Определение массовой доли жирных

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Оглавление

1.Определение мыла                                                                                   3

2.Историческая справка                                                                              3

3.Состав мыла.                                                                                             7                              

4.Получение мыла

1. из растительных и животных жиров                                              15   

     2)из синтетических жирных кислот                                                    22

     3)способом Кребитца                                                                            22

5.Определение массовой доли жирных, смоляных и нефтяных

   кислот в мыле                                                                                          24

6. Определение массовой доли глицерина в растворе с помощью

пикнометра.                                                                                                28

7. Список использованной литературы                                                   29

 

 

 

 

 

 

 

   

 Мыло — жидкий или твёрдый продукт, содержащий поверхностно-активные вещества, в соединении с водой используемое либо как косметическое средство — для очищения и ухода за кожей (туалетное мыло); либо как средство бытовой химии — моющего средства (мыло хозяйственное). В последние годы мыло как косметический продукт массового использования всё больше и больше используется в жидком виде. Твёрдое мыло часто используется в виде авторских изделий. В качестве бытовой химии использование мыла с каждым годом сокращается во всем мире: потребители выбирают стиральные порошки, средства для мытья посуды и пр. 

    Считается, что слово мыло (англ. soap) получило свое название от древнеримской горы Сапо. Когда-то на этой горе древние римляне совершали свои жертвоприношения. (Корни древнеримского слова sapo (мыло) сегодня можно увидеть в названиях этого продукта во многих странах. У англичан - soap, итальянцев – sapone, французы - savon). Саму же гору Сапо можно считать местом производства натурального мыла. Происходило это следующим образом. На горе после сжигания жертвы скапливался жир животного, который смешивался с золой от костра. Потоки дождя смывали эту массу в реку Тибр – место стирки белья. Со временем жители заметили, что при помощи смеси жира и золы белье лучше отстирывалось. Так появилось мыло.

     Забытый рецепт мыла вновь открыли арабы. Ведь каждодневные омовения считались у них священной религиозной обязанностью. Арабы первыми открыли секрет твердого мыла. Его изобретателем по праву считается известный арабский ученый, прозванный «отцом алхимии», Габир ибн Хайен. Для получения твердого мыла он использовал следующие компоненты: козий жир, поташ, известь, оливковое масло, а также золу морских водорослей.

     Мыло начали варить еще много веков назад, поэтому об истории его возникновения нам остается выдвигать гипотезы. Конечно, раньше это было совсем не то мыло, которым привык пользоваться современный человек. Но, в то же время, это был серьезный шаг на пути к современным процедурам гигиены, поскольку до появления мыла все очищающие процедуры происходили с использованием самых разных средств, порой очень неожиданных.

     К примеру, в Древней Греции для очищения всего тела использовался песок, который специально для этих целей привозился с берегов Нила. Не менее оригинально проходили процедуры умывания и в Древнем Египте. С целью очищения кожи египтяне использовали пчелиный воск, который предварительно растворяли в воде. К слову, продукты жизнедеятельности пчел и сегодня вполне успешно применяются в косметической промышленности. Еще один метод очищения кожи по древним рецептам заключался в использовании в качестве основного очищающего средства древесной золы.

     До начала XIX века мыло производилось в основном в домашних условиях и для его изготовления использовались только натуральные компоненты, а именно остатки жира, собираемые после забоя домашнего скота или приготовления пищи. Однако ситуация кардинально изменилась во время Первой мировой войны 1914 года. Жир – основной компонент мыла стал огромным дефицитом. Поэтому за дело взялись химики, придумавшие способ изменения структуры многих натуральных компонентов, позволивший получить вещество, альтернативное жиру.

     Частицы мыла обладают обволакивающими свойствами, которые приводят к образованию эмульсий различных загрязняющих веществ.

     По одной из версий первыми стали использовать мыло племена галлов. В своих трудах римский ученый Плиний Старший поведал человечеству о том, что галльские племена использовали для очищения волос и лечения кожных заболеваний особую мазь, которая изготавливалась из сала и золы букового дерева. Более того, с помощью этой мази галлам даже удавалось окрашивать волосы. Во II веке н. э. у галльских племен по версии Плиния Старшего рецепт приготовления мыла переняли и римляне, добавив в него свои ингредиенты для придания мылу дополнительных свойств. Как проходили гигиенические процедуры у римлян до этого момента? Из трудов Плиния Старшего следует, что в качестве очищающих средств жители Римской империи использовали или все ту же золу, которая просто заваривалась в кипятке, или пенящийся в воде сок растения мыльнянки.

