Сабын және синтетикалық жуғыш заттаp

Сабын — жоғары карбон қышқылдарының тұздары RCOOMe. Сабынның құрамына пальмитин С15Н31СООН және стеарин С17Н35СООН қышқылдарының тұздары (негізінен, натрий мен калий тұздары) кіреді және оның суда ерігіштігі құрамындағы металл катионына байланысты болады. Калий тұздары суда натрий тұздарына қарағанда жақсы ериді, ал магний, кальций, барий тұздары суда ерімейді.
Сұйық сабынның құрамына калий, қатты сабынның құрамына натрий катиондары кіреді.
1. Сабын алу. Сабындану реакциясын майды натрий гидроксидімен немесе натрий карбонатымен қыздыру арқылы жүргізеді. Реакция нәтижесінде глицерин мен жоғары карбон қышқылының натрий тұзы (сабын) түзіледі:
май + NaOH → глицерин + сабын
Түзілген сабынды бөліп алу үшін реакция өнімдеріне натрий хлоридін қосады, сонда сабын қоспаның бетіне қалқып шығып, глицерин астында қалады. Сабынды жинап алады және пішін береді.
Сабын жасағанда жоғары май қышқылы тұзынан (RCOOMe) басқа оған — хош иісті заттар, бояулар, антисептиктер және т.б. заттар қосады.
2. Соңғы кезде майды үнемдеу мақсатында сабын алу үшін мұнай өнімдері құрамындағы көмірсутектерден карбон қышқылын алады:
2С36Н74 + 5O2 → 4С17Н35СООН + 2Н2O
Түзілген қышқылдарды бейтараптау арқылы сабын алынады:
С17Н35СООН + NaOH → C17H35COONa + Н2O (натрий стеараты (қатты сабын))

С17Н35СООН + Na2CO3 → C17H35COONa + Н2O + СO2 (натрий стеараты)

Карбон қышқылы тұздарының (сабынның) гидролизі кезінде сілті түзіледі:
С17Н35СОО- + Na+ + НОН → С17Н35СООН + Na++ ОН-
Сілті майлы заттарды ыдыратады, ал карбон қышқылы — беттік белсенді зат (ББЗ) (43-сурет). Ол екі сұйықтың немесе сұйық пен газ шекарасында беттік керілуді төмендететін зат. ББЗ болу үшін оның құрамындағы топтар әр түрлі затпен әрекеттесуі керек. Карбон қышқылы молекуласының беттік белсенді заты су мен органикалық сұйықтық шекарасында. Карбон қышқылында гидрофобты ( — су және phobos — қорқады) көміртек қалдығы және гидрофильді ( — су және рһіlіо — сүйеді, ұнатады) карбоксил тобы бар.
44-суретте сабынның жуғыш қасиеті көрсетілген. Сабын молекуласы екі бөліктен тұрады, көмірсутек тізбегі майдың құрамында, ал —COONa+ тобы суда болады.

Сабындардың жуғыш қасиеті — жуылатын беткейлердегі жабысқан кір бөлшектерін эмульсия, суспензия түріне ауыстыра алатын мүмкіндігіне байланысты.
Кермек суда сабын "іріп кетеді" де, кір ашылмайды. Себебі кермек суда карбон қышқылының кальций, магний тұздары тұнбаға түседі:
2C17H35COONa + СаСl2 → (С17Н35СОО)2Са↓ + 2NaCl
Сабынның суда еруі кезінде жоғары қышқылдармен сілті түзе гидролиздену процесі бірге жүреді. Бұл жағдай матаға зиянды әсерін тигізеді:
C17H35COONa + Н2O → С17Н35СООН +NaOH
Жоғары карбон қышқылдары тұздарының қолданылуы жуғыш заттар ретінде шектелмейді. Кальций тұзын мұнай майларына қосып, солидол жағар майын алады. Тығыз маталарды алюминий сабынымен (тұзымен) өңдеп, су өткізбейтін брезенттер жасайды. Қорғасын, марганец сабындарын майлы бояулар дайындағанда пайдаланады.
Қазіргі кезде синтетикалық жуғыш заттар кеңінен қолданылуда. Синтетикалық жуғыш заттар (СЖЗ), негізінен, алкилсульфаттардың натрий тұзынан тұрады. RO — SO2— ONa. R — құрамында 8—18 көміртек атомы бар көмірсутек радикалы.
СЖЗ алу үшін әуелі спирт пен күкірт қышқылын әрекеттестіріп, күкірт қышқылының күрделі эфирін алады:
R — OH + HO — SO2— OH → R — О — SO2 — OH + H2O
Түзілген алкилсульфаттан күрделі эфирдің натрий тұзын алады:
R — О — SO2 — OH + NaOH → R — O — SO2— ONa + H2O
СЖЗ күкіртсутектің ұзын тізбегі (R) мен ерігіш функционалдың топтан тұратындықтан, сабын сияқты жуғыштық қасиеті жоғары. Сабыннан айырмашылығы — кальций мен магний тұздары ерігіш болғандықтан, жуғыштық қасиетін кермек суда да жоймайды.
Синтетикалық жуғыш заттар өте баяу айырылады, сондықтан табиғатқа, қоршаған ортаға, тірі организмдерге зиян тигізуі мүмкін. Сол себепті акаба (кір) суларды тұндырғыштарда тұндырып, балдырларда болатын биологиялық бактериялар көмегімен тотықтыру арқылы тазалайды. Бұл кезде органикалық заттарды көмірқышқыл газы мен суға дейін ыдыратады. Алкилсульфаттар мен алкилсульфонаттарды ыдырататын бактериялар штамдары әзірленген, осылар арқылы микробиологиялық тазарту іске асады.
Сабындар жоғары карбон қышқылдарынъш (палъмитнн және стеарин) калий және натрий тұздары. Сабындар қатты және сұйық болады. Сабын кермек суда "іріп" кетіп, кір ашылмайды. Синтетикалық жуғыш заттардың кір алғыштығы сабыннан жоғары, бірақ қоршаған ортаға зиян тигізуі мүмкін.Химия: Жалпы білім беретін мектептің жаратылыстану-математика бағытындағы 11-сыныбына арналған оқулық / Ә. Темірболатова, Н. Нұрахметов, Р. Жұмаділова, С. Әлімжанова. – Алматы: «Мектеп» баспасы, 2007. – 352 бет, суретті. ISBN 9965-36-092-8
Дереккөздер

Санат:Химия