Мило - Хімічна енциклопедія - будова, реакція, вода, використання, назва, молекула, Історія мила

Мило - це засоби для чищення, які зазвичай виготовляються шляхом взаємодії лугу (наприклад, гідроксиду натрію) з жиром або жирними кислотами, що зустрічаються в природі. В результаті реакції утворюються натрієві солі цих жирних кислот, які покращують процес очищення, роблячи воду кращою для виведення жирних плям зі шкіри, волосся, одягу та майже всього іншого. Мило було надзвичайно корисним речовиною, яка допомагає чистити тіло та майно.

Історія мила

Відкриття мила передує записаній історії, яка сягає приблизно шести тисяч років. Розкопки стародавнього Вавилону виявили циліндри з написами для виготовлення мила близько 2800 р. До н. Е. Пізніші записи з Давнього Єгипту (близько 1500 р. До н. Е.) Описують, як тваринні та рослинні олії поєднувались з лужними солями для отримання мила.

Згідно з римською легендою, мило отримало свою назву від гори Сапо, де жертвували тваринами. Дощ змивав жир із жертвопринесених тварин разом із лужним дерев’яним попелом від жертовних пожеж у річку Тибр, де люди знаходили, що суміш допомагає чистити одяг. Цей рецепт приготування мила був відносно незмінним протягом століть: американські колоністи збирали та варили тваринний жир (топлений жир), а потім змішували його з лугом поташ розчин, отриманий з накопиченого золи твердих порід деревини в результаті їх зимових пожеж. Так само європейці виготовили щось, відоме як кастильське мило, використовуючи оливкову олію. Лише з середини XIX століття процес став комерціалізованим, а мило стало широко доступним на місцевому ринку.

Хімія мила

Основна структура всіх мил, по суті, однакова, складається з довгого гідрофобного (бояться води) вуглеводневого «хвоста» та гідрофільної (водолюбивої) аніонної «головки»:

Довжина вуглеводневого ланцюга ("n") залежить від типу жиру або олії, але зазвичай досить довга. Аніонний заряд на карбоксилат головка зазвичай збалансована або позитивно зарядженим катіоном калію (K +), або натрієм (Na +). При виготовленні мила тригліцериди в жирі або оліях нагріваються у присутності сильної лужної основи, такої як гідроксид натрію, утворюючи три молекули мила на кожну молекулу гліцерину. Цей процес називається омиленням і проілюстрований на малюнку 1.

Як і синтетичні миючі засоби, мило є "поверхнево-активними" речовинами ( ПАР ) і як такий покращує очищення води. Вода, хоча і є загальним розчинником, на жаль, також є речовиною з дуже високим поверхневим натягом. Через це молекули води, як правило, воліють залишатися разом, а не змочувати інші поверхні. Поверхнево-активні речовини працюють, зменшуючи поверхневий натяг води, дозволяючи молекулам води краще змочувати поверхню і тим самим підвищуючи здатність води розчиняти брудні, жирні плями.

Вивчаючи, як працює мило, корисно врахувати загальне правило природи: "подібне розчиняється подібне". неполярний гідрофобні хвости мила є ліпофільний ("маслолюбивий") і тому вкладається в жир та оливи, які допомагають бруду та плямам прилипати до поверхонь. Однак гідрофільні головки залишаються оточеними молекулами води, до яких вони притягуються. Оскільки все більше і більше молекул мила вбудовуються в жирну пляму, вони з часом оточують і виділяють дрібні частинки жиру і утворюють структури, звані міцелами, які піднімаються в розчин. У міцели хвости молекул мила орієнтовані до жиру та всередину жиру, тоді як головки спрямовані назовні у воду, в результаті чого емульсія частинок мильної жиру, зважених у воді.

При перемішуванні міцели розсіюються у воді і видаляються з раніше брудної поверхні. По суті, молекули мила частково розчиняють жирне пляма, утворюючи емульсію, яка витримується у воді до тих пір, поки її не можна змити (див. Рисунок 2).

Наскільки добре мило, воно не ідеальне. Наприклад, вони погано працюють у жорсткій воді, що містить іони кальцію та магнію, оскільки солі мила кальцію та магнію нерозчинні; вони, як правило, зв’язуються з іонами кальцію і магнію, з часом випадаючи в осад і випадаючи з розчину. Роблячи це, мило фактично забруднює поверхні, які вони були призначені для очищення. Таким чином, мило в сучасних розчинах для чищення значною мірою замінено синтетичними миючими засобами, які мають сульфонатну (R-SO 3 -) групу замість карбоксилатної головки (R-COO -). Сульфонатні миючі засоби, як правило, не осідають з іонами кальцію або магнію і, як правило, більш розчинні у воді.

Використання мила

Незважаючи на те, що популярність мила знизилася завдяки чудовим миючим засобам, одне з основних видів використання тваринного салу все ще використовується для виготовлення мила, як і в минулі роки. Окрім здатності чистити, мило застосовувалось і в інших програмах. Наприклад, певне мило можна змішувати з бензином, отримуючи желатиновий напалм - речовину, яка горіє повільніше, ніж чистий бензин, коли запалюється або вибухає у війні. Мило також використовується в «консервованому теплі» - комерційній суміші мила та спирту, яку можна підпалити та використовувати для приготування їжі або забезпечення тепла. Загалом, мило є надзвичайно корисною речовиною, як це було протягом тисяч років.