     Но существует и другая историческая версия появления мыла, согласно которой идея изготовления этого пенящегося чуда все же принадлежит римлянам. Более того, такая версия еще и объясняет происхождение современного названия мыла (Soap). Сторонники этой версии считают, что в реку Тибр после дождя попадала смесь из золы от костров и жира принесенных в жертву животных, которых сжигали на горе Sapo. Вода в реке стала пениться, и в результате этого одежда, которую римляне стирали в Тибре, стала лучше отстирываться. Но применение мыла в бытовых целях еще не означало то, что его использовали и для гигиенических процедур. Прелесть очищения кожи с помощью мыла римляне смогли оценить только в 164 году нашей эры. Из записей римского врача Галена ученые узнали, что мыло в то время изготавливалось из раствора золы с известью. А пенилось оно благодаря добавлению в состав жира. Со временем появилась даже профессия «мыловар», или, как его еще называли, «сапонариус». Упоминания о мастерах мыловаренного дела встречаются в работах Теодора Присциануса, которые были датированы 385 годом нашей эры.

     Для промышленного производства мыла в России того времени существовала своя собственная дешевая база сырья. Синтез жирных кислот производили окислением различных продуктов переработки газа и нефти, преимущественно парафинов. Тогда и началось массовое промышленное производство синтетических мыл, получивших название детергентов или моющих веществ. Преимуществом синтетически полученных мыл перед натуральными является сохранение ими моющих средств и в жесткой, и в холодной воде. Кроме того, детергенты обладают различными формулами, позволяющие им очищать определенные типы грязи.

     Лишь в XIII веке мыло начали снова производить в Англии и Франции. Только это уже было не массовое мыловарение, а индивидуальное изготовление мыла для знатных семей. И доверяли столь эксклюзивную процедуру только аптекарям (они, кстати, являются изобретателями мыла с люфой). С этого времени история мыловарения уже не окутывалась легендами, и ученые отмечают, что после 15 века культ использования мыла и проведения процедур очищения кожи вновь вернулся.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Состав мыла

     Мыла, соли высших жирных кислот. В производстве и быту мылом называют технические смеси водорастворимых солей этих кислот, часто с добавками некоторых других веществ, обладающие моющим действием. Основу смесей обычно составляют натриевые (реже калиевые и аммониевые) соли насыщенных и ненасыщенных жирных кислот с числом атомов углерода в молекуле от 12 до 18 (стеариновой, пальмитиновой, миристиновой, лауриновой и олеиновой). К мылам часто относят также соли нафтеновых и смоляных кислот, а иногда и другие соединения, обладающие в растворах моющей способностью. Не растворяющиеся в воде соли жирных кислот и щёлочноземельных, а также поливалентных металлов называются «металлическими» мылами. Водорастворимые мыла - типичные мицеллообразующие поверхностно-активные вещества. При концентрации выше определённого критического значения в мыльном растворе наряду с отдельными молекулами (ионами) растворённого вещества находятся мицеллы-коллоидные частицы, образованные скоплением молекул в крупные ассоциаты. Образование их обусловлено молекулярным сцеплением неполярных углеводородных радикалов молекул мыла, сродство которых друг к другу больше их сродства к воде. (рис.) 

 

 

 

 

 

 

Символическое представление мицелл мыла:

     В ядрах мицелл образуется углеводородная фаза, в которой коллоидно растворяется часть полимеризуемого мономера.

     Наличие мицелл и высокая поверхностная (адсорбционная) активность мыла обусловливают характерные свойства мыльных растворов: способность отмывать загрязнения, пениться, смачивать гидрофобные поверхности, эмульгировать масла и др.

     Молекулы мыла R-COONa (или K) состоит из двух частей: большого углеводородного радикала (C12-C18), обладающего водоотталкивающими (гидрофобными) свойствами, и полярной группы -COONa (или –COOK), растворимый в воде (гидрофильная часть). При растворении в воде молекулы мыла ориентируются таким образом, что гидрофобная часть молекулы выталкивается из воды, а гидрофильная погружается в неё. Такая ориентация на границе раздела двух фаз (например, вода-воздух) приводит к снижению поверхностного натяжения воды и увеличению моющего действия мыльного раствора.

