«Мыло» сообщение по химии. Из чего состоит мыло Как получают мыло химический процесс

Определение

Мыла - жидкие или твёрдые продукты, содержащие поверхностно-активные вещества, в соединении с водой используемое для очищения и ухода за кожей (туалетное мыло, шампуни, гели), либо как средство бытовой химии - моющего средства (мыло хозяйственное).

Химический состав мыла

С точки зрения химического состава:

твердые мыла - смесь растворимых натриевых солей высших жирных (предельных и непредельных) кислот;

жидкие мыла - смесь растворимых калиевых или аммонийных солей тех же кислот

Один из вариантов химического состава твёрдого мыла - $C_{17}H_{35}COONa$, жидкого - $CC_{17}HH_{35}COOK$. К жирным кислотам, из которых изготавливают мыло, относятся:

• стеариновая (октадекановая кислота) - $C_{17}H_{35}COOH$, твердая, одноосновная предельная карбоновая кислота, одна из наиболее распространённых в природе жирных кислот, входящая в виде глицеридов в состав липидов , прежде всего триглицеридов жиров животного происхождения (в бараньем жире до ~30 %, в растительных (пальмовое масло) - до 10 %).
• пальмитиновая (гексадекановая кислота) - $C_{15}H_{31}COOH$, наиболее распространённая в природе твердая одноосновная насыщенная карбоновая кислота (жирная кислота), входит в состав глицеридов большинства животных жиров и растительных масел (сливочное масло содержит 25 %, свиное сало - 30 %), многих растительных жиров ((пальмовое, тыквенное, хлопковое масла, масло бразильского ореха, какао и др.);
• миристиновая (тетрадекановая кислота) - $C_{13}H_{27}COOH$ - одноосновная предельная карбоновая кислота, в природе находится в виде триглицерида в миндальном, пальмовом, кокосовом, хлопковом и других растительных маслах
• лауриновая (додекановая кислота) - $C_{11}H_{23}COOH$- одноосновная предельная карбоновая кислота, также как и миристиновая кислота, содержится во многих растительных маслах южных культур: пальмовом, кокосовом, масле сливовых косточек, масле пальмы тукума и др.
• олеиновая (цис-9-октадеценовая кислота) - $CH_3(CH_2)_7-CH=CH-(CH_2)_7COOH$ или общая формула $C_{17}H_{33}COOH$- жидкая одноосновная мононенасыщенная жирная кислота, относится к группе омега-9 ненасыщенных жирных кислот, содержится в больших количествах в животных жирах, особенно в рыбьем жире, а также во многих растительных маслах - оливковом. подсолнечном, арахисовом, миндальном и др.

Дополнительно в составе мыла могут быть и другие вещества, обладающие моющим действием, а также ароматизаторы и красители. Часто для улучшения потребительских свойств к мылу добавляют глицерин, тальк, антисептики.

Способы получения мыла

В основе всех способов получения мыла лежит реакция щелочного гидролиза жиров (животных или растительных):

Приготовление твердого мыла

Чтобы приготовить твердое мыло, нужно взять около 30 г свиного сала и около 70 г говяжьего жира. Всё это растопить, и когда жир расплавится, добавить 25 г твердой щелочи NaOH и 40 мл воды. Перед добавлением щёлочь следует нагреть.

Внимание! Со щёлочью нужно работать аккуратно, чтобы её брызги не попадали на кожу.

Нагревание продолжать в течении получаса на медленном огне, не забывая помешивать (лучше перемешивать стеклянной палочкой). По мере выкипания воды, нужно подливать к смеси предварительно нагретую воду.

Для отделения (высаливания) получившегося мыла из раствора можно использовать раствор пищевой соли (NaCl). Для его приготовления в 100 мл воды нужно растворить 20 г соли NaCl . После добавления соли продолжить нагревание смеси. В результате высаливания на поверхности раствора появляются чешуйки мыла. После остывания нужно собрать ложкой с поверхности раствора появившиеся чешуйки и отжать их с помощью ткани или марли. Для исключения попадание остатков щёлочи на руки, эту операцию лучше проводить в резиновых перчатках.

Полученную массу нужно обмыть малым количеством холодной воды и, для получения приятного аромата, можно добавить спиртовой раствор душистого вещества (например, духи). Можно также добавить красящие и антисептические вещества. Затем всю массу размять, и при небольшом разогреве сформировать нужную форму.

При получении туалетного мыла в промышленных масштабах, в основном, применяются не животные, а растительные жиры. Сколько разных жиров существует, столько различных сортов мыла можно получить. Например, из растительных масел преимущественно получаются жидкие мыла (за исключением оливкового), но в отличии от твёрдого мыла, жидкое мыло не отделяется «высаливанием».

Приготовление жидкого мыла

Приготовление жидкого мыла, также как и приготовление твёрдого мыла, производится путём щелочного гидролиза, но, в отличии от предыдущей методики, нужно использовать раствор едкого кали (KOH). Вместо животного жира можно взять растительное масло с добавлением 30 г. калиевой щёлочи (KOH) и 40 мл воды.

Внимание! Также, как и при приготовлении твёрдого мыла, щёлочь – едкое вещество, лучше работать в перчатках.

