Seebid, nende omadused. Sünteetilised pesuained

Enne seebi leiutamist eemaldati nahalt rasv ja mustus tuha ja peene jõeliiva abil. Egiptlased pesid oma nägu veega segatud mesilasvahal põhineva pastaga. Vana-Roomas kasutati pesemisel peeneks jahvatatud kriiti, pimsskivi ja tuhka. Ilmselt ei häirinud roomlasi asjaolu, et selliste pesemiste käigus oli võimalik koos mustusega “ära kraapida” osa nahast endast. Seebi leiutamise au kuulub ilmselt gallia hõimudele. Plinius Vanema sõnul valmistasid gallid pöögirasvast ja tuhast salvi, millega värviti juukseid ja raviti nahahaigusi. Ja 2. sajandil hakati seda kasutama pesuvahendina.

Kristlik religioon pidas keha pesemist "patuseks" tegevuseks. Paljud "pühakud" olid tuntud ainult selle poolest, et ei pesnud kogu oma elu. Kuid inimesed on juba ammu märganud nahareostuse kahju ja terviseriske. Juba 18. sajandil hakati Venemaal ja mitmes Euroopa riigis veelgi varem valmistama seebi valmistamist.

Loomsetest rasvadest seebi valmistamise tehnoloogia on arenenud paljude sajandite jooksul. Kõigepealt valmistatakse rasvasegu, mis sulatatakse ja seebistatakse – keedetakse leelisega. Rasva hüdrolüüsimiseks leeliselises keskkonnas võtke veidi sulatatud seapekki, umbes 10 ml etüülalkoholi ja 10 ml leeliselahust. Siin lisatakse ka lauasoola ja saadud segu kuumutatakse. See tekitab seepi ja glütseriini. Glütseriini ja lisandite sadestamiseks lisatakse soola. Seebimassis moodustub kaks kihti - südamik (puhas seep) ja seebine leelis .

Seepi toodetakse ka tööstuslikult.

Rasvade seebistamine võib toimuda ka väävelhappe juuresolekul (happeline seebistamine). See toodab glütserooli ja kõrgemaid karboksüülhappeid. Viimased muudetakse leelise või sooda toimel seepideks. Seebi tootmise lähteaineteks on taimeõlid (päevalille-, puuvillaseemned jne), loomsed rasvad, aga ka naatriumhüdroksiid või sooda. Taimeõlid esmalt hüdrogeenitakse, s.t muudetakse tahketeks rasvadeks. Kasutatakse ka rasvaasendajaid – suure molekulmassiga sünteetilisi karboksüülrasvhappeid. Seebi tootmine nõuab suures koguses toorainet, seega on ülesandeks hankida seepi mittetoidukaupadest. Seebi tootmiseks vajalikud karboksüülhapped saadakse parafiini oksüdeerimisel. Molekuli kohta 9–15 süsinikuaatomit sisaldavate hapete neutraliseerimisel saadakse tualettseep ning 16–20 süsinikuaatomit sisaldavatest hapetest pesuseep ja tehniliseks otstarbeks mõeldud seep.

Seebi koostis

Tavapärased seebid koosnevad peamiselt palmitiin-, steariin- ja oleiinhappe soolade segust. Naatriumisoolad moodustavad tahkeid seepe, kaaliumisoolad vedelseepe.

Seep - kõrgemate karboksüülhapete naatriumi- või kaaliumisoolad,
saadud rasvade hüdrolüüsi tulemusena aluselises keskkonnas

Seebi struktuuri saab kirjeldada üldvalemiga:

R – COOM

kus R on süsivesinikradikaal, M on metall.

Seebi eelised:

a) lihtsus ja kasutusmugavus;

b) eemaldab hästi rasu

c) omab antiseptilisi omadusi

Seebi puudused ja nende kõrvaldamine:

vead

lahendusi

1. Halb puhastusvõime lahustuvaid kaltsiumi- ja magneesiumisoolasid sisaldavas kõvas vees. Kuna sel juhul sadestuvad kaltsiumi ja magneesiumi kõrgemate karboksüülhapete vees lahustumatud soolad. Need. see nõuab suurt seebi tarbimist.

1. Seebile lisatakse kompleksaineid, mis aitavad vett pehmendada (etüleendiamiin-tetraäädikhappe naatriumisoolad - EDTA, EDTA, DTPA).

2. Vesilahustes on seep osaliselt hüdrolüüsitud, s.t. suhtleb veega.

See tekitab teatud koguse leelist, mis aitab lagundada rasu ja eemaldada seda.

Kõrgemate karboksüülhapete kaaliumisoolad (s.o vedelseep) lahustuvad vees paremini ja on seetõttu tugevama puhastava toimega.

Kuid samal ajal on sellel kahjulik mõju käte ja keha nahale. Selle põhjuseks on asjaolu, et naha kõige õhem ülemine kiht on kergelt happelise reaktsiooniga (pH = 5,5) ja takistab seeläbi patogeensete bakterite tungimist naha sügavamatesse kihtidesse. Seebiga pesemine viib pH rikkumiseni (reaktsioon muutub kergelt aluseliseks), nahapoorid avanevad, mis viib loomuliku kaitsereaktsiooni vähenemiseni. Kui kasutate seepi liiga sageli, muutub nahk kuivaks ja mõnikord muutub see põletikuliseks.

2. Selle negatiivse mõju vähendamiseks lisavad kaasaegsed seebid:

- nõrgad happed (sidrunhape, boorhape, bensoehape jne), mis normaliseerivad pH-d

- kreemid, glütseriin, vaseliin, palmiõli, kookosõli, kookos- ja palmiõlide dietanoolamiidid jne. pehmendada nahka ja vältida bakterite sattumist nahapooridesse.

Katse:

Võtke tass vett. Aseta sinna tikk nii, et see pinnal hõljuks. Puudutage seebi terava otsaga veepinda tiku küljel. Tikk liigub seebist eemale. See juhtub seetõttu, et vee pindpinevus on suurem kui seebil. Tikule mõjuvad eri suundadest erinevad jõud – see eemaldub suuremast pindpinevusjõust. Destilleeritud vee pinnakiht on pinges nagu elastne kile. Seebi ja mõne muu vees lahustuva aine lisamisel väheneb vee pindpinevus. Seep ja muud pesuained liigitatakse pindaktiivseteks aineteks (pindaktiivsed ained). Need vähendavad vee pindpinevust, parandades seeläbi vee puhastusomadusi.

Seebi struktuur- naatriumstearaat.

Videokatse “Vabade rasvhapete eraldamine seebist”

Naatriumstearaadi molekulil on pikk mittepolaarne süsivesinikradikaal (tähistatud lainelise joonega) ja väike polaarne osa:

Pindaktiivsete ainete molekulid piirpinnal on paigutatud nii, et karboksüülanioonide hüdrofiilsed rühmad suunatakse vette ja hüdrofoobsed süsivesinikrühmad surutakse sealt välja. Selle tulemusena on vee pind kaetud pindaktiivsete ainete molekulide palisaadiga. Sellisel veepinnal on väiksem pindpinevus, mis hõlbustab saastunud pindade kiiret ja täielikku märgumist. Vähendades vee pingepinda, suurendame selle märgamisvõimet.

SMS (sünteetilised pesuvahendid) – kõrgemate alkoholide ja väävelhappe estrite naatriumsoolad:

R – CH2 – O – SO2 – ONa

Nii sünteetiline kui ka rasvadest valmistatud seep ei puhasta kõvas vees hästi. Seetõttu toodetakse detergente koos sünteetiliste hapete seebiga ka muud tüüpi toorainetest, näiteks alküülsulfaatidest - kõrgemate alkoholide ja väävelhappe estrite sooladest. Üldiselt saab selliste soolade moodustumist kujutada võrranditega:

Need soolad sisaldavad 12–14 süsinikuaatomit molekuli kohta ja neil on väga head puhastusomadused. Kaltsiumi- ja magneesiumisoolad lahustuvad vees ja seetõttu võib selliseid seepe pesta kareda veega. Alküülsulfaate leidub paljudes pesupesemisvahendites.

Sünteetiliste pesuvahenditega eraldub sadu tuhandeid tonne toidutoorainet – taimeõlisid ja rasvu.

