vrtnice
Mila, njihove lastnosti. Sintetični detergenti

Mila, njihove lastnosti. Sintetični detergenti

saponifikacija- to je hidroliza estrov pod delovanjem alkalij. Pri tem nastane sol organske kisline in alkohola. Zgodovinsko gledano to ime izhaja iz postopka izdelave mila - hidrolize maščob z lugom, pri kateri dobimo mešanico soli višjih maščobnih kislin (pravzaprav - mila) in glicerina (trihidrični alkohol).
Oziroma saponifikacija je reakcija estra z alkalijo.

Pred izumom mila so maščobo in umazanijo s kože odstranjevali s pepelom in drobnim rečnim peskom.Tehnologija izdelave mila iz živalskih maščob se je razvijala skozi stoletja. Poglejmo, kako lahko naredite milo v kemijskem laboratoriju. Najprej se naredi maščobna mešanica, ki se stopi in umili – prekuha z alkalijami. Za hidrolizo maščobe v alkalnem okolju vzamemo malo gheeja mast, približno 10 ml etilni alkohol in 10 ml raztopine alkalije. Tu dodamo tudi sol in nastalo zmes segrevamo. Tako nastaneta milo in glicerin. Dodana je sol, da se obori glicerin in onesnaževalci. Dobite tudi milo v industriji.

Sestava mila
Mila - natrijeve ali kalijeve soli višjih karboksilnih kislin (kisline, ki vsebujejo več kot 10 atomov ogljika v svoji sestavi), pridobljene kot posledica hidrolize maščob v alkalnem mediju (najpogosteje iz maščob, ki vsebujejo stearinsko kislino C 17 H 35 COOH) - C 17 H 35 COOHa - natrijev stearat.
Maščoba + alkalije = soli maščobnih kislin in glicerina.

Lastnosti mila
Površinski sloj destilirane vode je v napetem stanju kot elastičen film. Ko dodamo milo in nekatere druge vodotopne snovi, se površinska napetost vode zmanjša. Milo in druge detergente imenujemo površinsko aktivne snovi (površinsko aktivne snovi). Zmanjšajo površinsko napetost vode in s tem izboljšajo pralne lastnosti vode.

Molekule, ki se nahajajo na površini tekočine, imajo presežek potencialne energije in se zato nagibajo k vlečenju, tako da najmanjše število molekul ostane na površini. Zaradi tega vzdolž površine tekočine vedno deluje sila, ki teži k zmanjšanju površine. Ta pojav v fiziki imenujemo površinska napetost tekočine.

Molekule površinsko aktivnih snovi na mejni ploskvi so nameščene tako, da so hidrofilne skupine karboksilnih anionov usmerjene v vodo, medtem ko so ogljikovodikovo hidrofobne potisnjene iz nje. Posledično je površina vode prekrita s palisado površinsko aktivnih molekul. Takšna vodna površina ima nižjo površinsko napetost, kar prispeva k hitremu in popolnemu omočenju kontaminiranih površin. Z zmanjšanjem površinske napetosti vode povečamo njeno močilno sposobnost.

Skrivnost čiščenja z milom

SMS (sintetični detergenti) - natrijeve soli sintetičnih kislin (sulfonske kisline, estri višjih alkoholov in žveplove kisline).
Upoštevajte lastnosti detergentov in primerjaj milo in SMS (pralni prašek). Najprej preverimo, kakšno okolje je značilno za naše detergente. Kako bomo to naredili?
S pomočjo indikatorjev.
Uporabili bomo znane indikatorje - lakmus in fenolftalein. Ko raztopini mila in raztopini SMS dodamo lakmus, ta postane modra, fenolftalein pa postane malinast, kar pomeni, da je reakcija medija alkalna.

Kaj se zgodi z milom in SMS v trdi vodi? (jasno je, zakaj izdelovalci mila ne kuhajo mila z vodo iz pipe, ampak uporabljajo decokcije, destilirano vodo, mleko itd.)
V eno epruveto dodajte milno raztopino, v drugo pa SMS raztopino in ju pretresite. Kaj opazuješ? V iste epruvete dodamo kalcijev klorid in pretresemo vsebino epruvet. Kaj zdaj gledaš? Raztopina SMS se peni, v milni raztopini pa nastajajo netopne soli:
2C 17 H 35 COO - + Ca 2+ \u003d Ca (C 17 H 35 COO) 2
In SMS tvorijo topne kalcijeve soli, ki imajo tudi površinsko aktivne lastnosti.
Uporaba prevelikih količin teh izdelkov vodi do onesnaževanja okolja. Prisluhnimo sporočilu o okoljskih posledicah uporabe površinsko aktivnih snovi.
Veliko površinsko aktivnih snovi je težko biološko razgraditi. Ko odplake pridejo v reke in jezera, onesnažujejo okolje. Posledično se v kanalizacijskih ceveh, rekah, jezerih, kamor vstopajo industrijske in gospodinjske odpadne vode, tvorijo cele gore pene. Uporaba nekaterih površinsko aktivnih snovi povzroči smrt vseh živih prebivalcev v vodi.

Zakaj se raztopina mila, ki pade v reko ali jezero, hitro razgradi, nekatere površinsko aktivne snovi pa ne? Dejstvo je, da mila, pridobljena iz maščob, vsebujejo nerazvejane verige ogljikovodikov, ki jih bakterije uničijo. Hkrati nekateri SMS vsebujejo alkilsulfate ali alkil(aril)sulfonate z ogljikovodikovo verigo, ki ima razvejano ali aromatsko strukturo. Bakterije takih spojin ne morejo "prebaviti". Zato je treba pri ustvarjanju novih površinsko aktivnih snovi upoštevati ne le njihovo učinkovitost, temveč tudi sposobnost biološke razgradnje - uničenje določenih vrst mikroorganizmov.

