Wróć do informacji o e-podręczniku Wydrukuj Pobierz materiał do PDF Pobierz materiał do EPUB Pobierz materiał do MOBI 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
bg‑azure

Dlaczego wynaleziono mydło?

RoFb7cMphmUMo1
Mydło już od zamierzchłych czasów służyło jako środek piorący i myjący.
Źródło: dostępny w internecie: pixabay.com, domena publiczna.

Pewna legenda głosi, że mydło wywodzi się ze starożytnego Rzymu. Wówczas ludzie składali ofiary ze zwierząt, wytopiony w ten sposób tłuszcz zostawał zmieszany z popiołem i trafiał do pobliskiej rzeki. W tej oto rzece kobiety czyściły ubrania, a powstająca wówczas piana sprawiała, że proces ten był dla nich łatwiejszy. Jednak to tylko legenda, dowody naukowe potwierdzają natomiast, że pierwszy produkt podobny do mydła datuje się na 2800 lat p.n.e i tę zasługę przypisuje się Babilończykom. Kolejne przykłady stosowania w historii takowych specyfików odbywały się w przeróżnych zakątkach starożytnego Świata m.in. w Egipcie, Imperium Rzymskim, starożytnym Izraelu, na Bliskim Wschodzie oraz starożytnych Chinach. Jednak wówczas nie było one stosowane do utrzymania higieny tak jak obecnie, a raczej do czyszczenia wełny, bawełny i jako lek na choroby skórne. Z czasem, pionierzy zaczęli wytwarzać mydło poprzez gotowanie tłuszczów zwierzęcych z silnie zasadowym roztworem (ługiem sodowym, węglanem potasu) i w ten sposób otrzymywali mydło. Sukces tkwił w tym, że tłuszcze zwierzęce zawierają wyższe kwasy tłuszczowe, które poddane działaniu zasady prowadzą do otrzymania glicerolu i soli kwasów tłuszczowych (palmitynowego, oleinowego i stearynowego). Powyższy proces dziś nazywany jest zmydlaniem tłuszczy, a otrzymane sole to nic innego jak mydła. Najpopularniejszym przykładem mydła jest stearynian sodu ( C 17 H 35 CO 2 Na ).

„Kartka z historii”

Sprawa produkcji mydła z tłuszczu ludzkiego w czasie II wojny światowej

Z kwestią produkcji mydła z tłuszczu ludzkiego w czasie II wojny światowej związanych jest wiele kontrowersji. Pisała o tym m.in. Zofia Nałkowska w dziele „Medaliony”, jednak dużo osób uważało to za fikcję literacką. Nadal są osoby, które twierdzą, że taka sytuacja nie miała miejsca, a plotki o tym zdarzeniu miały mieć swoje źródło w niezbyt rozsądnym żarcie. Zdaniem innych taka zbrodnia miała miejsce i przedstawiają ku temu dowody. Między innymi tę przerażającą kwestię potwierdza Instytut Pamięci Narodowej (IPN), który swoje wnioski opiera o wyniki badań naukowców ze Szkoły Głównej Gospodarstwa Wiejskiego. Po przebadaniu próbek mydła produkowanego przez Rudolfa Spannera naukowcy odkryli w nich tłuszcz pochodzenia ludzkiego.

Indeks górny Źrodło: https://wiadomosci.dziennik.pl/wydarzenia/artykuly/202035,ipn‑potwierdza‑nazisci‑robili‑mydlo‑z-ludzi.html Indeks górny koniec

MydłamydłaMydła, które dzięki zdolnościom do pienienia się znalazły zastosowanie w usuwaniu brudu jako środki myjące i piorące to sole rozpuszczalne w wodzie. Są to sole sodowe lub potasowe wyższych kwasów tłuszczowych wśród których najczęściej stosuje się:

  • kwas palmitynowy ( C 15 H 31 COOH );

  • stearynowy ( C 17 H 35 COOH );

  • oleinowy ( C 17 H 33 COOH ).

Ze względu na to, jaka sól tworzy dane mydło, wyróżnia się mydła twarde (sole sodowe) oraz mydła miękkie (sole potasowe).

bg‑azure

Otrzymywanie mydła

Mydła można otrzymać na dwa sposoby - poprzez zmydlanie tłuszczów i ogrzewanie lub stapianie wyższych kwasów karboksylowych z wodorotlenkami litowców.

Zmydlanie tłuszczów jest to standardowa metoda otrzymywania mydeł w procesach przemysłowych. Wykorzystuje się do tego celu tłuszcze zwierzęce lub oleje roślinne oraz wodorotlenki (sodu lub potasu). Wszystkie składniki poddane są długiemu procesowi gotowania, w którego trakcie dodaje się NaCl , który pozwala doprowadzić mydło do postaci żelu. Tak powstały produkt (mydło) jest kondycjonowany, w trakcie czego usuwane są z niego nieprzereagowane składniki oraz dodaje się do niego kompozycje zapachowe i barwniki. Produktem ubocznym tego procesu jest glicerol, który dodatkowo nawilża skórę i chroni przed wysychaniem. Aby otrzymać transparentne mydła, do mieszaniny reakcyjnej dodaje się glicerol i cukier.