Все операции проводятся аналогично первому методу. Однако, вместо высаливания нужно дать раствору остыть, постоянно помешивая. В этом случае получается смесь, состоящая из мыла и воды, а также небольшого количества непрореагировавших веществ, называемых «клеевым мылом». Разделять смесь необязательно. потому что она обладает моющими свойствами.

ПОВЕРХНОСТНО АКТИВНЫЕ ВЕЩЕСТВА (ПАВ)

Определение

Поверхностно-активные вещества́ (ПАВ) - химические соединения, которые, концентрируясь на поверхности раздела термодинамических фаз, вызывают снижение поверхностного натяжения.

Основной количественной характеристикой ПАВ является поверхностная активность - способность вещества снижать поверхностное натяжение на границе раздела фаз.

ПАВ - органические соединения, имеющие в своём составе полярную часть, то есть гидрофильный компонент (функциональные группы кислот и их соли -ОН, -СОО(H)Na, -$OSO_2O(H)Na$, -$SO_3(H)Na$) и неполярную (углеводородную) часть, то есть гидрофобный компонент .

Как уже говорилось, мыла являются поверхностно-активными веществами. Помимо различных видов мыла, к ПАВ также относятся различные синтетические моющие средства (СМС), а также спирты, карбоновые кислоты, амины и т. п.

На основании химической природы молекул, ПАВ подразделяются на четыре основных класса: анионактивные, катионактивные, неионогенные и амфотерные.

1. Анионактивные ПАВ содержат в молекуле одну или несколько полярных групп и диссоциируют в водном растворе с образованием цепочек анионов, определяющих их поверхностную активность. Гидрофобная часть молекулы обычно представлена предельными или непредельными алифатическими цепями или алкилароматическими радикалами. Всего выделяют шесть групп анионактивных ПАВ. Наиболее распространеными анионактивными ПАВ являются алкилсульфаты и алкиларилсульфонаты. Эти вещества малотоксичны, не раздражают кожу человека и удовлетворительно подвергаются биологическому распаду в водоемах, за исключением алкиларилсульфонатов с разветвленной алкильной цепью. Анионактивные ПАВ используют для производства стиральных порошков и чистящих средств.

2. Катионактивные ПАВ диссоциируют в водном растворе с образованием поверхностно-активного катиона с длинной гидрофобной цепью и аниона, как правило галогенида, иногда аниона серной или фосфорной кислоты. Преобладающими среди катионактивных ПАВ являются азотсодержащие соединения. Катионактивные ПАВ меньше снижают поверхностное натяжение, чем анионахтивные, но они могут взаимодействовать химически с поверхностью адсорбента, например с клеточными белками бактерий, обусловливая бактерицидное действие. Катионактивные ПАВ меньше снижают поверхностное натяжение, чем анионактивные, но они могут использоваться для придания мягкости тканям. Катионактивные ПАВ также входят в состав стиральных порошков и чистящих средств, но кроме того на их основе готовят шампуни, гели для душа и ополаскиватели для белья.

3. Неионогенные ПАВ не диссоциируют в воде на ионы. Их растворимость обусловлена наличием в молекулах гидрофильных эфирных и гидроксильных групп, чаще всего полиэтиленгликолевой цепи. Характерная особенность неионогенных ПАВ - жидкое состояние и малое пенообразование в водных растворах. Такие ПАВ хорошо очищают полиэфирные и полиамидные волокна.

4. Амфотерные (амфолитные) ПАВ содержат в молекуле гидрофильный радикал и гидрофобную часть, способную быть акцептором или донором протона в зависимости от рН раствора. Обычно эти ПАВ включают одну или несколько основных и кислотных групп. В зависимости от величины рН они проявляют свойства катионактивных или анионактивных ПАВ. Из группы амфотерных ПАВ наиболее часто используют производные бетаина (например, кокаминопропил бетаин). В сочетании с анионными ПАВ они улучшают пенообразующую способность и повышают безвредность моющих средств. Эти производные получают из природного сырья, поэтому они являются достаточно дорогостоящими компонентами. Амфотерные и неионогенные ПАВ используются при производстве моющих средств с деликатным действием - шампуней, гелей, средств для умывания.

ВЛИЯНИЕ ПАВ НА ЧЕЛОВЕКА И КОМПОНЕНТЫ ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ

Водные растворы ПАВ в большей или меньшей концентрации поступают с промышленными и бытовыми стоками в водоемы. Очистке сточных вод от ПАВ уделяется большое внимание, так как из-за низкой скорости разложения негативное воздействие на растительные и животные организмы трудно предсказуемы. Сточные воды, содержащие продукты гидролиза полифосфатных ПАВ, могут вызвать интенсивный рост растений, что приводит к загрязнению ранее чистых водоемов: по мере отмирания растений начинается их гниение, а в воде снижается содержание растворенного кислорода, что в свою очередь ухудшает условия существования других живых форм в водоеме.

Как любая среда биосферы, водоём, имеет свои защитные силы и обладает способностью к самоочищению. Самоочищение происходит за счет разбавления, оседания частиц на дно и формирования отложений, разложения органических веществ до аммиака и его солей за счет действия микроорганизмов. Большая трудность самовосстановления водоемов после воздействия ПАВ состоит в том, что ПАВ чаще всего присутствуют в виде смеси отдельных гомологов и изомеров, каждый из которых проявляет индивидуальные свойства при взаимодействии с водой и донными отложениями, различен и механизм их биохимического разложения. Исследования свойств смесей ПАВ показали, что в концентрациях, близких к пороговым, эти вещества обладают эффектом суммирования их вредных воздействий.

