Sapunul

I. Istoric

Curatirea dateaza din timpuri preistorice, omul primitiv traind in apropierea apei deoarece descoperise ca aceasta "spala murdaria". Evolutia civilizatiei a dus la aparitia unui material mai eficient pentru acest scop - sapunul primitiv. Dovezi arheologice dateaza din 2800 i.Hr. In timpul excavarii ramasitelor Babilonului o

Fig.1: Sapun (comteche.com)

substanta similara sapunului a fost gasita in vase cilidrice. Inscriptiile de pe acesti cilindrii descriu procesul de productie al acesteia, dar nu se refereau la scopul sau. De-a lungul istoriei forme diverse ale sapunului au fost folosite. Pentru egipteni era o combinatie de uleiuri animale si vegetale cu saruri alcaline care dadea nastere unui material asemanator sapunului folosit pentru tratarea bolilor de piele, dar si pentru spalat precum atesta "Papirusul evreilor" (un document medical). Grecii isi curatau corpul cu clei si nisip si apoi se ungeau cu ulei. Datorita romanilor imbaiatul a devenit popular. Baile publice erau alimentate cu apa prin apeducte. Imbaiatul zilnic era un obicei in Japonia in Evul Mediu si in Irlanda, piscinele cu apa calda erau populare locuri de intalnire in serile de duminica. Declinul Imperiului Roman a dus la declinul obiceiului de imbaiere ceea ce a contribuit la aparitia marilor epidemii din Evul Mediu si mail ales a "Mortii negre" din secolul al XIV-lea. Ca urmare, in 1700 d. Hr. fabricarea sapunului devenise in Europa o indeletnicire. Astfel se puteau gasi mai multe tipuri de sapunuri: pentru imbaiat, pentru par, barbirit, lenjerii. In Italia, Spania si Franta erau manufacturi unde se producea sapun din uleiul de masline. In Anglia s-a inceput fabricarea sapunului in secolul al XII-lea. In coloniile Americane s-a facut comert cu sapun din 1608. Sapunul primitiv era prezent si in viata religioasa, reprezenta sanatate si purificare. Pentru Israieliti era esential, lucru predicat si de Moise in lectiile sale. Acesta consta intr-un amestec de ulei cu resturi de lemn si de plante.

Un pas major a fost facut de chimistul francez Nicholas Leblanc in 1791 care a inventat o modalitate de a face carbonat de sodiu din sarea alimentara. Amestecat cu grasimea forma sapunul. Douazeci de ani mai tarziu s-a nascut sapunul modern odata cu descoperirea lui Michel Eugene Chevreul, un alt chimist francez, a naturii chimice a grasimilor, a glicerinei si a acizilor grasi. Alta descoperire importanta a fost amoniacul care era extras din sarea alimentara (clorura de sodiu) pentru a obtine soda. A fost inovatia lui Ernest Solvay.

II. Surse de sapun

Principalele surse de sapun sunt grasimile animale si vegetale. Consumul mare de sapun a impus si gasirea altor surse de acizi grasi decat grasimile animale. Astfel o parte din acizii grasi utilizati la obtinerea sapunului se obtin prin oxidarea alcanilor superiori din petrol. Oxidarea se face sufland aer in parafina topita la 80-120⁰C in prezenta unor catalizatori (saruri de mangan). Acizii formati se separa de parafina nereactionata si se purifica.

III. Compozitia sapunului

In compozitia sapunurilor intra grasimi si uleiuri din plante care contin trigliceride si alcani sau saruri de potasiu si sodiu. Original alcanii folositi la fabricarea sapunului erau obtinuti din resturi de plante. Astazi termenul "alcan" este folosit pentru substante care sunt baze (opusul acizilor) si care reactioneaza cu un acid neutralizat. Alcanii folositi la fabrivarea sapunurior sunt: hidroxidul de sodiu (NaOH) - soda caustica si hidroxidul de potasiu (KOH).

Fig.2: Molecula de sapun

Proprietatea sapunului de a spala este data de existenta moleculelor cu afinitati diferite fata de apa si anume molecula sa are un radical alchil (R-), hidrocarbonat cu peste 8 atomi de carbon, insolubil in apa si care reprezinta gruparea hidrofoba (fara afinitate fata de apa) si gruparea carboxil (-COQ), ion negativ, care poate realiza legaturi de hidrogen cu apa - gruparea hidrofila (cu afinitate fata de apa). Sapunul inlatura murdaria deoarece in contact cu apa acesta reduce tensiunea de suprafata a acesteia facand-o sa se imprastie si sa ude suprafetele. Tensiunea de suprafata a unui lichid se explica prin faptul ca fiecare molecula este incercuita si atrasa de alte molecule. Se creeza o tensiune odata cu atractia exercitata de celelalte molecule. Acest lucru face ca apa sa ude suprefetele cu care intra in contact si rezulta curatirea suprafetelor respective. Puteti observa tensiunea de suprafata punand o picatura de apa pe o tejghea. Picatura isi va pastra forma si nu se va imprastia.

