تحضير الصابون الصلب
التـصبـن Saponification
1 – التعريف:
عملية التصبن هي العملية المعاكسة لعملية الأسترة , فهي تؤدي إلى كحول أو فينول من ناحية وإلى حمض أو ملح من ناحية أخرى .
عملية تصبن مادة دهنية تهدف إلى تفكيك المادة الدهنية إلى مكوناتها الأساسية وهي الأحماض العضوية الدسمة والغليسيرين , أملاح الصوديوم أو البوتاسيوم الناتجة من تصبن المواد الدسمة والزيوت النباتية تكون الصابون .
2 – المعطيات النظرية:
المواد الدهنية تتكون أساسا من: أسترات الأحماض الدسمة gras والغليسيرين ومصدرها الأساسي إما حيواني أو نباتي (فواكه و حبوب) , عندما تكون هذه المواد سائلة تسمى زيوت , وعندما تكون صلبة عند درجة الحرارة العادية تسمى دهون .
يطلق إسم الصابون على أملاح الصوديوم أو البوتاسيوم المستخلصة من الأحماض الدسمة الناتجة من الحبوب والزيوت النباتية ( وتسمى العملية بالتصبن ).
تتلخص عملية التصبن في الإماهة التامة للأستر , وتتم في الصناعة بتسخين المادة الدهنية أو الزيت النباتي بوجود قاعدة قوية , الصابون المتشكل يفصل عن الماء والمواد الغليسيرينية المنحلة فيه بالتعويم في محلول ملحي من كلور الصوديوم Nacl .
في الصناعة تتم عملية التصبن للزيوت المتوفرة بكثرة وبأثمان رخيصة بالأخص زيوت الأسماك
الصابون ينحل جزئيا في المحاليل المائية:
CnH2n+1-COONa + H2O CnH2n+1- COOH + NaOH
أملاح الصابون + غليسرول (KOH أو NaOH) + مادة دهنية
المحلول الناتج قاعدي والأحماض الدسمة المتحررة تعطي للخليط خواص تطهيرية بفضل تخفيظ التوترات السطحية للماء , عموما ليس الصابون هو المنظف بل الماء بينما الصابون هو المنشط الفعال Catalysant .
3)أنواع الصابون :
الصابون عبارة عن مادة منظفة وذلك راجع لاستخدام أملاح الصوديوم والبوتاسيوم التي تستعمل لأغراض التنظيف .
هناك عدة أنواع من الصابون منها :
أ: الصابون الصلب : نحصل على الصابون الصلب باستعمال هيدروكسيد الصوديوم NaOH
ب: الصابون اللين : نحصل على الصابون اللين باستعمال هيدروكسيد البوتاسيوم KOH
ج: الصابون السائل : نحصل عليه باضافة مشتقات بترولية .
د: الصابون الشفاف : نحصل عليه باضافة الغليسرول أوالكحول .
ه: الصابون المسحوق : نحصل عليه بتجفيف الصابون ثم سحقه الى حبيبات ,إن اضافة بعض المواد الأخرى (ملونات ، معطرات ، مرطبات ) الى التركيبة الأولية للصابون واختلاف مصادر الدهون المستعملة يؤدي أيضا الى ظهور أنواع مختلفة من الصابون
4 – المواد والوسائل المستخدمة:
- جفنة من البورسلان - قضيب زجاجي - حمام مائي - بيشر كبير - ورق الـH , - مصباح بنزن- حبابة فصل - المادة الدهنية - محلول البوتاس أو الصود 50 % , - كحول إيثيلي 96 % - حمض الكبريت بتركيز ( ¼ ) .
5 – طريقة العمل: (تحضير الصابون الصلب).
* نضع ففي جفنة من البورسلان 50 غرام من مادة دهنية : مادة دهنية حيوانية أو زيت نباتي مثل زيت الزيتون أو زيت النخل ...
* نضيف 40 مل من محلول مائي بوتاس كاوي KOH (50%).
* 25 مل كحول إيثيلي 96%.
- نسخن في حمام مائي حتى يصبح المحلول متجانس مع التحريك بقضيب زجاجي العملية يمكن أن تستمر 40 دقيقة من التسخين مع التحريك من فترة إلى أخرى.
- يمكن مراقبة PH الخليط في كل مرة بورقة الـ PH.