ПАВ делятся на те, которые быстро разрушаются в окружающей среде и те, которые не разрушаются и могут накапливаться в организмах в недопустимых концентрациях. Один из основных негативных эффектов ПАВ в окружающей среде - понижение поверхностного натяжения. В водоемах изменение поверхностного натяжения приводит к снижению концентрации кислорода в массе воды, что вызывает рост биомассы сине-зеленых и бурых водорослей и гибель рыб и других водных организмов.

Только немногие ПАВ считаются безопасными (алкилполиглюкозиды), так как продуктами их распада являются углеводы. Однако при адсорбировании ПАВ на поверхности частичек (ила, песка) скорость их разрушения многократно снижается. Поэтому в нормальных условиях они могут высвобождать (десорбировать) ионы тяжёлых металлов, удерживаемые этими частичками, и тем самым повышать риск попадания данных веществ в организм человека.

В организм человека ПАВ могут попадать разными путями - с пищей, водой, через кожу. Компоненты ПАВ могут вызывать аллергические реакции, вплоть до тяжелых осложнений.

Строение мыла, его свойства

Мыла – это натриевые или калиевые соли высших жирных кислот (схема 1), гидролизующихся в водном растворе с образованием кислоты и щелочи.

Общая формула твердого мыла:

Cоли, образованные сильными основаниями щелочных металлов и слабыми карбоновыми кислотами, подвергаются гидролизу:

Образовавшаяся щелочь эмульгирует, частично разлагает жиры и освобождает таким образом прилипшую к ткани грязь. Карбоновые кислоты с водой образуют пену, которая захватывает частицы грязи. Калиевые соли по сравнению с натриевыми лучше растворимы в воде и поэтому обладают более сильным моющим свойством.

Гидрофобная часть мыла проникает в гидрофобное загрязняющее вещество, в результате поверхность каждой частицы загрязнения оказывается окруженной оболочкой гидрофильных групп. Они взаимодействуют с полярными молекулами воды. Благодаря этому ионы моющего средства вместе с загрязнением отрываются от поверхности ткани и переходят в водную среду. Так происходит очистка загрязненной поверхности моющим веществом.

Производство мыла состоит из двух стадий: химической и механической. На первой стадии (варка мыла) получают водный раствор натриевых (реже калиевых) солей, жирных кислот или их заменителей.

Получение высших карбоновых кислот при крекинге и окислении нефтепродуктов:

Получение натриевых солей:

С n H m COOH + NaOH = С n H m COONa + H 2 O.

Варку мыла заканчивают обработкой мыльного раствора (мыльного клея) избытком щелочи или раствором хлорида натрия. В результате этого на поверхность раствора всплывает концентрированный слой мыла, называемый ядром. Полученное мыло называют ядровым, а процесс его выделения из раствора – отсолкой или высаливанием.

Механическая обработка заключается в охлаждении и сушке, шлифовке, отделке и упаковке готовой продукции.

В результате мыловаренного процесса мы получаем самую разнообразную продукцию, с которой вы можете ознакомиться.

Производство хозяйственного мыла заканчивают на стадии высаливания, при этом происходит очистка мыла от белковых, красящих и механических примесей. Производство туалетного мыла проходит все стадии механической обработки. Наиболее важной из них является шлифовка, т.е. переведение ядрового мыла в раствор кипячением с горячей водой и повторным высаливанием. При этом мыло получается особо чистым и светлым.

Стиральные порошки могут:

Раздражать дыхательные пути;

Стимулировать проникновение в кожу ядовитых веществ;

Вызывать аллергию и дерматит кожи.

Во всех этих случаях необходимо перейти на использование мыла, единственным недостатком которого является то, что оно сушит кожу.

Если мыло варилось из животных или растительных жиров, то из раствора после отделения ядра выделяют образующийся при омылении глицерин, который находит широкое применение: в производстве взрывчатых веществ и полимерных смол, как умягчитель ткани и кожи, при изготовлении парфюмерных, косметических и медицинских препаратов, в производстве кондитерских изделий.

В производстве мыла применяют нафтеновые кислоты, выделяемые при очистке нефтепродуктов (бензина, керосина). С этой целью нефтепродукты обрабатывают раствором гидроксида натрия и получают водный раствор натриевых солей нафтеновых кислот. Этот раствор упаривают и обрабатывают поваренной солью, в результате чего на поверхность раствора всплывает мазеобразная масса темного цвета – мылонафт. Для очистки мылонафта его обрабатывают серной кислотой. Этот нерастворимый в воде продукт называют асидолом или асидол-мылонафтом. Непосредственно из асидола изготовляют мыло.

Жидкий или твёрдый продукт, который состоит из поверхностно-активных веществ в соединении с водой. На сегодняшний день мыло используется как моющее средство, для производства косметики, отделки тканей, в полировках и водоэмульсионных красках, во взрывчатых веществах.

