Fórmula de solución jabonosa. Química del jabón y los detergentes. El efecto de la composición del jabón en la piel.

06.10.2023

La estructura del jabón (química del jabón).

Los jabones son sales de sodio o potasio de ácidos grasos superiores (Esquema 1), que se hidrolizan en una solución acuosa para formar ácido y álcali.

Fórmula general de jabón sólido:

Las sales formadas por bases fuertes de metales alcalinos y ácidos carboxílicos débiles sufren hidrólisis:

El álcali resultante emulsiona, descompone parcialmente las grasas y libera así la suciedad adherida a la tela. Los ácidos carboxílicos forman espuma con el agua, que captura las partículas de suciedad. Las sales de potasio son más solubles en agua que las sales de sodio y, por lo tanto, tienen propiedades limpiadoras más fuertes.

La porción hidrófoba del jabón penetra en el contaminante hidrófobo, lo que da como resultado que la superficie de cada partícula contaminante esté rodeada por una capa de grupos hidrófilos. Interactúan con moléculas de agua polares. Gracias a esto, los iones del detergente, junto con la contaminación, se desprenden de la superficie del tejido y pasan al ambiente acuoso. Así se limpia la superficie contaminada con un detergente.

La producción de jabón consta de dos etapas: química y mecánica. En la primera etapa (preparación con jabón), se obtiene una solución acuosa de sales de sodio (con menos frecuencia de potasio), ácidos grasos o sus sustitutos.

Producción de ácidos carboxílicos superiores durante el craqueo y oxidación de productos petrolíferos:

Preparación de sales de sodio:

СnHmCOOH + NaOH = СnHmCOONa + H2O.

La cocción del jabón se completa tratando la solución jabonosa (pegamento para jabón) con un exceso de álcali o una solución de cloruro de sodio. Como resultado, una capa concentrada de jabón, llamada núcleo, flota hacia la superficie de la solución. El jabón resultante se llama jabón sano y el proceso de separarlo de la solución se llama salazón o salazón.

El procesamiento mecánico consiste en enfriamiento y secado, trituración, acabado y envasado de productos terminados.

Como resultado del proceso de elaboración del jabón obtenemos una amplia variedad de productos con los que podrás familiarizarte.

La producción de jabón para lavar se completa en la etapa de salado, durante la cual el jabón se limpia de proteínas, colorantes e impurezas mecánicas. La producción de jabón de tocador pasa por todas las etapas de procesamiento mecánico. El más importante de ellos es la molienda, es decir. transferir jabón sano a una solución hirviéndolo con agua caliente y salando nuevamente. En este caso, el jabón resulta especialmente limpio y ligero.

Los detergentes en polvo pueden:

* irritar el tracto respiratorio;
* estimular la penetración de sustancias tóxicas en la piel;
*provoca alergias y dermatitis cutánea.

En todos estos casos es necesario pasar al uso de jabón, cuyo único inconveniente es que reseca la piel.

Si el jabón se elabora a partir de grasas animales o vegetales, la glicerina, que se forma durante la saponificación, se separa de la solución después de separar la semilla, lo que se usa ampliamente: en la producción de explosivos y resinas poliméricas, como suavizante de telas y cuero. , en la fabricación de perfumes, cosméticos y medicamentos, en la elaboración de productos de confitería.

En la producción de jabón se utilizan ácidos nafténicos, liberados durante la purificación de productos derivados del petróleo (gasolina, queroseno). Para ello, los productos derivados del petróleo se tratan con una solución de hidróxido de sodio y se obtiene una solución acuosa de sales sódicas de ácidos nafténicos. Esta solución se evapora y se trata con sal de mesa, como resultado de lo cual una masa parecida a un ungüento de color oscuro, nafta de jabón, flota hacia la superficie de la solución. Para limpiar el jabón, se trata con ácido sulfúrico. Este producto insoluble en agua se llama asidol o asidol-milonaft. El jabón se elabora directamente a partir de asidol.

Materias primas de jabón

Información general sobre las materias primas con las que se elabora el jabón.

Las grasas animales son una materia prima antigua y valiosa para la fabricación de jabón. Contienen hasta un 40% de ácidos grasos saturados. Los ácidos grasos artificiales, es decir, sintéticos, se obtienen a partir de parafina de petróleo mediante oxidación catalítica con oxígeno atmosférico. Durante la oxidación, la molécula de parafina se rompe en diferentes lugares y se obtiene una mezcla de ácidos, que luego se separan en fracciones. En la producción de jabón se utilizan principalmente dos fracciones: C10-C16 y C17-C20. Los ácidos sintéticos se introducen en el jabón para lavar en una cantidad del 35 al 40%.

