拳貓今日分享《皂化反應~ 手工皂入門不難,但是讀它也不是太簡單…..=_=

化學原理就很煩,實作跟原理其實不大一樣。這位老師課程偏理論,以下是多年前拳貓上完課將老師的皂化反應介紹給大家,其他的就要自己再找囉~


一、肥皂是什麼?

肥皂是一種常見的界面活性劑。其分子的一端為負電且具高極性的親水性原子團,可與高極性的溶劑相互吸引而互溶,其後便是屬於低極性的碳鏈。通常在15個碳以上,露出帶負電的親水區便可將不溶於水的油滴帶到水中達到清潔效果。

油脂與NaOH反應,使油脂(一種酯類)水解成脂肪酸鈉(SOAP)和甘油(丙三醇)

◆反應式:C3H5(COOC17H35)3+3NaOH3C17H35C00Na+C3H5(OH)3

                  油脂                          硬脂酸鈉鹽(SOAP)                甘油

補充:C3H5為醇類

 

過程中會遇到的問題便是讓低極性的油脂與高極性的氫氧化鈉水溶液混和,否則反應便因二者分層而不易進行。因此我們在油脂和氫氧化鈉混和液中再加入乙醇,由於乙醇的極性介於二者之間,可拉近二者之間極性使之混和。產物中我們看到甘油,其實就是帶有3-OH基的醇類,而脂肪酸也帶有-COOH基,油脂便是甘油和長鏈脂肪酸形成的甘油脂,即為脂化反應。而皂化反應便是將油脂的脂類鍵結打斷,將甘油的H補上,並在脂肪酸的C=O鍵上的C補上

-OH,形成酸類-COOH基,便是脂類水解。

以上↑拳貓覺得這大概要知道一下啦~

 

羧酸鹽:

含有羧酸跟負離子(-COO-),在水中可溶的羧酸鹽類會解離為羧酸跟負離子和相應的陽離子,但多數羧酸是弱酸,因此鹼金屬羧酸鹽溶液大多呈鹼性。

 

*酸的特性

1.具弱酸性,可與活性大的金屬(exNa)產生氫氣。

2. 羧酸可與水產生氫鍵,故甲酸至丁酸能與水全互溶。高級酸(C10以上)為固體大多難溶於水。

3.脂肪酸不易被氧化,但甲酸、草酸均具還原性,因甲酸含有醛基,草酸含有C2O42-

4.與醇類進行酯化反應 RCOOH+R’OHRCOOR’+H2O


二、肥皂的化學性質:

‧鈉、鉀的水解反應

‧酯與脂:油脂屬於酯類化合物,具有酯的通性能夠水解。

‧油脂++水→皂+甘油

※皂化反應的反應式:

皂化反應插圖.png

看到這反應式,這麼多年了說真的早忘了…..=_=


Q何謂皂化反應呢?簡單說….

A:就是鹼(通常是氫氧化鈉)催化下的酯類被水解而生產出的醇和羧酸鹽,尤指油脂的水解。狹義的說,皂化反應僅限於油脂與氫氧化鈉/()混和,得到高級脂肪酸的鈉/鉀鹽與甘油的反應。

R基插圖.jpg

Q皂化反應。

A:.氫氧化鈉需先解離才能發生酯類的水解反應。(這反應只在油裡發生,皂化的由來)

   .沒有水就無法解離(液態),要先發生解離反應才能發生後面的水解反應。

 

補充:

1.氫氧化鈉在水裡解離/水解

2.鹼液攪拌

3.產生皂化

4.肥皂就產生了!

Q解離

ANaOH(氫氧化鈉)在水裡分解成鈉離子(Na+)與氫氧離子(OH+)

酯類水解插圖.jpg

 

Q水解

A:脂肪等酯類的水解稱為皂化

.水解的定義:

  1. 一般指鹽與水作用分解為酸和鹼的反應及多醣體和蛋白質等聚合物分解為單體的反應,稱水解。
  2. 酯與水作用生成酸與醇的反應,或水引起化合物分子內的分解反應也稱為水解。
  3. 廣義的水解指無機化合物或有機化合物與水的作用所引起的分解反應。

◇:脂肪等酯類的水解稱為鹼化or皂化。

以上↑皂化反應就是理論,看不懂,只要知道油脂++水→皂+甘油就可以了。


這裡拳貓想再介紹一下當時老師上課說的一個酸敗反應式。手工皂通常都是小鍋製作或是家庭製作,要放抗氧化劑的機率不高。

肥皂會過期嗎?個人覺得不太會,但它有可能酸敗,但基本上是能使用的。

Q:酸敗的原因?

A:外在因為空氣、水、濕度、光、溫度、微生物、金屬離子等等……

內在因化學因素,可能因油脂在水解產生油離脂肪酸,其中不飽和脂肪酸雙鏈受到空氣中氧化作用而發生反應。

氧化反應生成的過氧化物,醛和羧酸….會引起產品變質(ex:顏色改變、味道變淡、油耗….)使pH值下降,也會使皮膚發炎、刺激等。

酸敗反應式插圖.jpg

 


以下有當年拳貓上課時的參考資料,其實拳貓上很多課有些老師是不准拍照不准錄影的()

皂化反應

皂化反應

皂化反應

皂化反應

皂化反應

皂化反應

皂化反應

皂化反應

不過老師算大方,不只傳道、授課解惑也,還讓學生拍照(哭啊……)

老師的經歷簡單介紹:

.曾擔任「松柏手工皂工坊」負責人

.新北市手工藝職業工會顧問、講師。

.肥皂工廠實習、顏料化工廠—RD、物性、化性測試,環境工程技師事務所-汙水處理廠代操所,水質化驗、餘氯、CODBODpH、等測試,水電管路計算、申請送審。


以上資料來自:

‧拳貓自己去上課- 課程講義by:郭松柏老師,當時「松柏手工皂工坊」負責人。

皂化反應   皂化反應  皂化反應

 

講義內容資料參考書籍出處,以上。

 

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