ما هو الصابون؟

التاريخ

ذكر المحاضر استخدام صابوني المواد التاريخ من العصور القديمة. صنع الصابون امر شائع في ايطاليا واسبانيا خلال القرن الثامن. بحلول القرن الثالث عشر ، وصناعة الصابون قد سافر الى فرنسا. معظم الصابون انتجت باستخدام الشحم من الماعز مع الزان الرماد (تأثيث القلوي). الفرنسي ابتكر طريقة صنع الصابون من زيت الزيتون. في 1783 ، الكيميائي السويدي عرضا محاكاه رد فعل ان يحدث في الوقت الحاضر الغليان عملية صنع الصابون. وقال انه انتج حلوة - تذوق المادة التي هي المعروفة الآن باسم الغليسرين. وفي 1823 ، اكتشف الكيميائي الفرنسي الكيمياءيه طبيعه المكونات المستخدمة في الصابون.

المكونات

الزيوت والدهون للصابون هى مركبات من الغليسرين والاحماض الدهنيه. عندما الزيوت مختلطه مع المادة القلويه ، وهي تشكل الغليسرين وملح الصوديوم للحمض الدهني. فإن الأحماض الدهنيه اللازمة لصنع الصابون هي التي يوفرها الشحم ، والدهون ، والزيوت السمكيه ، والزيوت النباتية. صلابه ، الترغيه الصفات ، والشفافيه من الصابون يختلف تبعا لمجموعات من الدهون والقلويات تستخدم المكونات. فنان متمرس الصابون يستخدم العديد من مجموعات من الزيوت

كيف يعمل؟


معظم صابون ازالة الشحوم والاوساخ لأن بعض مكوناتها هي surfactants (سطح - عناصر فاعلة). Surfactants لها ان اعمال التركيب الجزيئي كحلقه وصل بين الماء وجزيئات الاوساخ. Loosens هذه الجزيئات من ألياف الكامنة او ان تنظف السطوح. نهاية واحدة من جزيء هو قابل للاتحاد مع الماء (تنجذب الى المياه) ، والآخر هو مصاب بفوبيا الماء (تنجذب الى المواد التى ليست للذوبان في الماء). غريب هذا الهيكل تسمح الصابون على الانضمام الى المواد التي تستعصي على خلاف ذلك في المياه. الاوساخ ثم انجرفت مع الصابون.

الكيمياء 101 -- تفسير علمي

لقد تحدثنا قليلا عن المياه للذوبان ولكن لم تناقش حقا لماذا بعض الاشياء القابلة للذوبان في الماء في حين ان البعض الاخر لا. يمكننا بصورة عامة تقسيم المركبات الى مجمعات ايوني (مثل الملح ، والبوتاس ، والكلس) ، ومركبات القطبيه (مثل الماء والكحول) ، والمركبات غير القطبيه (مثل الدهون ، والزيوت ، والجازولين).

دعونا نبدأ بالحديث عن هيكل المياه. وتتكون من جزيئات الماء 2 ذرات الهيدروجين والاكسجين مع ذرة من الاكسجين فى بينهما الهيدروجين وسند زاويه حوالى 104 درجات. الاكسجين هو اكثر بكثير مما electronegative الهيدروجين وحتى انها تميل الى الخنزير اكثر من الالكترونات. وبالتالي هو جزيء الماء قطبي ، مع ايجابية في تهمة واحدة من نهاية جزيء وسلبي التهمة على الطرف الآخر. في الشكل الاول ، فإن جزيء على الجهة اليسرى يظهر اثنين من ذرات الهيدروجين والاكسجين ذرة ملزمة معا في جزيء الماء. الجزيءه على الحق يبين توزيع التهم على جزيء الماء. حمراء اللون ترمز الى تهمة سلبية ، في حين ان زرقاء اللون ترمز الى تهمة ايجابية. الايجابية نهاية واحدة جزيء الماء سوف تجتذب بقوة الى نهاية سلبية اخرى جزيء الماء. عندما الايونيه المركبه ، مثل كلوريد الصوديوم ، ويذوب في الماء ، والاوكسجين (السلبيه) نهاية ينجذب الى الايونات الموجبة (الأيونات الأيجابية) في حين ان الهيدروجين (الايجابية) نهاية للجزيء ينجذب الى الانيون (الايونات السلبيه). فان التحلل من اي مضمون الى حد كبير فى المياه التى تحددها القوة النسبيه لجذب المياه الى جوهر بالمقارنة مع قوة وجاذبيه بين جزيئات الماء

