Obținerea Săpunului din Grăsimea Animală

ARGUMENT

În societeatea primitivă, chiar şi în zilele de azi, hainele erau curăţate , cu pietre pe malul mării, sau al unei ape curgătoare.

În dicţionar " detergent" este definit ca agent de curăţare.

Detergenţii sintetici conţin anumite componente numite substanţe tensio-active.

Săpunul prin definiţie este o substanţă tensio-activă, de fapt este cea mai veche substanţă folosită, cam de 4500 de ani.

Numele de săpun vine după o veche legendă romană , această legendă se referă la Muntele Sapo unde erau sacrificate animalele. Ploaia a amestecat grăsimile cu seu, şi cu cenuşă pe malul râului Tibru.

Femeile au observat că acest amestec le uşurează munca, şi au început să folosească substanţa pentru curăţarea hainelor.

Săpunul a devenit cu adevărat important când în anul 1907 s-a transformat în detergent ,o firmă germană începând comercializarea detergentului " Persil". Pe lângă săpunul cu acid carboxilic, "Persil" conţinea perbotat de sodiu( NaBO3), silicat de sodiu şi carbonat de sodiu. De aici vine şi numele perbotat +silicat= PERSIL.

Până în 1940 săpunul era cel mai folosit detergent În timpul celui de-al doilea război mondial, lipsa grăsimilor ingredientul principal din săpun, a dus la cercetarea detergenţilor sintetici. Apoi după război apariţia maşinilor automate de spălat a accentuat nevoia unor noi alternative la săpun.

Proprietăţile săpunului- Aceste proprietăţi au fost studiate deosebit de intens, din cauza marelui interes practic al problemei. S-a constat că sărurile acizilor, cu molecule mai mari decât aprox. C6 , arată unele proprietăţi prin care se deosebesc în mod caracteristic de sărurile acizilor cu molecule mai mici, de exemplu acetatul de sodiu Aceste proprietăţi specifice, de săpunuri, sunt deosebit de marcate la sărurile acizilor C12 - C 18.

Încă de mult se întrebuinţează, în industria textilă, ca agenţi de udare, pentru prepararea fibrelor în vederea colorării şi ca emulgatori, acidul sulfocineoric( ulei de roşu turcesc) şi acidul sulfooleic, sub formă de sărururi de sodiu.

Există trei tipuri de agenţi sintetici pentru obţinerea detergenţilor:

-Agenţi anionici

- Agenţi cationici

-Agenţi neionici

Agenţii neionici - conţin o grupă polară neionică , compusă din mai mulţi atomi de oxigen eterici şi o grupă OH alcoolică marginală

Neavând sarcina electrică, acţiunea detergentă a acestor compuşi este independentă de pH-ul soluţiei sau de prezenţa altor ioni.

Am ales ca tema de studiu obţinerea săpunurilor pentru că am fost impresionată de gama largă de tipuri de săpunuri existente şi am putut să-mi îmbunătăţesc astfel cunoştiintele.

Obţinerea săpunului din grăsimea animală

I. Surse de săpun

Principalele surse de săpun sunt grăsimile animale şi vegetale. Consumul mare de săpun a impus şi găsirea altor surse de acizi graşi decât grăsimile animale. Astfel o parte din acizii graşi utilizaţi la obţinerea săpunului se obţin prin oxidarea alcanilor superiori din petrol. Oxidarea se face suflând aer în parafina topită la 80-1200C în prezenţa unor catalizatori (săruri de mangan). Acizii formaţi se separă de parafina nereacţionată şi se purifică.

II. Compoziţia săpunului

În compoziţia săpunurilor intră grăsimi şi uleiuri din plante care conţin trigliceride şi alcani sau săruri de potasiu şi sodiu. Original alcanii folosiţi la fabricarea săpunului erau obţinuţi din resturi de plante. Astăzi termenul "alcan" este folosit pentru substanţe care sunt baze (opusul acizilor) şi care reacţionează cu un acid neutralizat. Alcanii folosiţi la fabricarea săpunurior sunt: hidroxidul de sodiu (NaOH) - soda caustică şi hidroxidul de potasiu (KOH).

Fig.1: Molecula de sapun

Proprietatea săpunului de a spăla este dată de existenţa moleculelor cu afinităţi diferite faţă de apă şi anume molecula sa are un radical alchil (R-), hidrocarbonat cu peste 8 atomi de carbon, insolubil în apă şi care reprezintă gruparea hidrofobă (fără afinitate faţă de apă) şi gruparea carboxil (-COQ), ion negativ, care poate realiza legături de hidrogen cu apa - gruparea hidrofilă (cu afinitate faţă de apă). Săpunul înlătură murdaria deoarece în contact cu apa acesta reduce tensiunea de suprafaţă a acesteia făcând-o să se împrăstie şi să ude suprafeţele. Tensiunea de suprafaţă a unui lichid se explică prin faptul că fiecare moleculă este încercuită şi atrasă de alte molecule. Se creeză o tensiune odată cu atracţia exercitată de celelalte molecule. Acest lucru face ca apa să ude suprefeţele cu care intră în contact şi rezultă curăţirea suprafeţelor respective.

Fig.2: Micelele sapunului

Când moleculele de săpun vin în contact cu murdăria, formată în special din substanţe insolubile în apă (grăsimi de exemplu), se orientează cu partea hidrofilă spre apă şi cu cea hidrofobă spre substanţa insolubilă. Astfel aceasta este divizată în particule foarte mici care sunt înconjurate de moleculele săpunului şi formează agregate numite micele ce trec în apă şi dau naştere unei emulsii. Dacă săpunurile au în compoziţie metale alcaline şi amoniac sunt solubile în apă şi se folosesc pentru curăţirea grăsimilor solide.

Substanţele care produc acest fenomen se numesc agenţi activi pentru suprafeţe şi se spune că fac apa mai "udă", dar de asemeni reţin şi impuritătile. Agenţii activi pot fi ionici (încărcaţi electric pozitiv), neionici (încărcaţi electric negativ), neutri şi amfoteri (încărcaţi electric atât pozitiv cât şi negativ). La contactul cu o soluţie apoasă săpunul (sarea de sodiu a unui acid gras) este ionizat R - COONa = Na+ + R - COO.

Chiar dacă săpunul este un bun agent de curăţat eficienţa sa se reduce dacă este folosit împreuna cu apa dură. Duritatea apei rezultă din prezenţa sărurilor minerale mai ales de calciu şi magneziu. Sărurile minerale reacţionează cu săpunul pentru a forma un precipitat insolubil - spuma (murdărie), care nu se curăţă uşor. Se ataşează pe haine sau alte obiecte din baie sau bucătărie.