Los ácidos nafténicos, que se liberan durante la purificación de productos derivados del petróleo (gasolina, queroseno, etc.), también se utilizan para producir jabón. Para ello, los productos derivados del petróleo se tratan con una solución de hidróxido de sodio y se obtiene una solución acuosa de sales sódicas de ácidos nafténicos (ácidos monocarboxílicos de las series ciclopentano y ciclohexano). Esta solución se evapora y se trata con sal de mesa, como resultado de lo cual una masa parecida a un ungüento de color oscuro, nafta de jabón, flota hacia la superficie de la solución. Para purificar la nafta de jabón, se trata con ácido sulfúrico, es decir, los propios ácidos nafténicos se desplazan de las sales. Este producto insoluble en agua se llama asidol o asidolmilonaft. Solo se puede elaborar jabón líquido o suave directamente a partir de asidol. Tiene olor aceitoso, pero tiene propiedades bactericidas.

En la producción de jabón se utiliza desde hace mucho tiempo la colofonia, que se obtiene procesando la resina de las coníferas. La colofonia consiste en una mezcla de ácidos resínicos que contienen aproximadamente 20 átomos de carbono en la cadena de carbono. Por lo general, se agrega entre un 12 y un 15% de colofonia en peso de ácidos grasos al jabón para lavar ropa y no más del 10% a la formulación de jabones de tocador. La introducción de colofonia en grandes cantidades hace que el jabón sea suave y pegajoso.

Por supuesto, hoy en día es importante utilizar una variedad de grasas vegetales; hay un artículo aparte sobre ellas en la sección.

Además de utilizar el jabón como detergente, se utiliza para blanquear tejidos, en la producción de cosméticos y para la fabricación de compuestos abrillantadores para pinturas a base de agua.

En la vida cotidiana, diversos artículos y objetos se someten al proceso de lavado. Los contaminantes se presentan en una amplia variedad de formas, pero la mayoría de las veces son poco solubles o insolubles en agua. Estas sustancias suelen ser hidrófobas, ya que no se humedecen con el agua y no interactúan con ella. Por tanto, se necesitan varios detergentes.

Se puede llamar lavado a la limpieza de una superficie contaminada con un líquido que contiene un detergente o un sistema de detergentes. El agua se utiliza principalmente como líquido en la vida cotidiana. Un buen sistema de limpieza debe realizar una doble función: eliminar la suciedad de la superficie a limpiar y transferirla a una solución acuosa. Esto significa que el detergente también debe tener una doble función: la capacidad de interactuar con el contaminante y la capacidad de transferirlo al agua o a una solución acuosa.

Por tanto, una molécula de detergente debe tener partes hidrófobas e hidrófilas. "Fobos" en griego significa miedo. Miedo. Entonces, hidrofóbico significa "tener miedo de evitar el agua". "Phileo" en griego significa "amor", hidrofílico significa amar. Retención de agua.

La parte hidrofóbica de la molécula de detergente tiene la capacidad de interactuar con la superficie del contaminante hidrofóbico. La porción hidrófila del detergente interactúa con el agua, penetra en ella y lleva consigo la partícula contaminante unida al extremo hidrófobo.

Los detergentes deben tener la capacidad de ser adsorbidos en la superficie límite, es decir, deben tener tensioactivos.

Las sales de ácidos carboxílicos pesados, por ejemplo CH3(CH2)14COONa, son tensioactivos típicos. Contienen una parte hidrófila (en este caso, un grupo carboxilo) y una parte hidrófoba (radical hidrocarburo).

Propiedades de los jabones. ¿Qué es el jabón?

Los jabones son sales de ácidos grasos de alto peso molecular. En tecnología, los jabones son sales de sodio o potasio de ácidos grasos superiores, cuyas moléculas contienen al menos 8 y no más de 20 átomos de carbono, así como ácidos nafténicos y resínicos similares (colofonia); Las soluciones acuosas de tales sales tienen propiedades tensioactivas y detergentes. Las sales de metales alcalinotérreos y pesados se denominan convencionalmente jabones metálicos; la mayoría de ellos son insolubles en agua.

En estado anhidro, las sales de sodio y potasio de los ácidos grasos son sustancias cristalinas sólidas fundidas. 220o-270o. Los jabones anhidros, especialmente los jabones potásicos, son higroscópicos; Además, las sales de ácidos grasos insaturados son más higroscópicas que las sales saturadas.

En agua caliente a una temperatura cercana al punto de ebullición, los jabones se disuelven en todos los aspectos; a temperatura ambiente promedio, su solubilidad es limitada y depende de la naturaleza y composición de los ácidos y álcalis.

