Hvordan såpe fungerer

SuperManu / Wikimedia Commons / CC BY-SA 3.0

Såper er natrium- eller kaliumfettsyresalter, produsert fra hydrolyse av fett i en kjemisk reaksjon kalt forsåpning . Hver såpemolekyl har en lang hydrokarbonkjede, noen ganger kalt dens 'hale', med et karboksylat 'hode'. I vann flyter natrium- eller kaliumionene fritt, og etterlater et negativt ladet hode.

Viktige takeaways: Såpe

• Såpe er en fettsyre av et salt.
• Såper brukes som rensemidler og smøremidler.
• Såpe renser ved å fungere som en overflateaktivt middel og emulgator. Den kan omslutte olje, noe som gjør det lettere å skylle den bort med vann.

Hvordan såpe renser

Såpe er et utmerket rensemiddel på grunn av sin evne til å fungere som et emulgeringsmiddel. An emulgator er i stand til å spre en væske i en annen ublandbar væske. Dette betyr at mens olje (som tiltrekker seg smuss) ikke naturlig blandes med vann, kan såpe suspendere olje/smuss på en slik måte at den kan fjernes.

Den organiske delen av naturlig såpe er et negativt ladet, polart molekyl. Dens hydrofile (vannelskende) karboksylatgruppe (-CO_to) interagerer med vannmolekyler via ione-dipol-interaksjoner og hydrogenbinding. Den hydrofobe (vannfryktende) delen av et såpemolekyl, dets lange, upolare hydrokarbonkjede, samhandler ikke med vannmolekyler. Hydrokarbonkjedene blir tiltrukket av hverandre av spredningskrefter og klynger seg sammen, og danner strukturer som kalles miceller . I disse micellene danner karboksylatgruppene en negativt ladet sfærisk overflate, med hydrokarbonkjedene inne i sfæren. Fordi de er negativt ladet, frastøter såpemiceller hverandre og forblir spredt i vann.

Fett og olje er upolare og uløselige i vann. Når såpe og tilsmussede oljer blandes, bryter den upolare hydrokarbondelen av micellene opp de upolare oljemolekylene. En annen type miceller dannes da, med ikke-polare tilsmussingsmolekyler i sentrum. Dermed blir fett og olje og 'smuss' som er festet til dem fanget inne i micellen og kan skylles bort.

Ulempen med såpe

Selv om såper er utmerkede rensemidler, har de ulemper. Som salter av svake syrer omdannes de av mineralsyrer til frie fettsyrer:

CH₃(CH_to)₁₆CO_to^-Allerede⁺+ HCl → CH₃(CH_to)₁₆CO_toH + Na⁺+ Cl^-

Disse fettsyrene er mindre løselige enn natrium- eller kaliumsaltene og danner et bunnfall eller såpeskum. På grunn av dette er såper ineffektive i surt vann. Såper danner også uløselige salter i hardt vann, for eksempel vann som inneholder magnesium, kalsium eller jern.

2 CH₃(CH_to)₁₆CO_to^-Allerede⁺+ Mg²⁺→ [CH₃(CH_to)₁₆CO_to^-]_toMg²⁺+ 2 Allerede⁺

De uløselige saltene danner badekarringer, etterlater filmer som reduserer hårglansen, og grå/rue tekstiler etter gjentatte vask. Syntetisk vaskemidler kan imidlertid være løselig i både sure og alkaliske løsninger og danner ikke uløselige bunnfall i hardt vann. Men det er en annen historie ...

Kilder

IUPAC. Kompendium av kjemisk terminologi , 2. utg. ('Gullboken'). Satt sammen av A. D. McNaught og A. Wilkinson. Blackwell Scientific Publications, Oxford (1997). Arkivert.

Klaus Schumann, Kurt Siekmann (2005). 'Såpe'. Ullmanns Encyclopedia of Industrial Chemistry . Weinheim: Wiley-VCH.

Thorsten Bartels et al. (2005). 'Smøremidler og smøring'. Ullmanns Encyclopedia of Industrial Chemistry . Weinheim: Wiley-VCH