книги из ГПНТБ / Лунина М.А. Синтетические моющие средства пособие для учащихся
.pdfМ, А. ЛУНИНА
СИНТЕТИЧЕСКИЕ МОЮЩИЕ СРЕДСТВА
ПОСОБИЕ ДЛЯ УЧАЩ И ХСЯ
ИЗДАТЕЛЬСТВО «ПРОСВЕЩЕНИЕ» Мо с к в а 1967
^Контрольный эн*
ГОО. 1 |
ИЧНАЯ |
|
У |
■ .. |
ЛЕСНАЯ |
|
|
МА СССР |
54 |
|
//^ 4 éf |
1 - 1 0 |
5 |
W |
|
||
к т
Лунина М. А. |
|
|
|
Л-84 |
Синтетические моющие средства. |
Пособие для |
|
учащихся. М., «Просвещение», 1967. |
|
|
|
|
89 с. с илл. |
|
|
«В |
В школьном учебнике о синтетических моющих средствах написано: |
||
отличие от обычного мыла, порошки типа «Новость» хорошо моют |
|||
в |
жесткой и холодной воде, не теряют моющих |
свойств |
в кислой |
среде, не снижают качества шерстяных и шелковых |
тканей». |
Что это |
|
за вещества? Почему они могут заменить мыло? Какими физико-хи мическими свойствами они обладают, каков механизм их действия? На эти н многие другие интересные вопросы учащиеся найдут ответы в данном пособии.
В книге рассказано о применении моющих средств в металлургии, горно-рудной промышленности, сельском хозяйстве, в производстве ла-
тексов и красок, а также зубной пасты и различных кремов. |
|
Книга может |
служить ценным пособием при изучении отдельных i |
тем органической |
химии* |
2—5—3 |
541 |
|
|
360—67
ОТ АВТОРА
Химия принадлежит к наукам, основная цель кото рых — поиск новых путей познания природы. Современная химия включает в себя много отраслей, каждая из кото рых — самостоятельная область науки. Химия органичес кого синтеза принесла и приносит человечеству много поль зы. Достижения ее настолько прочно внедрены, что мы уже перестаем ощущать те преимущества, которые дает развитие этой области науки. Коллоидная химия — моло дая наука, объединившая данные, относящиеся к теории растворов, теории адсорбции и электрохимии, — оказалась мощным инструментом исследования, когда ее методами воспользовались химики, изучающие молекулы-гиганты, молекулы полимерных веществ. Именно на стыке коллоид ной химии и химии органического синтеза и открылись не ожиданные перспективы, которые сделали вопрос о мою щих средствах увлекательной задачей.
Сознательное творчество химика в этой области напо минает труд конструктора, соединяющего отдельные дета ли по задуманному плану при создании новой машины. Химик так же уверенно строит новые молекулы, вводя в
их состав определенные группы и придавая конечному продукту те свойства, которыми он должен обладать. Син тез моющих средств убедительно иллюстрирует широкие возможности современной химии, раскрывает удивительно яркие перспективы в решении важнейших народнохозяй ственных задач.
Г Л А В А I
ЖИРОВОЕ МЫЛО И СИНТЕТИЧЕСКИЕ МОЮЩИЕ ВЕЩЕСТВА
Стирка и мытье были известны во времена, весь ма отдаленные от нашей эпохи: в быту древних наро дов — египтян, халдеев, финикийцев, римлян. Более чем за две тысячи лет до нашей эры в горо дах Римской импе рии существовали превосходно оборудо ванные бани с бассей нами для плавания, с помещениями для принятия массажа и косметических про цедур. В римских ба нях для мытья тела
4
применяли отруби, соки растений и некоторые сорта моющих глин.
Впервые о получении мыла из жира и золы упо минается в трудах римского врача Галена (130— 200 гг. нашей эры). Промышленное производство мы ла в отдельных европейских странах, по-видимому, возникло в IX в.
В XIII в. на Руси мыловарение уже существова ло как вполне развитый промысел (например, в По волжье) и мыло стало даже предметом вывоза в дру гие страны.
Вместе с экономическим развитием общества рос ли и культурные потребности, что привело, в частно сти, к увеличению производства мыла во всем мире. Однако в дореволюционной России из-за слабораз витой техники производство мыла далеко не удовлет воряло потребностей населения. Так, в 1914 г. выра батывали всего 180 тыс. т мыла, главным образом на импортном сырье. Первая мировая война, граждан ская война и интервенция подорвали мыловаренное производство России.
5
В первые годы Советской власти мыловаренные предприятия были полностью восстановлены и корен ным образом переоборудованы. Были построены но вые мыловаренные предприятия: одними из первых пущены в ход завод «Новый мыловар» в Москве, за воды в Горьком и Воронеже. В 1940 г. производство мыла увеличилобь в 4 раза по сравнению с дорево люционным.
В годы Великой Отечественной войны советская мыловаренная промышленность потерпела большой урон. В послевоенные годы была полностью восста новлена промышленность, разрушенная в период на шествия фашистов. За первую послевоенную пяти летку (1946—1950 гг.) была достигнута и превышена довоенная производительность мыловаренных пред приятий, а в 1955 г. производство мыла составляло уже 150% по отношению к 1950 г. В настоящее вре мя существует ряд мощных жировых комбинатов, включающих и мыловаренные производства.