Da bi ugotovili, kako narediti milo iz nič doma, se morate odločiti, katere lastnosti želite pridobiti od želenega mila. Ne glede na to, ali gre za milo za telo ali milo za šampon, pričakujete mehko fino peno ali velike mehurčke, želite narediti vlažilno milo, antiseptično milo ali milo za piling. Od vsega tega bo odvisna sestava mila in lastnosti. V tem članku bomo korak za korakom poskušali ugotoviti, kako narediti recept za milo.

Trije kiti mila iz nič: lug, olje in voda

Spomnimo se, da so za izdelavo mila iz nič dovolj tri komponente: alkalija, voda, olje (maščoba). Kot alkalijo za trde vrste mila uporabljamo jedko sodo NaOH, za tekoča mila uporabljamo jedko kalijevo KOH. No, da bi ugotovili, kako izbrati olja za izdelavo mila iz nič, priporočamo, da ste pozorni na naš razdelek. Na kratko torej

bujna pena dajte palmovo jedro in Kokosovo olje, stabilno peno bodo ustvarili olivno olje, olje sladkega mandlja in koruza
povečati trdoto mila, in s tem čas izpiranja - vse isto kokosovo in palmovo olje
navlažiti- olivno, karitejevo maslo, olje sladkega mandlja in olje mareličnih koščic.

Naučiti se narediti recept za milo iz nič

Metoda izdelave mila iz nič je kemijski proces (kemija mila), kar pomeni, da zahteva resen pristop in natančen izračun. Zato je potrebna natančna teža olja, od katere bo odvisna teža alkalije in vode. Takoj glede na tehnologijo izberite olja, ki jih želite uporabiti v milu in njihovo količino. Nato morate združiti vodo in lug, za to pa morate izmeriti te sestavine.

1. Kako izmeriti lug za pripravo recepta za milo iz nič:

Formula za izračun količine alkalije:

Teža baznega olja * saponifikacijsko število * 95% = potrebna količina NaOH.

Če je v sestavi več olj, potem za določitev mase alkalije pomnožimo maso vsakega olja z ustreznim številom umiljenja, seštejemo vse produkte in rezultat pomnožimo s 95%:

((Masa olja 1 × Umiljenje 1) + (Masa olja 2 × Umiljenje 2) + (Masa olja 3 × Umiljenje 3)) × 95 % = Teža kavstične sode

Število umiljenja

Saponifikacija je kemična reakcija, pri kateri iz zmesi dobimo milo in se alkalije popolnoma raztopijo v olju. Seveda se faktor umiljenja za različna olja razlikuje.

Ime olja (maščobe)	Saponifikacijsko število (koeficient)
jojobino olje	0,066-0,069
Olje grozdnih pečk Ricinusovo olje Karitejevo maslo	0,128
Olje pšeničnih kalčkov	0,132
avokadovo olje	0,133
Laneno olje Olivno olje Olje breskovih jedrc Sončnično olje	0,134
Olje mareličnih koščic Arašidovo olje Bučno olje	0,135
Orehovo olje Olje sladkega mandlja	0,136
Kakavovo maslo Sezamovo olje	0,137
palmovo olje	0,141
Kokosovo olje	0,190
Šipkovo olje	0,193
mlečna maščoba	0,255
Čebelji vosek	0,690

2. Kako iz nič izmeriti vodo v milo

Formula za izračun vode v milu iz nič

Teža olja, v gramih × 0,375 = teža vode, v gramih

Pri uporabi več olj:

Vsota teže vseh olj, v gramih × 0,375 = teža vode, v gramih

3. Primer izračuna količine kavstične sode in vode v milu iz nič

(Skupna sestava 1 kg olj)

Podatke nadomestimo s formulo za izračun kavstične sode:

((500 × 0,134) + (400 × 0,141) + (100 × 0,193)) × 95 % = 142,7 × 0,95 = 135,6 (g) - teža kavstične sode na 1 kg olj.

Zamenjamo podatke v formuli za izračun vode:

(500 + 400 + 100) × 0,375 = 375 (g) - teža vode na 1 kg olj.

Prejeti recept:

Oljčno olje - 500 g

Palmovo olje - 400 g

Šipkovo olje - 100 g

Alkalija (kavstična soda) - 135,6 g

Voda (led) - 375 g

To je jasen primer delovanja ročno izračunanega kalkulatorja mila.

Kalkulator mila

Pri ustvarjanju svojega recepta za milo iz nič lahko uporabite obstoječe kalkulatorje, kjer morate samo vnesti želena olja in njihovo težo, računalnik pa bo izračunal potrebno količino luga in vode. To pomeni, da vam načeloma ni treba poznati števila umiljenja, ta koeficient je samodejno vključen v kalkulator. Primeri več kalkulatorjev iz interneta: , ., . Prav tako kaže, kako uravnotežen je vaš recept, pogosto je bolje, da temu parametru posvetite posebno pozornost.

Če zaupate samo svojim izračunom, uporabite zgornje formule in koeficiente.

Naj živi dišeče milo,
In puhasto brisačo
In zobni prah
In debela pokrovača!
Umijmo se, poškropimo,
Plavajte, potapljajte se, prevrnite se
In v kopeli, in v kopeli, povsod.
Večna slava vodi!