Историческая справка

По одной из версий, мыловарение было изобретено в Шумере. После раскопок в дельте Нила ученые пришли к выводу, что мыловарение все же появилось в Древнем Египте (около 6000 лет назад). Этот вывод был сделан на основании записей в папирусах. В Античном мире уже пользовались тремя сортами мыла: твердым, мягким и жидким. Известно, что с 164 г н.э. римляне начали применять мыло в качестве моющего средства. В средние века мыло производилось только для дворян и священников. В Западной Европе мыловарение получило распространение в XII-XIII в. в. С течением времени мыловарение переросло в промышленную отрасль. Основным центром производства мыла стал стал Марсель. С конца XIV в. мыловарение активно развивается в Италии, Греции, Испании и Германии.

В России мыловарение основывалось на секретах мыловарения Византии: деревья рубили, жгли в котлах, золу заваривали, делали щелок, после выпаривали его до получения поташа . Промышленным производством мыла в России активно занялся ПетрI. Первые мыловаренные фабрики появились в XVIII веке в Новинской и Пресненской частях Москвы. Оборудование мыловарен тогда состояло из котлов, дровяной печи и каменной ступки. Далее все развивалось стремительно. Сегодня большой популярностью пользуется мыло не только промышленного производства, но и ручной работы.

Промышленное производство мыла

Процесс промышленного производства мыла состоит из двух стадий:

• химическая (варка мыла);
• механическая .

Химическая стадия

На этом этапе получают водный раствор солей натрия (иногда калия) жирных кислот или их заменителей (нафтеновых, смоляных). Далее неочищенные жиры обрабатывают щелочью и как результат получается на выходе "клеевое мыло". Полученную смесь очищают. На заключительном этапе химической стадии "мыльный клей» обрабатывают электролитами (избытком щелочи (NaOH) или раствором NaCl). Эта процедура приводит к расслоению мыла. Верхний слой - концентрированное мыло, с содержанием до 60% жирных кислот (масла), а нижний - «подмыльный щелок» (вода, глицерин и загрязняющие вещества исходного сырья). Очищенный глицерин зачастую добавляют в мыло, но не всегда весь. Полученное на этой стадии мыло называют ядровым . Таким образом получается хозяйственное мыло .

Механическая стадия

На этой стадии мыло проходит механическую обработку: охлаждение, сушку, смешивание с различными добавками, отделку и упаковку. Полученное мыло перетирают на валиках специальной пилирной машины. Мылу придается нужная форма путем прессования. Для получения туалетного мыла в очищенном ядровом мыле искусственно снижают содержание воды от 30 до 12% и добавляют в него парфюмерные отдушки, отбеливатели типа диоксида титана, красители и др.

Улучшение качества мыла

В самые лучшие сорта мыла при производстве добавляют кокосовое или пальмовое масло. Для улучшения некоторых характеристик любого сорта мыла вводят наполнители ((Na2CO3, Na2B4O7, Na5P3O10, жидкое стекло). Для получения дорогих сортов мыла вводят сапонин. В промышленном производстве во многие сорта мыла добавляют ароматизаторы, красители, консерванты и синтетические детергенты, которые могут быть вредны для человеческого организма. Для получения паст в жидкое хозяйственное мыло вводят тонкоизмельченный песок, толченый кирпич, жирные глины.

Мыло без мыла

В последнее время получило широкое распространение производство мыла без мыла. Оно внешне не отличается от обычного твердого мыла, только не содержит щелочи, а включает ПАВы высокого качества. Такое мыло можно назвать твердым гелем для умывания.

К основному жировому сырью для производства мыл относятся пищевые и технические животные жиры, саломас, кокосовое, пальмоядровое и пальмовое масла, синтетические жирные кислоты, канифоль, нефтяные кислоты, дрожжевые и другие жиры.

Животные жиры. При выработке мыла наибольшее применение находят говяжий, бараний, свиной и костный топленые жиры. Животные жиры используются при производстве туалетного мыла в виде сырых или дистиллированных жирных кислот и нерасщепленных (нейтральных) жиров. Топленые животные жиры являются высококачественным жировым сырьем для выработки всех видов и сортов мыла. Однако из-за ограниченности ресурсов и высокой цены их применяют преимущественно для производства туалетных мыл.

Технические животные жиры, получаемые из сырья, не соответствующего требованиям к пищевым продуктам, из отходов клеежелатинового, кожевенного, костно-мучного и других производств, как правило, имеют темный цвет, высокое кислотное число и содержат значительное количество различных примесей. Их применяют при выработке хозяйственного мыла, а также после тщательной очистки в рецептурах низших сортов туалетного мыла.

В говяжьем, бараньем, гидрированном свином и костном жирах содержится от 40 до 60% насыщенных жирных кислот, из них около 50% пальмитиновой и от 36 до 55% олеиновой кислоты, благодаря чему эти жиры являются хорошим и почти взаимозаменяемым сырьем для мыловарения .

Свиной топленый жир из-за их быстрого окисления и прогоркания применяется в мыловарении ограниченно.

Жиры морских животных и рыб в мыловарении используются главным образом в гидрированном виде, так как содержащиеся в них ненасыщенные жирные кислоты имеют неприятный рыбный запах, передающийся сваренному из них мылу и длительно удерживающийся выстиранной тканью.

Растительные масла, применяемые для выработки мыла, разделяют на две основные группы: твердые и жидкие.