على النقيض من الاوكسجين ، والكربون تقريبا نفس كهرسلبيه كما الهيدروجين والكربون والهيدروجين السند غير القطبيه. فعلى سبيل المثال ، اوكتان جزيء (أحد مكونات البنزين (ويتكون من 8 ذرات الكربون في السلسله ، مع الهيدروجين 2 ملحقة الداخلية الكاربون والهيدروجين 3 على نهاية الكاربون. منذ الإلكترونات ليست hogged من جانب اي من الذرات ، هو جزيء كهربائيا محايدة على طول كامل طولها. في الشكل الثاني ، فإن جزيء على اليسار يبين ثمانيه ذرات الكربون وذرات الهيدروجين ثمانيه عشر تربطهم الى اوكتان جزيء. الجزيءه على الحق يبين توزيع التهم على اوكتان جزيء. اي مناطق حمراء وزرقاء تظهر لانه لا يوجد بقوة سلبية او ايجابية قوية في المناطق جزيء. وبدلا من ذلك ، هو جزيء الخضراء ، التي ترمز إلى الحياد.

وأبسط طريقة لفهم الذوبان هو ان نتذكر القاعده "مثل يذوب مثل ،" إن هي القطبيه والايونيه المواد القابلة للذوبان في المواد الايونيه القطبيه وغير القطبيه ، في حين ان المواد القابلة للذوبان في المواد غير القطبيه. وهكذا الملح يذوب في الماء ولكن ليس في البنزين. يذوب في البنزين والنفط ولكن ليس الماء.

الآن ، والحاجة الى كل الخلايا الحيه القطبيه وغير القطبيه المواد. الخلية استخدامات المواد غير القطبيه ، والدهون والزيوت ، لتشكل خلية الغشاء الذي يفصل بين المناطق الداخلية من الزنزانه من الخارج. اذا كان غشاء الخلية للذوبان في الماء ، ومن شأنه ان يحل بعيدا وقريبا سيكون هناك شيئا لتقسيم خلية من خلايا غير. ولكن من اجل الحصول على الخلايا في المقام الاول ، لجميع اجزاء الخلية يجب ان يكون للذوبان في الماء لأن ذلك كيفية الحصول على المواد المنقولة من مكان الى آخر. ما هي طبيعه الاحتياجات غير القطبيه المواد التي يمكن حلها ، وتحركت نحو ، وثم القى غير القطبيه مرة اخرى. هذه المواد هو معروف بوصفه الدهن ، او Triglyceride.

الدهن يتألف من جزءين ، وهو الحمض الدهني ، ونوع من الكحول يسمى الجلسرين ، او الغليسيرين. فإن الأحماض الدهنيه في حد ذاته والجلسرين بها هي نفسها سواء بسبب ذوبان في المياه القطبيه ذرات الاوكسجين عن ينتهي من هذه الجزيئات. في الدهن ، ثلاثة الاحماض الدهنيه هي المرتهنه الى ثلاثة الاوكسجين على الجلسرين. ورغم ان الأوكسجين لا تزال هناك ، وهم الآن في طريقه الى مدفونه داخل جزيء والدهن هو اساسا غير القطبيه ، وبالتالي غير قابلة للحل في الماء.

الآن الاحماض الدهنيه والجلسرين قد تبدو غريبة نوعا ما ، ولكنها مع التغيرات على الجزيئات التي نحن على درايه. الجلسرين (اكا الغليسيرين) هو ببساطة الثلاثيه الكحول ، اي الكحول مع ثلاث مجموعات أوه. وقد الكيمياء مماثلة الى ان من الايثانول. في حين ان الايثانول هو c2h5oh ، الجلسرين هو c3h5 (أوه) 3. كيمياء يهيمن عليه من خصائص مجموعة أوه. لأن أوه المجموعة القطبيه ، الكحول تميل الى ان تكون للذوبان في الما

كما اننا على درايه حمض عضوي ، حمض خليك ، الحامضيه مكون من الخل. كما هو ch3cooh حمض خليك ، وهو الحمض الدهني وقد صيغة cnh2n +1 cooh. كيمياء يهيمن عليه من خصائص cooh المجموعة. لأن هذه المجموعة القطبيه ، والاحماض الدهنيه تميل الى ان تكون للذوبان في الماء. Octanoic حامض ، c8h17cooh ، هي مجرد واحدة من بين عدد كبير جدا من الأحماض الدهنيه. وفي الواقع ، فان معظم الاحماض الدهنيه هي أطول من octanoic الحمضيه. اثنين شائع جدا مكونات الدهون هي palmitic حمض (c15h31cooh) وحامض stearic (c17h35cooh). الدهون الصلبه عموما دعا الدهون.