K. Čukovski

Cilji. Razmislite o sestavi in strukturi mila in detergentov, pokažite razmerje med strukturo in lastnostmi detergentov; utrditi veščine dela v majhnih skupinah, razširiti obzorja študentov, razvijati njihovo mišljenje.

Oprema in reagenti. Paketi mila in detergentov, informativni listi za študente, komplet kemične steklene posode (epruvete, žgane svetilke, kemične skodelice, držala za epruvete, steklene palice); maščobe, margarine oz maslo, milo, sintetični detergent, tekoče milo, 15% raztopina natrijevega hidroksida, raztopina natrijevega klorida (nasičena), razredčena raztopina žveplove kisline, raztopine svinčevega acetata, kalcijevega klorida, bakrovega sulfata, fenolftaleina, raztopine, ki vsebujejo kalcijeve ali magnezijeve ione, destilirana voda.

Študij teme traja dve lekciji, od katerih je ena teoretična lekcija, druga pa praktično delo.

Učenci delajo v majhnih skupinah, ki sedijo po obodu učilnice. Na njihovih mizah so paketi mila in sintetičnih detergentov, set kemičnih pripomočkov in reagentov.

MED POUKOM

učiteljica. Fantje, današnja lekcija je posvečena kemiji mila in detergentov in bo sestavljena iz dveh delov.

V prvi lekciji bomo obravnavali teoretična vprašanja:

Milo v antiki, zgodovina izdelave mila;

Struktura mila, njegove lastnosti;

Sestava mila in sintetičnih detergentov;

Proizvodnja mila;

Uporaba mila in sintetičnih detergentov.

V drugi lekciji bomo izvedli laboratorijske poskuse, ki potrjujejo lastnosti mila in sintetičnih detergentov.

Sporočilo na temo
"Milo v antiki, zgodovina izdelave mila"

študent.Milo je človek poznal že pred novo dobo kronologije. Najzgodnejšo omembo mila v evropskih državah najdemo pri rimskem piscu in učenjaku Pliniju Starejšem (23-79). Plinij je v razpravi "Naravoslovje" pisal o metodah pridobivanja mila z umiljenjem maščob. Poleg tega je pisal o trdem in mehkem milu, pridobljenem s sodo oziroma pepeliko.

Za pranje in pranje perila v Rusu so uporabljali lug, pridobljen s predelavo pepela z vodo, ker. pepel iz zgorelih rastlinskih goriv vsebuje pepeliko.

Razvoj izdelovanja mila je pospešila dostopnost surovin. Na primer, marsejska industrija mila, znana že od zgodnjega srednjega veka, je imela oljčno olje in sodo. Izdelovanje mil se je razvilo tudi v Italiji, Grčiji, Španiji, na Cipru, tj. na območjih, kjer gojijo oljke. Prve nemške tovarne mila so bile ustanovljene v 14. stoletju.

Kemično bistvo postopkov izdelave mila dolgo ni bilo jasno. Šele ob koncu XVIII. razjasnjena je bila kemična narava maščob in nato razumljene reakcije njihovega umiljenja. Leta 1779 je švedski kemik K. V. Scheele pokazal, da med interakcijo olivno olje s svinčevim oksidom in vodo nastane v vodi topna sladka snov. Leta 1817 je francoski kemik M. E. Chevrel odkril stearinsko, palmitinsko in oleinsko kislino kot produkte razgradnje maščob pri njihovem umiljenju z vodo in alkalijami. Sladko snov, ki jo je pridobil Scheele, je Chevrel poimenoval glicerol. Štirideset let pozneje je francoski kemik P. E. M. Berthelot ugotovil naravo glicerola in razložil kemijsko strukturo maščob.

Razlaga teme
"Struktura mila, njegove lastnosti"

učiteljica. Mila so natrijeve ali kalijeve soli višjih maščobnih kislin (shema 1), ki v vodni raztopini hidrolizirajo v kisline in alkalije.

Splošna formula trdo milo:

Soli, ki jih tvorijo močne baze alkalijskih kovin in šibke karboksilne kisline, so podvržene hidrolizi:

Nastala alkalija emulgira, delno razgradi maščobe in tako sprosti umazanijo, ki se je prijela na tkanino. Karboksilne kisline z vodo tvorijo peno, ki ujame delce umazanije. Kalijeve soli so bolj topne v vodi kot natrijeve soli in imajo zato močnejše detergentne lastnosti.

Hidrofobni del mila prodre v hidrofobni kontaminant, posledično je površina vsakega delca kontaminanta obdana z lupino hidrofilnih skupin. Medsebojno delujejo s polarnimi molekulami vode. Zaradi tega se ioni detergenta skupaj z onesnaženjem odcepijo s površine tkanine in preidejo v vodno okolje. Tako se onesnažena površina očisti z detergentom.

Delo v majhnih skupinah

S pomočjo informativnih listov (prijave) in izročkov učenci opravijo naslednje naloge.

1. Izpolni tabelo.

Tabela

Sestava mila in sintetičnih detergentov

2. Odgovor na vprašanje: kakšne so prednosti uporabe sintetičnih detergentov v primerjavi z milom?

Igra vlog "Proizvodnja mila"

Eden od študentov nastopa v vlogi tehnologa in govori o fazah proizvodnje mila. Vsaka skupina izbere dopisnika iz medijev: revija "Milo", časopis " Milni mehurček“, TV hiša “SMS”.

tehnolog. Proizvodnja mila je sestavljena iz dveh stopenj: kemične in mehanske. Na prvi stopnji (vretje mila) dobimo vodno raztopino natrijevih (redkeje kalijevih) soli, maščobnih kislin ali njihovih nadomestkov.