К твердым растительным маслам относятся кокосовое, пальмоядровое и пальмовое масла. Их добавление в мыла обеспечивает создание нужной пластичности при механической обработке.

Недостатком этой группы масел как сырья для туалетного мыла является содержание в них низкомолекулярных кислот, натриевые соли которых не обладают моющим действием. Это служит причиной oграниченного применения кокосового масла в рецептурах туалетных мыл.

Пальмовое масло по своему жирнокислотному составу приближается к животным жирам и является хорошим сырьем для туалетного мыла. Твердые растительные масла получают из импортного сырья и поэтому они применяются в производстве ограниченно и только при выработке туалетных мыл. Обычно их заменяют хорошо очищенными синтетическими жирными кислотами.

Жидкие растительные масла - подсолнечное и соевое - не используют для получения твердых туалетных мыл из-за наличия в них значительных количеств высоконенасыщенных жирных кислот. По этой же причине в рецептуру твердых хозяйственных мыл их вводят в количестве не более 15-30% . В то же время они пригодны для варки всех видов жидких хозяйственных и туалетных мыл, а также мазеобразных хозяйственных и промышленных мыл.

Саломас. Технический саломас используется в производстве хозяйственного и туалетного мыла. В качестве сырья для гидрогенизации служат растительные масла, жиры наземных и морских животных, натуральные жирные кислоты, полученные из жиров, масел и соапстоков.

Для производства хозяйственного мыла гидрогенизацию масел ведут до титра 46-500С, а для туалетных - 39-430С .

Природные жирные кислоты. Для получения всех видов мыла на большинстве заводов используются не жиры, а жирные кислоты.

Метод прямого омыления жиров применяется лишь на отдельных предприятиях, вырабатывающих высшие сорта светлых туалетных мыл. Основная же масса жиров и масел, направляемых на мыловарение, подвергается предварительному расщеплению.

Расщепленные жиры (а точнее жирные кислоты) можно применять для выработки всех видов мыл, при этом улучшается качество продукта, так как получаемые безреактивным расщеплением жирные кислоты не темнеют.

Синтетические жирные кислоты (СЖК). Синтетические жирные кислоты получают путем окисления нефтяного парафина кислородом воздуха. При этом получается смесь кислот, содержащих в молекуле от 1 до 30 атомов углерода. Эту смесь разделяют на разные фракции. Для мыловарения готовят две фракции. В первую фракцию входят в основном кислоты, содержащие в молекуле от 10 до 16 атомов углерода. Ее называют иногда кокосовой фракцией и применяют в рецептуре мыл вместо кокосового масла. Вторая фракция синтетических жирных кислот содержит в основном кислоты с 17-20 атомами углерода в молекуле, ее называют саломасной фракцией и применяют в рецептурах мыла вместо саломаса. В отличие от природных жирных кислот, в молекулах синтетических кислот может содержаться как четное, так и нечетное число углеродных атомов. Существенным недостатком первой фракции СЖК является присутствие в ней в виде примесей 4-5% низкомолекулярных кислот С5-С9, натриевые соли которых не обладают моющим действием . Они хорошо растворяются в воде и подмыльном щелоке и не высаливаются даже насыщенным раствором поваренной соли. По этой причине они удаляются с подмыльным щелоком и практически теряются. Вторая фракция - саломасная, часто содержит повышенное количество неомыляемых веществ и других примесей, в том числе таких, которые сообщают кислотам неприятный запах.

СЖК по сравнению с натуральными жирными кислотами обладают низкой вязкостью, что способствует получению мыльной основы с хорошими пластическими характеристиками. Кроме того, это позволяет повысить производительность установки.

Жирсодержашие отходы. В процессе получения и переработки жиров и масел образуются разнообразные жирсодержащие отходы - соапстоки, фузы, отработанные отбельные глины, ловушечный жир и другие, используемые в мыловарении. Кроме жиров в них содержится большое количество различных примесей, как правило, окрашенных в темный цвет. Многие из них имеют неприятный запах. Хозяйственное мыло, сваренное из таких отходов, получается темного цвета с неприятным запахом. Поэтому жирсодержащие отходы необходимо очищать - удалять посторонние примеси. Наиболее эффективным методом очистки является выделение и последующая дистилляция содержащихся в них жирных кислот.

Соапсток - отход, получающийся при очистке масел и жиров растворами щелочей. В его состав входят мыло, нейтральный жир и вода. Кроме того, в соапстоки из очищаемых жиров переходят разнообразные слизи, белки, соли, красящие и другие вещества. Состав соапстоков не постоянен, поэтому до начала обработки соапстока необходимо иметь данные о входящих в него веществах и их количестве.

Фузы представляют собой хлопьевидный осадок, образующийся при хранении сырых (нерафинированных) растительных масел в резервуарах или отделяющийся на фильтр-прессах и центрифугах при первичной очистке масла. В этом осадке содержится от 65 до 85% жира , остальное приходится на различные примеси: обрывки растительных клеток, фосфолипиды, белковые, смолистые и слизистые вещества, вода и др.

Фузы имеют темный цвет и неприятный запах, усиливающийся при хранении вследствие разложения белковых веществ.

При использовании в мыловарении жиров, содержащихся в фузах, их необходимо тщательно очищать и освобождать от примесей.

Отработанные отбельные глины кроме красящих веществ поглощают и значительное количество жиров, что зависит от маслоемкости данного адсорбента.

