肥皂和洗滌劑

編輯: 逍遙路 關鍵詞: 高中化學 來源: 高中學習網


肥皂和洗滌劑是我們再熟悉不過的了,它們都是幫助我們進行清潔工作必不可少的幫手。我們天天在使用,但要是讓我們說說它的來歷和它發(fā)揮“職業(yè)技能”的原因,那恐怕我們就不是那么清楚了。

  

  我們先來說說肥皂的來歷。

  

  肥皂是我們近代化學的產物,古代人們往往用植物液來洗滌物品。我們知道蘇爾維和侯德榜的制堿法,堿是制造肥皂的重要原料。肥皂是一種表面活性劑,它是以動植物油脂為主要原料制成的,這是油脂在工業(yè)上最重要的用途之一。制肥皂時,大多以混合油脂為原料,如洗衣皂就是以硬化油為主,再加上一定比例的豬油、椰子油、棉籽油、米糠油等,這樣做不僅保證了其質量,還降低了成本。

  

  制取肥皂一般要經過四個過程:皂化、鹽析、堿析和整理。

  

  我們先把混合油脂和含30%NaOH的溶液按一定比例放在皂化鍋內混合后,加以煮沸,并適當攪拌,此時油脂發(fā)生堿性水解,生成甘油和高級脂肪酸的鈉鹽,高級脂肪酸的鈉鹽就是我們所說的肥皂

  

  皂化后生成了肥皂和甘油水份及雜質混溶的糊狀物質,然而再用濃食鹽溶液進行鹽析,使肥皂析出和溶于鹽溶液雜質分離開來。

  

  但是,分離出的肥皂里還有少量油脂未反應,再加人苛性堿進行堿析,使皂化率達到99.8%以上。可見堿在制皂中的重要作用。

  

  最后,調整經過堿析處理后的皂膠內的水份,游離堿、脂肪酸鹽等的比例,以適應不同用途的要求。整理后的皂膠內加入一定量的水玻璃、松香等填料后,再經一定手續(xù)就成為我們日常使用的肥皂制品了。

  

  此外,在制皂過程中分離出的堿性甘油水經過一定的處理,可得到很高純度甘油。甘油是無色、粘稠液體,吸濕性很大,它主要用于制造硝化甘油炸藥、醫(yī)藥、塑料增塑劑、潤滑劑以及防冷劑等。

  

  下面我們接著來簡單介紹一下肥皂的去污原理。

  

  我們知道肥皂是高級脂肪酸的鈉鹽,它在水溶液中能高解為Na+和RCOO-,在RCOO-原子團中,極性的-COO-部分易溶于水,叫做親水基,而非極性的烴基R一部分易溶于油,叫做槽水基。當肥皂與油污相遇時,親水基的一端溶于水中,而憎水基的一端則沒入油中。由于肥皂既親水又親油的兩重性,這就把原來互不相溶的水和油的分子聯(lián)系起來,使附著在織物表面的油污或塵土微粒易被潤濕,進而與織物逐步松開,又由于搓洗作用,肥皂液滲入了空氣,產生出了大量的泡沫,泡沫不僅增加了肥皂液的表面積,而且具有較強的表面張力,這樣,油污就更易脫離織物而分散成細小的油滴進入肥皂液中。這時,肥皂液中的憎水烴基就插入到搓洗下來的油滴顆粒里,而親水的-COO-部分則伸在油外面的水中,由于油滴顆粒被一層親水基團包圍起來而再不能彼此結合,因此,經水漂洗后就可達到去污的目的。

  

  如此看來,肥皂的去污作用,是肥皂分子內存在著的親水基團和憎水基團這樣一對特殊矛盾同時起作用的結果,這叫善于利用矛盾。

  

  但是,肥皂雖然具有優(yōu)良的去污作用,卻不宜在含有較多鈣鹽或鎂鹽的硬水中使用,因為在硬水中,肥皂會生成不溶于水的高級脂肪酸鈣鹽或鎂鹽沉淀而不起泡沫,這不僅浪費了肥皂,而且還能使沉淀粘附在織物上不易洗掉。

  

  明白了肥皂的去污原理之后,人們就據此研制出了各種各樣的合成洗滌劑,F在人們已很少使用肥皂了,生活中的洗滌劑已替代了肥皂而成為人們青睞的對象。這樣不僅節(jié)約了大量的動植物食用油脂,而且研制出的合成洗滌劑具有更強的去污能力。合成洗滌劑大多以石油、苯、二氧化硫、硫酸、氫氧化鈉等為原料,合成了和肥皂分子一樣具有更強結合能力的憎水基團和親水基團結構的化合物。

  

  合成洗滌劑主要有三種類型:陰離子型洗滌劑、陽離子型洗滌劑和非離子型洗滌劑。我們一般普通使用的洗衣粉就是以陰離子型洗滌劑為主(約占10~35%),再配上硫酸鈉、硅酸鈉、三聚磷酸鈉以及增白劑等添加劑制成的。這種合成洗滌劑具有去污能力強、泡沫多并可在硬水中使用等特點,F在我們使用的洗滌劑以此為主,更多的此類洗滌劑現在還加上了微生物制劑活性酶(如活力28,天津加酶.汰漬等現代名牌洗衣粉均為加酶洗衣粉),這更加強了它的去污能力。而陽離子型洗滌劑則和前者相反,它溶于水時,有效部分是陽離子。這類洗滌與前者相比雖然去污能力較差,但具有強烈的殺滅細菌和霉菌的能力,是醫(yī)療衛(wèi)生和農業(yè)、畜牧業(yè)上常用的一種良好的消毒殺菌劑。第三種是非離子型洗滌劑,它的有效部分不是離子而是中性化合物。非離子型洗滌劑在工業(yè)上常用作乳化劑、潤濕劑、洗滌劑,也可用作印染固色劑和礦石浮選劑。

  

  隨著科技的發(fā)展,化學工業(yè)的進步,人們一定會創(chuàng)造出更多更優(yōu)良的洗滌劑,F在我國合成洗滌劑工業(yè)中還存在一些問題,如大多洗滌劑產品都含有磷等對環(huán)境有污染作用的物質,這使得人們在使用后排放的生活污水中含磷過多,從而直接造成了水的富營養(yǎng)化(磷是微生物生長的重要物質,它在水中的含量過多會引起微生物的大量繁殖,造成水的缺氧化和水質變色等富營養(yǎng)化現象,從而造成環(huán)境污染)。慶幸的是,我們現在已經意識到了這個問題,已研制出了一批無磷洗滌劑,這將極大地改善我們的生活環(huán)境。

  

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