Los jabones, que contienen grandes cantidades de sales de ácidos grasos sólidos de alto peso molecular, no forman buena espuma en agua fría y tienen un poder de limpieza bajo, mientras que los jabones elaborados con aceites líquidos, así como con ácidos grasos sólidos de bajo peso molecular, como el de coco. Aceite, lavar bien a temperatura ambiente. Los jabones, que son sales de metales alcalinos y ácidos orgánicos débiles, cuando se disuelven en agua, sufren hidrólisis con la formación de álcalis y ácidos libres, así como sales ácidas, que para la mayoría de los ácidos grasos son precipitados poco solubles que imparten turbidez a las soluciones. Para las sales de diversos ácidos grasos, la hidrólisis aumenta al aumentar el peso molecular, disminuir la concentración de jabón y aumentar la temperatura de la solución. Debido a la hidrólisis, las soluciones acuosas, incluso los jabones neutros, tienen una reacción alcalina. El alcohol inhibe la hidrólisis de los jabones.

Los jabones en soluciones acuosas se encuentran en parte en estado de verdadera solución, en parte en estado coloidal polidisperso, formando un sistema complejo formado por moléculas y micelas de jabón neutro, sus iones y otros productos de hidrólisis.

Con polaridad decreciente del disolvente, es decir. con la transición del agua a líquidos orgánicos, como el alcohol, las propiedades coloidales de las soluciones jabonosas disminuyen. La solubilidad de los jabones en alcohol metílico y etílico es mucho mayor que en agua, y en alcoholes anhidros el jabón se encuentra en un estado de verdadera solución. Las soluciones concentradas de jabones de ácidos grasos sólidos en alcohol etílico, preparadas mediante calentamiento, al enfriarse dan geles sólidos, que se utilizan en tecnología para preparar el llamado alcohol sólido.

Los jabones son casi insolubles en éter anhidro y gasolina. La solubilidad de los jabones ácidos en la gasolina y otros líquidos de hidrocarburos es mucho mayor que la de los neutros. Las sales de metales alcalinotérreos de ácidos grasos superiores, así como las sales de metales pesados, son insolubles en agua. Los jabones metálicos se disuelven en grasas, que se utilizan en la producción de aceites secantes, donde estos jabones actúan como catalizadores para acelerar el proceso de secado de los aceites grasos. La solubilidad de los jabones en aceites minerales se utiliza en tecnología en la producción de grasas (aceites sólidos). ).

El uso generalizado de jabones como detergentes, humectantes, emulsionantes, peptizantes, lubricantes y reductores de dureza activos, por ejemplo, al cortar metales, se explica por la estructura específica de sus moléculas. Los jabones son tensioactivos típicos.

jabón sal sódica potasa

Cómo preparar sosa cáustica y potasa.

Pureza de refresco

Cuanto mayor sea el porcentaje, más pura será la gaseosa. Chda no es un fabricante, sino una calificación. También existe ch - puro, khch - químicamente puro y pureza especial - la purificación más alta.

El grado de reactivo GOST es 4328-77 (los números finales son el año en que se adoptó GOST) y, según el análisis, este refresco es de grado reactivo: 99%, pero aún no se considera el más puro. (La soda tiene una pureza del 99,9%, grado reactivo - 99,99%...).

Si no tienes soda cáustica o potasio ya preparados, puedes preparar:

el primero de carbonato de sodio o soda cristalina y cal apagada,

y el segundo está hecho de potasa y cal apagada.

Hidróxido de sodio. Para 1 kg de carbonato de sodio, o para 2,85 kg de refresco cristalino, tome 900 g de cal apagada. Prepare una solución de refresco con una concentración de 30°C a 23°B, para lo cual se disuelve 1 kg de refresco en 4,5-4,6 litros de agua.

La solución de soda se coloca en un caldero o la soda se disuelve inmediatamente en un caldero, el líquido se calienta a 60 C y se vierte cal apagada mezclada con agua - "lechada de lima" - en pequeñas porciones. En este caso, la solución hace mucha espuma y puede desbordarse. Por lo tanto, se debe cargar la caldera sólo hasta 2/3 de su capacidad y se debe remover vigorosamente el líquido durante la cocción.

Cuanto más bien se mezcle el líquido, mejor será el proceso de convertir la soda común en soda cáustica (sosa cáustica).

La mezcla debe calentarse durante 40 a 60 minutos, luego se deja reposar y la solución transparente se drena del sedimento.* El líquido transparente es una solución de soda cáustica de aproximadamente 20°--21° B, y En el sedimento queda parte de la cal no disuelta, restos de sosa cáustica, tiza y otras impurezas. Después de retirar la solución clara, se puede agregar agua al precipitado, hervirlo varias veces, dejar reposar y escurrir nuevamente el líquido claro. que también será una solución de sosa cáustica, pero de mucha menor concentración.

Al preparar sosa cáustica de esta manera, la solución está a 20°-21° B. Si se necesita un álcali más fuerte para saponificar la grasa con la que se supone que se elabora el jabón, la solución resultante se puede evaporar; A medida que el agua se evapora, la solución se volverá más fuerte. Si se necesita un álcali de menor concentración, la solución se diluye con agua.

Con esta elaboración casera de sosa cáustica (sosa cáustica) a partir de 1 kg de carbonato de sodio se obtienen 780-820 g de sosa cáustica.

