Почему мыло пенится? Практическая химия За счет чего моет мыло.

Сложно представить себе современную жизнь без мыла. Чистота и гигиена, свежая опрятная одежда – всем этим мы обязаны именно мыльной пене и различным моющим средствам на его основе. Однако что вообще представляет собой это вещество, и почему оно может смывать с ткани и кожи грязь?

Мыло – важный и неотъемлемый инструмент современной гигиены

Жир и пепел

Появление первого мыла историки датируют приблизительно шестью тысячами лет назад. В те времена оно изготавливалось из растений и животных жиров. Обязательным ингредиентом древнего мыла также был обычный пепел. Химическая реакция, которая происходит между жиром и золой, составляет основу мыловарения. Называется она омылением. Соединяясь, эти вещества создают большое количество пузырьков, свойства которых позволяют удалять грязь.

Современный состав мыла

Конечно, сегодня в мыловарении больше не используются пепел и животный жир. Их заменили натуральные масла и каустическая сода. Соединяясь, они дают именно ту реакцию, которую заметили наши далекие предки, соединив пепел и жир животных. Само мыло по своему химическому составу является натриевой солью высшей жирной (карбоновой) кислоты.

Жидкое и твердое мыло отличается по составу, но не по свойствам

Современная индустрия используют соли высших жирных кислот – стеариновой и пальмитиновой. Для производства твердого мыла используются натриевые соли этих кислот, а для жидкого – калиевые. Сегодня натуральное сырье не может полностью удовлетворить запросы мыловаренной промышленности, поэтому используются поверхностно-активные вещества, которые получают при переработке угля и нефтепродуктов.

Все дело в пузырьках!

Так почему же мыло моет? Дело в пузырьках. Пузырьки уменьшают поверхностное натяжение воды, но при этом усиливаются ее собственные моющие свойства. К пузырькам прилипают мелкие частички сажи, пыли и жира, а сама пена без труда смывается струей воды.

Очищающие свойства мыла основаны на поверхностном натяжении

При этом современные поверхностно-активные вещества, используемые для мыловарения, имеют такой молекулярный состав, который максимально эффективно взаимодействует с водой. Поверхностное натяжение воды уменьшается за счет того, что тончайшая мыльная «пленка» покрывает практически всю ее поверхность.

При стирке или мытье молекулы поверхностно-активных веществ покрывают частицы грязи, таким образом отделяя ее от ткани или другой поверхности. Покрытые такими молекулами частицы уходят в раствор в виде эмульсии или суспензии и больше не прилипают к ткани.



Мыло обладает одним очень важным качеством, а именно – оно способно значительно сокращать поверхностное натяжение воды, и тем самым существенно увеличивать ее моющие свойства.

Мыльная пена состоит из огромного количества мелких пузырьков, каждый их которых обладает водной оболочкой. Именно эти пузырьки и являются основным секретом моющих способностей мыла, они как бы вбирают в себя все частички грязи и пыли которые есть у нас на руках.

А затем под воздействие струи чистой воды грязная мыльная пена легко смывается с поверхности рук и тела. Мылом можно мыть промышленные полы, а также паркет в доме.

Более глубокое изучение вопроса, почему мыло моет, потребует от вас определенных знаний химии, а конкретнее – знания состава молекулы мыла. Особенность мыла состоит в том, что при контакте с водой его молекулы полностью покрывают всю водную поверхность, образуя своеобразный частокол.

Именно это свойство мыла позволяет уменьшить поверхностное натяжение воды, а значит, и усилить ее смачивающие способности. А это в свою очередь помогает лучше смачивать поверхность рук, материи или любого другого загрязненного предмета.

Так что же происходит потом?

Частицы грязи или пыли полностью покрываются мыльными молекулами, а затем легко отделяются от поверхности кожи и материи, погружаясь в мяльный раствор, превращаясь в эмульсию или суспензию.