Katse:

Seepe ja SMS-i (pesupulbrit) saate võrrelda, kontrollides indikaatoritega, milline keskkond on meie pesuvahenditele tüüpiline.

Kui lakmus lisatakse seebilahusele ja SMS-lahusele, muutub see siniseks ja fenoolftaleiin karmiinpunaseks, see tähendab, et keskkonna reaktsioon on aluseline. Muide, kui pesuaine on ette nähtud puuvillase riide pesemiseks, siis keskkonna reaktsioon peaks olema leeliseline ja kui siidist ja villast kangast, siis neutraalne.

Mis saab seebist ja SMS-ist kõvas vees?

Lisage ühte katseklaasi seebilahus ja teise SMS-lahus, loksutage neid. Mida sa jälgid? Lisage samadesse katseklaasidesse kaltsiumkloriid ja loksutage katseklaaside sisu. Mida sa praegu jälgid? SMS-lahus vahutab ja seebilahuses tekivad lahustumatud soolad:

2C 17 H 35 COO – + Ca 2+ = Ca(C 17 H 35 COO) 2 ↓

SMC-d moodustavad lahustuvaid kaltsiumisoolasid, millel on ka pindaktiivsed omadused.

Nende toodete liigne kasutamine põhjustab keskkonnareostust.

Paljud pindaktiivsed ained on raskesti biolagunevad. Jõgedesse ja järvedesse sattudes reovesi saastab keskkonda. Selle tulemusena tekivad terved vahumäed kanalisatsioonitorudesse, jõgedesse, järvedesse, kuhu satub tööstus- ja olmereovesi. Mõnede pindaktiivsete ainete kasutamine põhjustab kõigi vees elavate elanike surma. Miks seebilahus jõkke või järve sattudes kiiresti laguneb, mõned pindaktiivsed ained aga mitte? Fakt on see, et rasvadest valmistatud seebid sisaldavad hargnemata süsivesinikahelaid, mida bakterid hävitavad. Samal ajal sisaldavad mõned SMC-d alküülsulfaate või alküül(arüül)sulfonaate, mille süsivesinikahelad on hargnenud või aromaatse struktuuriga. Bakterid ei suuda selliseid ühendeid "seedida". Seetõttu tuleb uute pindaktiivsete ainete loomisel arvestada mitte ainult nende efektiivsusega, vaid ka nende biolagunemisvõimega – teatud tüüpi mikroorganismide poolt hävitada.

XVIPiirkondlik teaduslik ja praktiline konverents

"Samm tulevikku" Usolje-Sibirskoje

Vaseliin" href="/text/category/vazelin/" rel="bookmark">Vaseliini-lanoliini seepi valmistatakse järgmiselt: võtta 3,5 kg vaseliin ja 1,5 kg lanoliini, lisada need 95 kg sulaseebimassile. Naha pehmendajana kasutatud vaseliin-lanoliinseepi.Meditsiiniliste seepide hulka kuulub ka vedel kaaliumseep, mis valmistatakse vedelatest taimeõlidest seebistamise teel söövitava kaaliumiga;rasvhapete sisaldus on vähemalt 40%.Väliselt plaastritena kasutatav meditsiiniline seep , salvid, pastad , omab terapeutilist väärtust vastavalt seebile lisatud toimeaine toimele See on tärpentiniseepi kasutamine salvi kujul reuma.

Seebi eriliikide hulka kuuluvad ka seebid, mida kasutatakse enamasti tekstiili-, naha-, metallurgiatööstuses, putukafungitsiidide tootmisel jne. Spetsiaalsed seebid on tuntud peamiselt vedelal kujul, mis on valmistatud rasvasegu seebistamisel naatrium- või kaaliumleelistega või nende seguga. .

https://pandia.ru/text/78/390/images/image009_27.jpg" width="135" height="180">

Seebi koostise mõju nahale.

Seebi sorte ja kaubamärke on väga palju ning enne sobivaima valimist tuleb kindlaks teha oma nahatüüp.

Rasune nahk muutub sageli tugeva higistamise ja rasu tootmise tõttu läikivaks ning sellel on tavaliselt suured poorid. Juba 2 tundi pärast pesu jätab rasusele nahale laigud näole kantud salvrätikule. Selline nahk vajab seepi

kerge kuivatava efektiga.

Kuiv nahk on õhuke ja väga tundlik tuule ja halva ilma suhtes ning selle poorid on väikesed ja õhukesed; see praguneb kergesti, kuna pole piisavalt elastne. Selline nahk tuleb luua maksimaalse mugavuse ja õrna raviga, parem

kasutage kalleid seepe.

Normaalne nahk on pehme, sile ja keskmise suurusega pooridega. Selline nahk näib “hõõguvat”, kuid ei läigi. Normaalne nahk, nagu iga teinegi, vajab aga hoolikat hooldust.

Lühikese süsinikuahelaga rasvhapetest (lauriin- ja müristiin) ja pika süsinikuahelaga küllastumata rasvhapetest (oleiinhape) valmistatud seebid. Ärritab nahka. Pika süsinikuahelaga (palmitiin- ja steariin) küllastunud rasvhapetest valmistatud seep ei ärrita nahka. Aluselised ja happelised seebid võivad nahka ärritada, tekitades selle mikroobide rünnakule. Parem on kasutada neutraalset seepi

Seebi tootmise tooraine

Seebi põhikomponendi saamiseks võib toorainena kasutada loomseid ja taimseid rasvu ja rasvaasendajaid (sünteetilised rasvhapped, kampol, nafteenhapped, tallõli). Loomsed rasvad– iidne ja väga väärtuslik tooraine seebi valmistamise pindade jaoks. Need sisaldavad kuni 40% küllastunud rasvhappeid. Kunstlikud, st sünteetilised rasvhapped saadakse nafta parafiinist katalüütilise oksüdeerimise teel õhuhapnikuga. Oksüdatsiooni käigus parafiini molekul purustatakse erinevates kohtades ja saadakse hapete segu, mis seejärel eraldatakse fraktsioonideks. Seebi tootmisel kasutatakse peamiselt kahte fraktsiooni: C10-C16 ja C17-C20. Peseseebi sisse viiakse sünteetilisi happeid koguses 35-40%.Seebi tootmiseks kasutatakse ka naftasaaduste (bensiin, petrooleum jne) puhastamisel eralduvaid nafteenhappeid. Sel eesmärgil töödeldakse naftasaadusi naatriumhüdroksiidi lahusega ja saadakse nafteenhapete (tsüklopentaani ja tsükloheksaani seeria monokarboksüülhapete) naatriumsoolade vesilahus. See lahus aurutatakse ja töödeldakse lauasoolaga, mille tulemusena hõljub lahuse pinnale tumedat värvi salvitaoline mass, seepnaft. Seebibensiini puhastamiseks töödeldakse seda väävelhappega, see tähendab, et nafteenhapped ise tõrjutakse sooladest välja. Seda vees lahustumatut toodet nimetatakse asidooliks või asidolmülonaftiks. Otse asidoolist saab valmistada ainult vedelat või äärmisel juhul pehmet seepi. Sellel on õline lõhn, kuid sellel on bakteritsiidsed omadused.

Seebi tootmisel on pikka aega kasutatud kampolit, mida saadakse okaspuude vaigu töötlemisel. Kampol koosneb vaikhapete segust, mille süsinikuahelas on umbes 20 süsinikuaatomit. Pesuseebi koostisesse lisatakse tavaliselt 12-15% kampoli rasvhapete massist ja tualettseepide koostisesse mitte rohkem kui 10%. Kampoli sissetoomine suurtes kogustes muudab seebi pehmeks ja kleepuvaks.

Seebi valmistamise tehnoloogia.

Seebi tootmine põhineb seebistumisreaktsioonil – rasvhapete estrite (s.o. rasvade) hüdrolüüsil leelistega, mille tulemusena tekivad leelismetallide soolad ja alkoholid.

Spetsiaalsetes mahutites (digeraatorites) seebistatakse kuumutatud rasvad söövitava leelisega (tavaliselt seebikiviga). Kääritites toimuva reaktsiooni tulemusena moodustub homogeenne viskoosne vedelik, mis jahutamisel pakseneb - seebi liim, mis koosneb seebist ja glütseriinist. Otse seebi liimist saadud seebi rasvhapete sisaldus on tavaliselt 40-60%. Seda toodet nimetatakse " liimi seep" Kleepuva seebi valmistamise meetodit nimetatakse tavaliselt "otsemeetodiks".