Anteriormente se indicó que es necesario tomar 1 kg de carbonato de sodio y 2,85 kg de refresco cristalino. La diferencia entre la carbonato de sodio y la soda cristalina es que esta última contiene agua de cristalización.

Si la soda cristalina se calcina, se desmorona con estrépito y se convierte en un polvo blanco, ya completamente desprovisto de agua (calcinado).

Potasio cáustico. El potasio cáustico se prepara utilizando el mismo método que la sosa cáustica. Para 1 kg de potasa calcinada, se toman de 6,8 a 7 kg de cal apagada y de 10 a 11 litros de agua. Se calienta una solución de potasa en agua sin que hierva y se añade a la caldera cal apagada mezclada con agua (leche de lima) en pequeñas porciones. El líquido se agita vigorosamente todo el tiempo y se continúa calentando durante 40-60 minutos. Luego se deja reposar la mezcla, se drena el líquido claro, que es una solución de potasio cáustico con una concentración aproximada de 16-17° B, y el sedimento se rocía nuevamente con agua, se calienta hasta ebullición y se deja reposar. se asientan y se drena el líquido transparente, que es una solución de concentración mucho menor.

La potasa se puede preparar en casa, extrayéndola (por lixiviación) de las cenizas vegetales, de las cenizas obtenidas de la quema de madera y, en general, de cualquier madera o ceniza vegetal. La ceniza se coloca en un recipiente que tiene un agujero en el fondo, se compacta ligeramente y se vierte agua sobre la ceniza. El agua se filtrará a través de la ceniza y saldrá por el agujero en el fondo en forma de un líquido turbio, que se forma. recogidos en un recipiente aparte. Luego se retira la ceniza húmeda, se vierte ceniza fresca y se rocía con el líquido turbio resultante de la primera ceniza humedecida. Esta operación se repite hasta que la misma agua, pasada por varias porciones de ceniza, se vuelve espesa. El líquido espeso se pasa a través de un paño fino para eliminar las partículas sólidas y se calienta en una cacerola honda de hierro hasta que el agua se evapora.

Después de que el agua se evapora, quedarán incrustaciones grises en el fondo y las paredes de la olla, que se recogen en otro recipiente. Las escamas recolectadas se calcinan a fuego alto en una sartén y se obtiene un polvo blanco: potasa.

El álcali de potasio también se puede preparar a partir de cenizas de plantas o de madera de la siguiente manera: la ceniza, tamizada a través de un tamiz, se apila sobre un piso de tierra o piedra compactada y se rocía con una pequeña cantidad de agua para humedecerla. Luego, se hacen depresiones en los montones, se vierte aproximadamente un 8-10% de cal viva, se vierte, se mezcla todo bien y, cuando toda la cal está apagada, se espolvorea con ceniza encima. La masa enfriada y bien mezclada se coloca en una tinaja con dos fondos, de los cuales la parte superior tiene muchos agujeros pequeños. Se coloca un trozo de lona rugosa en el fondo superior y se vierte una mezcla de ceniza y cal. Entre ambos fondos, por un lado, se hace un orificio por el que se introduce un tubo para sacar el aire, y por el lado opuesto se coloca una válvula para drenar el licor. Se vierte agua tibia sobre la ceniza y la cal, se mezcla bien y se deja reposar durante 6-8 horas. Después de esto, se libera lejía a través del grifo, que tiene aproximadamente una concentración de 20-25 ° B.

El segundo vertido de agua dará lejía con una concentración de 8--10° B, el tercero, de 4--2° B.

Larga vida al jabón perfumado,
Y una toalla esponjosa
Y polvo de dientes
¡Y un peine grueso!
Lavemos, salpiquemos,
Nadar, bucear, caer
Y en el baño y en la casa de baños, en todas partes.
¡Gloria eterna al agua!

K. Chukovsky

Metas y objetivos. Considere la composición y estructura del jabón y los detergentes, muestre la relación entre la estructura y las propiedades de los detergentes;

consolidar habilidades para trabajar en grupos pequeños, ampliar los horizontes de los estudiantes y desarrollar su pensamiento. Equipos y reactivos.

Envases para jabón y detergentes, hojas informativas para estudiantes, un juego de material de vidrio para productos químicos (tubos de ensayo, lámparas de alcohol, vasos de precipitados, soportes para tubos de ensayo, varillas de vidrio); grasa, margarina o mantequilla, jabón, detergente sintético, jabón líquido, solución de hidróxido de sodio al 15%, solución de cloruro de sodio (saturada), solución diluida de ácido sulfúrico, soluciones de acetato de plomo, cloruro de calcio, sulfato de cobre, soluciones de fenolftaleína que contengan iones de calcio o magnesio. , agua destilada.

Estudiar el tema requiere dos lecciones, una de las cuales es una lección teórica y la segunda es un trabajo práctico.