جميع الاحماض الدهنيه التي ناقشناها حتى الآن هي مشبعه ، اي أنها قد 2N +1 الهيدروجين لكل ن الكاربون. آخر طبقة من الاحماض الدهنيه هي الاحماض الدهنيه غير المشبعه ، مع اقل من 2N +1 الهيدروجين لكل ن الكاربون. Oleic الحمضيه ، على سبيل المثال ، قد صيغة c17h33cooh وحامض linoleic وقد صيغة c17h31cooh.

الدهون المشبعه تحتوي على الاحماض الدهنيه المشبعه والمواد الصلبه في درجة حرارة الغرفة. شحم الخنزير ، والزبد امثلة من الدهون المشبعه. الصابون المصنوعه من هذه الدهون ايضا تميل الى ان تكون صلبة في درجة حرارة الغرفة. الدهون غير المشبعه تحتوي على الاحماض الدهنيه غير المشبعه وهي السوائل في درجة حرارة الغرفة. دعا الزيوت عموما ، وتشمل الامثله على ذلك زيت الذرة وزيت القرطم. تنتج هذه الزيوت والصابون السائل. بينما الدهون غير المشبعه ، عادة ، أكثر صحيه من الدهون المشبعه ، مرات عديدة السائل الدهون ليست مريحه. على سبيل المثال ، مارغرين يصنع من الزيوت النباتية غير المشبعه (مثل زيت الذرة) التي تم مهدرج لانتاج المشبعه (الصلبه) دهون.

لجعل الصابون ، ويجب ان نكسر الدهون في دورته الاحماض الدهنيه والجلسرين المكونة لها. فإن الأحماض الدهنيه وقد ذيل طويل الهيدروكربونيه التي هي للذوبان في الدهون ، ونهاية القطبيه الاوكسجين الذي هو للذوبان في الماء. وهكذا الاحماض الدهنيه في حل بمثابة الصابون عن طريق تذويب الدهون في نهاية واحدة من جزيء والمياه في الآخر. عندما نستخدم قاعدة قوية ، مثل الغسول الى جانب كسر او hydrolyse الدهن ، وهذا هو الحمض الدهني كما كبيرا الايونات الموجبة التي هي واحدة في نهاية القطبيه وغير القطبيه في الطرف الآخر. تماما كما يمكن ان يكون لنا كلوريد الصوديوم وكربونات الصوديوم التي القابلة للذوبان في الماء ، ويمكن ان يكون لنا octanoate الصوديوم ، وملح الصوديوم للحمض octanoic ، الذي هو ايضا للذوبان في الماء.

ويجب ان نتخذ دهون مشتقه من زيت النخيل (palmitic تحتوي على حامض) وhydrolyse انه باستخدام هيدروكسيد الصوديوم. Saponification هو المصطلح ينطبق على التميء من الدهون باستخدام قوى مثل الغسول القلوي. الارتكاس
[C15h31co [3] c3h5o3] (ق) + 3 naoh (عبد القدير) -----> 3 c15h31coona (عبد القدير) + c3h5 (أوه) 3 (عبد القدير) دهون (ق) + 3 الغسول (عبد القدير) ---- --> 3 الصوديوم palmitate (عبد القدير) + الجلسرين (عبد القدير)
وفي حين ان هذا قد يبدو رد فعل تخويف بسبب طول الصيغ ، وهي ، في الواقع ، بسيط جدا. ويمكن عموما كما مكتوب
[Rco [3] c3h5o3] (ق) + 3 naoh (عبد القدير) -----> 3 rcoona (عبد القدير) + c3h5 (أوه) 3 (عبد القدير)
حيث "ص" هو بعض سلسلة طويلة الكربون والهيدروجين. اذا نظرتم على قائمة المكونات على الصابون ، وسوف تجد اشياء مثل "الصوديوم الاستارات ،" "palmitate الصوديوم ،" أو ، بوجه عام ، "somebiglongnameate الصوديوم". هذا هو ببساطة تحديد بخاصه الاحماض الدهنيه الموجودة في الصابون.

عندما تكون الدهون هي عرض الصابون الى حل ، غير القطبيه الذيل من الاحماض الدهنيه يذوب في الدهون غير القطبيه ، وترك المياه للذوبان الاوكسجين في نهاية السطح من الدهون الكريه. مع ما يكفي من الصابون ، وهذه الدهون كريات تصبح مغطاة أ - المياه للذوبان طلاء وتفريق جميع انحاء حل ، كما كان الحال في الماضي الشكل. فهي ليست حقا المنحل منذ الفرديه جزيئات الدهون ليست مبعثره في الحل. وبدلا من ذلك ، ونحن نقول الدهن هو emulsified. تنتبه الجلسرين جزيء في الزاويه اليمنى العليا من الرقم.

مترجم باستخدام قوقل
النص الاصلي