Seebi tootmise "kaudne meetod" hõlmab seebi liimi edasist töötlemist, mis allutatakse kergendust- töötlemine elektrolüütidega (leelise või naatriumkloriidi lahustega), mille tulemusel eraldub vedelik: pealmine kiht või seebi südamik. Sisaldab vähemalt 60% rasvhappeid; alumine kiht - seebi leelis, suure glütseroolisisaldusega elektrolüüdilahus (sisaldab ka lähteaines sisalduvaid saasteaineid). Kaudse meetodi tulemusel saadud seepi nimetatakse " heli».

Kõrgeima klassi seep - saetud, mis saadakse kuivatatud heliseebi jahvatamisel rullidel saagimine autod. Samal ajal tõuseb lõpptootes rasvhapete sisaldus 72-74%-ni, paraneb seebi struktuur, vastupidavus kuivamisele, rääsumisele ja kõrgetele temperatuuridele säilitamisel. Kui seebikivi kasutatakse leelisena, saadakse tahke naatriumseep. Sööbiva kaaliumkloriidi kasutamisel tekib mahe või isegi vedel kaaliumseep.

Nüüd räägime seebi tootmise tehnoloogiast. Lihtsa tahke seebi valmistamiseks võtke 2 kg seebikivi ja lahustage see 8 kg-s. vett, viige lahus temperatuurini 25 °C ja valage see sulatatud ja temperatuurini 50 °C jahutatud searasvasse (pekk peab olema soolamata ja sellest tuleks võtta 12 kg 800 g määratud vee- ja soolakoguse kohta). Saadud vedelat segu segatakse põhjalikult, kuni kogu mass muutub täiesti homogeenseks, seejärel valatakse see puitkarpidesse, mähitakse hästi vildisse ja asetatakse sooja ja kuiva kohta. 4-5 päeva pärast mass kõvastub ja seep on valmis.

Et saada heaks tualettseep Iga 100 g searasva kohta võta 5-20 g kookosõli. On vaja tagada, et saadud seep oleks neutraalne. Sel eesmärgil soolatakse seda mitu korda ja seejärel keedetakse. Pärast viimast soolamist jätkatakse keetmist, kuni plaadil oleva klaaspulgaga võetud proov osutub täiesti rahuldavaks ehk massi sõrmede vahel pigistades saadakse kõvad plaadid, mis ei tohiks puruneda.

Tualettseebi toonimiseks kasutatavad värvained võivad olla väga mitmekesised. Peamised tingimused, millele nad peavad vastama: olema piisavalt tugev, segada hästi seebiga ja

ei avalda nahale kahjulikku mõju.

Läbipaistva seebi punane värv saadakse fuksiini ja eosiini abil; Läbipaistmatu seebi jaoks kasutatakse kinaverit ja punast pliid.

Kollase värvuse annavad seebile kurkumiekstrakt ja pikriinhape.

Rohelise seebi saamiseks kasutatakse rohelist aniliini või kroomrohelist värvainet.

Seebi pruun värvus tuleb hele- või tumepruunist aniliinvärvist või põletatud suhkrust. Tualettseebi valmistamisel on parfümeerial eriti oluline roll. Fakt on see, et aroom ei peaks olema mitte ainult meeldiv, vaid peaks ka säilitama oma lõhna pikka aega ja võimalusel isegi paranema, kui seep lebab ja kuivab. Seetõttu on lõhnastamisel esimene küsimus, millisel temperatuuril seepi lõhnastada. Seejärel, milline on leeliste mõju kasutatud lõhnaainetele. Ja lõpuks, kas need lõhnavad ained on leelistes hästi säilinud?

Heal seebil on meeldiv, pealetükkimatu lõhn tänu sellesse sisestatud parfüümilisanditele - lõhnaainetele. Seebi erisortide hulka kuuluvad ka antiseptikumid (triklosaan, kloorheksidiin, salitsüülhape) ja bioloogiliselt aktiivsed ained, sealhulgas need, mis on saadud ravimtaimede looduslikust toorainest.

Koduse seebi valmistamise tehnoloogia

Kodus seebi valmistamiseks peate järgima järgmist toimingute jada:

1. Täitke klaas ½ võrra veega, asetage see metallvõrguga statiivile ja keetke vesi.

2. Valage kastoorõli ja naatriumhüdroksiidi lahus aurustusnõusse.

3. Aseta aurustustops klaasi keeva vee peale ja kuumuta 10-15 minutit, segades selle sisu klaaspulgaga.

4. Lisage küllastunud naatriumkloriidi lahus ja segage.

5. Jahuta tass koos sisuga.

6. Koguge seep spaatliga kokku ja vormige see kaheks riisitera suuruseks tükiks.

Saadud seepi saate maitsestada taimeekstraktide abil, kasutades selleks järgmisi taimi: sõstralehed, männiokkad, saialilleõied, kummel.

Seebi kasutusalad.

Lisaks seebi kasutamisele pesuainena kasutatakse seda laialdaselt kangaste pleegitamisel, kosmeetikatoodete tootmisel ja veepõhiste värvide poleerimissegude valmistamisel.

Igapäevaelus, rääkimata tööstusest, pestakse erinevaid esemeid ja esemeid. Saasteaineid on väga erineval kujul, kuid enamasti on need vees halvasti lahustuvad või lahustumatud. Sellised ained on reeglina hüdrofoobsed, kuna neid ei niisuta vesi ega interakteeru veega. Seetõttu on vaja erinevaid pesuvahendeid.

Kui proovime seda protsessi defineerida, siis võib pesemist nimetada saastunud pinna puhastamiseks pesuainet sisaldava vedelikuga või pesuvahendite süsteemiga. Vett kasutatakse igapäevaelus peamiselt vedelikuna. Hea puhastussüsteem peaks täitma topeltfunktsiooni: eemaldama puhastatavalt pinnalt mustuse ja viima selle vesilahusesse. See tähendab, et pesuainel peab olema ka kaks funktsiooni: võime suhelda saasteainega ja võime viia see vette või vesilahusesse. Seetõttu peavad pesuaine molekulil olema hüdrofoobsed ja hüdrofiilsed osad. "Phobos" tähendab kreeka keeles hirmu. Hirm. Nii et hüdrofoobne tähendab "kardab, väldib vett". "Phileo" tähendab kreeka keeles "armastust", hüdrofiilne tähendab armastavat, vett hoidvat. Pesuainemolekuli hüdrofoobsel osal on võime suhelda hüdrofoobse saasteaine pinnaga. Pesuaine hüdrofiilne osa interakteerub veega, tungib vee sisse ja kannab endaga kaasa hüdrofoobse otsa külge kinnitatud saasteosakesi.

Seega peavad detergentidel olema võime piirpinnale adsorbeeruda, see tähendab, et neis peavad olema pindaktiivsed ained.

Raskete karboksüülhapete soolad, näiteks CH3(CH2)14COONa, on tüüpilised pindaktiivsed ained. Need sisaldavad hüdrofiilset osa (antud juhul karboksüülrühma) ja hüdrofoobset osa (süsivesinikradikaal).

Praktiline töö

"Seebi valmistamise saladused"

Eesmärk: uurida kõrgemate rasvhapete seebistamise protsessi.

Olles uurinud teooriat, proovime seepi valmistada praktikas, keetes seda käsitööna.

Et meie seep oleks tervisele ohutu, kasutame looduslikke tooraineid.

Kasutame järgmisi seadmeid ja tooraineid:

· ümmargune lamedapõhjaline kolb mahuga 1000 cm3,

· klaaspulk,

· statiiv koos tarvikutega,

· alkoholilamp,

· portselanklaasid mahuga 500 cm3 ja 200 cm3,

· portselan lusikas,

· pintsetid,

· tehnilised kaalud,

· klaasklaasi mahuga 100 cm3,

· veiseliha rasv 70 g,

seapekk 30 g,

· etüülalkohol 20 ml,

· Na2CO3 lahus,

NaCl lahus 20% 200 ml,

· 2 tilka eukalüptiõli, alkoholis lahustatud aromaatne aine, kangajäägid mõõtmetega 5x5 cm,

· vorm seebi pressimiseks.