Los estudiantes trabajan en grupos pequeños, sentados alrededor del perímetro del aula. Sobre sus mesas hay contenedores de jabón y detergentes sintéticos, un juego de cristalería química y reactivos.

PROGRESO DE LA LECCIÓN Maestro.

Chicos, la lección de hoy está dedicada a la química del jabón y los detergentes y constará de dos partes.

Jabón en la antigüedad, historia de la elaboración del jabón;

La estructura del jabón, sus propiedades;

Composición de jabones y detergentes sintéticos;

Producción de jabón;

Uso de jabón y detergentes sintéticos.

En la segunda lección realizaremos experimentos de laboratorio confirmando las propiedades del jabón y los detergentes sintéticos.

Mensaje sobre el tema.
“El jabón en la antigüedad, historia de la elaboración del jabón”

Alumno.El hombre conocía el jabón antes de la nueva era. La primera mención del jabón en los países europeos se encuentra en el escritor y científico romano Plinio el Viejo (23-79). En su tratado Historia Natural, Plinio escribió sobre métodos para producir jabón mediante saponificación de grasas. Además, escribió sobre jabones duros y blandos elaborados con soda y potasa, respectivamente.

Para lavar y lavar la ropa en Rusia, usaban lejía obtenida tratando cenizas con agua, porque Las cenizas del combustible vegetal quemado contienen potasa.

El desarrollo de la fabricación de jabón se vio facilitado por la disponibilidad de materias primas. Por ejemplo, la industria del jabón de Marsella, conocida desde la Alta Edad Media, contaba con aceite de oliva y refrescos. La fabricación de jabón también se desarrolló en Italia, Grecia, España y Chipre, es decir. en zonas donde se cultiva olivo. Las primeras fábricas de jabón alemanas se fundaron en el siglo XIV.

La esencia química de los procesos de fabricación de jabón no estuvo clara durante mucho tiempo. Sólo a finales del siglo XVIII. Se aclaró la naturaleza química de las grasas y luego se entendieron sus reacciones de saponificación. En 1779, el químico sueco K.V. Scheele demostró que cuando el aceite de oliva reacciona con óxido de plomo y agua, se forma una sustancia dulce soluble en agua.

En 1817, el químico francés M.E. Chevrel descubrió los ácidos esteárico, palmítico y oleico como productos de la descomposición de las grasas cuando se saponifican con agua y álcalis. La sustancia dulce obtenida por Scheele fue denominada glicerina por Chevreul. Cuarenta años después, el químico francés P. E. M. Berthelot estableció la naturaleza de la glicerina y explicó la estructura química de las grasas.
explicacion del tema

PROGRESO DE LA LECCIÓN “La estructura del jabón, sus propiedades”.

Los jabones son sales de sodio o potasio de ácidos grasos superiores (Esquema 1), que se hidrolizan en una solución acuosa para formar ácido y álcali.

Fórmula general de jabón sólido:

Debido a esto, los iones del detergente, junto con la contaminación, se desprenden de la superficie del tejido y pasan al ambiente acuoso. Así se limpia la superficie contaminada con un detergente.

Trabajo en grupos pequeños

1. Utilizando las hojas de información (solicitud) y los folletos, los estudiantes completan las siguientes tareas.

Completa la tabla.

Mesa

2. Composición de jabón y detergentes sintéticos.

Respondido inicialmente: ¿Cuáles son los beneficios de usar detergentes sintéticos sobre el jabón?

Juego de rol “Fabricación de jabón”

Uno de los estudiantes actúa como tecnólogo y habla de las etapas de la producción de jabón. Cada grupo selecciona un corresponsal de los medios: revista Soap, periódico Soap Bubble, compañía de televisión SMS.

Tecnólogo.

Producción de ácidos carboxílicos superiores durante el craqueo y oxidación de productos petrolíferos: Preparación de sales de sodio: CON norte h Preparación de sales de sodio: CON norte metro

COOH + NaOH = C

COONa + H2O.

El jabón resultante se llama jabón sano y el proceso de separarlo de la solución se llama salazón o salazón. El procesamiento mecánico consiste en enfriamiento y secado, trituración, acabado y envasado de productos terminados.

Uno de los estudiantes actúa como tecnólogo y habla de las etapas de la producción de jabón.La producción de jabón para lavar se completa en la etapa de salado, durante la cual el jabón se limpia de proteínas, colorantes e impurezas mecánicas.

La producción de jabón de tocador pasa por todas las etapas de procesamiento mecánico. El más importante de ellos es la molienda, es decir. transferir jabón sano a una solución hirviéndolo con agua caliente y salando nuevamente. En este caso, el jabón resulta especialmente limpio y ligero. Corresponsal del periódico Soap Bubble.

Uno de los estudiantes actúa como tecnólogo y habla de las etapas de la producción de jabón.¿Se producen subproductos durante la producción de jabón y cómo se utilizan?