Мыльные молекулы обладают очень сильным обволакивающим свойством, которое препятствует повторному присоединению грязи и пыли к поверхности рук и ткани, что способствует их скорейшему смыванию потоком чистой воды.

Итак, если просто объяснить, почему мыло моет при этом, не погружаясь глубоко в науку необходимо сказать следующее, что мыльная пена обладает отличным свойством с легкостью вбирать в себя все частицы грязи, жира и пыли, расположенные на загрязненной поверхности, после чего не менее легко смываться при помощи обычной чистой воды.

После такой процедуры ранее загрязненная поверхность становиться абсолютно чистой и безопасной.

На сегодняшний день существует большое множество видов косметического мыла, которое обладает не только моющими, но и ухаживающими свойствами. Различные полезные добавки, входящие в состав косметического мыла, позволяют наделить его самыми разными свойствами, такими как увлажняющими, смягчающими или антибактериальными. Каждый производитель придает своему мылу разную цвет, форму и аромат.

И все же самым главным качеством мыла остается его удивительная способность легко и просто удалять с поверхности рук и ткани самые разные загрязнения.

Существует множество легенд, рассказывающих о том, как появилось мыло. Известно, что ещё шесть тысяч лет назад люди пользовались мылом, сделанным из животных жиров и растений. Для получения мыла смешивали животные жиры с золой. Конечно, за многие века состав мыла изменился значительно. Но основная функция мыла – очищать поверхность от грязи, осталась неизменной.

Точная дата появления мыла учёными не установлена. Но с тем, что мыло появилось очень давно, согласятся все.

Химический состав мыла

Прообразом современного мыла стал пепел вместе с жиром. При смешивании этих двух компонентов происходит химическая реакция, которая составляет основу мыловарения. В результате такой реакции и получают мыло. В современном мыловаренном производстве жир заменяют натуральными маслами, а золу – каустической содой. Соединяясь, масла и сода образуют массу, которая содержит большое количество пузырьков. Оболочка каждого пузырька состоит из воды. Частички грязи прилипают к пузырькам и легко смываются водой.

Химическую реакцию между золой или содой и жиром называют реакцией омыления. В основе мыловарения эта реакция лежит и в наше время. А химический состав мыла впервые был установлен французским химиком Мишелем Эженом Шеврёлем . Оказывается, мыло - это натриевая соль высшей жирной (карбоновой) кислоты.

Каждый из нас в детстве знал, что мыть руки с мылом необходимо для того, чтобы убить бактерии. Но оказывается, мыло не убивает бактерии, а только отделяет их от кожи рук. И они легко смываются водой. Мыло растворяет все вещества, налипшие на кожу.

Какие же процессы происходят при этом?

В состав современного натурального мыла входят натриевые и калиевые соли высших жирных кислот - пальмитиновой С 15 Н 31 -СООNа и стеариновой С 17 Н 35 -СООNа. Основой твёрдого мыла являются натриевые соли высших карбоновых кислот, а основой жидкого – калиевые соли этих кислот. Но так как производство натурального мыла требует большого количества натурального сырья, то это сырьё впоследствии успешно заменили поверхностно-активными веществами, получаемыми при переработке нефтепродуктов и угля. Так получили синтетическое мыло и различные современные моющие средства.

Физика и химия моечного процесса

Как же всё-таки мыло моет?

Моечный процесс довольно сложен как с физической, так и с химической точек зрения.

Химическая формула молекулы мыла СН3-(CH2)n-COONa. Известно, что гидрофильность – это способность вещества взаимодействовать с водой на молекулярном уровне. А гидрофобные вещества – это вещества, которые не могут взаимодействовать с водой. Так вот, группа COONa и обеспечивает гидрофильность молекулы мыла. Благодаря этой группе, мыло способно растворяться в воде. А СН3-(CH2)n – длинный углеводородистый радикал, который гидрофобен. В состав этого радикала могут входить до 12 атомов углерода.