Жир, предварительно извлеченный из отработанных отбельных глин, отправляют на мыловаренные производства.

Жир из ловушек и другие жировые отходы также поступают на мыловаренные заводы. В них содержится различное количество примесей, поэтому при использовании этого жира для выработки мыл его необходимо тщательно очищать.

Природные жирозаменители. К природным жирозаменителям, используемым в мыловарении, относятся: канифоль, талловое масло и нефтяные кислоты. Из-за ограниченности ресурсов, а также по причине появления СЖК значение природных жирозаменителей снизилось. Тем не менее, они еще используются при варке некоторых видов хозяйственного мыла.

Канифоль - твердая, смолообразная масса, от светло-желтого до темно-коричневого цвета. Она состоит из смеси смоляных ненасыщенных кислот, главная из которых - абиетиновая. В экстракционной канифоли, кроме того, содержится 5-10% жирных кислот .

Канифоль в качестве заменителя природных жиров может применяться при варке хозяйственных мыл в количестве 10-15% от жировой смеси . При изготовлении низших сортов туалетного мыла иногда применяется 3-5% светлых сортов канифоли .

Талловое масло - это отход производства целлюлозы. Из-за темного цвета и сильного неприятного запаха сырое таловое масло - нежелательный компонент мыла. При перегонке его водяным паром под вакуумом получают светло-желтую маслообразную жидкость - дистиллированное талловое масло, которое используют при выработке жидкого и твердого хозяйственного мыла.

Нефтяные (нафтеновые) кислоты содержатся в составе некоторых нефтепродуктов - керосине, соляровом масле и др. При обработке этих продуктов раствором натриевой щелочи она связывает нефтяные кислоты и образует специфический продукт, называемый мылонафтом. Вместе с нефтяными мылами в массу попадает некоторое количество нефтепродуктов, которые сообщают мылонафту специфический запах и темный цвет.

Едкие щелочи при взаимодействии с нейтральными жирами омыляют триглицериды и связывают высвобождающиеся при этом жирные кислоты, образуя соответствующие мыла.

Едкий натр (товарное название каустическая сода). Применяют его при выработке всех видов твердых мыл. Его выпускают нескольких марок и сортов в твердом и жидком виде.

Твердый едкий натр в зависимости от сорта содержит от 92 до 95% NaOH, а жидкий - 42-43%. Из примесей в нем содержатся углекислый натрий (2-3%) и поваренная соль (от 1 до 2,5%) .

На предприятиях готовят водный раствор едкого натра нужной концентрации путем перемешивания при 50-60°С с последующей фильтрацией полученного раствора.

Едкое кали применяется при выработке жидких, мазеобразных и некоторых специальных мыл. Едкое кали выпускают в твердом и жидком виде нескольких марок (от А до Г). Твердый продукт представляет собой непрозрачную массу. Жидкий продукт - концентрированный раствор до 55%. Содержание едких щелочей в твердом продукте в зависимости от марки - 93-95%, в жидком - 50-52% .

Углекислые соли. По сравнению с едкими щелочами углекислые соли обладают меньшей реакционной способностью. Нейтральные жиры в обычных условиях варки они не омыляют. Хорошо и достаточно быстро реагируют с жирными кислотами, образуя соответствующие соли (мыла).

Углекислый натрий (углекислая сода, карбонат натрия), товарное название - кальцинированная сода. представляет собой белый, мелкий кристаллический порошок.

Углекислый натрий применяется при выработке твердых мыл из расщепленных жиров, жирных и нефтяных кислот и канифоли. Вводят его в некоторые виды мыл для повышения твердости кускового или подвижности расплавленного мыла. Углекислый натрий выпускают нескольких видов и марок. В зависимости от вида и марки товарный продукт содержит от 91 до 99% углекислого натрия.

На мыловаренных заводах приготовляют раствор углекислого натрия концентрацией 32-33% путем растворения в воде при 80°С в емкостях с мешалками.

Углекислый калий (карбонат калия), товарное название - поташ. Продукт выпускают в виде мелких гранул белого цвета, двух марок (кальцинированный и полутораводный) и двух сортов. В зависимости от вида и сорта товарный продукт содержит 92,5-98% углекислого калия. Применяется он для выработки жидких, мазеобразных и специальных мыл из расщепленных жиров и жирных кислот, а также в качестве технологической добавки для повышения подвижности расплавленного мыла.

Фосфорнокислые соли. Натриевые и калиевые соли фосфорной кислоты выпускают разного химического состава и, соответственно, они обладают различными свойствами.

Основными фосфорнокислыми солями, используемыми в мыловаренном производстве, являются триполифосфат натрия и гексаметафосфат натрия. Их добавляют в стиральные порошки и в некоторые виды твердого мыла для повышения моющего действия.

Триполифосфат натрия (Na5P3О10) представляет собой порошок белого цвета. Его добавляют в некоторые сорта твердого хозяйственного мыла в количестве 4-6% .

Гексаметафосфат натрия (NaPО3)6 представляет собой твердую, стекловидную, слегка окрашенную массу. Он хорошо растворяется в воде, особенно при нагревании, образуя растворы концентрацией до 70%.