Pridobivanje višjih karboksilnih kislin med krekingom in oksidacijo naftnih derivatov:

Pridobivanje natrijevih soli:

Z n H m COOH + NaOH = C n H m COONa + H2O.

Kuhanje mila se zaključi z obdelavo milne raztopine (milnega lepila) s presežkom alkalije ali raztopine natrijevega klorida. Kot rezultat, koncentrirana plast mila, imenovana jedro, priplava na površino raztopine. Nastalo milo imenujemo zvok, postopek njegove izolacije iz raztopine pa soljenje ali izsoljevanje.

Mehansko obdelavo sestavljajo hlajenje in sušenje, mletje, dodelava in pakiranje končnih izdelkov.

Kot rezultat postopka izdelave mila dobimo najrazličnejše izdelke, kar jih lahko vidite.

Dopisnik revije Soap. Ali sta koraka v proizvodnji perila in toaletnega mila enaka ali se razlikujeta?

tehnolog.Proizvodnja mila za pranje perila je zaključena v fazi soljenja, medtem ko se milo očisti beljakovin, barvil in mehanskih nečistoč. Proizvodnja toaletnega mila gre skozi vse stopnje mehanske obdelave. Najpomembnejši med njimi je mletje, tj. prenos zdravega mila v raztopino s prekuhavanjem z vročo vodo in ponovnim soljenjem. Hkrati se milo izkaže za posebej čisto in lahko.

Dopisnik časopisa Soap Bubble. Ali pri izdelavi mila nastajajo stranski proizvodi in kako se uporabljajo?

tehnolog.Če je bilo milo narejeno iz živali oz rastlinske maščobe, nato pa po izločitvi jedra iz raztopine izoliramo med umiljenjem nastali glicerin, ki se široko uporablja: v proizvodnji eksplozivov in polimernih smol, kot mehčalec tkanin in kože, v proizvodnji parfumov, kozmetike in medicinskih preparatov, v proizvodnja slaščic.

Dopisnik TV družbe "SMS". Trenutno se del mila in sintetičnih detergentov pridobiva iz naftnih derivatov. Kaj so tehnološke skrivnosti tako proizvodnjo?

tehnolog.Pri proizvodnji mila se uporabljajo naftenske kisline, ki se sproščajo pri čiščenju naftnih derivatov (bencin, kerozin). V ta namen naftne proizvode obdelamo z raztopino natrijevega hidroksida in dobimo vodno raztopino natrijevih soli naftenskih kislin. To raztopino uparimo in obdelamo namizna sol, zaradi česar na površini raztopine priplava mazilu podobna masa temne barve - nafta mila. Za čiščenje milne nafte se obdela z žveplovo kislino. Ta v vodi netopen produkt se imenuje asidol ali asidol-mylonaft. Milo je narejeno neposredno iz asidola.

Delajte po shemi 2.

Na koncu prve lekcije učitelj povzame študijo učnega gradiva, navede preventivne ukrepe pri uporabi detergentov.

Pralni praški lahko:

Dražijo dihalne poti;

Spodbujanje prodiranja strupenih snovi v kožo;

Povzroča kožne alergije in dermatitis.

V vseh teh primerih je treba preiti na uporabo mila, katerega edina pomanjkljivost je, da suši kožo.

Praktično delo
"Lastnosti mila in sintetičnih detergentov"

(Pred začetkom dela - varnostni inštruktor.)

Izkušnja "Umiljenje maščob v vodno-alkoholni raztopini"

V epruveto damo maščobo, margarino in maslo, dodamo 8-10 ml 15% alkoholne raztopine natrijevega hidroksida. Zmes premešamo, segrejemo do vrenja. Umiljujemo, dokler tekočina ne postane homogena. V nastalo gosto tekočino dodamo nasičeno raztopino natrijevega klorida in raztopino pustimo vreti 1-2 minuti.

1. Katera snov se je pojavila na površini kot rezultat poskusa?

3. Za kakšne praktične namene se uporablja postopek umiljenja maščob?

Izkušnja "Izolacija maščobnih kislin"

V epruveto damo kos trdnega mila, dodamo 8–10 ml destilirane vode, pretresemo in dobljeno raztopino segrejemo. Raztopini mila dodajte raztopino razredčene žveplove kisline in segrejte do vrenja.

Naloge za samostojno sklepanje

1. Kakšne spremembe nastanejo pri segrevanju in ohlajanju raztopine?

2. Napišite enačbo za reakcijo, ki poteka.

Izkušnja "Pridobivanje netopnih soli maščobnih kislin"

V epruveto damo kos trdnega mila, dodamo 8–10 ml destilirane vode, pretresemo in dobljeno raztopino segrejemo. Raztopino razdelite v tri epruvete, v prvo dodajte raztopino svinčevega acetata, v drugo raztopino kalcijevega klorida in v tretjo raztopino bakrovega sulfata.

Naloge za samostojno sklepanje

1. Razloži spremembe, ki se zgodijo v posamezni epruveti.

2. Napiši enačbe za reakcije, ki potekajo.

Izkušnja "Primerjava mila in sintetičnih detergentov"

V treh epruvetah pripravite 10 ml razredčenih raztopin:

a) trdo milo

b) enega od sintetičnih detergentov v prahu;

c) tekoče milo.