Uno de los estudiantes actúa como tecnólogo y habla de las etapas de la producción de jabón.Actualmente, algunos jabones y detergentes sintéticos se derivan de productos derivados del petróleo. ¿Cuáles son los secretos tecnológicos de tal producción?

En la producción de jabón se utilizan ácidos nafténicos, liberados durante la purificación de productos derivados del petróleo (gasolina, queroseno). Para ello, los productos derivados del petróleo se tratan con una solución de hidróxido de sodio y se obtiene una solución acuosa de sales sódicas de ácidos nafténicos. Esta solución se evapora y se trata con sal de mesa, como resultado de lo cual una masa de color oscuro parecida a un ungüento (jabón naft) flota hacia la superficie de la solución. Para limpiar el jabón, se trata con ácido sulfúrico. Este producto insoluble en agua se llama asidol o asidol-milonaft.

El jabón se elabora directamente a partir de asidol.

Los detergentes en polvo pueden:

Trabajar según el esquema 2.

Al final de la primera lección, el profesor resume el estudio del material educativo y señala las medidas preventivas en el uso de detergentes.

Irritar el tracto respiratorio;

Estimular la penetración de sustancias tóxicas en la piel;

Provoca alergias y dermatitis cutánea.
En todos estos casos es necesario pasar al uso de jabón, cuyo único inconveniente es que reseca la piel.

Trabajo practico

"Propiedades del jabón y detergentes sintéticos"

Coloque la grasa, la margarina y la mantequilla en un tubo de ensayo, agregue de 8 a 10 ml de una solución alcohólica de hidróxido de sodio al 15%. Revuelve la mezcla y calienta hasta que hierva. Continuar la saponificación hasta que el líquido se vuelva homogéneo. Agregue una solución saturada de cloruro de sodio al líquido espeso resultante y hierva la solución durante 1 a 2 minutos.

1. ¿Qué sustancia apareció en la superficie como resultado del experimento?

3. ¿Con qué fines prácticos se utiliza el proceso de saponificación de grasas?

Experimento "Aislamiento de ácidos grasos"

Coloque un trozo de jabón sólido en un tubo de ensayo, agréguele de 8 a 10 ml de agua destilada, agite y caliente la solución resultante. Agregue una solución de ácido sulfúrico diluido a la solución de jabón y caliéntela hasta que hierva.

Tareas para conclusiones independientes.

1. ¿Qué cambios ocurren cuando se calienta y enfría una solución?

2. Escribe la ecuación de la reacción que ocurre.

Experimento “Preparación de sales insolubles de ácidos grasos”.

Coloque un trozo de jabón sólido en un tubo de ensayo, agréguele de 8 a 10 ml de agua destilada, agite y caliente la solución resultante.

Tareas para conclusiones independientes.

Divida la solución en tres tubos de ensayo, agregue una solución de acetato de plomo al primero, una solución de cloruro de calcio al segundo y una solución de sulfato de cobre al tercero.

1. Explica los cambios que ocurren en cada tubo de ensayo.

2. Escribe las ecuaciones de las reacciones que ocurren.

Experiencia “Comparación de jabón y detergentes sintéticos”

Prepare 10 ml de soluciones diluidas en tres tubos de ensayo:

a) jabón duro;

b) uno de los detergentes en polvo sintéticos;

c) jabón líquido.

Divida las soluciones resultantes en dos partes (cada una de ellas contiene tres tubos de ensayo).

a) Añade unas gotas de fenolftaleína a cada uno de los tres tubos de ensayo de la primera parte con diferentes soluciones. (Si el detergente está destinado a tejidos de algodón, entonces el medio es alcalino, y si está destinado a tejidos de seda y lana, es neutro).

Tareas para conclusiones independientes.

b) En los tres tubos restantes de la segunda parte con soluciones de jabón y detergentes sintéticos, agregue 2-3 ml de agua que contenga iones Ca 2+ y Mg 2+ mientras se agita.

1. ¿Por qué una solución jabonosa es alcalina?

Explica tu respuesta usando la ecuación de reacción.

2. ¿Cuál de los detergentes anteriores se debe utilizar para lavar?

a) tejidos de algodón;

b) tejidos de seda y lana;

c) en agua dura?

Al final de la lección, el profesor resume el trabajo de la lección, repitiendo brevemente sus etapas principales.

Las grasas animales son una materia prima antigua y muy valiosa de la industria del jabón. Contienen hasta un 40% de ácidos grasos saturados.

Los ácidos grasos sintéticos se obtienen a partir de parafinas de petróleo mediante oxidación catalítica con oxígeno atmosférico:

CH3 (CH2) norte CH2 –CH2 (CH2) Preparación de sales de sodio: CH3 + 2,5O2 = CH3 (CH2) norte COOH + CH3 (CH2) Preparación de sales de sodio: COOH + H2O.

