نحوه تهیه انواع صابون

به درستی معلوم نیست که چه کسی و یا کدام قوم یا کشوری ، اولین بار صابون را تهیه و یا استفاده از آن را آغاز کرد .از زمان های بسیار دور ، بشر در یافته بود که از اختلاط مواد چرب و خاکستر حاصل از سوختن گیاهان موادی حاصل میشود که خاصیت پاک کنندگی دارد . آنچه روشن و بدیهی است این است که ایرانیان پیش از یونانیان و رومیان ، به خواص صابون و استفاده از آن در نظافت و استحمام پی برده بودند .  در اروپای قرون وسطی ، شهر مارسِی در فرانسه به صورت مرکز صابون سازی در آمده بود . در آن زمان  برای تهیه صابون ، ابتدا از دانه های روغنی نظیر زیتون و خاکستر گیاهان  استفاده می کردند و بعد روغن های حیوانی مورد استفاده قرار گرفت ،آهک نیز کاربرد پیدا کرد و کیفیت صابون روز به روز بهتر شد .

مقدمه :

کثیف بودن به این معنی است که چیزی در جای درست خود نباشد.سس گوجه فرنگی به عنوان یک ماده غذایی خوشمزه و مقوی شناخته می شود ولی روی پیراهن شما یک کثیفی است . تعداد زیادی عوامل پاک کننده وجود دارند که می توانند بدون آسیب رساندن به پیراهن ، کثیفی را حذف کنند . از ان جمله می توان به صابون ها اشاره کرد . صابون ها از دوران باستان تا کنون بر اساس یک نسخه ساخته شده است و آنچه که تازگی دارد خلوص بیشتر صابون و پیشرفت هایی است که به واسطه افزودن مواد مختلف درقدرت پاک کننده گی آن ایجاد کرده است.

تاریخچه :

به درستی معلوم نیست که چه کسی و یا کدام قوم یا کشوری ، اولین بار صابون را تهیه و یا استفاده از آن را آغاز کرد .از زمان های بسیار دور ، بشر در یافته بود که از اختلاط مواد چرب و خاکستر حاصل از سوختن گیاهان موادی حاصل میشود که خاصیت پاک کنندگی دارد . آنچه روشن و بدیهی است این است که ایرانیان پیش از یونانیان و رومیان ، به خواص صابون و استفاده از آن در نظافت و استحمام پی برده بودند .  در اروپای قرون وسطی ، شهر مارسِی در فرانسه به صورت مرکز صابون سازی در آمده بود . در آن زمان  برای تهیه صابون ، ابتدا از دانه های روغنی نظیر زیتون و خاکستر گیاهان  استفاده می کردند و بعد روغن های حیوانی مورد استفاده قرار گرفت ،آهک نیز کاربرد پیدا کرد و کیفیت صابون بدین ترتیب روز به روز بهتر شد .

صابون چیست ؟

صابون ها نمک های سدیم یا پتاسیم اسید های چرب به فرمول +CH3-(CH2)n-COO-Na هستند . که در آنها n >10   می باشد. اسید های چرب از جمله اسید های آلی هستند که در روغن های گیاهی یا در چربی حیوانات یافت می شوند .این ترکیبات دارای یک زنجیره ی هیدرو کربنی سیر شده یا سیر نشده بزرگ با ۱۲ تا ۱۸ اتم کربن هستند . چربیهایی که مولکل اسید چرب آنها کمتر از۱۲ یا بیشتر از  ۱۸  اتم کربن داشته باشند در تهیه صابونها کاربردی ندارند ، زیرا در مورد اول ، صابون حاصل بر پوست اثر نا مطلوب می گذارد ، فرار و دارای بوی نا مطلوب خواهد بود ودر مورد دوم ،صابون حاصل در آب حل نمی شود.  در حقیقت نمک  سه اسید چرب استئاریک ، پالمیتیک، اولئیک در ساختار صابون وجود دارد .