Мыло, как и другие моющие средства, уменьшает поверхностное напряжение воды, улучшая доступ молекул мыла к поверхности, которая моется. Во время процесса мытья при контакте с водой на поверхности образуются мыльные пузырьки. Молекулы мыла ориентируются так, что гидрофильные группы COONa + направлены к полярным молекулам воды, то есть внутрь. Они остаются в воде. А гидрофобные СН3-(CH2)n направлены наверх, к неполярным частицам грязи. Грязь содержит жир. А жир – это соединение глицерина с теми же жирными кислотами. СН3-(CH2)n образует с частицами жира суспензию, которая легко удаляется вместе с водой.

По такому же сценарию действуют практически все моющие средства, в основе которых лежат поверхностно-активные вещества.

Большинство видов грязи в той или иной мере содержит в себе жир, а если даже и нет, то все равно та же самая пыль, оседая на коже, смешивается с кожным салом, поэтому, просто ополоснув руки водой, считать их чистыми нельзя. Жир не растворяется в воде. Если смешать в стакане воду с небольшим количеством растительного масла, можно заметить, как жидкость расслоится на 2 составляющие, не желающие иметь друг с другом какие-либо связи.

Можно перемешивать до бесконечности, максимум, чего получится достигнуть – водная взвесь масляных капель, так называемая . Картина меняется на резко противоположную, если в этот же стакан капнуть немного мыльного средства. Три субстанции – вода, масло и мыло соединятся в одну, то есть мыло просто растворит жир в воде - окончательно и бесповоротно.

Принцип действия мыла

Происходит этот процесс растворения следующим образом. Мыло относится к категории так называемых тензидов и как и многие другие вещества состоит из множества мельчайших частичек – молекул. Молекулы тензидов обладают одной замечательной особенностью. Одна сторона молекулы способна притягивать воду, другая наоборот ее отталкивает. Ученые называют их соответственно гидрофилами и гидрофобами. Гидрофобы в свою очередь способны притягивать к себе частички жира.

Таким образом получается своего рода цепочка. К тензидной частичке прикрепляются с одной стороны молекула воды, с другой молекула жира. То есть жир как бы растворяется, не оставляя после себя ни малейшего следа. Останется только смыть получившуюся субстанцию с тарелки, рук или любого другого предмета, который нужно было вымыть.

Производство мыла

Большинство из выпускаемых сегодня разновидностей мыла производится из растительных или животных жиров путем добавления в них щелочей – калиевой или натриевой. Происходит реакция, результатом которой становится разложение жиров на глицерин и соли жирных кислот. Консистенция полученного мыла зависит от длины цепочек образуемых тензидов. Если в результате реакции образовались соли стеариновой или пальмитиновой кислот, мыло будет твердым.

При этом имеет еще и значение, какая именно щелочь использовалась при производстве. Известно, что калиевые соли в составе мыла делают его более пластичным и гидроскопичным, то есть жидким. Но любое мыло, от хозяйственного до косметического, использует один тот же принцип воздействия на грязь – оно растворяет ее вместе с жиром и благополучно смывается, прихватив с собой новоприобретенных «друзей».

Мыло – жидкий или твёрдый продукт, содержащий поверхностно-активные вещества, в соединении с водой, используемый как косметическое средство – для очищения кожи и ухода за ней (туалетное мыло), либо как средство бытовой химии – в качестве моющего средства (хозяйственное мыло).

Основными компонентами мыла являются растворимые соли предельных (насыщенных) жирных кислот, например стеарат натрия. Не следует путать с мыльными продуктами, которые изготавливаются из синтетических поверхностно-активных веществ, в основном из нефтяных продуктов (лаурилсульфат натрия) и т. д.

История изготовления мыла

По одной из версий, первое мыло было изобретено в Шумере – древнейшей цивилизации, существовавшей IV-III тысячелетиях до нашей эры. В частности, археологами были обнаружены древние шумерские таблички, датированные около 2500 г. до н. э., на которых был описан процесс, очень похожий на изготовление мыла: смешанную с водой древесную золу кипятили, а затем растапливали в ней жир. Однако в табличках не говорится, как назывался этот раствор и, самое главное, для чего он применялся.