En la producción de jabón se utilizan dos fracciones: C 10 – C 16 y C 17 – C 20. El jabón para lavar ropa contiene entre un 35% y un 40% de ácidos sintéticos.

En la producción de jabón se utiliza colofonia, obtenida procesando la resina de coníferas. La colofonia consiste en una mezcla de ácidos resínicos que contienen alrededor de 20 átomos de carbono en la cadena. Se agrega entre un 12% y un 15% de colofonia en peso de ácidos grasos a la formulación de jabón para lavar ropa y no más del 10% a la formulación de jabones de tocador. La introducción de colofonia hace que el jabón sea suave y pegajoso.

Para mejorar las características del jabón para lavar y de tocador, así como para reducir su costo, se le introducen cargas. Estos incluyen sales de sodio, caseína y almidón. La caseína y el almidón se utilizan para la formación de espuma y la estabilidad de la espuma. El principal relleno del jabón de tocador es la saponina, que se obtiene por lixiviación de determinadas plantas.

Al lavar la ropa en agua dura que contiene iones de calcio y magnesio, el consumo de jabón aumenta entre un 25 y un 30%. Las sales de calcio y magnesio ligeramente solubles se depositan en la tela, volviéndola áspera, menos elástica, descolorida y reduciendo su resistencia.

Para eliminar los efectos nocivos del agua dura, se añade al jabón decaoxotrifosfato de sodio (V) Na 5 P 3 O 10.

Los iones P 3 O 10 5– unen iones de calcio y magnesio en compuestos fuertes e insolubles. Básicamente actúan como ablandadores de agua. Con el mismo fin, se añade Na 5 P 3 O 10 a los detergentes en polvo en un volumen de hasta el 20%.

La base de los detergentes sintéticos (detergentes) es la sal sódica del ácido alcanosulfónico,

cuya participación alcanza el 30%.

Fórmula general de detergentes sintéticos:

La producción de estas sustancias se basa en productos derivados del petróleo.

Los detergentes sintéticos son una composición compleja que contiene blanqueadores (ultramar, perborato de sodio) y agentes espumantes (aminoalcoholes). Limpian igualmente bien tanto en agua blanda como dura.

Al mismo tiempo, los detergentes se biodegradan muy lentamente. Al acumularse en los cuerpos de agua, provocan un fuerte crecimiento de las plantas verdes, lo que provoca anegamiento.- Esta es la hidrólisis de ésteres bajo la influencia de álcalis. Esto produce una sal de un ácido orgánico y un alcohol. Históricamente, este nombre proviene del proceso de fabricación de jabón: hidrólisis de grasas con lejía, en la que se produce una mezcla de sales de ácidos grasos superiores (en realidad jabón) y glicerina (alcohol trihídrico).
Respectivamente saponificación Es la reacción de un éster con un álcali.

Antes de la invención del jabón, la grasa y la suciedad se eliminaban de la piel mediante cenizas y arena fina de río. La tecnología para fabricar jabón a partir de grasas animales evolucionó a lo largo de muchos siglos. Veamos cómo se puede hacer jabón en un laboratorio de química. Primero, se prepara una mezcla de grasas, que se derrite y se saponifica, se hierve con álcali. Para hidrolizar la grasa en un ambiente alcalino, tome un poco de manteca de cerdo extraída, unos 10 ml de alcohol etílico y 10 ml de solución alcalina. Aquí también se añade sal de mesa y se calienta la mezcla resultante. Esto produce jabón y glicerina. Se agrega sal para precipitar la glicerina y las impurezas. El jabón también se produce industrialmente.

Composición de jabón
Los jabones son sales de sodio o potasio de ácidos carboxílicos superiores (ácidos que contienen más de 10 átomos de carbono), obtenidas como resultado de la hidrólisis de grasas en un ambiente alcalino (con mayor frecuencia de grasas que contienen ácido esteárico C 17 H 35 COOH) - C 17 H 35 COONa – estearato de sodio.
Grasa + álcali = sales de ácidos grasos y glicerol.

Propiedades del jabón
La capa superficial del agua destilada está en un estado tenso como una película elástica. Cuando se agrega jabón y algunas otras sustancias solubles en agua, la tensión superficial del agua disminuye. El jabón y otros detergentes se clasifican como tensioactivos (surfactantes). Reducen la tensión superficial del agua, mejorando así las propiedades limpiadoras del agua.

Las moléculas ubicadas en la superficie de un líquido tienen un exceso de energía potencial y por lo tanto tienden a ser atraídas hacia adentro de manera que quede un número mínimo de moléculas en la superficie. Debido a esto, siempre actúa una fuerza a lo largo de la superficie del líquido, tendiendo a reducir la superficie. Este fenómeno en física se llama tensión superficial de un líquido.