Dobljene raztopine razdelite na dva dela (v vsakem od njih - tri epruvete).

a) V vsako od treh epruvet prvega dela z različnimi raztopinami dodajte nekaj kapljic fenolftaleina. (Če je detergent namenjen bombažnim tkaninam, je okolje alkalno, če je namenjeno svilenim in volnenim tkaninam, pa nevtralno.)

b) V preostale tri epruvete drugega dela z raztopinami mila in sintetičnih detergentov med stresanjem dodajte 2–3 ml vode, ki vsebuje ione Ca 2+ in Mg 2+.

Naloge za samostojno sklepanje

1. Zakaj je raztopina mila alkalna? Pojasnite svoj odgovor z enačbo reakcije.

2. Kateri od zgornjih detergentov je treba uporabiti za pranje:

a) bombažne tkanine;

b) svilene in volnene tkanine;

c) v trdi vodi?

Na koncu lekcije učitelj povzame delo v lekciji in na kratko ponovi njene glavne faze.

UPORABA

Informacijski list

Živalske maščobe so starodavna in zelo dragocena surovina za industrijo mila. Vsebujejo do 40 % nasičenih maščobnih kislin.

Sintetična maščobna kislina pridobljen iz naftnega parafina s katalitično oksidacijo z atmosferskim kisikom:

CH 3 (CH 2) m CH 2 -CH 2 (CH 2) n CH 3 + 2,5 O 2 \u003d CH 3 (CH 2) m COOH + CH 3 (CH 2) n COOH + H2O.

Pri proizvodnji mila se uporabljata dve frakciji: C 10 -C 16 in C 17 -C 20. Milo za pranje perila vsebuje 35–40 % sintetičnih kislin.

Pri izdelavi mila se uporablja kolofonija, pridobljena s predelavo smole iglavcev. Kolofonija je sestavljena iz mešanice smolnih kislin, ki vsebujejo približno 20 ogljikovih atomov v verigi. V recepturo mila za pranje perila dodamo 12–15% kolofonije glede na maso maščobnih kislin, v recepturo toaletnih mil pa ne več kot 10%. Dodatek kolofonije naredi milo mehko in lepljivo.

Da bi izboljšali lastnosti mila za pranje in toaletno milo ter zmanjšali njegove stroške, se vanj vnesejo polnila. Sem spadajo natrijeve soli, kazein in škrob. Kazein in škrob se uporabljata za penjenje in zadrževanje pene. Glavno polnilo v toaletnem milu je saponin, pridobljen z izpiranjem nekaterih rastlin.

Pri pranju oblačil v trdi vodi, ki vsebuje kalcijeve in magnezijeve ione, se poraba mila poveča za 25-30%. Rahlo topne soli kalcija in magnezija se usedajo na tkanino, jo naredijo grobo, manj elastično, zbledelo in zmanjšajo njeno trdnost.

Za odpravo škodljivih učinkov trde vode je milu dodan natrijev dekaoksotrifosfat (V) Na 5 P 3 O 10. Ioni P 3 O 10 5– vežejo kalcijeve in magnezijeve ione v močne netopne spojine. V bistvu igrajo vlogo mehčalca vode. Za isti namen dodajamo Na 5 P 3 O 10 tudi pralnim praškom v volumnu do 20 %.

Osnova sintetičnih detergentov (detergentov) je Na-sol alkan sulfonske kisline,

katerih delež doseže 30 %.

Splošna formula sintetičnih detergentov:

Proizvodnja teh snovi temelji na naftnih derivatih.

Sintetični detergenti so kompleksna sestava, ki vsebuje belila (ultramarin, natrijev perborat) in sredstva za penjenje (amino alkohole). Enako dobro se perejo v mehki in trdi vodi.

Hkrati so detergenti zelo počasi biorazgradljivi. Ko se kopičijo v vodnih telesih, vodijo do močne rasti zelenih rastlin, kar povzroča zamašitev.

Pred izumom mila so maščobo in umazanijo s kože odstranjevali s pepelom in drobnim rečnim peskom. Egipčani so se umivali s pasto, zmešano z vodo na osnovi čebelji vosek. V starem Rimu so pri pranju uporabljali fino mleto kredo, plovec in pepel. Očitno Rimljanom ni bilo nerodno, da je bilo s takšnimi umivanji skupaj z umazanijo mogoče "postrgati" tudi del kože. Zasluge za izum mila verjetno pripadajo galskim plemenom. Po Pliniju Starejšem so Galci iz maščobe in pepela bukve izdelovali mazilo, ki so ga uporabljali za barvanje las in zdravljenje kožnih bolezni. In v II stoletju so ga začeli uporabljati kot detergent.

Krščanska vera je umivanje telesa štela za »grešno« dejanje. Mnogi »svetniki« so bili znani le po tem, da se celo življenje niso umivali. Toda ljudje že dolgo opažajo škodo in zdravstvena tveganja onesnaženosti kože. Že v 18. stoletju se je izdelovanje mila uveljavilo v Rusiji, še prej pa v številnih evropskih državah.

Tehnologija izdelave mila iz živalskih maščob se je razvijala skozi stoletja. Najprej se naredi maščobna mešanica, ki se stopi in umili – prekuha z alkalijami. Za hidrolizo maščobe v alkalnem mediju vzamemo malo stopljene svinjske masti, približno 10 ml etilnega alkohola in 10 ml raztopine alkalije. Tu dodamo tudi sol in nastalo zmes segrevamo. Tako nastaneta milo in glicerin. Dodana je sol, da se obori glicerin in onesnaževalci. V milni masi nastaneta dve plasti - jedro (čisto milo) in milna tekočina. .

Dobite tudi milo v industriji.