Edusammud: Ja alustame kvaliteetse heliseebi hankimisest.

· Kaaluge tehnilistel kaaludel 70 g veiseliha ja 30 g searasva ning asetage see statiivile kinnitatud 1000 cm3 kolbi.

· Valmistada naatriumkarbonaadi lahus Na2CO3 (25 g Na2CO3+ 30 ml H2O).

· Valage kolbi 20 ml etüülalkoholi. See aitab polaarses leelis lahustada ja kokku puutuda mittepolaarse rasvaga.

· Valage kuumutades ja segades ettevaatlikult sisse valmistatud Na2CO3 leeliselahus.

· Rasva seebistumisreaktsioon toimub ainult kuumutamisel. Reaktsiooni märk on seebi ilmumine.

· Valage saadud segusse 20% NaCl lahus ja kuumutage segu uuesti, kuni seep on täielikult eraldunud.

· Erinevalt kuumast veest on seep lauasoola lahuses peaaegu lahustumatu. Seetõttu eraldub see väljasoolamisel lahusest ja ujub üles.

· Lase segul veidi jahtuda, kogu eraldunud seebikiht lusikaga riidetükile, mähki (töötada tuleb kummikinnastega!) ja loputa külma veega.

· Pärast selle kerget pigistamist kandke see teisele kangale.

· Kontrollime seebi pH-d (normaalne pH tase on 6-7) Meie oma oli kõrgem, seega soolasime seebi uuesti ja pesime veega.

Meie teine kogemus on tualettseebi hankimine.

Tualettseebi saamiseks purustatakse ja sõtkutakse tuumaseep. Seejärel lisage seebile 2 tilka eukalüptiõli (eeterlik õli, vedel, kollane, antiseptiline ja põletikuvastane).

Seebi omaduste uurimine

Seebi omaduste uurimiseks on vaja läbi viia rida katseid, mis kinnitavad selle puhastusomadusi. Selleks peaksite:

1. Valage ühte katseklaasi 5 ml destilleeritud vett, teise sama palju kraanivett, asetage igasse katsutisse tükk seepi.

2. Sulgege korgid ja loksutage mõlemat katseklaasi korraga mitu sekundit.

3. Asetage katseklaasid restile ja kasutage stopperit, et määrata, kui kaua vaht igas katseklaasis püsib. Katseklaasis destilleeritud veega püsib vaht 30 sekundit, kraaniveega 10 sekundit.

4. Märkige üles iga katseklaasi sisu tüüp. Lahus muutus kahes katseklaasis seebist häguseks.

5. Universaalse indikaatorpaberi abil määrake seebilahuse happesus. Seebilahus on kergelt leeliselise keskkonnaga.

6. Glütserooli olemasolu reaktsioonisegus saab tuvastada kvalitatiivse reaktsiooniga mitmehüdroksüülsete alkoholide suhtes, st lisades värskelt valmistatud vaskhüdroksiidi. Kui katseklaasidesse lisati vaskhüdroksiidi, muutus lahus helesiniseks.

Järeldused:

· kodus valmistatud seep lõhnab meeldivalt, vahutab ja vahutab hästi, on antibakteriaalsete omadustega ja keskkonnasõbralik;

· seebil on kergelt aluseline reaktsioon;

· annab iseloomuliku reaktsiooni glütseroolisisaldusele.

Kirjandus:

1. Aleksinski katsed keemias - M., 1995.

2. Bogdanova. Laboratoorsed tööd. 8 – 11 klass: Õpik. juhend haridusasutustele. - M.: Astrel": AST", 2001. - 112 lk.: ill.

3. Suur Nõukogude Entsüklopeedia (30 köites). Ch. toim. . Ed. 3. M., “Nõukogude entsüklopeedia”. 1972.T.17 Moršansk - Mjatlik. 1974, 616 lk.

4. Grosse, Keemia uudishimulikele – M., 1993.

5. Zinovjev Žirov – M., 1990. a

6. Selemeneva igapäevaelus - http:// festival. 1 *****

7. Tobbin seebi tootmiseks - M 1991. a

8. – Keemia vabal ajal – M., 1996.

9. Šabanova tudengite tegevus – http:// festival. 1 *****

10. Štšerbakova projektid: tegevuste korraldamine keemias - http:// festival. 1 *****

11. Avastan maailma: Lasteentsüklopeedia: Keemia / Autor. – komp. ; Kunstnik , . – M.: “Kirjastus AST”; 1999. – 448 lk.

Erikursuse ülevaade « Arvutusülesannete lahendamise meetodid keemias 10.-11. klassi õpilastele» keemiaõpetajad Kulikova N, S.

Munitsipaalharidusasutus "Umõganskaja keskkool",Koos. Umygan, Tulunsky piirkond

See töö on osa orgaanilise keemia õppeprogrammist teemal “Rasvad”, valikkursusest “Keemia igapäevaelus”.

Valentina otsustas seda teemat omal käel uurida, kuna tundis huvi, kas seepi saab kodus valmistada ja kas see tuleb välja sama, mis kauplustes müüakse.

Selles projektis tegutseb õpetaja juba konsultandina. Seda teades võib tõdeda, et käesolev töö on jätk järjepidevale protsessile kognitiivsete huvide, uurimisoskuste arendamiseks, katsete käigus toimuva vaatlemise ja analüüsimise oskuse arendamiseks, praktiliste oskuste arendamiseks ja vaatlustulemuste fikseerimiseks, ja seejärel tulemuste põhjal vajalike järelduste tegemine.

Töös esitatakse põhiteave seebi päritolu, seebi valmistamise ajaloo, koostise, omaduste, seebi klassifikatsiooni, valmistamise tooraine ja kasutusvaldkondade kohta.

Teoreetilise osa õppimine võimaldab õppida kodus seepi valmistama, et see oleks keskkonnasõbralik toode. Kõik need aspektid kajastuvad selles uurimisprojektis.

Ja selle teema valik aitab kaasa praktiliste oskuste arendamisele ja loovuse arengule.

Töö tegemise peamiseks põhimõtteks on õpilase isiklik huvi keemiateadmiste omandamise vastu. Valentinal tekkis selline huvi tänu projektiidee originaalsusele ja saadud tulemuste põnevale iseloomule.

Kõik projekti osad on omavahel seotud ja neil on igas etapis järjepidevus.

Töö rakendab arendava hariduse põhimõtet, mis on suunatud teadustegevuse kaudu uute teadmiste saamisele ning arendab praktilisi uurimisoskusi.

Kuid selle projekti kõige olulisem tulemus on see, et see edendab uudishimu, uurimist ja püsivat huvi keemia vastu.

Projektijuht.

Elagu lõhnav seep,
Ja kohev rätik,
Ja hambapulber
Ja paks kamm!
Peseme, pritsime,
Ujuda, sukelduda, trummeldada
Ja vannis ja vannis, igal pool.
Igavene au veele!

K. Tšukovski

Eesmärgid. Mõelge seebi ja pesuvahendite koostisele ja struktuurile, näidake pesuvahendite struktuuri ja omaduste vahelist seost; kinnistada väikestes rühmades töötamise oskusi, avardada õpilaste silmaringi ja arendada nende mõtlemist.

Seadmed ja reaktiivid. Seebi ja pesuvahendite pakendid, infolehed õpilastele, keemiliste klaasnõude komplekt (katseklaasid, piirituselambid, keeduklaasid, katseklaasihoidjad, klaaspulgad); rasv, margariin või või, seep, sünteetiline pesuaine, vedelseep, 15% naatriumhüdroksiidi lahus, naatriumkloriidi lahus (küllastunud), lahjendatud väävelhappe lahus, pliatsetaadi lahused, kaltsiumkloriid, vasksulfaat, fenoolftaleiini lahused, mis sisaldavad kaltsiumi või magneesiumi ioone , destilleeritud vesi.

Teema õppimiseks kulub kaks õppetundi, millest üks on teoreetiline tund, teine praktiline töö.

Õpilased töötavad väikestes rühmades, istuvad ümber klassiruumi perimeetri. Nende laudadel on konteinerid seebi ja sünteetiliste pesuvahenditega, keemiliste klaasnõude ja reaktiivide komplekt.

TUNNIDE AJAL

Õpetaja. Poisid, tänane tund on pühendatud seebi ja pesuvahendite keemiale ning koosneb kahest osast.