R1NQwT6sgCR0Q
Hydroliza tristearynianu gliceryny w środowisku zasadowym
Źródło: GroMar Sp. z o.o., licencja: CC BY-SA 3.0.

Zapis skrócony:

C3H5(C17H35COO)3 + 3 NaOH  3 C17H35COONa + C3H5(OH)3

Laboratoryjną metodą otrzymywania mydeł jest ogrzewanie wyższego kwasu karboksylowego z wodorotlenkiem sodu lub potasu (lub ich roztworami wodnymi). Do takiego mydła również można zastosować kompozycje zapachowe i barwniki.

C17H35COOH kwas stearynowy+NaOHwodorotlenek soduogrzewanie C17H35COONa sterynian sodu+ H2Owoda

Analogiczna reakcja z wykorzystaniem wodorotlenku potasu:

C17H35COOH + KOH ogrzewanie C17H35COOK + H2O
bg‑azure

Amfifilowość mydeł

Mydła to substancje powierzchniowo czynne, które zbudowane są z części hydrofilowej tzw. „głowy” i części hydrofobowej tzw. „ogona”. Ze względu na swoją amififilowąamfifilowośćamififilową budowę mają zdolność do modyfikowania napięcia powierzchniowego na granicy faz układu cieczy, zmieniając tym samym jej energię swobodną.

R1FHgwC1iwSbc1
Mydło – stearynian sodu jako związek powierzchniowo czynny wraz z wyodrębnionymi fragmentami hydrofobowym (niebieski) i hydrofilowym (czerwony)
Źródło: GroMar Sp.z o.o., licencja: CC BY-SA 3.0.
Ciekawostka

W celu otrzymania mydeł najczęściej stosuje się wodorotlenek sodu i wodorotlenek potasu. Pozwalają one na otrzymanie mydeł rozpuszczalnych w wodzie. Zastosowanie wodorotlenków innych metali, np. magnezu, wapnia, również pozwala na otrzymanie mydeł, ale są one nierozpuszczalne w wodzie.

R19hsosy6SODX
wodorotlenek sodu
Źródło: dostępny w internecie: pl.wikipedia.org, domena publiczna.
RfHOyDoNSIN5I
wodorotlenek potasu
Źródło: Leiem, dostępny w internecie: pl.wikipedia.org, licencja: CC BY-SA 4.0.
Doświadczenie 1

Laboratoryjne otrzymywanie mydła twardego.

Sprzęt i odczynniki:

  • 25% wodny roztwór wodorotlenku sodu (10 cm3);

  • tłuszcz zwierzęcy (smalec) 5 g;

  • kolba okrągłodenna dwuszyjna 50 cm3;

  • chłodnica zwrotna kulkowa;

  • mieszadło magnetyczne oraz rdzeń magnetyczny;

  • szczypce drewniane;

  • łaźnia wodna (krystalizator z wodą);

  • 8 cm3 etanolu;

  • olejek zapachowy i barwnik;

  • forma na mydło.

Instrukcja:

  1. Do kolby okrągłodennej zaopatrzonej w rdzeń magnetyczny wprowadź tłuszcz zwierzęcy i etanol.

  2. Następnie zamontuj chłodnicę zwrotną wraz z wężami do wody i zawartość kolby ogrzewaj (60ºC) i mieszaj do całkowitego stopienia.

  3. Gdy całość ulegnie stopieniu, dodaj do kolby przez boczną szyjkę roztwór wodorotlenku sodu, ale powolnym strumieniem.

  4. Następnie całość ogrzewaj przez 45 minut.

  5. Po tym czasie dodaj do mieszaniny reakcyjnej substancję zapachową i barwnik. Całość dokładnie wymieszaj.

  6. Dokładnie wymieszaną mieszaninę wylej do wybranej formy i pozostaw na noc do zastygnięcia.

Słownik

mydła
mydła

sole kwasów tłuszczowych

napięcie powierzchniowe cieczy
napięcie powierzchniowe cieczy

zjawisko fizyczne, które występuje na styku powierzchni cieczy z ciałem stałym, gazem lub inną cieczą, co powoduje, że powierzchnia cieczy zachowuje się jak sprężysta błona i może tworzyć krople

amfifilowość
amfifilowość

cecha związku chemicznego wskazująca na polarność w jego budowie, przy czym jeden z biegunów cząsteczki ma charakter hydrofilowy, a drugi hydrofobowy

kondycjonowanie
kondycjonowanie

określanie stopnia wilgotności surowców i wyrobów

energia swobodna
energia swobodna

jest potencjałem termodynamicznym w procesach przebiegających bez zmiany temperatury i objętości; w procesach odwracalnych zachodzących w stałej temperaturze (izotermicznych) zmiana energii swobodnej jest równa pracy wykonanej nad układem.

rdzeń magnetyczny
rdzeń magnetyczny

owalne magnetyczne ciało stałe pokryte warstwą teflonową, służy do mieszania przy wysokich prędkościach roztworów.

Bibliografia

Encyklopedia PWN

Zieliński R., Surfaktanty: budowa, właściwości, zastosowania, Poznań 2013, wyd. 2.

Hejwowska S., Marcinkowski R., Chemia organiczna, Gdynia 2005.