Вторая версия гласит, что история мыловарения началась в Древнем Египте еще около 6000 лет назад. Это теория подтверждается древними папирусами, в которых описано, что мыло получалось из животных и растительных жиров, нагретых вместе с щелочными солями и содой.

Но какая бы из версий ни была правильной, первое мыло в более или менее современном значении этого слова появилось в Древнем Риме. По легенде, даже латинское слово «sapo» («мыло») происходит от названия горы Сапо в Древнем Риме, на которой совершались жертвоприношения. При сжигании жертвы выделялся жир, который смешивался с золой от костров. Во время дождя эта масса стекала в Тибр, и жители, стиравшие в реке белье, в итоге заметили, что благодаря ей все отстирывается намного лучше. Собственно, от слова «sapo» и произошли английское слово «soap», итальянское «sapone» и французское «savon». О мыловарении в Римской империи упоминал еще римский историк Плиний Старший в своем 37-томном трактате «Естественная история», а при раскопках в Помпеях археологами были найдены остатки помещений мыловарен и даже сохранившееся мыло. Но именно для мытья мыло стали использовать только с ІІ века, когда врач Гален описал мыло, указав, что оно очищает от загрязнений не только одежду, но и тело. Чуть позже выделилась и профессия мыловара (сапонариуса), первое упоминание о которой встречается в работах Теодора Присциануса за 385 г. н. э. Также мыло в косметических и лечебных целях активно использовалось и в арабских странах.

Состав мыла

Основными составами практически любого мыла выступают жирные кислоты и растворимые соли. Очень часто используются натриевые и аммониевые соли различных кислот. В принципе, процесс изготовления мыла имеет ряд особенностей, впрочем, не сложный и весьма доступный. В дополнение к стандартному составу мыла, сегодня используют ряд ароматизаторов, красителей и отдушек, а также порошков.

Мыло с красителями и отдушками имеет весьма приятный аромат и в тоже время может иметь позитивное воздействие на кожу – не сушит, дезинфицирует, снимает раздражение и воспаление. Стиральное мыло имеет специфический аромат и, как правило, более чем на 45% состоит именно из жирных кислот.

Мыло оптом лучше всего приобретать в профессиональных компаниях. Используя запрос: мыло опт, вы получите много предложений. Выгодно можно купить мыло оптом у нашей компании Тут вы сможете купить мыло оптом по доступной цене. Также вы сможете купить мыло оптом как косметическое, так и традиционное – стиральное.

Процесс изготовления мыла

Основным сырьем, на основании которого производится процесс изготовлении мыла, выступают растительные жиры, жирозаменители, животные жиры. Лучше всего приобретать мыло, которое изначально изготавливается на основании применения натуральных жиров. Есть также масса синтетических, жирных кислот, нафтеновых кислот и талового масла, которые также могут выступать основой изготовления качественного мыло.

Существует четко проработанная методика, на основании которой происходит процесс приготовления мыла. В данном случае, используется специализированное оборудование и высококачественные емкости. Четкое соблюдение рецептуры – основа формирования высокого качества получаемой продукции.

Так почему мыло мылится?

Натриевые и калиевые соли высших жирных кислот, содержащиеся в мыле, при растворении водой гидролизуются с образованием кислот и щелочей. Щелочь образует эмульсию с частично разложившимися жирами и грязью, отделяя их от поверхности (кожи). Вода в соединении с карбоновыми кислотами образует пену, которая тоже захватывает частицы грязи. Более интенсивным моющим свойством обладают калиевые соли (ср. натриевые), так как лучше растворяются в воде. Соли высших жирных кислот (гидрофобная составляющая) проникает грязную субстанцию – как следствие, частички грязи капсулируются гидрофильными группами. Дальше происходит взаимодействие гидрофильных групп и полярных молекул воды, следствием чего является отрыв частиц грязи и ионов поверхностно-активных веществ от очищаемой поверхности и переход их в водный раствор. Примерно так загрязненная поверхность очищается с помощью мыла.