Esimeses tunnis käsitleme teoreetilisi küsimusi:

Seep muinasajal, seebi valmistamise ajalugu;

Seebi struktuur, omadused;

Seebi ja sünteetiliste pesuvahendite koostis;

Seebi tootmine;

Seebi ja sünteetiliste pesuvahendite kasutamine.

Teises tunnis viime läbi laborikatsed, mis kinnitavad seebi ja sünteetiliste pesuvahendite omadusi.

Sõnum teemal
“Seep iidsetel aegadel, seebi valmistamise ajalugu”

Üliõpilane.Seep oli inimesele tuttav juba enne uut ajastut. Euroopa riikides on seepi kõige varem mainitud Rooma kirjaniku ja teadlase Plinius Vanemal (23–79). Oma traktaadis Looduslugu kirjutas Plinius meetoditest seebi tootmiseks rasvade seebistamise teel. Veelgi enam, ta kirjutas kõvast ja pehmest seebist, mis on valmistatud vastavalt sooda ja kaaliumkloriidi abil.

Pesu- ja riiete pesemiseks Venemaal kasutati leelist, mis saadi tuha veega töötlemisel, sest taimset päritolu põletatud kütuse tuhk sisaldab kaaliumkloriidi.

Seebi valmistamise arengule aitas kaasa tooraine kättesaadavus. Näiteks varasest keskajast tuntud Marseille seebitööstuses oli oliiviõli ja sooda. Seebi valmistamine arenes välja ka Itaalias, Kreekas, Hispaanias, Küprosel, s.o. piirkondades, kus kasvatatakse oliivipuid. Esimesed Saksa seebivabrikud asutati 14. sajandil.

Seebi valmistamise protsesside keemiline olemus ei olnud pikka aega selge. Alles 18. sajandi lõpus. Selgitati rasvade keemilist olemust ja siis saadi aru nende seebistumisreaktsioonidest. 1779. aastal näitas Rootsi keemik K. V. Scheele, et oliiviõli reageerimisel pliioksiidi ja veega moodustub vees lahustuv magus aine. 1817. aastal avastas prantsuse keemik M.E. Chevrel steariin-, palmitiin- ja oleiinhapped kui rasvade lagunemisproduktid, kui need seebistatakse vee ja leelistega. Scheele saadud magusat ainet nimetas Chevreul glütseriiniks. Nelikümmend aastat hiljem tegi prantsuse keemik P. E. M. Berthelot kindlaks glütseriini olemuse ja selgitas rasvade keemilist struktuuri.

Teema seletus
"Seebi struktuur, selle omadused"

Õpetaja. Seebid on kõrgemate rasvhapete naatriumi- või kaaliumisoolad (skeem 1), mis hüdrolüüsivad vesilahuses, moodustades happe ja leelise.

Tahke seebi üldvalem:

Tugevate leelismetallialuste ja nõrkade karboksüülhapete poolt moodustunud soolad hüdrolüüsivad:

Saadud leelis emulgeerub, lagundab osaliselt rasvu ja vabastab seega kangale kinni jäänud mustuse. Karboksüülhapped koos veega moodustavad vahu, mis püüab kinni mustuseosakesed. Kaaliumisoolad lahustuvad vees paremini kui naatriumsoolad ja seetõttu on neil tugevamad puhastavad omadused.

Seebi hüdrofoobne osa tungib läbi hüdrofoobse saasteaine, mille tulemusena on iga saasteosakese pind ümbritsetud hüdrofiilsete rühmade kestaga. Nad suhtlevad polaarsete veemolekulidega. Tänu sellele eralduvad pesuaine ioonid koos saastusega kanga pinnalt ja lähevad vesikeskkonda. Nii puhastatakse saastunud pind pesuvahendiga.

Väikeste rühmade töö

Kasutades teabelehti (taotlust) ja jaotusmaterjale, täidavad õpilased järgmised ülesanded.

1. Täitke tabel.

Tabel

Seebi ja sünteetiliste pesuvahendite koostis

2. Algselt vastatud: Mis kasu on sünteetiliste pesuvahendite kasutamisest seebi ees?

Rollimäng “Seebi valmistamine”

Üks õpilastest tegutseb tehnoloogina, rääkides seebi valmistamise etappidest. Iga rühm valib korrespondendi meediast: ajakiri Seeb, ajaleht Seebimull, SMS-telefirma.

Tehnoloog. Seebi tootmine koosneb kahest etapist: keemiline ja mehaaniline. Esimeses etapis (seebi keetmine) saadakse naatriumi (harvemini kaaliumi) soolade, rasvhapete või nende asendajate vesilahus.

Kõrgemate karboksüülhapete tootmine naftasaaduste krakkimisel ja oksüdeerimisel:

Naatriumsoolade valmistamine:

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

Seebi keetmine lõpetatakse seebilahuse (seebi liimi) töötlemisel liigse leelise või naatriumkloriidi lahusega. Selle tulemusena hõljub lahuse pinnale kontsentreeritud seebikiht, mida nimetatakse südamiks. Saadud seepi nimetatakse heliseebiks ja selle lahusest eraldamise protsessi nimetatakse väljasoolamiseks või väljasoolamiseks.

Mehaaniline töötlemine koosneb valmistoodete jahutamisest ja kuivatamisest, lihvimisest, viimistlemisest ja pakkimisest.

Seebi valmistamise protsessi tulemusena saame laias valikus tooteid, millega saate tutvuda.

Ajakirja Soap korrespondent. Kas pesu- ja tualettseebi valmistamise etapid on samad või erinevad?

Tehnoloog.Pesuseebi tootmine lõpetatakse väljasoolamise etapis, mille käigus seep puhastatakse proteiinist, värvainetest ja mehaanilistest lisanditest. Tualettseebi tootmine läbib kõik mehaanilise töötlemise etapid. Olulisim neist on lihvimine, s.o. heliseebi ülekandmine lahusesse, keetes kuuma veega ja uuesti välja soolades. Sel juhul osutub seep eriti puhtaks ja kergeks.

Ajalehe Seebimull korrespondent. Kas seebi tootmisel tekib kõrvalsaadusi ja kuidas neid kasutatakse?

Tehnoloog.Kui seep valmistati loomsetest või taimsetest rasvadest, siis seebistamise käigus tekkinud glütseriin eraldatakse lahusest pärast tuuma eraldamist, mida kasutatakse laialdaselt: lõhkeainete ja polümeervaikude tootmisel, kanga- ja nahapehmendajana, valmistamisel. parfüümide, kosmeetika ja meditsiiniliste preparaatide tootmine kondiitritoodete tootmisel.

SMS-telefirma korrespondent. Praegu saadakse osa seepe ja sünteetilisi pesuaineid naftatoodetest. Millised on sellise tootmise tehnoloogilised saladused?

Tehnoloog.Seebi tootmisel kasutatakse nafteenhappeid, mis vabanevad naftasaaduste (bensiin, petrooleum) puhastamisel. Sel eesmärgil töödeldakse naftasaadusi naatriumhüdroksiidi lahusega ja saadakse nafteenhapete naatriumsoolade vesilahus. See lahus aurutatakse ja töödeldakse lauasoolaga, mille tulemusena hõljub lahuse pinnale tumedat värvi salvitaoline mass – seebinaft. Seebi puhastamiseks töödeldakse seda väävelhappega. Seda vees lahustumatut toodet nimetatakse asidooliks või asidool-mülonaftiks. Seep on valmistatud otse asidoolist.

Töötage vastavalt skeemile 2.

Esimese tunni lõpus teeb õpetaja õppematerjali õppimisest kokkuvõtte ja toob välja ennetavad meetmed pesuvahendite kasutamisel.

Pesupulbrid võivad:

Ärritada hingamisteid;

Stimuleerida mürgiste ainete tungimist nahka;

Põhjustada allergiat ja nahadermatiiti.

Kõigil neil juhtudel peate üle minema seebi kasutamisele, mille ainus puudus on see, et see kuivatab nahka.

Praktiline töö
"Seebi ja sünteetiliste detergentide omadused"

(Enne tööle asumist – ohutusalane juhendamine.)