Umiljenje maščob lahko poteka tudi v prisotnosti žveplove kisline (kislinsko umiljenje). Pri tem nastanejo glicerol in višje karboksilne kisline. Slednje se z delovanjem alkalije ali sode pretvorijo v mila. Surovine za izdelavo mila so rastlinska olja (sončnična, bombaževa itd.), Živalske maščobe, pa tudi natrijev hidroksid ali natrijev pepel. Rastlinska olja so predhodno hidrogenirana, to je, da se pretvorijo v trdne maščobe. Uporabljajo se tudi nadomestki maščob - sintetične karboksilne maščobne kisline z veliko molekulsko maso. Proizvodnja mila zahteva velike količine surovin, zato je bila naloga pridobiti milo iz prehrambeni izdelki. Karboksilne kisline, potrebne za proizvodnjo mila, se pridobivajo z oksidacijo parafina. Z nevtralizacijo kislin, ki vsebujejo od 9 do 15 atomov ogljika v molekuli, dobimo toaletno milo, iz kislin, ki vsebujejo od 16 do 20 atomov ogljika, pa milo za pranje perila in milo za tehnične namene.

Sestava mila

Konvencionalna mila so sestavljena predvsem iz mešanice soli palmitinske, stearinske in oleinske kisline. Natrijeve soli tvorijo trdna mila, kalijeve soli pa tekoča mila.

Milo - natrijeve ali kalijeve soli višjih karboksilnih kislin,
pridobljeno kot posledica hidrolize maščob v alkalnem mediju

Strukturo mila lahko opišemo s splošno formulo:

R - COOM

kjer je R ogljikovodikov radikal, je M kovina.

Prednosti mila:

a) enostavnost in enostavna uporaba;

b) dobro odstranjuje sebum

c) ima antiseptične lastnosti

Slabosti mila in njihova odprava:

pomanjkljivosti

načine za odpravo

1. Slaba sposobnost čiščenja v trdi vodi, ki vsebuje topne kalcijeve in magnezijeve soli. Ker se v tem primeru oborijo v vodi netopne soli višjih karboksilnih kislin kalcija in magnezija. Tisti. to zahteva veliko porabo mila.

1. V sestavo mila so vnesene snovi, ki tvorijo komplekse, ki pomagajo mehčati vodo (natrijeve soli etilendiamin-tetraocetne kisline - EDTA, EDTA, DTPA).

2. V vodnih raztopinah je milo delno hidrolizirano, tj. sodeluje z vodo.

V tem primeru nastane določena količina alkalije, ki prispeva k razgradnji sebuma in njegovemu odstranjevanju.

Kalijeve soli višjih karboksilnih kislin (t.i. tekoče milo) se bolje topijo v vodi in imajo zato močnejši detergentni učinek.

Toda hkrati škodljivo vpliva na kožo rok in telesa. To je posledica dejstva, da ima zgornja najtanjša plast kože rahlo kislo reakcijo (pH = 5,5) in zaradi tega preprečuje prodiranje patogenih bakterij v globlje plasti kože. Umivanje z milom povzroči kršitev pH (reakcija postane rahlo alkalna), odprejo se pore kože, kar vodi do zmanjšanja naravne zaščitne reakcije. S prepogosto uporabo mila se koža izsuši, včasih se vname.

2. Za zmanjšanje tega negativnega vpliva so dodane sodobne sorte mila:

- šibke kisline limonina kislina, Borova kislina, benzojska kislina itd.), ki normalizirajo pH

- kreme, glicerin, vazelinovo olje, palmovo olje, kokosovo olje, dietanolamidi kokosovega in palmovega olja itd. za mehčanje kože in preprečevanje vstopa bakterij v kožne pore.

Poskus:

Vzemite skodelico vode. Tja položite vžigalico, da plava na površini. S koničastim koncem mila se dotaknite površine vode na strani vžigalice. Vžigalica se odmakne od mila. To je zato, ker je površinska napetost vode večja od površinske napetosti mila. Na vžigalico z različnih strani delujejo različne sile – odmakne se od večje sile površinske napetosti. Površinski sloj destilirane vode je v napetem stanju kot elastičen film. Ko dodamo milo in nekatere druge vodotopne snovi, se površinska napetost vode zmanjša. Milo in druge detergente imenujemo površinsko aktivne snovi (površinsko aktivne snovi). Zmanjšajo površinsko napetost vode in s tem izboljšajo pralne lastnosti vode.

Struktura mila- natrijev stearat.

Video eksperiment "Izolacija prostih maščobnih kislin iz mila"

Molekula natrijevega stearata ima dolg nepolarni ogljikovodikov radikal (označen z valovito črto) in majhen polarni del:

SMS (sintetični detergenti) - natrijeve soli estrov višjih alkoholov in žveplove kisline:

R - CH 2 - O - SO 2 - ONa

Tako sintetična mila kot mila iz maščob ne čistijo dobro v trdi vodi. Zato se poleg mila iz sintetičnih kislin proizvajajo detergenti iz drugih vrst surovin, na primer iz alkil sulfatov - soli estrov višjih alkoholov in žveplove kisline. Na splošno lahko nastanek takih soli predstavimo z enačbami:

Te soli vsebujejo od 12 do 14 ogljikovih atomov na molekulo in imajo zelo dobre detergentne lastnosti. Kalcijeve in magnezijeve soli so topne v vodi, zato se takšna mila perejo v trdi vodi. Alkil sulfate najdemo v številnih detergentih za pranje perila.

Sintetični detergenti sprostijo na stotine tisoč ton živilskih surovin - rastlinska olja in maščobe.

