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洗劑與化學 part 1
【原文翻譯---By容億樂活手工皂】
要了解如何達到有效的清潔,具備肥皂和洗滌劑化學的基本知識是相當有幫助的。
水是個常常被用在清潔用途的液體,它有一種被稱為表面張力的屬性。 在水中,每個水分子四周會被其他水分子包圍並吸附著。 然而,在水與空氣或其他物質的界面或表面的上,表面的水分子們只有在水裡的那一面被其他水分子包圍吸附。這會使表面的水分子會受到一股吸入水中的力量,這現象就稱為表面張力。這種張力使水在物品表面(玻璃,織物)形成水珠,此種現象會減緩物品表面潤濕的速度也會抑制清洗過程的進行。把水滴到檯面上就可以看到表面張力的作用:水滴將會維持形狀,並不會散開。
在清潔過程中,表面張力必須被減低,水才能夠擴散並濕潤表面。可以有效達成這種作用的化學物品,稱之為表面活性劑或是界面活性劑。有人稱它們可以把水變的更『濕』。
界面活性劑在清潔上還執行其他重要的功能,諸如鬆動,乳化(將物質分散到水中),以及將污垢維持於懸浮液中直到被沖洗掉。表面活性劑也可以提供鹼性用以去除酸性汙垢。
表面活性劑可依他們在水中的離子(電荷)性做分類:陰離子型(負電荷),非離子型(零電荷),陽離子型(正電荷)和兩性型(正電荷或負電荷) 。
肥皂是一種陰離子表面活性劑。 其他陰離子以及非離子表面活性劑是在現今洗滌劑中的主要成分。 現在讓我們更深入了解表面活性劑的化學性質。
肥皂
肥皂是脂肪酸的水溶性鈉或鉀鹽。 肥皂是由油脂或其脂肪酸與強鹼化學反應而成。

首先讓我們看看脂肪、油和鹼的組成,然後我們會重溫肥皂製程。
脂肪與油
在肥皂製作中所使用的油脂來自於動物或植物。每一種脂肪或油都是由數種不同的三酸甘油脂所結合成的獨特混合物。

在一個三酸甘油脂分子中, 3個脂肪酸分子被1個甘油分子吸附。 三酸甘油脂的種類有很多,每一種都有其特定的脂肪酸組合。

脂肪酸是油脂成分中被用來在製作肥皂的部分。 脂肪酸是弱酸,包含兩部分:
由一個氫(H)原子,兩個氧(O)原子,和一個碳(C)原子組成的羧酸基,再加上一條連接到羧酸基的長烴鏈。 一般來說,它是一個長直鏈的碳(C)原子各載有兩個氫(H)原子。

鹼是一種鹼金屬(如鈉或鉀)的可溶性鹽類。本來,用在肥皂製作中的鹼是來自於植物的灰燼,但現在已採工業化生產。今天,一般所稱的鹼(alkali),在化學上是一種鹼基(base)(酸的相反),會與酸性反應並中和。

在肥皂製作中最普遍使用的鹼是氫氧化鈉(NaOH) ,也稱為苛性鈉;氫氧化鉀(KOH),也稱為苛性鉀。
肥皂是如何製作的?
油脂的皂化是最廣泛使用的肥皂製作方式。 這種方法包括加熱油脂和與液鹼反應而產生肥皂和水(淨肥皂)以及甘油。
其他的肥皂製作方式,主要是是以鹼中和脂肪酸。將油脂在高壓蒸汽中水解(分裂),以產生脂肪酸和甘油。脂肪酸經蒸餾純化後接著與鹼中和產生肥皂和水(淨肥皂) 。
當做皂的鹼是用氫氧化鈉時,形成的是鈉皂。鈉肥皂是“硬”香皂。 當做皂的鹼是氫氧化鉀時,則形成鉀皂。鉀肥皂較軟,它可以在一些液體洗手皂和刮鬍霜中被發現。
肥皂分子的羧酸端會被水分子吸附。這就是所謂的親水性(water-loving)端。而烴鏈會吸引油和脂但排斥水。這就是所謂的疏水性(water-hating)端。
水的硬度如何影響清潔力
雖然肥皂是一個很好的清洗劑,但在硬水中使用時其效果會減低。水的硬度是因為含有礦物鹽(主要是鈣( C a),鎂(Mg),但有時也有鐵( F e)和錳( M n))所造成。礦物鹽與肥皂反應會形成一種不溶性的沉澱物,稱為肥皂膜或皂垢。

肥皂膜不易被沖洗掉。 它會很容易殘留下來,並在服裝上產生明顯沉積物,並且使衣物纖維僵硬。 它也會附著於浴缸、洗手檯和洗衣機的內部。


肥皂會因為與硬水中的礦物質反應形成肥皂膜而耗損。這將減少肥皂有效清洗的數量。 即使當衣服在軟水中清洗,一些衣服上汙垢也會導入的硬性礦物,使肥皂的功效打折。肥皂分子不是很多方適用,也無法適用於今日各種多變的纖維、洗衣溫度和水質條件。

點閱:6284 回應:0 發佈時間:2008-07-17 11:53:36    




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