Katse "Rasvade seebistamine vesi-alkoholilahuses"

Asetage katseklaasi rasv, margariin ja või, lisage 8–10 ml naatriumhüdroksiidi 15% alkoholilahust. Sega segu ja kuumuta keemiseni. Jätkake seebistamist, kuni vedelik muutub homogeenseks. Lisage saadud paksule vedelikule küllastunud naatriumkloriidi lahus ja keetke lahust 1–2 minutit.

1. Milline aine ilmus pinnale katse tulemusena?

3. Millistel praktilistel eesmärkidel kasutatakse rasvade seebistamise protsessi?

Katse "Rasvhapete eraldamine"

Asetage tükk tahket seepi katseklaasi, lisage sellele 8–10 ml destilleeritud vett, loksutage ja kuumutage saadud lahust. Lisage seebilahusele lahjendatud väävelhappe lahus ja kuumutage keemiseni.

Ülesanded iseseisvate järelduste tegemiseks

1. Millised muutused toimuvad lahuse kuumutamisel ja jahutamisel?

2. Kirjutage toimuva reaktsiooni võrrand.

Katse “Rasvhapete lahustumatute soolade valmistamine”

Asetage tükk tahket seepi katseklaasi, lisage sellele 8–10 ml destilleeritud vett, loksutage ja kuumutage saadud lahust. Jagage lahus kolme katseklaasi, esimesse lisage pliatsetaadi lahus, teise kaltsiumkloriidi lahus ja kolmandasse vasksulfaadi lahus.

Ülesanded iseseisvate järelduste tegemiseks

1. Selgitage igas katseklaasis toimuvaid muutusi.

2. Kirjutage toimuvate reaktsioonide võrrandid.

Kogemus “Seebi ja sünteetiliste pesuvahendite võrdlus”

Valmistage 10 ml lahjendatud lahust kolmes katseklaasis:

a) kõva seep;

b) üks sünteetilistest pulbrilistest detergentidest;

c) vedelseep.

Jagage saadud lahused kaheks osaks (igaüks neist sisaldab kolme katseklaasi).

a) Lisage paar tilka fenoolftaleiini igasse esimese osa kolme katseklaasi erinevate lahustega. (Kui pesuaine on mõeldud puuvillasetele kangastele, siis on vahend aluseline ja kui siidist ja villasest riidest, siis neutraalne.)

b) Teise osa kolme ülejäänud seebi ja sünteetiliste detergentide lahustega katseklaasi lisage raputades 2–3 ml Ca 2+ ja Mg 2+ ioone sisaldavat vett.

Ülesanded iseseisvate järelduste tegemiseks

1. Miks on seebilahus aluseline? Selgitage oma vastust reaktsioonivõrrandi abil.

2. Milliseid ülaltoodud pesuvahendeid tuleks pesemiseks kasutada:

a) puuvillased kangad;

b) siid- ja villariie;

c) kõvas vees?

Tunni lõpus teeb õpetaja tunni töö kokkuvõtte, korrates lühidalt selle põhietappe.

RAKENDUS

Teabeleht

Loomsed rasvad on iidne ja väga väärtuslik seebitööstuse tooraine. Need sisaldavad kuni 40% küllastunud rasvhappeid.

Sünteetilised rasvhapped saadakse nafta parafiinist katalüütilise oksüdeerimise teel õhuhapnikuga:

CH 3 (CH 2) m CH 2 – CH 2 (CH 2) n CH3 + 2,5O2 = CH3 (CH2) m COOH + CH 3 (CH 2) n COOH + H2O.

Seebi valmistamisel kasutatakse kahte fraktsiooni: C 10 – C 16 ja C 17 – C 20. Pesupesuseep sisaldab 35–40% sünteetilisi happeid.

Seebi tootmisel kasutatakse kampolit, mis saadakse okaspuude vaigu töötlemisel. Kampol koosneb vaikhapete segust, mille ahelas on umbes 20 süsinikuaatomit. Pesuseebi koostisesse lisatakse 12–15% kampoli rasvhapete massist, tualettseepide koostisesse mitte rohkem kui 10%. Kampoli lisamine muudab seebi pehmeks ja kleepuvaks.

Pesu- ja tualettseebi omaduste parandamiseks ning selle maksumuse vähendamiseks lisatakse sellesse täiteaineid. Nende hulka kuuluvad naatriumsoolad, kaseiin ja tärklis. Kaseiini ja tärklist kasutatakse vahutamise ja vahu stabiilsuse tagamiseks. Tualettseebi peamine täiteaine on saponiin, mis saadakse teatud taimede leostumisel.

Pestes riideid kaltsiumi- ja magneesiumiioone sisaldavas kõvas vees, suureneb seebikulu 25–30%. Kergelt lahustuvad kaltsiumi- ja magneesiumisoolad settivad kangale, muutes selle karedaks, vähem elastseks, pleekimaks ja vähendades selle tugevust.

Kareda vee kahjulike mõjude kõrvaldamiseks lisatakse seebile naatriumdekaoksotrifosfaati (V) Na 5 P 3 O 10. P 3 O 10 5– ioonid seovad kaltsiumi ja magneesiumi ioone tugevateks lahustumatuteks ühenditeks. Põhimõtteliselt toimivad nad veepehmendajana. Samal eesmärgil lisatakse pesupulbritele Na 5 P 3 O 10 mahus kuni 20%.

Sünteetiliste detergentide (detergentide) aluseks on alkaansulfoonhappe Na-sool,

mille osakaal ulatub 30%-ni.

Sünteetiliste detergentide üldvalem:

Nende ainete tootmine põhineb naftasaadustel.

Sünteetilised pesuained on kompleksne koostis, mis sisaldab pleegitusaineid (ultramariin, naatriumperboraat) ja vahutavaid aineid (aminoalkoholid). Need puhastavad ühtviisi hästi nii pehmes kui ka karedas vees.

Samas biolagunevad pesuained väga aeglaselt. Veekogudesse akumuleerudes põhjustavad need roheliste taimede tugevat kasvu, mis põhjustab vettimist.

Seebistamine- See on estrite hüdrolüüs leelise mõjul. See tekitab orgaanilise happe ja alkoholi soola. Ajalooliselt pärineb see nimi seebi valmistamise protsessist – rasvade hüdrolüüsist leelisega, mille tulemusel saadakse segu kõrgemate rasvhapete sooladest (tegelikult seep) ja glütseriinist (kolmehüdroksüülalkohol).
Vastavalt seebistamine on estri reaktsioon leelisega.

Enne seebi leiutamist eemaldati nahalt rasv ja mustus tuha ja peene jõeliiva abil.Loomsetest rasvadest seebi valmistamise tehnoloogia arenes välja paljude sajandite jooksul. Vaatame, kuidas saab keemialaboris seepi valmistada. Kõigepealt valmistatakse rasvasegu, mis sulatatakse ja seebistatakse – keedetakse leelisega. Rasva hüdrolüüsimiseks leeliselises keskkonnas võtke veidi sulatatud seapekki, umbes 10 ml etüülalkoholi ja 10 ml leeliselahust. Siin lisatakse ka lauasoola ja saadud segu kuumutatakse. See tekitab seepi ja glütseriini. Glütseriini ja lisandite sadestamiseks lisatakse soola. Seepi toodetakse ka tööstuslikult.

Seebi koostis
Seebid on kõrgemate karboksüülhapete (üle 10 süsinikuaatomiga happed) naatriumi- või kaaliumisoolad, mis saadakse rasvade hüdrolüüsi tulemusena leeliselises keskkonnas (enamasti steariinhapet C 17 H 35 COOH sisaldavatest rasvadest) - C 17 H 35 COONa – naatriumstearaat.
Rasv + leelis = rasvhapete soolad ja glütserool.

Seebi omadused
Destilleeritud vee pinnakiht on pinges nagu elastne kile. Seebi ja mõne muu vees lahustuva aine lisamisel väheneb vee pindpinevus. Seep ja muud pesuained liigitatakse pindaktiivseteks aineteks (pindaktiivsed ained). Need vähendavad vee pindpinevust, parandades seeläbi vee puhastusomadusi.

Vedeliku pinnal asuvatel molekulidel on üleliigne potentsiaalne energia ja seetõttu kipuvad need tõmbama sissepoole, nii et pinnale jääb minimaalne arv molekule. Tänu sellele mõjub jõud alati piki vedeliku pinda, kaldudes pinda vähendama. Seda nähtust füüsikas nimetatakse vedeliku pindpinevuseks.

