Hvordan forsåpning gjør såpe

Såpe er et fettsyresalt som produseres av forsåpningsreaksjonen. Bombaert Patrick / EyeEm / Getty Images

En av de organiske kjemiske reaksjonene kjent for det gamle mennesket var fremstilling av såper gjennom en reaksjon kalt forsåpning . Natursåper er natrium- eller kaliumsalter av fettsyrer, opprinnelig laget ved å koke smult eller annet animalsk fett sammen med lut eller kaliumhydroksid (kaliumhydroksid). Hydrolyse av fettene og oljer oppstår, gir etter glyserol og råsåpe.

Såpe og forsåpningsreaksjonen

Dette er et eksempel på forsåpningsreaksjonen. Todd Helmenstine

Ved industriell produksjon av såpe, talg ( fett fra dyr som storfe og sau) eller vegetabilsk fett varmes opp med natriumhydroksid. Når forsåpningsreaksjonen er fullført, tilsettes natriumklorid for å felle ut såpen. Vannlaget trekkes av toppen av blandingen og glyserolen gjenvinnes ved bruk av vakuum destillasjon .

Råsåpen oppnådd fra forsåpningsreaksjonen inneholder natriumklorid, natriumhydroksid og glyserol. Disse urenhetene fjernes ved å koke den rå såpemassen i vann og utfelle såpen på nytt med salt. Etter at renseprosessen er gjentatt flere ganger, kan såpen brukes som et rimelig industrirensemiddel. Sand eller pimpstein kan tilsettes for å produsere en skuresåpe. Andre behandlinger kan resultere i klesvask, kosmetikk, flytende og andre såper.

Typer såper

Forsåpningsreaksjonen kan skreddersys for å produsere forskjellige typer såper:

Hard såpe : Hard såpe er laget ved hjelp av natriumhydroksid (NaOH) eller lut. Harde såper er spesielt gode rensemidler i hardt vann som inneholder magnesium, klorid og kalsium ioner .

Myk såpe : Myk såpe er laget med kaliumhydroksid (KOH) i stedet for natriumhydroksid. I tillegg til å være mykere, har denne typen såpe et lavere smeltepunkt. De fleste tidlige såper ble laget ved bruk av kaliumhydroksid hentet fra treaske og animalsk fett. Moderne myke såper er laget av vegetabilske oljer og andre flerumettede triglyserider. Disse såpene er preget av svakere intermolekylære krefter mellom saltene. De løses lett opp, men har også en tendens til å ikke vare så lenge.

Litiumsåpe : Når du beveger deg nedover i det periodiske systemet i alkalimetallgruppen, bør det være åpenbart at såpe kan lages ved å bruke litiumhydroksid (LiOH) like enkelt som NaOH eller KOH. Litiumsåpe brukes som smørefett. Noen ganger lages komplekse såper ved hjelp av litiumsåpe og også kalsiumsåpe.

Forsåpning av oljemalerier

Over tid kan oljemalerier bli skadet av forsåpningsreaksjonen. Ivan / Getty Images

Noen ganger skjer forsåpningsreaksjonen utilsiktet. Oljemaling kom i bruk fordi den tålte tidens tann. Likevel har forsåpningsreaksjonen over tid ført til skade på mange (men ikke alle) oljemalerier laget i det femtende til det tjuende århundre.

Reaksjonen oppstår når tungmetallsalter, som de i rødt bly, sinkhvitt og blyhvitt, reagerer med fettsyrene i oljen. Metallsåpene som produseres av reaksjonen har en tendens til å migrere mot overflaten av maleriet, noe som fører til at overflaten deformeres og produserer en kalkaktig misfarging kalt 'blomstring' eller 'utblomstring'. Mens en kjemisk analyse kan være i stand til å identifisere forsåpning før den blir tydelig, er det ingen kur når prosessen starter. Den eneste effektive restaureringsmetoden er retusjering.

Forsåpningsnummer

Antallet milligram kaliumhydroksid som trengs for å forsåpe ett gram fett kalles dens forsåpningsnummer , Koettstorfer-nummer eller 'sap.' Forsåpningstallet gjenspeiler den gjennomsnittlige molekylvekten til fettsyrene i en forbindelse. Langkjedede fettsyrer har lav forsåpningsverdi fordi de inneholder færre karboksylsyrefunksjonelle grupper per molekyl enn kortkjedede fettsyrer. Saftverdien beregnes for kaliumhydroksid, så for såpe laget med natriumhydroksid må verdien divideres med 1,403, som er forholdet mellom KOH- og NaOH-molekylvektene.

Noen oljer, fett og voks anses å være uforsåpelig . Disse forbindelsene klarer ikke å danne såpe når de blandes med natriumhydroksid eller kaliumhydroksid. Eksempler på uforsåpbare materialer inkluderer bivoks og mineralolje.

Kilder

• Anioniske og beslektede kalksåpedispergeringsmidler, Raymond G. Bistline Jr., in Anioniske overflateaktive stoffer: Organisk kjemi , Helmut Stache, red., bind 56 av Surfactant Science Series, CRC Press, 1996, kapittel 11, s. 632 , ISBN 0-8247-9394-3
• Cavitch, Susan Miller. Den naturlige såpeboken . Storey Publishing, 1994 ISBN 0-88266-888-9.
• Levey, Martin (1958). 'Gips, salt og brus i gammel mesopotamisk kjemisk teknologi'. Isis . 49 (3): 336–342 (341). gjør jeg: 10.1086/348678
• Schumann, Klaus; Siekmann, Kurt (2000). 'Såpe'. Ullmanns Encyclopedia of Industrial Chemistry . Weinheim: Wiley-VCH. gjør jeg: 10.1002/14356007.a24_247 . ISBN 3-527-30673-0.
• Willcox, Michael (2000). 'Såpe'. I Hilda Butler. Pouchers parfymer, kosmetikk og såper (10. utgave). Dordrecht: Kluwer Academic Publishers. ISBN 0-7514-0479-9.