Wróć do informacji o e-podręczniku Wydrukuj Pobierz materiał do PDF Zaloguj się, aby dodać do ulubionych Zaloguj się, aby skopiować i edytować materiał Zaloguj się, aby udostępnić materiał Zaloguj się, aby dodać całą stronę do teczki

Mydło to pojęcie w języku polskim, które posiada wiele znaczeń. Określeniem tym nazywa się nie tylko środek do mycia i prania, ale również jedną z kostek domino lub jeden ze znaczników linii na materiale.

Mydła (z chemicznego punktu widzenia) to sole wyższych kwasów karboksylowych (o długich łańcuchach węglowodorowych). Posiadają budowę jonową. W ich skład wchodzą aniony reszt kwasowych pochodzących od wyższych kwasów karboksylowych oraz kationy metalu lub kationy amonu NH4+.

Gdy mówimy o wyższych kwasach karboksylowych, w tym wypadku najczęściej myślimy o:

  • kwasie heksadekanowym (palmitynowym) CH3CH214COOH, C15H31COOH;

  • kwasie oktadekanowym (stearynowym) CH3CH216COOH, C17H35COOH;

  • kwasie oktadec–9–enowym (oleinowym),
    CH3CH27CH=CHCH27COOH, C17H33COOH.

Gdy mówimy o kationach metalu, najczęściej myślimy o kationach sodu, potasu, ale mogą to być również kationy litu, magnezu oraz glinu.

bg‑gray1

Budowa mydeł jako substancji amfifilowych

Anion RCOO- posiada właściwości amfifiloweamfifilowośćamfifilowe, wynikające z jego specyficznej budowy. Znajdują się w niej bowiem dwa fragmenty o odmiennej naturze, co sprawia, że wykazują one różne powinowactwo do substancji polarnych i niepolarnych. Przyjrzyjmy się bliżej budowie tego anionu, który składa się:

  • z części hydrofilowejhydrofilowośćhydrofilowej, która „lubi” wodę, tzw. polarnejcząsteczka polarnapolarnej „głowy”;

  • z części hydrofobowejhydrofobowośćhydrofobowej, która „nie lubi” wody, tzw. niepolarnego „ogona”.

Na niepolarny „ogon” składa się węglowodorowy łańcuch. Polarną „głowę” tworzy grupa COO-.

RcBoTFJKDMwxV1
Budowa anionu RCOO-
Źródło: GroMar Sp. z o.o. oprac. na podst. Krzeczkowska M., Loch J., Mizera A., Repetytorium chemia. Liceum – poziom podstawowy i rozszerzony, Warszawa – Bielsko‑Biała 2010., licencja: CC BY-SA 3.0.

Substancja o tego typu budowie nosi nazwę (anionowo) powierzchniowo czynnej. Dodana do wody, powoduje obniżenie napięcia powierzchniowego i umożliwia lepsze wnikanie cząsteczek wody, nawet w najmniejsze szczeliny czy zagłębienia. Taka budowa umożliwia także usuwanie brudu oraz sprawia, że aniony te mogą działać jak emulgator.

1
bg‑gray1

Klasyfikacja mydeł

Mydła możemy podzielić m.in. ze względu na ich rozpuszczalność w wodzie i ich stan skupienia.

