肥皂泡泡的形成原理是什么
很多的人用肥皂洗衣服的時(shí)候都會(huì)發(fā)現(xiàn)有很多的泡泡出現(xiàn),這是怎么回事呢?下面為您精心推薦了肥皂泡泡的形成原理,希望對(duì)您有所幫助。
肥皂泡泡的原理
泡沫實(shí)際上是由空氣和水與肥皂所含的表面活性劑相互作用產(chǎn)生的,即由肥皂與皮膚或衣物磨擦產(chǎn)生的。肥皂含有親水和親油兩種成分。親油成分把皮膚或衣物表面的油性污垢分解,親水成分使油性污垢浮起,從而可以用水將其沖走。
肥皂在下列情況下泡沫不豐富:水中的礦物質(zhì)含量過(guò)高;水溫過(guò)低;皮膚或衣物上污漬油漬過(guò)多;肥皂在水中浸泡的時(shí)間過(guò)長(zhǎng)等。
肥皂的制造原理
皂化反應(yīng):油脂中的脂肪酸與堿溶液混合所發(fā)生的反應(yīng)。
油脂+苛性堿(氫氧化鈉、氫氧化鉀)+水=肥皂+甘油 (皂化反應(yīng)) 皂化反應(yīng)中水的作用是溶解苛性堿。
加熱程序(HP):油脂、苛性堿、水反應(yīng)時(shí)從外界加熱。
冷程序(CP):制造肥皂不加熱,利用化學(xué)反應(yīng)過(guò)程中自然產(chǎn)生的熱量,制成肥皂后放置一個(gè)月左右,讓它慢慢熟成。
櫚油、白油等。 用具和材料 材料 苛性堿要到專售化工原料、化學(xué)試劑的商店才能買到。芥花油、椰子油、棕用具 苛性堿會(huì)腐蝕銅制、鋁制、馬口鐵容器。要使用不被腐蝕的塑料玻璃、不銹鋼、砂鍋容器。
其他: 定型肥皂用的模子、量杯、稱、玻璃或者不銹鋼棒。
為了安全: 操作時(shí)使用膠手套、眼鏡、穿長(zhǎng)袖衫衣服、圍巾、護(hù)手套、口罩等。
1 用秤秤量出一定量的基礎(chǔ)油、氫氧化鈉、水。
將氫氧化鈉緩慢的倒入蒸餾水中,并一邊倒一邊攪拌幫助其融解。氫氧化鈉遇水后會(huì)大量的釋放熱量,甚至沸騰。所以請(qǐng)一定記住是把氫氧化鈉倒入水中,不要顛倒了次序,引起不必要的麻煩哦!氫氧化鈉屬于強(qiáng)堿,在變成水溶液后可以用ph試紙測(cè)出其堿性強(qiáng)度。
操作時(shí)請(qǐng)時(shí)刻保持警惕,不要讓堿液碰到自己的皮膚甚至在攪拌時(shí)飛濺入眼睛部位?梢栽陔S手可及的地方準(zhǔn)備一個(gè)噴瓶并裝入適量使用醋,在液堿不慎碰到皮膚時(shí)噴于皮膚上,以中和酸堿度。
將基礎(chǔ)油置于酒精燈上加熱,并不時(shí)用溫度計(jì)測(cè)量溫度。當(dāng)熱量達(dá)到50度左右即可把燒杯從酒精燈上移開(kāi)。用溫度計(jì)測(cè)量時(shí)請(qǐng)注意不要把溫度計(jì)的頭置于燒杯底部,因?yàn)槟抢锏臏囟仁亲罡叩?你可以用溫度計(jì)輕輕攪拌基礎(chǔ)油,這樣可以使燒杯內(nèi)的溫度比較的均勻,便于測(cè)量。
而氫氧化鈉水溶液由于氫氧化鈉遇水后自身就會(huì)釋放大量的熱量,所以不需要再加溫了。只要在加熱基礎(chǔ)油的時(shí)候同時(shí)用另一根溫度計(jì)不時(shí)測(cè)量氫氧化鈉的`水溶液是否降溫到50度左右即可。如果由于基礎(chǔ)油加溫所需時(shí)間過(guò)長(zhǎng),而氫氧化鈉水溶液溫度以低于40度,則需要再對(duì)其進(jìn)行加溫處理。