     Растворимость мыл в воде зависит от характера катиона: калиевые мыла растворяются лучше, чем натриевые. Поэтому калиевые мыла – жидкие (концентрированные водные растворы калиевых солей, подкрашенные в зеленоватый цвет, получили название «зелёных» мыл), а натриевые – твёрдые. Растворимость мыл, изготовленных из непредельных высших кислот, выше, чем растворимрсть мыл из предельных кислот.  

     В химическом отношении основным компонентом твёрдого мыла являются смесь растворимых солей высших жирных кислот. Обычно это натриевые, реже — калиевые и аммониевые соли таких кислот, как стеариновая (C17H35COONa), пальмитиновая (C17H31COONa), миристиновая (C13H27COONa), лауриновая (C11H23COONa) и олеиновая (C17H33COONa).

     Один из вариантов химического состава твёрдого мыла — C17H35COONa -стеарат натрия (жидкого — C17H35COOK – стеарат калия).

     Дополнительно в составе мыла могут быть и другие вещества, обладающие моющим действием, а также ароматизаторы и красители.

     Ароматизаторы — вещества, которые используют для придания продуктам или изделиям определённых запахов, создания или улучшения аромата.

     Краси́тели — химические соединения, обладающие способностью интенсивно поглощать и преобразовывать энергию электромагнитного излучения в видимой и в ближних ультрафиолетовой и инфракрасной областях спектра и применяемые для придания этой способности другим телам. Само слово «краситель» происхождением своим обязано А. Е. Порай-Кошицу. Отличительная особенность красителя — способность пропитывать окрашиваемый материал.

 

     Мылами называют растворимые соли высших жирных кислот, содержащих 10-18 углеродных атомов, получаемые путём гидролиза с участием щелочи из растительных или животных жиров. При добавлении к исходным жирам натриевой щелочи и нагревания смеси происходит гидролиз триглицеридов (основные составляющие растительных и животных масел) с образованием глицерина и натриевых солей жирных кислот. Чтобы из этой смеси выделить необходимые соли жирных кислот, добавляют поваренную соль, которая их осаждает, но глицерин также частично осаждается вместе с ними и его из осадка никто уже не удаляет. Получаемый осадок носит название "мыльное ядро" и идёт на производство мыла. Таким образом, основными составляющими куска мыла являются натриевые соли высших жирных кислот, вода, глицерин, поваренная соль, которые перечислены первыми в составе мыла на этикетке.

     К регулярно возникающим дискуссиям о природе глицерина, входящего в состав конкретного куска мыла, можно добавить следующее. Как видно из приведённого выше описания технологии мыловаренного процесса природа глицерина определяется по тем жирам, которые используются при производстве данного мыла. Если в составе указаны соли жирных кислот, получаемые из животных жиров, то и глицерин животного происхождения, если – из растительных масел, то и глицерин также растительный. 

     Компоненты, входящие в состав мыла можно разделить на две группы: основные и вспомогательные. При прочтении состава мыла на этикетке можно встретить следующие основные компоненты, получаемые из исходных животных и растительных жиров и входящие в состав мыльного ядра:

     1) Sodium Tallowate – талловат натрия, представляет собой смесь натриевых солей жирных кислот, получаемых при гидролизе животных жиров. Чаще всего используются говяжий и свиной жиры.

     2) Sodium Stearate и Stearic Acid – натрия стеарат и стеариновая кислота. Стеариновая кислота содержится и в растительных, и в животных маслах. В смеси с пальмитиновой кислотой входит в состав стеарина – продукта, получаемого при гидролизе животных жиров.

     3) Sodium Palmitate – пальмитат натрия. Пальмитиновая кислота содержится и в растительных, и в животных жирах.

     4) Sodium Palmate – альтернатива sodium tallwate – пальмат натрия. Получение при щелочном гидролизе пальмового масла.

     5) Sodium Palm Kernelate – почти то же самое, что и предыдущее: смесь натриевых солей жирных кислот, получаемых из плодов маслиничной пальмы.

     6) Sodium Cocoate – смесь натриевых солей жирных кислот, получаемых из кокосового масла.

     7) Glycerin – глицерин. Ещё раз подчеркну, что происхождение глицерина определяется природой исходных используемых при варке мыла жиров.