Seebi puhastava toime saladus

SMC (synthetic detergents) on sünteetiliste hapete (sulfoonhapete, kõrgemate alkoholide estrid ja väävelhape) naatriumsoolad.
Vaatleme pesuvahendite omadusi ja võrrelge seepi ja SMS-i (pesupulber). Kõigepealt kontrollime, milline keskkond on meie pesuvahenditele tüüpiline. Kuidas me seda teeme?
Näitajate kasutamine.
Kasutame meile teadaolevaid indikaatoreid - lakmust ja fenoolftaleiini. Kui lakmus lisatakse seebilahusele ja SMS-lahusele, muutub see siniseks ja fenoolftaleiin karmiinpunaseks, see tähendab, et keskkonna reaktsioon on aluseline.

Mis saab seebist ja SMS-ist kõvas vees? (On selge, miks seebivalmistajad ei tee seepi kraaniveest, vaid kasutavad keetmist, destilleeritud vett, piima jne.)
Lisage ühte katseklaasi seebilahus ja teise SMS-lahus, loksutage neid. Mida sa jälgid? Lisage samadesse katseklaasidesse kaltsiumkloriid ja loksutage katseklaaside sisu. Mida sa praegu jälgid? SMS-lahus vahutab ja seebilahuses tekivad lahustumatud soolad:
2C17H35COO – + Ca2+ = Ca(C17H35COO)2
Ja SMC-d moodustavad lahustuvaid kaltsiumisoolasid, millel on ka pindaktiivsed omadused.
Nende toodete liigne kasutamine põhjustab keskkonnareostust. Kuulame sõnumit pindaktiivsete ainete kasutamise keskkonnamõjude kohta.
Paljud pindaktiivsed ained on raskesti biolagunevad. Jõgedesse ja järvedesse sattudes reovesi saastab keskkonda. Selle tulemusena tekivad terved vahumäed kanalisatsioonitorudesse, jõgedesse, järvedesse, kuhu satub tööstus- ja olmereovesi. Mõnede pindaktiivsete ainete kasutamine põhjustab kõigi vees elavate elanike surma.

Miks seebilahus jõkke või järve sattudes kiiresti laguneb, mõned pindaktiivsed ained aga mitte? Fakt on see, et rasvadest valmistatud seebid sisaldavad hargnemata süsivesinikahelaid, mida bakterid hävitavad. Samal ajal sisaldavad mõned SMC-d alküülsulfaate või alküül(arüül)sulfonaate, mille süsivesinikahelad on hargnenud või aromaatse struktuuriga. Bakterid ei suuda selliseid ühendeid "seedida". Seetõttu tuleb uute pindaktiivsete ainete loomisel arvestada mitte ainult nende efektiivsusega, vaid ka nende biolagunemisvõimega – teatud tüüpi mikroorganismide poolt hävitada.

Definitsioon

Seep- vedelad või tahked pindaktiivseid aineid sisaldavad tooted koos veega, mida kasutatakse puhastamiseks ja nahahoolduseks (tualettseep, šampoonid, geelid) või kodukeemia - pesuaine (pesuseep).

Seebi keemiline koostis

Keemilise koostise seisukohast:

tahked seebid- lahustuvate ainete segu naatriumisoolad kõrgemad rasvhapped (küllastunud ja küllastumata);

vedelseebid- lahustuvate ainete segu kaaliumi- või ammooniumisoolad samad happed

Tahke seebi keemilise koostise üks variante on $C_(17)H_(35)COONa$, vedelseep $CC_(17)HH_(35)COOK$. Rasvhapped, millest seepi valmistatakse, on järgmised:

steariin(oktadekaanhape) - $C_(17)H_(35)COOH$, tahke ühealuseline küllastunud karboksüülhape, üks levinumaid rasvhappeid looduses, sisaldub kompositsioonis glütseriidide kujul lipiidid, eelkõige loomset päritolu rasvade triglütseriidid (lambarasvas kuni ~30%, taimses rasvas (palmiõli) - kuni 10%).
palmiitne(heksadekaanhape) - $C_(15)H_(31)COOH$, looduses kõige levinum tahke ühealuseline küllastunud karboksüülhape (rasvhape), kuulub enamiku loomsete rasvade ja taimeõlide glütseriididesse (või sisaldab 25% seapekk - 30%), paljud taimsed rasvad ((palmi-, kõrvitsa-, puuvillaseemneõlid, brasiilia pähkliõli, kakao jne);
müristiline (tetradekaanhape) - $C_(13)H_(27)COOH$ - ühealuseline küllastunud karboksüülhape, mida leidub looduses triglütseriidina mandli-, palmi-, kookos-, puuvillaseemne- ja muudes taimeõlides
lauric(dodekaanhape) - $C_(11)H_(23)COOH$ - ühealuselist küllastunud karboksüülhapet ja ka müristiinhapet leidub paljudes lõunamaiste kultuuride taimeõlides: palmi-, kookos-, ploomituumaõlis, tucuma palmiõlis jne.
oleiinhape(cis-9-oktadetseenhape) - $CH_3(CH_2)_7-CH=CH-(CH_2)_7COOH$ või üldvalem $C_(17)H_(33)COOH$ - vedel ühealuseline monoküllastumata rasvhape, kuulub oomega hulka rühm -9 küllastumata rasvhappeid, mida leidub suurtes kogustes loomsetes rasvades, eriti kalaõlis, aga ka paljudes taimeõlides – oliiviõlis. päevalill, maapähkel, mandel jne.

Lisaks võib seep sisaldada muid aineid, millel on detergentne toime, samuti maitse- ja värvaineid. Sageli lisatakse seebile tarbijaomaduste parandamiseks glütseriini, talki ja antiseptikume.

Seebi valmistamise meetodid

Kõik seebi valmistamise meetodid põhinevad rasvade (loomsete või taimsete) aluselise hüdrolüüsi reaktsioonil:

Tahke seebi valmistamine

Tahke seebi valmistamiseks peate võtma umbes 30 g seapekki ja umbes 70 g veiserasva. Sulatage see kõik ja kui rasv sulab, lisage 25 g tahket leelist NaOH ja 40 ml vett. Enne lisamist tuleb leelis kuumutada.

Tähelepanu! Leelisega tuleb töötada ettevaatlikult, et selle pritsmed nahale ei satuks.

Jätkake kuumutamist pool tundi madalal kuumusel, ärge unustage segamist (parem on segada klaaspulgaga). Kui vesi keeb, peate segule lisama eelsoojendatud vett.

Saadud seebi lahusest eraldamiseks (soolamiseks) võite kasutada lauasoola (NaCl) lahust. Selle valmistamiseks peate lahustama 20 g NaCl soola 100 ml vees. Pärast soola lisamist jätkake segu kuumutamist. Väljasoolamise tulemusena tekivad lahuse pinnale seebihelbed. Pärast jahutamist tuleb lahuse pinnalt ilmuvad helbed lusikaga kokku koguda ja riide või marli abil välja pigistada. Leelisejääkide kätele sattumise vältimiseks on kõige parem seda toimingut teha kummikinnastega.

Saadud massi tuleks pesta väikese koguse külma veega ja meeldiva aroomi saamiseks võite lisada lõhnaaine (näiteks parfüümi) alkoholilahust. Võite lisada ka värvaineid ja antiseptilisi aineid. Seejärel sõtku kogu mass läbi ja vormi kergelt kuumutades soovitud kuju.

Tualettseebi tööstuslikul tootmisel kasutatakse peamiselt taimseid rasvu, mitte loomseid rasvu. Kui palju on erinevaid rasvu, nii palju erinevaid seepe saab valmistada. Näiteks vedelseebid (välja arvatud oliiviõli) saadakse valdavalt taimeõlidest, kuid erinevalt tahkest seebist ei eraldata vedelseepi “väljasoolamisega”.

Vedelseebi valmistamine

Vedelseebi, aga ka tahke seebi valmistamine toimub leeliselise hüdrolüüsi teel, kuid erinevalt eelmisest meetodist peate kasutama kaaliumhüdroksiidi (KOH) lahust. Loomsete rasvade asemel võite võtta taimeõli, millele on lisatud 30 g kaaliumleelist (KOH) ja 40 ml vett.