Мыло, которое мы используем для мытья и стирки, называют жировым, так как основным сырьем для его производства служат природные животные жиры (бараний, говяжий, свиной), особенно жир морских животных (тюлений, моржовый, китовый) и расти тельные жидкие масла (подсолнечное, хлопковое, льняное и др.). По своему химическому составу жи
6
ровые мыла являются солями различных органичес ких жирных (карбоновых) кислот.
В состав жиров входят органические высшие (с большим числом атомов углерода) жирные кислоты, которые называют также предельными, или насыщен ными. Общая формула жирных предельных кислот
С„Н2й0 2, где п — число |
атомов углерода. Например, |
лауриновая С ц Н г з С О О Н , |
пальмитиновая С 15 Н 3 1 С О О Н , |
стеариновая С 17 Н 3 5 С О О Н |
кислоты. Однако в жирах |
высшие кислоты находятся не в свободном состоянии, а в виде соединений — так называемых глицеридов.
В состав жидких растительных масел входят не предельные (ненасыщенные) высшие кислоты (точ нее, их глицериды); они содержат меньше водорода, чем предельные жирные кислоты. Общая формула их
СлНая-гОг. Например, олеиновая кислота С17Н 33 С О О Н , гексадеценовая СиНгдСООН; Растительные масла со держат также глицериды ненасыщенных высших кис
лот |
другого строения, |
например, |
линолевой |
|
С 17 Н 3 1С О О Н , линолеиновой С 17 Н 2 9 С О О Н |
и др. |
|||
ми |
Наряду с природными жира |
|
||
для производства |
жирового |
|
||
мыла используют нефть и ка |
|
|||
нифоль. В состав сырой нефти |
|
|||
входят органические |
кислоты, |
|
||
называемые нафтеновыми. Мы ло, получаемое на основе нафте новых кислот, — мылонафт — обладает хорошей моющей спо собностью, но имеет темный цвет и неприятный запах керо сина. Канифоль получают из со-
•ка хвойных деревьев: если сде лать надрез коры и наружных
7
слоев древесины хвойного дерева («подсечку»), то из надреза потечет прозрачная жидкая смола («живи ца»). Остаток после перегонки «живицы» — твердую смолу — называют канифолью. В составе канифоли содержится смесь органических смоляных кислот.
Процесс получения мыла заключается в действии едкой щелочи на жиры, при этом происходит реак ция омыления жиров. Омыление идет при нагревании в котле жира с едкой щелочью, поэтому производст во жирового мыла называют мыловарением. Едкие щелочи, которые применяют при мыловарении, это едкий натр МаОН, едкое кали КОН, также применя ют кальцинированную соду КагС03 и поташ К2СО3. На производство 1 т жирового мыла расходуется 90 кг едкого натра или 125—130 кг едкого кали.
Так как в состав природных жиров входят глице риды различных жирных кислот, то и жировое мыло представляет собой смесь натриевых или калиевых солей высших жирных кислот с преобладанием паль митиновокислых, стеариновокислых и олеиновокис лых солей. Если для мыловарения применяют жид кие растительные масла, то их предварительно гидри руют. Процесс гидрирования заключается в реакции присоединения водорода к молекулам ненасыщенных жирных кислот; в результате кислоты становятся на
сыщенными: |
|
С17Н,,СООН + Н2 |
С17НЭБСООН |
олеиновая |
стеариновая |
кислота |
кислота |
Гидрирование жиров идет в присутствии веществ, ускоряющих этот процесс, — катализаторов. Таким катализатором чаще всего служит мелко раздроблен ный металлический никель. После гидрирования жид
кие растительные масла пре вращаются в твердые жи ры — саломас. Этот продукт затем используется при мы ловарении.
Существуют различные способы варки мыла. В зависимости от сорта мыла
применяют тот или иной способ. При варке хозяйст венного (стирального) мыла жиры предварительно расщепляют обработкой их горячим водяным паром:
снг—сост |
сн2-он |
сн-сост + зн2о |
сн-он + зисоон |
СН2-СООВ |
I |
СН2-О Н |
высшая жир ная кислота
глицерид |
глицерин |
Жирные кислоты затем омыляют щелочью:
ВСООН + ЦаОН-^-ЖЮСЖа + Н20
жировое
мыло
Сорт мыла зависит от содержания в нем жирных кислот в виде натриевых или калиевых солей. Чем больше процент их содержания, тем лучше сорт мы ла. Мыло низкого качества — клеевое, содержит 40— 50% жирных кислот в виде натриевых или калиевых солей, мыло более высокого качества — ядровое — 60—63% жирных кислот. Самое высококачественное мыло — пилированное. Его получают из ядрового мы ла перетиранием на специальных пилирных маши нах. Содержание жирных кислот в нем составля ет 72%. Цифры 60 или 72 на кусках хозяйственного мыла обозначают процент содержания жирных кис лот в составе мыла.