【精品】肥皂的去污原理及合成洗涤剂调查报告.doc

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1、肥皂的去污原理及合成洗涤剂人们为了整洁、美观就要经常将衣服、被褥及日用餐具、茶具进行洗涤。因此，肥皂和各种各样的洗涤剂就和我们结下了不解之缘。肥皂的发明要比洗涤剂早得多，据说早在三千多年前，罗马城外的圣波山上，就被人们无意中制造出来了。在这座圣山上，人们燃烧贡品时，油脂顺势滴落到草木灰上成为最原始的肥皂，这些肥皂渗入到周围的粘土中。人们发现，当他们坐在这些粘土上，衣月艮沾上了粘土后反而比以前更容易洗干净。人们开始奉为圣土，后来才知道这是人们无意中的劳动收获。公元70年，罗马的学者蒲林尼描述了用山羊油脂和柴灰制造肥皂的过程。在这个过程中

2、要加入另一种东西一海盐。它能使肥皂浮在混合液上面，这就是我们今天所说的盐析作用。这个记载恐怕是对肥皂工业最早的描述了。由于当时产量很低，因而只能供有钱人使用，是污秽者的奢侈品。1791年法国化学家尼考尔斯-菜布兰兹用氯化钠水溶液电解制得氢氧化钠，从此以后，肥皂才成为平民百姓都用得上的东西。然而，并非每个人都知道肥皂是什么东西。从1811-1823年柴夫卢尔对肥皂产品进行研究后，令人满意地解释了什么是肥皂以及制造肥皂的化学反应。随着科学家弄清肥皂去污原理之后，各式各样的合成洗涤剂也就应运而生了。肥皂的制造：肥皂实际上是长链有机发酸的钠、

3、钾或三乙醇胺[N(CH2CH2OH)3]的盐。其它及酸的这些盐也是工业肥皂，但它们没有去污、清■洁作用。把动物脂肪或植物油跟氢氧化钠溶液按一定比率放在皂化锅内加热、把动物脂肪或植物油跟氢氧化钠溶液按一定比率放在皂化锅内加热、搅拌，使之发生皂化反应.反应完成后，生成的高级脂肪酸钠盐、甘油和水形成了混合物.再向锅内加入食盐细粒，搅拌，静置，则使高级脂肪酸钠从混合物中析出，浮在液面，从而跟甘油、食盐水分离.这个过程就叫做盐析.这样得到的肥皂含50%〜60%水，是糊状的。把它继续加热脱水，当剩下约30%水时就可以制成固体、糕状的棒，再把它风干

4、到只剩下10%~15%水分时，就可切成块。再进一步干燥到含水仅5%〜10%时就可作成粉末。上面的反应就可以解释古罗马人制造肥皂的过程。作祭品的动物脂肪中含有甘油三酸酯，柴灰的水解物中含有氢氧化钾或氢氧化钠，当它们一起被加热时脂肪就被分解生成少量的甘油和肥皂。天然原料制的肥皂使用4种脂肪：牛油、棕桐油、椰子油和橄榄油。有机酸要有洗涤本领必须含有9个碳以上的长链，而且洗涤本领随着碳链的增长而增强。然而，分子含18个碳以上的肥皂是不溶于水的，即使在热水中也不溶解。油酸（恰好含18个碳）是十分好的洗涤剂，因为它的顺式双链在第九和第十个碳原子之

5、间，即在分子的正中间。因此，含18个碳的肥皂具有较好的洗涤本领，而分子含12个碳的肥皂在水中的溶解性就增强了。由含18个以上碳的长链分子组成的肥皂只用作擦洗的填充剂。这种擦洗剂需要有去污本领而无须溶解性。自从肥皂去污原理被人们认识之后,人们就试图改进它们的姓能。因为肥皂存在不少弊病。例如，它在冷水中溶解得不好，在热水中才能较好地溶解，在酸性溶液中它不能很好地发挥洗涤作用，因为它在酸性溶液中会分解成不溶姓的酸性肥皂和脂肪酸的团块。另夕卜，肥皂会与水中的钙、镁、铝及铁等元素反应（生成所谓金属皂）。这就是盆、桶盛了肥皂水后出现环状污垢，织物

6、用肥皂洗后出现一层不明显的薄膜的原因。肥皂在软水中是很好的清洗剂。但遗憾的是我们日常生活中使用的水，尤其是广大农村所用的水常常是硬水。要改进肥皂的洗涤性能，化学家们就必须先弄清肥皂能去污的原理。去污的过程是用很薄的膜除去脏物和油污一这层薄膜把脏物带到溶液中，乳化或呈悬浮状除去。此外，作为洗涤剂要能降低水界面的表面张力，从而使洗涤液能渗入到织物细小的缝隙中，从而加快织物湿润的过程。事实上，大多数有机洗涤剂都制成偶级分子，分子是由12-18个碳原子组成的长链。一端含疏水基团（排斥水的），另一端是亲水基团（吸引水的）。那么，肥皂和洗涤剂是怎

7、样去污的呢？去污原理一个物质要具有去污能力，首先必须能降低溶液的表面张力。纯水的表面张力为每厘米272个达因。但作为有效的洗涤剂必须把表面张力降低到每厘米230达因，把表面张力降到这个值只需要很少洗涤剂就足够了。作用在一个水分子上的典型的作用力，可使水面上的分子进入溶液中一这就产生了表面张力。肥皂的分子被加到水中时，它会浮到水面上，因为在有机物的那端（疏水的）受极性的水分子所排斥。由于肥皂分子在水表面受水分子排斥，从而产生了一个对抗水分子相互吸引的力，结果就减少了表面张力。当肥皂水加到织物纤维中时，附在织物表面的油就聚成小油滴并离开织

8、物表面。肥皂中有机物的那一端溶解在油中并使它离开织物纤维。与此同时，水在下面不断蠕动，加快了油滴离开的速度。在棉纤维中的极性基团（如纤维素中的羟基-OH）能吸引水，使水扩散（渗透）整个织物。总的来说，除污去垢的反应大体是