R12iYsDXJwaIP1
Mapa myśli. Lista elementów:
  • Nazwa kategorii: mydła{color=#BCAAA4}
    • Elementy należące do kategorii mydła
    • Nazwa kategorii: rozpuszczalność [br]w wodzie{color=#E57373}
      • Elementy należące do kategorii rozpuszczalność [br]w wodzie
      • Nazwa kategorii: rozpuszczalne{color=#EF9A9A}
        • Elementy należące do kategorii rozpuszczalne
        • Nazwa kategorii: sodowe{color=#D7CCC8}
        • Nazwa kategorii: potasowe{color=#D7CCC8}
        • Nazwa kategorii: amonowe{color=#D7CCC8}
        • Koniec elementów należących do kategorii rozpuszczalne{color=#EF9A9A}
      • Nazwa kategorii: nierozpuszczalne{color=#EF9A9A}
        • Elementy należące do kategorii nierozpuszczalne
        • Nazwa kategorii: magnezowe{color=#D7CCC8}
        • Nazwa kategorii: wapniowe{color=#D7CCC8}
        • Nazwa kategorii: glinowe{color=#D7CCC8}
        • Nazwa kategorii: litowe{color=#D7CCC8}
        • Koniec elementów należących do kategorii nierozpuszczalne{color=#EF9A9A}
        Koniec elementów należących do kategorii rozpuszczalność [br]w wodzie{color=#E57373}
    • Nazwa kategorii: stan[br] skupienia{color=#E57373}
      • Elementy należące do kategorii stan[br] skupienia
      • Nazwa kategorii: ciekłe{color=#EF9A9A}
        • Elementy należące do kategorii ciekłe
        • Nazwa kategorii: magnezowe{color=#D7CCC8}
        • Koniec elementów należących do kategorii ciekłe{color=#EF9A9A}
      • Nazwa kategorii: stałe{color=#EF9A9A}
        • Elementy należące do kategorii stałe
        • Nazwa kategorii: miękkie{color=#D7CCC8}
          • Elementy należące do kategorii miękkie
          • Nazwa kategorii: potasowe{color=#FFCDD2}
          • Nazwa kategorii: glinowe{color=#FFCDD2}
          • Koniec elementów należących do kategorii miękkie{color=#D7CCC8}
        • Nazwa kategorii: twarde{color=#D7CCC8}
          • Elementy należące do kategorii twarde
          • Nazwa kategorii: sodowe{color=#FFCDD2}
          • Nazwa kategorii: wapniowe{color=#FFCDD2}
          • Koniec elementów należących do kategorii twarde{color=#D7CCC8}
          Koniec elementów należących do kategorii stałe{color=#EF9A9A}
        Koniec elementów należących do kategorii stan[br] skupienia{color=#E57373}
    • Nazwa kategorii: kationy [br]metalu{color=#E57373}
      • Elementy należące do kategorii kationy [br]metalu
      • Nazwa kategorii: I grupa{color=#EF9A9A}
        • Elementy należące do kategorii I grupa
        • Nazwa kategorii: kationy [br]potasu{color=#D7CCC8}
        • Nazwa kategorii: kationy [br]sodu{color=#D7CCC8}
        • Nazwa kategorii: kationy [br]litu{color=#D7CCC8}
        • Koniec elementów należących do kategorii I grupa{color=#EF9A9A}
      • Nazwa kategorii: II grupa{color=#EF9A9A}
        • Elementy należące do kategorii II grupa
        • Nazwa kategorii: kationy [br]wapnia{color=#D7CCC8}
        • Nazwa kategorii: kationy [br]magnezu{color=#D7CCC8}
        • Nazwa kategorii: metale [br]ciężkie{color=#D7CCC8}
        • Koniec elementów należących do kategorii II grupa{color=#EF9A9A}
        Koniec elementów należących do kategorii kationy [br]metalu{color=#E57373}
    • Nazwa kategorii: zastosowanie w procesie [br]produkcji i dodatki [br]uszlachetniające{color=#E57373}
      • Elementy należące do kategorii zastosowanie w procesie [br]produkcji i dodatki [br]uszlachetniające
      • Nazwa kategorii: szare [br](bez [br]dodatków){color=#EF9A9A}
      • Nazwa kategorii: półtoaletowe{color=#EF9A9A}
      • Nazwa kategorii: toaletowe{color=#EF9A9A}
      • Nazwa kategorii: toaletowe [br]dla dzieci{color=#EF9A9A}
      • Koniec elementów należących do kategorii zastosowanie w procesie [br]produkcji i dodatki [br]uszlachetniające{color=#E57373}
      Koniec elementów należących do kategorii mydła{color=#BCAAA4}
Schemat przedstawiający podział mydeł
Źródło: GroMar Sp. z o.o., licencja: CC BY-SA 3.0.
RcnGJz0QNGRC31
Wybierz jedno nowe słowo poznane podczas dzisiejszej lekcji i ułóż z nim zdanie.
Rodzaje mydeł
Źródło: dostępny w internecie: www.pixabay.com; www.pixy.com; www.pixabay.com; www.pixabay.com; www.pixabay.com, domena publiczna.
bg‑gray1

Hydroliza mydeł

Mydła rozpuszczalne w wodzie (sodowe, potasowe i amonowe) nadają roztworowi wodnemu odczyn zasadowy. Jest on konsekwencją reakcji hydrolizy anionowej, której – ze względu na swoją budowę – ulegają mydła.

Przykładem może być dysocjacja i hydroliza rozpuszczalnego w wodzie mydła sodowego, heksadekanianu (palmitynianu) sodu: C15H31COONa.

bg‑gray2

Dysocjacja elektrolityczna

 C15H31COONaheksadekanian sodu H2O C15H31COO-anion heksadekanianowy+Na+kation sodu

Kation sodu pochodzi od mocnej zasady, wodorotlenku sodu, dlatego nie ulega reakcji hydrolizy. Anion heksadekanianowy pochodzi od słabego kwasu heksadekanowego (palmitynowego), dlatego ulega reakcji hydrolizy anionowej.

bg‑gray2

Hydroliza anionowa

C15H31COO-anion heksadekanianowy+ H2OwodaC15H31COOHkwas heksadekanowy+OH-anion wodorotlenowy

W wyniku reakcji hydrolizy anionowej powstaje słaby kwas heksadekanowy oraz anion wodorotlenkowy, który odpowiada za zasadowy odczyn roztworu.