Poskus:

Mila in SMS (pralni prašek) lahko primerjate tako, da z indikatorji preverite, katero okolje je značilno za naše detergente.

Ko raztopini mila in raztopini SMS dodamo lakmus, ta postane modra, fenolftalein pa postane malinast, kar pomeni, da je reakcija medija alkalna. Mimogrede, če je detergent namenjen za pranje bombažnih tkanin, mora biti reakcija medija alkalna, če pa je za svilene in volnene tkanine, mora biti nevtralna.

Kaj se zgodi z milom in SMS v trdi vodi?

V eno epruveto dodajte milno raztopino, v drugo pa SMS raztopino in ju pretresite. Kaj opazuješ? V iste epruvete dodamo kalcijev klorid in pretresemo vsebino epruvet. Kaj zdaj gledaš? Raztopina SMS se peni, v milni raztopini pa nastajajo netopne soli:

2C 17 H 35 COO - + Ca 2+ \u003d Ca (C 17 H 35 COO) 2 ↓

SMS tvorijo topne kalcijeve soli, ki imajo tudi površinsko aktivne lastnosti.

Uporaba prevelikih količin teh izdelkov vodi do onesnaževanja okolja.

Veliko površinsko aktivnih snovi je težko biološko razgraditi. Ko odplake pridejo v reke in jezera, onesnažujejo okolje. Posledično se v kanalizacijskih ceveh, rekah, jezerih, kamor vstopajo industrijske in gospodinjske odpadne vode, tvorijo cele gore pene. Uporaba nekaterih površinsko aktivnih snovi povzroči smrt vseh živih prebivalcev v vodi. Zakaj se raztopina mila, ki pade v reko ali jezero, hitro razgradi, nekatere površinsko aktivne snovi pa ne? Dejstvo je, da mila, pridobljena iz maščob, vsebujejo nerazvejane verige ogljikovodikov, ki jih bakterije uničijo. Hkrati nekateri SMS vsebujejo alkilsulfate ali alkil(aril)sulfonate z ogljikovodikovo verigo, ki ima razvejano ali aromatsko strukturo. Bakterije takih spojin ne morejo "prebaviti". Zato je treba pri ustvarjanju novih površinsko aktivnih snovi upoštevati ne le njihovo učinkovitost, temveč tudi sposobnost biološke razgradnje - uničenje določenih vrst mikroorganizmov.

Danes ni mila! Barvita, svetla, lepa. Obstaja prozorna, v kateri so mamljivo vidni vzorci ali plodovi, različne podobe. Zelo priljubljene vrste za otroke, ki so narejene v obliki njihovih najljubših risanih junakov in drugih likov. Na splošno se izdelovalci mila trudijo po svojih najboljših močeh. Toda kaj je ta izdelek od znotraj? Kakšna je njegova kemična sestava, kdaj se je pojavila in kako se pridobiva? Poskusimo ugotoviti.

Kemična osnova mila

Znanstveno gledano je ta izdelek rezultat alkalne hidrolize olj ali maščob. Michel Chevrel, francoski kemik, je prvič uganil, da imajo mila in maščobe nekaj skupnega v svoji sestavi. Skoraj vse življenje je posvetil študiju višjih karboksilnih kislin. Zato mu pripisujejo teoretično razlago sestave maščob in posledično mila.

Chevrel je dejal, da če najvišji trihidrični alkohol glicerol, ki vsebuje tri hidrokso skupine, reagira s kislino, katere splošna formula je R-COOH, bodo kot rezultat nastali trigliceridi, kislinski estri. Debele bodo. Če se reakcija izvaja v alkalnem mediju, bo nastali produkt reagiral z NaOH (KOH) in tvoril milo.

Kasneje so te teoretične zaključke podkrepili z Berthelotovimi poskusi v laboratoriju. Mila običajno vsebujejo naslednje sestavine:

voda;
naftenske kisline;
stearinska;
palmitinska;
kolofonija;
ali kalij.

Zato je kemijska formula mila pogojno zapisana na naslednji način: R-COOMe, kjer je R radikal, ki vsebuje od 8 do 20 ali več ogljikovih atomov. Me je kovina, alkalija ali zemlja alkalija.

Če govorimo o običajnem gospodinjskem izdelku, ki se uporablja za pranje perila, potem bo formula mila videti nekako takole: C 17 H 35 -COONa. Vključuje:

stearinska kislina;
natrijev hidroksid;
kolofonija;
voda;
včasih se uporablja kokosovo olje.

IN različne države proizvodnja te vrste izdelkov poteka na različne načine, zato se najpogosteje rezultat razlikuje po sestavi, barvi, kakovosti pranja. Tako postane sama formula mila jasna. Kemija daje naslednjo definicijo ta izdelek: to so soli višjih karboksilnih kislin, vključno z alkalijskimi ali zemeljskoalkalijskimi kovinami.

Ob tem je treba opozoriti, da se izdelki med seboj zelo razlikujejo po agregatnem stanju, prosojnosti, vonju in drugih organoleptičnih parametrih. Vse je odvisno od kemična sestava in način proizvodnje.

formula tekočega mila

Tekoči izdelki so v zadnjem času zelo priljubljena možnost pralnih sredstev. Je priročno, zdi se, da je bolj nežno za kožo rok in estetsko prijetno za kopalniško poličko. Zato je tekoče milo ena najpogostejših vrst teh soli. V čem se razlikujejo od trdnih in zakaj takšna razlika v agregatnih stanjih?