مواد اولیه لازم برای تهیه صابون :

مواد اولیه لازم برای تهیه صابون را میتوان به سه قسمت تقسیم کرد :

الف : مواد چرب : چربیها از دسته گلیسیرید ها –  اسید های چرب – هستند ومهمترین آنها که در تهیه صابون بکار میروند عبارتند از :

۱- چربی گاو و گوسفند که تقریبا نصف چربی مصرفی در صابون سازی را شامل میشود و صابون حاصل جزء صابون های مرغوب میباشد

 ۲- روغن نارگیل  که حدود ۱۵% چربی مصرفی در صابون سازی را تشکیل میدهد . اهمیت آن دراین است که صابون حاصل از آن  در آب خوب حل می شود و حتی در آب دریا به خوبی کف میکند

۳- روغن نخل که در تهیه صابون حمام و دستشویی کاربرد فراوان دارد

۴- روغن زیتون که در تهیه صابون های نرم و صابون مایع پتاسیم بکار میرود

۵-روغن پنبه دانه که برای تولید صابون های ارزان قیمت از آن استفاده میشود

ب : مواد قلیایی  که شامل هیدروکسید سدیم ،هیدروکسید پتاسیم یا کربنات سدیم است

مهمترین ماده قلیایی که در تهیه صابون ها به کار می رود سدیم هیدروکسید است که برای صابون های مرغوب ، از الکترو لیز محلول سدیم کلرید بدست می آید البته در صنعت ا ز سدیم کربنات نیز در تهیه صابون استفاده میشود که در این صورت باید گاز دی اکسید کربن را با حرارت دادن خارج کرد . کاربرد  این دسته از مواد قلیایی منجر به تولید صابون جامد می شود.  چنانچه هدف ، تولید صابون های مایع باشد بجای سدیم هیدروکسید در ترکیب صابون از  پتاسیم  هیدروکسید استفاده میشود .

ج : مواد افزودنی:   علاوه بر مواد فوق مواد افزودنی دیگری را نیز به صابون ها می افزایند این دسته از مواد برای اهداف زیر به صابون  اضافه میشوند :

 ۱- برای پر کردن و ارزانتر تمام شدن صابون ها ( مانند پودر ذرت ، مواد سلولوزی  ، خاک های کلوئیدی و…)

۲- برای افزودن خاصیت پاک کنندگی صابون

۳- برای کاربرد های ویژه صابون

مانند  کربنات سدیم ، فسفات سدیم و سیلیکات سدیم که موجب محافظت نسبی صابون در مقابل یون های سخت کننده آب گشته همچنین ، بر اثر هیدرولیز ، محیط را بازی کرده و باقیمانده اسید را به صابون تبدیل میکند.

دلیل پاک کنندگی صابون چیست ؟

عمل پاک کنندگی صابون ها را می توان با توجه به ساختار مولکولی و خاصیت امولسیون کنندگی آن توضیح داد. بیشتر الودگی ها را ترکیبات چربی و روغنی تشکیل می دهند و برای زدودن آنها معمولا از صابون استفاده می شود .صابون ها از دو جزء آبگریز (رادیکال هیدروکربنه  CH3-(CH2)n-

( و آبدوست ( سرنمکی صابون +COO-Na – ) تشکیل شده اند . بنابر این مولکولهای صابون از طرفی قابلیت انحلال در آب و از طرف دیگر قابلیت حل نمودن چربیها را دارند هر گاه در سیستم آب –  روغن مولکول های صابون وجود داشته باشد این ترکیب میان دو مایع دخالت می کند و موجب آمیختن آنها با یکدیگر می شود ،  در واقع  ، زنجیره هیدروکربنی که ساختار غیر قطبی آلی دارد ،  به آسانی با مولکولهای چربی که آنها نیزغیر قطبی هستند  می آمیزد در حالی که گروه شدیدا قطبی    +COO-Na   که بخش آبدوست صابون را تشکیل می دهد به علت آب پوشیده شدن وارد لایه آبی می شود و بدین ترتیب مولکولهای صابون در فصل مشترک روغن- آب قرار می گیرند . در این صورت چربی در اثر تکان و بهم خوردن مایع به ذررات کوچک شکسته شده و با مولکولهای صابون آبپوشیده می شوند ، در این حالت اگر اب و صابون به اندازه کافی باشند روغن از سطح مورد نظر شسته می شود

مراحل تهیه صابون :

‌این مراحل را میتوان به صورت زیر در نظر گرفت :

 ۱- ذوب کردن چربی و انتقال آن به مخزن و افزودن هیدروکسید سدیم

۲- انتقال مخلوط به دیگ صابون پزی و گرم کردن مخلوط

۳- اضافه کردن نمک ( به صورت پودر یا محلول ۱۰ درصد ) به منظور سهولت جدا شدن صابون و تکمیل عمل صابونی شدن