R1SLqeuYe3YP0
Odczyn skóry człowieka jest lekko kwasowy, a pH wynosi około 5,5. Sole kwasów tłuszczowych, określane w chemii jako mydła, mają odczyn zasadowy. Dlatego mogą powodować suchość i podrażnienia skóry. Przy otrzymywaniu mydeł handlowych wprowadza się różne dodatki, m.in. wyciągi roślinne. Dzięki temu mydła toaletowe mają zbliżony odczyn do odczynu skóry.
Źródło: www.pixabay.com, domena publiczna.
Ciekawostka
R1Px9n2a2VeW6
Syndet ma całkowicie syntetyczny skład, co zniechęca wielu konsumentów, jednak bardzo dobrze się pieni, nawet w słonej wodzie morskiej.
Źródło: www.pixabay.com, domena publiczna.

Syndet jest preparatem myjącym, który zawiera detergenty syntetyczne. W porównaniu z mydłem, w mniejszym stopniu powoduje przesuszanie naskórka. Po rozpuszczeniu w wodzie powoduje, że powstały roztwór ma lekko kwasowy odczyn, nie zawiera mydła. Wymyślony został dla żołnierzy z armii amerykańskiej, żeby mogli zadbać o higienę w każdych okolicznościach, nawet korzystając z wody morskiej, w której syndet doskonale się pieni.

Słownik

hydrofilowość
hydrofilowość

właściwość substancji, polegająca na zdolności jej cząsteczek (lub jej fragmentów) do oddziaływania z rozpuszczalnikami polarnymi, głównie z wodą bądź grupami polarnymi innych związków; cecha makroskopowa materiałów, obrazująca ich zdolność do zwilżania wodą

hydrofobowość
hydrofobowość

(gr. hydro „woda”, phobos „strach”) właściwość substancji, polegająca na niezdolności jej cząsteczek (lub jej fragmentów) do oddziaływania z rozpuszczalnikami polarnymi, głównie z wodą bądź grupami polarnymi innych cząsteczek; cecha makroskopowa materiałów obrazująca ich brak zdolności do zwilżania przez wodę

cząsteczka polarna
cząsteczka polarna

cząsteczka biegunowa, cząsteczka dipolowa, dipol, cząsteczka utworzona z atomów o różnej elektroujemności, w której nastąpiło rozdzielenie ładunku dodatniego i ujemnego

amfifilowość
amfifilowość

właściwość substancji polegająca na zdolności jej cząsteczek do silnego oddziaływania zarówno z cząsteczkami rozpuszczalników polarnych (np. wody), jak i niepolarnych (np. węglowodorów)

powinowactwo chemiczne
powinowactwo chemiczne

wielkość termodynamiczna, określająca zdolność układu substancji do przereagowania w określonym kierunku w danych warunkach

micela
micela

(łac. mica „okruszyna”) ułożony na kształt kuli zespół cząsteczek związku powierzchniowo czynnego (surfaktantu) lub jonów w roztworze; posiadają działanie solubilizujące, które umożliwia substancji nierozpuszczalnej w wodzie wprowadzenie do fazy wodnej

R1MftcEfh5bRN
Ilustracja dotyczy budowy micel dla rożnego typu emulsji. Po lewej stronie umieszczono schemat dla emulsji typu olej w wodzie. Hydrofobowe ogony cząsteczek emulgatora wnikają do wnętrza kropelki tłuszczu, a hydrofilowe głowy są skierowane w kierunku wody. Cząsteczki emulgatora otaczają kropelki tłuszczu, uniemożliwiając im ponowne połączenie się. Po prawej stronie umieszczono schemat dla emulsji typu woda w oleju. Cząsteczki emulgatora otaczają kropelki wody. Hydrofobowe ogony cząsteczek emulgatora wnikają do wnętrza kropelki tłuszczu, a hydrofilowe głowy są skierowane w kierunku wody.
Budowa micel dla emulsji typu olej‑woda i woda‑olej
Źródło: GroMar Sp. z o. o., licencja: CC BY-SA 3.0.

Bibliografia

Encyklopedia PWN

Falarz A., Mataczyńska G., Towaroznawstwo wybranych artykułów spożywczych i nieżywnościowych, Warszawa 1997.

Mastalerz P., Podręcznik chemii organicznej, Warszawa 1998.

McMurry J., Chemia organiczna, t. 5, Warszawa 2000.

Morrison R. T., Boyd R. N., Chemia organiczna, t. 4, Warszawa 1997.

Reusch W., Virtual Textbook of Organic Chemistry, 2019.

Sikora T., Giemza M., Obsługa klienta: elementy towaroznawstwa : podręcznik – liceum o profilu usługowo–gospodarczym, Warszawa 2003.

Soaps and detergents, 2020, online: Soaps and Detergents - https://chem.libretexts.org/Bookshelves/Organic_Chemistry/Supplemental_Modules_(Organic_Chemistry)/Lipids/Properties_and_Classification_of_Lipids/Soaps_and_Detergents (dostęp: 17.06.2021)