Izkazalo se je, da je vse odvisno od kovinskega kationa, ki tvori spojino, pa tudi proizvodne tehnologije. Formula mila, ki je tekoče, pogojno izgleda takole: R-COOK. To pomeni, da sestava nujno vključuje kalijeve ione. V skladu s tem je kalijev hidroksid vključen v proizvodnjo.

Glavne značilnosti takšnih izdelkov:

viskoznost;
higroskopičnost;
duktilnost;
preglednost;
najboljša topnost.

trdno milo

Za pridobitev izdelka v bolj tradicionalnem agregatnem stanju je treba pri izdelavi uporabiti natrijevo apno ali kavstično sodo. Treba je poudariti, da če so v sestavo vključeni ioni Na, se izdelek izkaže za trdnega in nič drugega. Litijevi ioni največkrat tudi tvorijo podobna mila.

Tako dobi formula mila nekoliko drugačno obliko: R-COONa, R-COOLi. S kemijskega vidika se kvantitativna sestava in struktura snovi ne spreminjata - milo ustreza svoji naravi, saj je sol karboksilnih kislin. Fizične lastnosti, organoleptične lastnosti, zunanja oblika - vse to lahko spremeni oseba sama, kar ljudje aktivno počnejo.

Razvrstitev

Za razdelitev opisanih snovi v kategorije je mogoče določiti dve osnovi. Prvi znak razvrščanja je kemična osnova pri izdelavi. Po tem kriteriju obstajajo:

zvočno milo - maščobne kisline ne manj kot 60% v sestavi;
pol-jedro - približno 30%;
lepilo - ne višje od 47%.

Izbrana podlaga se lahko odlično poda milu različne možnosti zunanji dizajn. Lahko ga naredite iz marmorja, prozornega, z vgrajenimi okraski in komponentami, barvnega in mat itd. Formula mila bo izražena tudi s splošno sestavo R-COOMe, vendar sam izdelek pogosto vsebuje tudi kolofonijo in naftensko kislino ter sorbitol, dišave, barvila, konzervanse, sredstva za penjenje in druge spojine.

Drugi znak razvrstitve je domači namen. Torej, obstajajo tri vrste izdelkov.

Preliv - uporablja se v kozmetične namene za umivanje, umivanje telesa. Imeti mora dobro sposobnost penjenja, biti mehak in ne povzročati draženja in izsušitve. Da bi to naredili, maščobne kisline v sestavi ne smejo preseči 72%.
Posebna - uporablja se v usnjarski, tekstilni industriji, medicini itd. Vsebuje posebne tehnične dodatke.
Gospodinjstvo - namenjeno za pranje gospodinjskih predmetov, pranje perila, čiščenje in druge gospodinjske potrebe.

Formula te vrste mila se ne razlikuje od prejšnje, lahko je tudi prozorna, mat, barvna itd. Razmerje komponent je odvisno od namena.

Proizvodnja v industriji

Proizvodnja mila v širokem množičnem obsegu se izvaja v posebnih tovarnah mila. Tam je po vnaprej načrtovanih in obloženih tehnologijah in dizajnih stekla proizvodnja ogromnega števila kopij izdelka, tako trdnih kot tekočih. Glavne tehnološke verige so naslednje:

med natrijevo sodo in produkti hidrolize maščob (karboksilne kisline);
interakcija z ali kavstično sodo;
alkalna hidroliza trigliceridov.

V vsakem primeru lahko dobite različna mila glede na fizikalne in kemijske lastnosti.

Zgodovina izdelave mila

Znano je, da so ljudje poznali kuhanje mila že pred več kot 6 tisoč leti, torej še pred našim štetjem. V starem Egiptu so kuhali pepel z dodatkom maščobe in prejemali želeni izdelek. Tako so ravnale prihodnje generacije več stoletij zapored.

V Evropi je bila proizvodnja mila šibko intenzivna, saj nihče ni skrbel za čistočo svojega telesa, veljalo je za sramotno. In šele od 18. stoletja izdelava mila doseže svoj vrhunec. Izumili so nove poenostavljene proizvodne tehnologije, v milo so vključena aromatična olja in mehčala, postalo je bolj raznoliko in prijetno za uporabo.

DIY izdelava

Kako narediti milo z lastnimi rokami? Ali je možno? Odgovor je nedvoumen: da, možno je. Danes je veliko ljudi postalo njihov domači posel in s tem zelo dobro služijo.

Če imate ustvarjalno domišljijo, ustvarjalnost in nestandardno razmišljanje, spretne roke, željo in prostor za delo, potem izdelava mila sploh ni težka.

Tehnologija izdelave mila doma

Obstajajo trije glavni načini za pripravo izdelka, ne da bi zapustili dom.

Nakup posebne pripravljene osnove za proizvodnjo. To je priročna, poceni in hitra možnost, kako narediti milo z lastnimi rokami. Ta osnova bo zahtevala le vašo domišljijo in dodajanje potrebnih okusov in barvil. Je plastičen in enostaven za rokovanje, lahko mu damo poljubno obliko. Po želji lahko dobite tudi prozoren izdelek.
Kupite že pripravljeno milo brez dišav, barvil in aromatičnih dodatkov. Na primer otroci. Nato zmeljemo, stopimo v vodni kopeli in nato nadaljujemo kot v prvem primeru.
Kuhanje iz nič. Najbolj nevaren z vidika varnosti in dolgotrajnega postopka. Lahko se izvaja po kateri koli od opisanih industrijskih metod. Vendar je treba zapomniti, da je treba delo z alkalijami izvajati zelo previdno. In ne doma, ampak v posebni sobi.