- نفصل المواد الدسمة المتشكلة, نسكب الكتلة المنحلة الساخنة في حوجلة سعته (2 لتر) , نمدد الحجم 10 مرات بالماء ثم نسخن من جديد لمدة ½ ساعة في حمام مائي .
- نترك المحلول يبرد ثم نضيف بحذر حمض الكبريت H2SO4 الممدد إلى(1/4) للتحميض, نحرك, نسخن على مصباح بنسن المجهز بشباك معدني(لا نستخدم شباك الأميانت) حتى تذوب المواد الدسمة ويتشكل زيت واضح متجمع على سطح الخليط السائل نترك الخليط يبرد والمادة الصلبة المتشكلة هي الصابون التي يمكن فصلها بالترشيح العادي أو بحبابة فصل كبيرة , كما يمكن إحداث ثقب في المادة الصلبة بقضيب زجاجي ومنه نسحب السائل السفلي .
**مقاييس النوعية:
يجب على صانعو الصابون أن يحترموا نسب المزيج التفاعلي وذلك لعدة أسباب :
- الحصول على منتوج ذو جودة عالية ومطابق للمواصفات العالمية مما يؤدي إلى زيادة الطلب .
- له تأثير مباشر على الجلد حيث يؤدي إلى ظهور أمراض جلدية (لوجود المحاليل القاعدية والملونات والعطور).
- الصابون مادة قاعدية (PH يقارب 10 ) ، عند استعمله يؤدي إلى اضطراب حموضة الجلد (PH يقارب 5) في هذه الحالة ينصح باستخدام أنواع من الصابون المضاف اليه ملينات للبشرة (hydratants ).
- في الماء العسير ، جزيئات الصابون تتحد مع أيونات الكالسيوم أو المغنزيوم الموجودة به، فتتشكل رواسب من أملاح الكلسيوم (أو البوتاسيوم) الأمر الذي يعيق عملية التنظيف ولتفادي هذا الأشكال يضاف للصابون مواد أخرى تمنع الترسبات مثل EDTA .
صناعة الصابون الصلب بالطرق التقليدية
الطريقة الأولى:
1- نضيف الصود الكاوي إلى الكحول المخفف بالماء
2- نضيف إلى الخليط السابق 10 غرام دهون حيوانية
3- نسخن في حمام مائي لمدة من 30 إلى 40 دقيقة
4- نضيف الخليط الناتج إلى محلول مشبع من ملح كلور الصوديوم , نتركه يبرد
5- نسخن حتى الغليان لمدة 10 دقائق ثم نبرد في حمام ثلجي
6- الراسب العالق هو الصابون , نعطيه الشكل المناسب.
الطريقة الثانية:
** نضع في إناء كبيرالمواد التالية:
- 500 غ زيت زيتون أو زيت المائدة , - قطعة قلفونيا يبيعها العطار أو في محل الحلويات , - 250 غ بودرة التلك , - 250 غ دقيق.
* نترك الخليط يغلي لمدة 24 ساعة , نضيف الصود المنحل في الماء المالح , نستمر في التسخين والتحريك لمدة 5 دقائق.
* نصب الخليط في أصداف صغيرة تباع في محلات الحلويات , نترك الصابون يبرد لمدة 24 ساعة.
ماذا يمكن إستخلاصه من هاتين الطريقتين ؟ .
الدراسة السابقة خاصة بالأستاذ , يقدم منها ملخصا للتلاميذ يتماشى مع مستواهم
ويتطابق مع الأهداف المسطرة في البرنامج.
ملخص الدراسة السابقة:
1 - عرف التصبن
2 - ماهي المواد الأولية المستعملة في تحضير الصابون؟ .
3 - ماهي أنواع الصابون؟.
4 - ماهي مراحل التحضير؟ .
5 - ماهي الآثار الناجمة عن عدم احترام نسب المزيج التفاعلي ؟.
بعد مشاركة التلاميذ , الملخص يكون بشكل إجابة نموذجية عن الأسئلة السابقة.
التطبيق:
1. أرسم التركيب التفاعلي .
2. أنجز بحث توثيقي من مصادر إلكترونية للنمط الصناعي .
3. بين مقاييس النوعية .
الخميس 8 يناير 2009 - 18:03