Водные растворы гексаметафосфата натрия имеют кислую реакцию, поэтому в мыловаренном производстве его можно применять и для связывания избытка свободной едкой щелочи, если се в мыльной массе оказалось больше, чем это допускается техническими условиями. Также его добавляют в туалетное мыло в количестве до 5% для предупреждения образования кальциевых и магниевых нерастворимых мыл, при использовании продукта.

Соли кремниевой кислоты (силикаты натрия) - это продукт непостоянного химического состава Na2О*nSiО2. На мыловаренных заводах применяют силикат натрия, у которого весовое отношение SiО2 к Na2О колеблется от 2,6 до 3,4.

Силикат натрия выпускают двух типов - содовый и содово-сульфатный. Содовый силикат натрия обладает более высоким качеством, в нем меньше примесей.

Силикат натрия обладает значительным моющим действием и поэтому является желательным компонентом. Также эта соль повышает твердость мыла, снижает его липкость, и предотвращает появление кристаллов соды на его поверхности. Добавление силиката натрия в небольшом количестве (0,1-0,5%) к туалетному и хозяйственному мылу замедляет потемнение и прогоркание продукта. Силикат натрия усиливает действие антиокислителей, добавляемых в мыло.

В современном мире существует огромное множество средств для гигиены тела. Их составы поражают инновациями, однако, самым популярным видом для ухода за телом остается на протяжении долгих лет твердое мыло.

Что это такое?

В первую очередь, твердое мыло является предметом гигиены, находящимся в каждом доме . Получить его возможно при химической реакции жиров со щелочью. Жиры для твердой продукции представляют собой стеариновую и пальмитиновую кислоты. Этим твердое мыло отличается от жидкого, в котором доля жиров выпадает на олеиновую и ланолиновую кислоты. В качестве щелочи выступает гидроксид натрия для твердой разновидности и гидроксид калия для жидкого вида.

Научное же определение твердого мыла гласит о продукте, содержащем растворимые соли высших жирных кислот. Сравнение готового куска и его отдельных ингредиентов показывает, что в итоговом продукте нет щелочи и жиров, ведь они преобразовались благодаря химической реакции в соли.

Отличие солей от исходных продуктов велико, так, соли не агрессивны к липидному слою кожи по сравнению со щелочами.

Описание

Точность является важным условием разработки мыльного продукта . Для ее соблюдения на хозяйственное и туалетное мыло существует свой ГОСТ. Жидкое мыло многих из перечисленных требований не имеет. Так, туалетное и хозяйственное твердое мыло должно иметь гладкую поверхность без трещин и сколов. Не должны появиться трещины и при разрезе продукта.

Главным же условием продукции является ее твердость. Сохранение формы при воздействии водой – признак средства, созданного по всем требованиям. Дополнительно требования к мылу сообщают об отсутствии в составе любых синтетических жиров, таких как парафина. В твердом варианте используются жиры исключительно растительного происхождения.

Отметим, что использование лаурет и лаурил сульфатов также не предусмотрено ГОСТом.

Виды

Видовое многообразие мыла сегодня поражает. Известные марки бытовой химии не ограничиваются выпуском хозяйственного средства для бытовых нужд и туалетного – для гигиенических, однако, и о них стоит сказать. Так, хозяйственный продукт имеет в своем составе наибольшее количество жирных кислот, процентный состав которых может составлять от 62 до 85 единиц. При этом в таком мыле необычайно высок PH-баланс, составляя в среднем 11, в то время как туалетное мыло остается на границе 5-6 единиц, что считается нейтральным показателем. PH туалетной продукции не оказывает негативного воздействия на кожу. С помощью различных добавок и составов появились и другие категории. Например, одним из самых популярных является мыло гигиеническое. Оно включает в себя продукцию:

• антибактериального действия;
• созданную для детей.

И тот и другой вид имеет гипоаллергенные свойства и минимальный набор ингредиентов в составе. Однако если детским мылом можно пользоваться каждый день, то антибактериальный продукт при частом применении разрушает защитный барьер кожи, убивая с вредными микробами полезные микроорганизмы. Более богатый состав можно наблюдать у косметического подвида, ведь применяется оно в большинстве случаев для ухода за лицом.

Крема и масла, входящие в состав, помогают деликатно очистить эпидермис и даже осуществить его питание.

Однако больших чудодейственных свойств можно ожидать от вида натурального, приготовленного собственноручно.

В нем содержится множество масел, в том числе не омыляемые, которые при воздействии щелочей сохраняют в себе все полезные свойства. Парфюмированное мыло – разновидность, предназначенная для удовольствия души. В нем нет максимального числа полезных добавок, однако присутствует изысканная парфюмерная композиция, способная отзываться на коже более получаса после принятия душа. В продаже можно увидеть и шампуневое мыло, название которого говорит само за себя. Его использование возможно не только на теле, но и на волосах.

Средство для бритья – еще один интересный вид . Специально разработанная разновидность имеет в своем составе большое количество глицерина. Он, в свою очередь, имеет свойство смягчать волоски, что делает бритье проще и комфортнее. Многофункциональным продуктом считают мыло-скраб. Его, как правило, производят вручную. В обычный состав при этом добавляются зерна кофе, дробленные абрикосовые косточки или овес, помогающие удалить омертвевшие клетки с кожи.