將氫氧化鈉水溶液緩慢的一點(diǎn)點(diǎn)的倒入基礎(chǔ)油中,并加以攪拌。攪拌時(shí)速度要快,但是不要把混合液體攪拌的飛出燒杯引起不必要的傷害。倒完后還是需要持續(xù)攪拌,最少也得堅(jiān)持個(gè)30分鐘,多的可達(dá)10多小時(shí)。在攪拌的過(guò)程中也需要保證溫度控制在40度左右,可以用溫度計(jì)不時(shí)測(cè)量一下。如果溫度過(guò)低,可以放到酒精燈上再次加溫。但是整個(gè)過(guò)程中不要讓溫度高于50度,以免破壞冷壓油脂的天然有效成份。
攪拌結(jié)束后即可裝入模具內(nèi),并置于陰涼通風(fēng)處,等待4-6周后皂皂熟成,即可脫模使用了。
肥皂的去污原理
肥皂去污的詳細(xì)機(jī)理很復(fù)雜,但最主要的原理在于它的分子結(jié)構(gòu)。肥皂的主要成分是硬脂酸鈉(,其分子形似蝌蚪或火柴桿。它的大“頭”是極性的羧基,易溶于水,為親水憎油基。它的長(zhǎng)“尾”為非極性的羥基,與有機(jī)物互溶,為親油憎水基(在化學(xué)上稱為“相似相容原理”。當(dāng)衣物上的油跡或污垢涂上肥皂,并機(jī)械摩擦之后,肥皂分子就浸潤(rùn)到衣物的縫隙,其親油基拼命進(jìn)入油跡顆粒內(nèi),與油污結(jié)合,而親水基則死死賴在水中,油跡就被肥皂分子拉下水。油污下水后,由于肥皂分子的“兩棲”結(jié)構(gòu)還具有乳化作用,又變成類似牛奶、豆?jié){、農(nóng)藥乳劑似的水包油型乳狀液,使污垢分散在水中而不再回到衣物上,最后經(jīng)漂洗而除去,這就是肥皂去污的最主要作用。
表面活性劑的詳細(xì)去污機(jī)理比較復(fù)雜,有滲透、浸潤(rùn)、乳化、分散、發(fā)泡、增溶等多種作用,但大多與分子的兩棲結(jié)構(gòu)有關(guān),要系統(tǒng)地、全面地了解這方面的知識(shí)要學(xué)習(xí)表面化學(xué)。表面化學(xué)現(xiàn)已成為化學(xué)的一個(gè)分支學(xué)科。
制造肥皂,要消耗大量的動(dòng)、植物油,而洗衣粉等合成洗滌劑,其原料是石油、硫酸、
十二烷基苯磺酸鈉是典型的兩棲分子。洗衣粉去污能力比肥皂強(qiáng),適應(yīng)性也比肥皂廣。如肥皂有一天生弱點(diǎn),即怕硬水。硬水中的鈣、鎂離子與肥皂發(fā)生反應(yīng)生成硬脂酸鈣(或硬脂酸鎂)沉淀,破壞了其去污能力。而洗衣粉中的三聚磷酸鈉能和硬水中的鈣、鎂離子生成一種可溶于水的絡(luò)合物,因此不影響其除污垢的效果。
還有一種加酶洗衣粉,即在洗衣粉中再加入少量堿性蛋白酶,它的催化活性很強(qiáng),衣服上的血跡、汗斑,以及其它由蛋白質(zhì)與灰塵膠粘凝固而成的污跡遇到它,蛋白質(zhì)就會(huì)水解成氨基酸,污跡的結(jié)構(gòu)便產(chǎn)生松弛,膨脹而解體,稍加搓洗就會(huì)脫落。須注意的是,不能用它來(lái)洗羊毛、蠶絲等蛋白質(zhì)纖維的織物以免纖維受到破壞。
洗衣粉種類繁多,可大致分為陰離子型、陽(yáng)離子型、兩性離子型和非離子型。要根據(jù)洗滌對(duì)象選擇洗衣粉,且不能任意混用。
弄清肥皂分子“兩棲性”及去污原理后,表面活性劑就出現(xiàn)了突破性進(jìn)展,利用這一原理也開(kāi)發(fā)出了五花八門的產(chǎn)品,足見(jiàn)科學(xué)研究的重要性。
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