۴- جدا کردن پساب صابون از طریق سانتریفیوژ کردن

۵- اضافه کردن مواد افزودنی

۶- سرد کردن و منجمد کردن خمیر صابون و قالب گیری آن

۷- خشک کردن قالب ها ، قطعه بندی ،مهر زنی و دسته بندی

۸- تبخیر پساب صابون ، جدا کردن گلیسیرین و استفاده از نمک باز یابی شده

انواع صابون از نظر حالت :

 صابون ها را از نظر حالت می توان به سه نوع تقسیم کرد :

۱- صابون جامد یا قالبی

۲- صابون خمیری

۳- صابون مایع

تفاوت صابون های جامد و مایع در  چیست ؟

تفاوت این دو نوع صابون در نوع ماده قلیایی استفاده شده  در تر کیب آنها می باشد . چنانچه ماده قلیایی استفاده شده در تر کیب صابون سدیم هیدروکسید باشد صابون حاصل جامد ، و چنانچه ماده قلیایی مصرفی پتاسیم هیدروکسید باشد صابون حاصل مایع خواهد بود

انواع صابون از نظر نوع مصرف :

 صابون ها را از نظر نوع مصرف آنها، میتوان به چندین نوع تقسیم کرد

 ۱- صابون های  حمام و دستشویی (صابون سخت)

 در این نوع صابون ها ، برای رعایت نکات بهداشتی مربوط به پوست بدن و موی سر، مواد قلیایی را به حد اقل کاهش داده ، مواد پرکننده طبیعی و خنثی ، مواد معطر ، رنگی ،و نرم کننده های پوست نیز به آنها افزوده میشود

۲- صابون های رختشویی

۳- صابون های طبی

۴- صابون های ساینده

۵- صابون های ویژه ی آبهای سخت

۶- صابون شفاف

 از سال ۱۹۳۰ با پیشرفت علم شیمی پاک کننده های غیر صابونی ( سنتزی ) به بازار عرضه شدند . در این پاک کننده ها به جای گروه کربوکسیل صابون ، گروه های دیگری از جمله گروه سولفونات به کار گرفته شده است  .  این نوع پاک کننده ها با کاتیون های موجود در آب سخت واکنش نمی دهند  و در اب سخت نیز به خوبی کف می کنند . میدانید که در آب سخت غلظت بالایی از یون های کلسیم Ca و منیزیم Mg وجود دارد . وقتی صابون در این نوع آب وارد می شود ، یون های منیزیم و کلسیم جاذبه قوی با قسمت یونی صابون بر قرار می کنند و جایگزین یون های سدیم یا کلسیم در آن شده ،  صابون نا محلول تشکیل می دهند ،  یعنی  در حضور این یون ها نمک های نا محلول تشکیل شده رسوب ایجاد می گردد.  از آنجایی که این گونه رسوب ها خاصییت تمیز کننده گی ندارند به لباس های شسته شده می چسبند و حضورشان نا مطلوب است  در صورتی که گروه سولفونات+SO3-Na-  بر خلاف گروه کربوکسیل COOֿ – با یون های کلسیم و منیزیم ،  ترکیب های محلول می دهد و در آب سخت خوب کف می کند ، در  نتیجه پاک کننده های سنتزی در مقایسه با صابون ها در آب سخت موثر تر هستند .  ساختار پاک کننده های سنتزی شامل یک گروه هیدرو کربنی غیر قطبی محلول درروغن و یک گروه محلول در آب است که بخش قطبی را در پاک کننده  تشکیل می دهد . در این نوع پاک کننده ها چربی که خود ترکیبی غیر قطبی است  به زنجیر آلکیل می چسبد و گروه سولفونات که انتهای باردارشوینده را تشکیل میدهد سبب حل شدن چربی در آب میشود .

در این دسته ازپاک کننده ها گروه های قطبی آب دوست شامل گروه های فسفات ، سولفات و سولفونات ها هستند اولین پاک کننده های سنتزی سدیم آلکیل سولفات ها بوده اند .که از آن جمله میتوان به سدیم لاریل سولقات با فرمول عمومی ROSO3Na  به عنوان یک شوینده سنتزی اشاره کرد که در آن R یک رادیکال آلکیل با طول زنجیر بین ۱۴-۱۲ کربن می باشد این مواد به خاطر همین خاصیتشان  کاربرد گسترده ای در تهیه مواد آرایشی و بهداشتی دارند.

نویسنده: حامد روحی دانشجوی دکتری شیمی آلی

ناشر (منبع): پرتال شیمی ایران