Свойства

Свойства мыла и его преимущества обуславливаются его химическим строением . Так, главное свойство мыла – способность образовывать водные растворы с функцией очищения. При нанесении раствора на любую поверхность, будь то кожа или ткань, он отделяет загрязнение, словно притягивая магнитом. Сами частицы загрязнений остаются в мыльном растворе, но повторно осесть на поверхность тела и предметов уже не могут.

А еще в кусочке мыла, которым можно пользоваться ежедневно, микробы не живут, ведь сам состав мыла и его характеристика отталкивает их от себя, создавая защитный барьер. Свойством, которое приписывают к недостатком, является реагирование мыльного раствора на жесткую воду. Натуральное мыло из жирных кислот при взаимодействии с ней плохо пенится, оставляя на поверхностях липкую пленку.

Выделение при воздействии воды доли свободной едкой щелочи – еще одно нелицеприятное свойство.

Состав

Состав твердого мыла бывает действительно внушительным . Помимо стеариновой кислоты, которая при воздействии щелочей, преобразуется в натриевые соли, средство может содержать в себе множество полезных и не очень ингредиентов. Самым лучшим составом обладает «Нейтральное», а также продукт «Экстра». В их составе можно наблюдать 78 % животных жиров. Оно изготавливается из природных компонентов и гордо носит название «натуральное». Другим популярным продуктом считают полупрозрачные кусочки глицериновой продукции. Содержа в себе природный смягчитель, способный воздействовать даже на свободную щелочь, глицериновое мыло прекрасно подходит для чувствительной кожи.

А еще в состав любого мыла неизменно входит вода. В некоторых продуктах используется не просто вода, а целебный настой шунгита. Шунгит – это камень, обладающий бактерицидными свойствами. Обогащенная им жидкость для мыловарения наполняет моющее средство антибактериальным действием. Вазелин среди ингредиентов вызывает массу споров, ведь это продукт нефтепереработки.

Срок годности

Срок годности промышленного мыла составляет 12 месяцев. При этом храниться оно должно в хорошо вентилируемом помещении без избытка влаги, иначе презентабельный вид гладкого кусочка может быть испорчен трещинами и сколами. Заметим, что продукт с использованием синтетических жирных кислот или ПАВов имеет срок хранения 3 года, однако, как говорилось ранее, пользы от него немного. Отдельные сроки годности существуют у мыла ручной работы. Средство с «нуля» с собственноручным проведением всех химических реакций будет радовать душу и тело несколько лет.

При использовании готовой мыльной основы срок хранения равен промышленному.

Марки

• Практически каждый производитель бытовой химии имеет в своем ассортименте твердое моющее средства для тела. Так, компания Faberlic предлагает продукты с роскошными ароматами, например, спелой черной смородины. Главным ингредиентом служит пальмат натрия, получаемый из пальмового масла.
• Еще один известный бренд Florena из Германии радует разнообразием и составом. Интересно, что не так давно продукт производителя оказался проверяемым популярной телепередачей, которая выявило, что производитель соблюдает все нормы производства.
• Американская компания Avon представила широчайший ассортимент моющих средств для тела. Их можно увидеть в комплексной серии, так, крем для лица порой соседствует с крем-мылом. В качестве основы используется пальмат натрия, значительную долю в составе занимает глицерин.
• Особым же шармом обладают бюджетные мыла компании «Кафе красоты ». Глицериновые продукты с полупрозрачным ярким тоном и разводами на поверхности из натуральных компонентов обладают целым спектром ароматов, начиная от клубничного и заканчивая цитрусовым и молочным. В качестве базы используется стеариновая кислота.

Как сделать своими руками?

Средство ручной работы приятно держать в руках, ведь его дизайн и аромат пробираются к нам в душу. Продавцы, однако, не спешат продать нам исключительно натуральный продукт, переплавляя готовое мыло с некоторыми добавками. Избежать обмана поможет собственноручное приготовление мыла «с нуля», изготовленное из щелочей и растительных масел, например, оливкового. Для этого потребуется специальная программа «калькулятор мыла», которая поможет определить необходимое количество ингредиентов. После точных измерений необходимо:

• растопить масла и смешать со щелочью;
• достичь однородности блендером;
• добавить полезные эфиры и прочее;
• выложить в форму и дать настояться в защищенном от света месте несколько часов;
• разрезать на порции.

Пойти более легким путем можно, заранее выбрав промышленное средство с хорошим составом. Его необходимо расплавить и внести целебные компоненты, например, эфиры и масла лаванды или ромашки. Хорошим решением станет и внедрение отвара из трав.

Какое лучше?

Лучшим твердым мылом для мытья тела и лица считают туалетное крем-мыло с добавлением различных смягчающих компонентов для кожи. Наиболее доступным здесь является глицерин. Стирку белья же доверяют твердому хозяйственному мылу от проверенных производителей.

Отсутствие сколов и трещин, приятный аромат и натуральный состав без включения в ингредиенты ПАВов – главные составляющие лучшего мыла.

Применение

Моющие средства подобного рода рекомендуют применять постоянно при нормальной и жирной коже. Сухая же кожа под воздействием солей еще более обезвоживается, особенно если говорить о коже лица. В этом случае эпидермису, испытывающему дефицит влаги, рекомендуется использовать продукт периодически, отдавая предпочтение более мягким гелям для душа и тоникам для умывания.