文档介绍：第四章肥皂
福建农林大学
材料工程学院化工系
陈燕丹
2008年1月10日
肥皂的性质及生产原理
一、肥皂的性质
1、肥皂的概念:
肥皂是指至少含有8个碳原子的脂肪酸或混合脂肪酸的碱性盐类的总称。
2、肥皂的结构:
碳链越长,憎水性越强,溶解性越差,含碳22个以上就很难溶解。如果在分子中引入极性的羟基、磺酸基等,亲水性就会增加。
问题一:
肥皂的水溶液其酸碱性如何?
3、肥皂的洗涤性
肥皂水解、溶液呈碱性。水解后的高级脂肪酸与碱性肥皂结合起来,产物叫酸性皂,不溶于水而使皂液呈浑浊态。在此溶液中加乙醇,降低水解度,如乙醇超过60%时则浊液变澄清。
3、肥皂的洗涤性
在肥皂液中,由于肥皂分子具有两亲性,亲水基端向下,按亲水的方向排列;憎水基朝着空气,而形成定向分子吸附层。这种定向排列就决定了肥皂具有起泡性(对空气的吸附)、乳化性(对憎水性液体的吸附)和悬浮性(对憎水性固体小颗粒的吸附),这样吸附结果就会使皂液具有较弱的表面张力。其数值可达30dyne/cm(水为77),可见皂液的表面活性就会显著的加大。
由于肥皂乳化性和悬浮性的作用,能使被洗物去掉油污、尘土,达到干净的目的。
二、制皂原理
1、皂化法
油脂在碱性条件下的水解,叫皂化反应。
2、中和法
脂肪酸和碱直接反应制备肥皂
RCOOH + MeOH RCOOMe + H2O
R为烃基,Me为碱基
C17H35COOCH2
C17H35COOCH
C17H35COOCH2
3NaOH
+
3C17H35COONa
HOCH2
HOCH
HOCH2
+
4、肥皂的结晶性
脂肪酸钠盐能形成结晶, 而且条件不同形成的结晶形态也不同, 经X - 射线衍射法测定脂肪酸钠盐的水合体存在四种结晶态: α、β、ω、δ, 其中α、δ相不稳定, 在一定条件下能变为稳定的β、ω相。所以实际肥皂中是β、ω的混合体。
不同晶相的肥皂, 具有不同的物理化学性质。β相肥皂具有透明性, 泡沫丰富、比较结实, 硬度适中;ω相泡沫较差, 硬度大;δ相介于中间。其他性能, 如溶解性、去污能力亦以β相最佳,δ相和ω相则要差一些。
油脂预处理
一、油脂的组成和结构
1、定义
油脂是由多种高级脂肪酸和甘油生成的甘油酯。
2、分类
室温下,液态的油脂——油(通常是植物油脂)
室温下,固态的油脂——脂肪(通常是动物油脂)
油和脂肪统称为油脂。
R1
R2
R3
COOCH2
COOCH2
COOCH
R1、R2、R3都相同——单甘油酯
R1、R2、R3不相同——混甘油酯
天然的油脂是混合物,且大都是混甘油酯!
4、物理性质
密度比水的密度小,~
有明显的油腻感
不溶于水,易溶于有机溶剂
是一种良好的有机溶剂
当高级脂肪酸中烯烃基多时大多为液态的油;当高级脂肪酸中烷烃基多时,大多为固态的脂肪。