Tähelepanu! Nii nagu tahke seebi valmistamisel, on ka leelis söövitav aine, parem on töötada kinnastega.

Kõik toimingud viiakse läbi sarnaselt esimese meetodiga. Kuid selle väljasoolamise asemel tuleb lasta lahusel pidevalt segades jahtuda. See tekitab seebi ja vee segu ning väikese koguse reageerimata aineid, mida nimetatakse "liimiseebiks". Segu ei ole vaja eraldada. sest sellel on puhastavad omadused.

pindaktiivsed ained (pindaktiivsed ained)

Definitsioon

Pindaktiivsed ained (pindaktiivsed ained) on keemilised ühendid, mis koondudes termodünaamiliste faaside vahelisele piirile põhjustavad pindpinevuse vähenemist.

Pindaktiivse aine peamine kvantitatiivne omadus on pindaktiivsus – aine võime vähendada pindpinevust piirpinnal.

Pindaktiivsed ained on orgaanilised ühendid, mis sisaldavad polaarne osa, see tähendab hüdrofiilne komponent(hapete ja nende soolade funktsionaalsed rühmad -OH, -COO(H)Na, -$OSO_2O(H)Na$, -$SO_3(H)Na$) ja mittepolaarne(süsivesinike) osa, see tähendab hüdrofoobne komponent.

Nagu juba öeldud, on seebid pindaktiivsed ained. Lisaks erinevatele seepidele hõlmavad pindaktiivsed ained ka mitmesugused sünteetilised pesuained (SMC), samuti alkoholid, karboksüülhapped, amiinid jne.

Peal põhineb molekulide keemilisel olemusel,Pindaktiivsed ained jagunevad neli põhiklassi: anioonsed, katioonsed, mitteioonsed ja amfoteersed.

1. Anioonsed pindaktiivsed ained sisaldavad molekulis ühte või mitut polaarset rühma ja dissotsieeruvad vesilahuses, moodustades anioonide ahelaid, mis määravad nende pinnaaktiivsuse. Molekuli hüdrofoobset osa esindavad tavaliselt küllastunud või küllastumata alifaatsed ahelad või alküülaromaatsed radikaalid. Kokku eristatakse kuut anioonsete pindaktiivsete ainete rühma. Levinumad anioonsed pindaktiivsed ained on alküülsulfaadid ja alküülarüülsulfonaadid. Need ained on vähetoksilised, ei ärrita inimese nahka ja läbivad veekogudes rahuldava bioloogilise lagunemise, välja arvatud hargnenud alküülahelaga alküülarüülsulfonaadid. Anioonseid pindaktiivseid aineid kasutatakse pesupulbrite ja puhastusvahendite tootmiseks.

2. Katioonsed pindaktiivsed ained dissotsieeruvad vesilahuses, moodustades pika hüdrofoobse ahela ja aniooniga pindaktiivse aine katiooni, tavaliselt halogeniidi, mõnikord ka väävel- või fosforhappe aniooni. Katioonsete pindaktiivsete ainete hulgas on ülekaalus lämmastikku sisaldavad ühendid. Katioonsed pindaktiivsed ained vähendavad pindpinevust vähem kui anioonsed pindaktiivsed ained, kuid need võivad adsorbendi pinnaga keemiliselt suhelda, näiteks bakterirakkude valkudega, põhjustades bakteritsiidset toimet. Katioonsed pindaktiivsed ained vähendavad pindpinevust vähem kui anioonsed pindaktiivsed ained, kuid neid saab kasutada kangaste pehmendamiseks. Katioonsed pindaktiivsed ained sisalduvad ka pesupulbrites ja puhastusvahendites, kuid lisaks valmistatakse nende baasil šampoone, dušigeele ja pesupehmendajaid.

3. Mitteioonsed pindaktiivsed ained ei dissotsieeru vees ioonideks. Nende lahustuvus on tingitud hüdrofiilse eetri ja hüdroksüülrühmade, kõige sagedamini polüetüleenglükooli ahela olemasolust molekulides. Mitteioonsete pindaktiivsete ainete iseloomulik tunnus on nende vedel olek ja madal vahutavus vesilahustes. Sellised pindaktiivsed ained puhastavad hästi polüester- ja polüamiidkiude.

4. Amfoteersed (amfolüütilised) pindaktiivsed ained sisaldavad molekulis hüdrofiilset radikaali ja hüdrofoobset osa, mis võib olenevalt lahuse pH-st olla prootoni aktseptor või doonor. Tavaliselt sisaldavad need pindaktiivsed ained ühte või mitut aluselist ja happelist rühma. Sõltuvalt pH väärtusest on neil katioonsete või anioonsete pindaktiivsete ainete omadused. Amfoteersete pindaktiivsete ainete rühmast kasutatakse kõige sagedamini betaiini derivaate (näiteks kokainopropüülbetaiini). Koos anioonsete pindaktiivsete ainetega parandavad need vahutamisvõimet ja suurendavad pesuainete ohutust. Need derivaadid saadakse looduslikust toorainest, seega on need üsna kallid komponendid. Amfoteerseid ja mitteioonseid pindaktiivseid aineid kasutatakse õrnade detergentide – šampoonide, geelide ja puhastusvahendite – tootmisel.

PASTERANTIDE MÕJU INIMESELE JA KESKKONNAKOMPONENTIDELE

Pindaktiivsete ainete suuremas või väiksemas kontsentratsioonis vesilahused satuvad tööstus- ja olmereoveega veekogudesse. Palju tähelepanu pööratakse reovee puhastamisele pindaktiivsetest ainetest, kuna madala lagunemiskiiruse tõttu on negatiivset mõju taime- ja loomaorganismidele raske ennustada. Polüfosfaatpindaktiivsete ainete hüdrolüüsiprodukte sisaldav reovesi võib põhjustada intensiivset taimede kasvu, mis toob kaasa seni puhaste veekogude reostuse: taimede hukkumisel hakkavad nad mädanema ning lahustunud hapniku sisaldus vees väheneb, mis omakorda halvendab taimede kasvutingimusi. teiste eluvormide olemasolu vees.veekogu

Nagu igal biosfääri keskkonnal, on ka veekogul oma kaitsevõime ja võime isepuhastuda. Isepuhastus toimub lahjenemise, osakeste põhja settimise ja sademete moodustumise, orgaaniliste ainete lagunemise tõttu ammoniaagiks ja selle sooladeks mikroorganismide toimel. Veekogude iseparanemise suur raskus pärast kokkupuudet pindaktiivsete ainetega seisneb selles, et pindaktiivsed ained esinevad kõige sagedamini üksikute homoloogide ja isomeeride seguna, millest igaühel on vee ja põhjasetetega suhtlemisel individuaalsed omadused, ning mehhanism. Nende biokeemiline lagunemine on samuti erinev. Pindaktiivsete ainete segude omaduste uuringud on näidanud, et künnisele lähedases kontsentratsioonis summeerivad need ained nende kahjulikke mõjusid.

Pindaktiivsed ained jagunevad keskkonnas kiiresti hävivateks ja nendeks, mis ei hävi ja võivad organismides koguneda vastuvõetamatutes kontsentratsioonides. Pindaktiivsete ainete üks peamisi negatiivseid mõjusid keskkonnas on pindpinevuse vähenemine. Veekogudes põhjustavad pindpinevuste muutused veemassi hapnikusisalduse vähenemist, mis põhjustab sinivetikate ja pruunvetikate biomassi suurenemise ning kalade ja teiste veeorganismide hukkumise.

Ainult väheseid pindaktiivseid aineid peetakse ohutuks (alküülpolüglükosiidid), kuna nende lagunemissaadused on süsivesikud. Kui aga pindaktiivsed ained adsorbeeritakse osakeste (muda, liiv) pinnale, väheneb nende hävimise kiirus mitu korda. Seetõttu võivad need normaalsetes tingimustes vabastada (desorbeerida) nendes osakestes hoitavaid raskmetalliioone ja seeläbi suurendada nende ainete inimkehasse sattumise ohtu.

Pindaktiivsed ained võivad inimkehasse sattuda erineval viisil – toiduga, veega, naha kaudu. Pindaktiivsete ainete komponendid võivad põhjustada allergilisi reaktsioone, sealhulgas tõsiseid tüsistusi.