Почему в жёсткой воде мыло плохо мылится?

Лучше всего мыло мылится в чистой (дистиллированной) или в дождевой воде. Дождевая вода не содержит солей кальция или магния. Если же мы пользуемся жёсткой водой, то мыло свёртывается: оно вступает в реакцию двойного обмена с содержащимися в ней солями кальция и магния и образует нерастворимые в воде мыла: стеарат натрия + сульфат кальция → сульфат натрия + стеарат кальция (нерастворимое мыло). Эти мыла неспособны давать уже ни пену, ни достаточно щелочную реакцию раствора. При стирке добавляют к воде соду. Сода увеличивает щёлочность раствора и тем самым облегчает отмывку жиров, удерживающих налипшие на ткань частички грязи или пыли.

Как сварить мыло в домашних условиях?

Ингредиенты для мыла в домашних условиях. Итак, для приготовления мыла вам понадобится:

• Мыльная основа. Вы можете приобрести специальную прозрачную или белую мыльную основу в специализированном магазине или использовать обычное детское мыло. Белая мыльная основа практически ничем не отличается от детского мыла, разве что не имеет запаха. А вот прозрачная основа позволит сделать очень красивое прозрачное мыло. Но новичкам лучше потренироваться на детском мыле.
• Базовое масло – миндальное, оливковое, персиковое, абрикосовое, оно может быть любым. Эфирное масло. Выбор масла зависит от потребностей вашей кожи. Например, чайное дерево подойдет для жирной и проблемной кожи, апельсин – насытит кожу витаминами и избавит от целлюлита, иланг-иланг – омолодит чувствительную кожу. Красители. Вы можете приобрести специальные красители для мыла или использовать пищевые красители. Придать мылу цвет можно и с помощью натуральных продуктов: какао, шоколада, фруктового и овощного сока.
• Добавки. Для того чтобы придать вашему мылу дополнительные свойства можно добавить в него различные добавки: глицерин, сливки, мед, настои трав, сухие цветы. А если вы хотите приготовить мыло-скраб, добавьте молотый кофе, овсяные хлопья, молотые скорлупки орехов и т.д. Посуда для водяной бани. Формочки для мыла. Вы можете использовать любые формочки: кондитерские, детские, специальные формы для мыла, любые пластиковые или керамические емкости. Спирт для смазывания поверхности формочки. Теплое молоко, отвар или вода для разбавления основы.

Как сделать мыло в домашних условиях?

Первым делом нужно нарезать мыльную основу небольшими кусочками или натереть детское мыло на терке, это поможет им скорее расплавиться. Теперь растапливаем мыльную основу на водяной бане, периодически помешивая ее. Добавляем к мылу базовое масло из расчета 3 чайных ложки на 100 грамм основы. Пока основа плавится, необходимо иногда подливать немного молока или сливок, чтобы получилась сметанообразная масса. Вместо молока можно добавить капельку воды или отвара трав, но вода может привести к расслаиванию мыла. А лучше всего заменить воду и молоко сахаром, это позволит основе быстрее и лучше расплавиться.

Когда мыльная основа полностью растоплена, снимаем ее с огня и добавляем различные ингредиенты: 5 капель эфирного масла, чайную ложку глицерина, красители, ароматизаторы, кофе и любые другие компоненты по вашему желанию. Теперь нужно перелить мыло в формочку и сбрызнуть поверхность мыла спиртом из пульверизатора, это уберет пузырьки на поверхности. Оставляем мыло в формочках до полного застывания, можно поставить его в холодильник или прохладное место. Примерно через 2-3 дня мыло полностью высохнет и будет готово к использованию. Извлекаем его из формочек и хвастаемся результатом!