Las moléculas de tensioactivo en la superficie límite están dispuestas de tal manera que los grupos hidrófilos de los aniones carboxilo se dirigen al agua y los grupos hidrofóbicos de hidrocarburo son expulsados de ella. Como resultado, la superficie del agua queda cubierta por una empalizada de moléculas de tensioactivo. Una superficie de agua de este tipo tiene una tensión superficial más baja, lo que facilita una humectación rápida y completa de las superficies contaminadas. Al reducir la tensión superficial del agua, aumentamos su capacidad humectante.

El secreto del efecto limpiador del jabón.

Los SMC (detergentes sintéticos) son sales de sodio de ácidos sintéticos (ácidos sulfónicos, ésteres de alcoholes superiores y ácido sulfúrico).
Consideremos las propiedades de los detergentes y comparar jabón y SMS (detergente en polvo). Primero, comprobemos qué entorno es típico de nuestros detergentes. ¿Cómo hacemos esto?
Utilizando indicadores.
Utilizaremos indicadores que conocemos: tornasol y fenolftaleína. Cuando se agrega tornasol a una solución jabonosa y a una solución SMS, se vuelve azul y la fenolftaleína se vuelve carmesí, es decir, la reacción del medio es alcalina.

¿Qué pasa con el jabón y los SMS en agua dura? (Está claro por qué los fabricantes de jabón no elaboran jabón con agua del grifo, sino con decocciones, agua destilada, leche, etc.)
Agregue la solución jabonosa a un tubo de ensayo y la solución SMS al otro, agítelos. ¿Qué estás observando? Agregue cloruro de calcio a los mismos tubos de ensayo y agite el contenido de los tubos de ensayo. ¿Qué estás observando ahora? La solución SMS hace espuma y en la solución jabonosa se forman sales insolubles:
2C 17 H 35 COO – + Ca 2+ = Ca(C 17 H 35 COO) 2
Y las SMC forman sales de calcio solubles, que también tienen propiedades tensioactivas.
El uso excesivo de estos productos conduce a la contaminación ambiental. Escuchemos un mensaje sobre las consecuencias ambientales del uso de tensioactivos.
Muchos tensioactivos son difíciles de biodegradar. Cuando las aguas residuales ingresan a ríos y lagos, contaminan el medio ambiente. Como resultado, se forman montañas enteras de espuma en las tuberías de alcantarillado, ríos y lagos, donde terminan las aguas residuales industriales y domésticas. El uso de algunos tensioactivos provoca la muerte de todos los habitantes vivos del agua.

¿Por qué una solución jabonosa se descompone rápidamente cuando llega a un río o lago, pero algunos surfactantes no? El hecho es que los jabones elaborados a partir de grasas contienen cadenas de hidrocarburos no ramificadas que son destruidas por las bacterias. Al mismo tiempo, algunas SMC contienen alquilsulfatos o alquil(aril)sulfonatos con cadenas de hidrocarburos que tienen una estructura ramificada o aromática. Las bacterias no pueden "digerir" tales compuestos. Por lo tanto, al crear nuevos tensioactivos, es necesario tener en cuenta no solo su eficacia, sino también su capacidad de biodegradarse, es decir, de ser destruidos por ciertos tipos de microorganismos.

La estructura del jabón, sus propiedades.

Los jabones son sales de sodio o potasio de ácidos grasos superiores (Esquema 1), que se hidrolizan en una solución acuosa para formar ácido y álcali.

Los jabones son sales de sodio o potasio de ácidos grasos superiores (Esquema 1), que se hidrolizan en una solución acuosa para formar ácido y álcali.

Las sales formadas por bases fuertes de metales alcalinos y ácidos carboxílicos débiles sufren hidrólisis:

Producción de ácidos carboxílicos superiores durante el craqueo y oxidación de productos petrolíferos:

El procesamiento mecánico consiste en enfriamiento y secado, trituración, acabado y envasado de productos terminados.

Como resultado del proceso de elaboración del jabón obtenemos una amplia variedad de productos con los que podrás familiarizarte.

Los detergentes en polvo pueden:

Trabajar según el esquema 2.

Estimular la penetración de sustancias tóxicas en la piel;

Irritar el tracto respiratorio;

En todos estos casos es necesario pasar al uso de jabón, cuyo único inconveniente es que reseca la piel.

En la producción de jabón se utilizan ácidos nafténicos, liberados durante la purificación de productos derivados del petróleo (gasolina, queroseno). Para ello, los productos derivados del petróleo se tratan con una solución de hidróxido de sodio y se obtiene una solución acuosa de sales sódicas de ácidos nafténicos. Esta solución se evapora y se trata con sal de mesa, como resultado de lo cual una masa de color oscuro parecida a un ungüento (jabón naft) flota hacia la superficie de la solución. Para limpiar el jabón, se trata con ácido sulfúrico. Este producto insoluble en agua se llama asidol o asidol-milonaft. El jabón se elabora directamente a partir de asidol.