I saponi sono sali di sodio o di acidi grassi, prodotti dal idrolisi di grassi in una reazione chimica chiamata saponificazione. Ogni molecola di sapone ha una lunga catena di idrocarburi, a volte chiamata "coda", con una "testa" carbossilata. In acqua, gli ioni sodio o potassio galleggiano liberi, lasciando una testa carica negativamente.
Key Takeaways: Soap
- Il sapone è un acido grasso di un sale.
- I saponi sono usati come detergenti e lubrificanti.
- Il sapone pulisce agendo come a tensioattivo ed emulsionante. Può circondare l'olio, facilitando il risciacquo con acqua.
Come pulisce il sapone
Il sapone è un ottimo detergente per la sua capacità di agire come agente emulsionante. Un emulsionatore è in grado di disperdere un liquido in un altro liquido immiscibile. Ciò significa che mentre l'olio (che attira lo sporco) non si mescola naturalmente con l'acqua, il sapone può sospendere l'olio / lo sporco in modo tale da poterlo rimuovere.
La parte organica del sapone naturale è una molecola polare a carica negativa. Il suo gruppo carbossilato idrofilo (amante dell'acqua) (-CO
2) interagisce con le molecole d'acqua attraverso interazioni ione-dipolo e legame idrogeno. La parte idrofobica (temibile dall'acqua) di una molecola di sapone, la sua lunga catena di idrocarburi non polari, non interagisce con le molecole d'acqua. Le catene di idrocarburi sono attratte l'una dall'altra da forze di dispersione e si raggruppano insieme, formando strutture chiamate micelle. In queste micelle, i gruppi carbossilati formano una superficie sferica a carica negativa, con le catene di idrocarburi all'interno della sfera. Poiché sono caricati negativamente, le micelle di sapone si respingono e rimangono disperse in acqua.Grasso e olio non sono polari e insolubili in acqua. Quando si mescolano sapone e oli sporchi, la porzione di idrocarburi non polari delle micelle spezza le molecole di olio non polari. Si forma quindi un diverso tipo di micella, con al centro molecole di sporco non polari. Pertanto, grasso e olio e lo 'sporco' attaccato ad essi vengono catturati all'interno della micella e possono essere lavati via.
Lo svantaggio del sapone
Sebbene i saponi siano detergenti eccellenti, presentano degli svantaggi. Come sali di acidi deboli, vengono convertiti da acidi minerali in acidi grassi liberi:
CH3(CH2)16CO2-N / A+ + HCl → CH3(CH2)16CO2H + Na+ + Cl-
Questi acidi grassi sono meno solubili dei sali di sodio o di potassio e formano una schiuma di precipitato o di sapone. Per questo motivo, i saponi sono inefficaci nell'acqua acida. Inoltre, i saponi formano sali insolubili in acqua dura, come acqua contenente magnesio, calcio o ferro.
2 CH3(CH2)16CO2-N / A+ + Mg2+ → [CH3(CH2)16CO2-]2mg2+ + 2 Na+
I sali insolubili formano anelli per vasca, lasciano film che riducono la lucentezza dei capelli e tessuti grigi / ruvidi dopo lavaggi ripetuti. Sintetico detersivi, tuttavia, può essere solubile in soluzioni sia acide che alcaline e non formare precipitati insolubili in acqua dura. Ma questa è una storia diversa...
fonti
IUPAC. Compendio di terminologia chimica, 2a ed. (il "Libro d'oro"). Compilato da A. D. McNaught e A. Wilkinson. Blackwell Scientific Publications, Oxford (1997). Archiviati.
Klaus Schumann, Kurt Siekmann (2005). "Saponi". Enciclopedia di Ullmann della chimica industriale. Weinheim: Wiley-VCH.
Thorsten Bartels et al. (2005). "Lubrificanti e lubrificazione". Enciclopedia di Ullmann della chimica industriale. Weinheim: Wiley-VCH.