Fig.3: Micelele sapunului

Cand moleculele de sapun vin in contact cu murdaria, formata in special din substante insolubile in apa (grasimi de exemplu), se orienteaza cu partea hidrofila spre apa si cu cea hidrofoba spre substanta insolubila. Astfel aceasta este divizata in particule foarte mici care sunt inconjurate de moleculele sapunului si formeaza agregate numite micele ce trec in apa si dau nastere unei emulsii. Daca sapunurile au in compozitie metale alcaline si amoniac sunt solubile in apa si se folosesc pentru curatirea grasimilor solide.

Substantele care produc acest fenomen se numesc agenti activi pentru suprafete si se spune ca fac apa mai "uda", dar de asemeni retin si impuritatile. Agentii activi pot fi ionici (incarcati electric pozitiv), neionici (incarcati electric negativ), neutri si amfoteri (incarcati electric atat pozitiv cat si negativ). La contactul cu o solutie apoasa sapunul (sarea de sodiu a unui acid gras) este ionizat R - COONa = Na⁺ + R - COO.

Chiar daca sapunul este un bun agent de curatat eficienta sa se reduce daca este folosit impreuna cu apa dura. Duritatea apei rezulta din prezenta sarurilor minerale mai ales de calciu si magneziu. Sarurile minerale reactioneaza cu sapunul pentru a forma un precipitat insolubil - spuma (murdarie), care nu se curata usor. Se ataseaza pe haine sau alte obiecte din baie sau bucatarie.

IV. Obtinerea sapunului

Sapunul se obtine prin:

Fig.4: Saponificarea

1. Saponificarea grasimilor si a uleiurilor. Acesta este cel mai intalnit proces. Aceasta metoda implica incalzirea grasimilor si a uleiurilor si adaugarea unui alcan lichid pentru a produce sapunul. Se adauga de asemenea apa si glicerina. Principala reactie chimica a gliceridelor este hidroliza bazica care reprezinta o proprietate importanta a esterilor. Astfel, prin hidroliza bazica a dipalmitostearinei rezulta glicerina, palmitat de sodiu si stearat de sodiu. Amestecul de saruri de sodiu al acizilor grasi, obtinut prin hidroliza bazica a grasimilor reprezinta sapunul. De aceea hidroliza bazica a grasimilor se numeste si saponificare.

2. Neutralizarea acizilor grasi cu alcani. Grasimile si uleiurile sunt hidrolizate pentru a obtine acizi grasi si glicerina. Acizii grasi se purifica prin distilare si se neutralizeaza cu un alcan pentru a obtine sapun si apa. Cand se foloseste hidroxid de sodiu se formeaza sapun "tare", iar cand se foloseste hidroxid de potasiu se formeaza creme sau sapunuri lichide. Fabricarea sapunului in mod obisnuit se face prin incalzirea grasimii obtinandu-se o emulsie. Dupa formarea sapunului viteza de reactie creste brusc deoarece sapunul topit este un bun dizolvant pentru grasime si pentru hidroxidul de sodiu. Produsul obtinut contine glicerina rezultata din reactia de saponificare si apa.

V. Cum sa faci sapun

De ce aveti nevoie: 4 kg grasimi, 350 g lesie, 750 ml apa, 500 ml suc de lamaie, 7.5 ml aromatizanti (mirodenii, ierburi uscate) - optional.

1. Daca folositi o grasime pura cum ar fi uleiul de nuca de cocos sau de masline puteti trece la pasul 5. Uleiul de nuca de cocos produce un sapun fin care face spuma repede. Uleiul de masline si de alte vegetale produce un sapun fin care nu este complet tare.

2. Taiati grasimile in bucati si puneti-le intr-un vas mare, incalzindu-le la foc mic pana se topesc.

3. Incalziti pana la punctul de fierbere al apei. Adaugati apa egala cu volumul grasimilor. Fierbeti amestecul. Acoperiti si stingeti focul. Lasati-l in vas o noapte.

4. Scoateti grasimea din vas.

5. Masurati 2,75 kg. Taiati sub forma unor cuburi si puneti-le intr-un vas mare.

6. Asezati vasul intr-o zona ventilata.

Optional: Puteti adauga uleiuri, ierburi uscate sau mirodenii pentru un miros special. Precautii pentru a evita incidentele neplacute: folositi manusi; lingura de lemn; vase care nu sunt facute din metal; depozitati sapunul intr-o zona ventilata.

VI. Utilizari

Serveste la fabricarea de unsori consistente. Sapunul utilizat in industria textila este moale. Sapunurile comerciale pot contine ingrediente daunatoare sanatatii precum: acetatul de benzil (iritant pentru ochi si plamani si un cunoscut cancerigen) si A-pirina o substanta derivata din seva rasinoasa a pinului care poate afecta sistemul imunitar.

VII. Bibliogarfie

Medicina pentru familie, Editura Medicala, Bucuresti

Almanah Chimie, martie 1998;

Manual Biologie cl. a-XII-a, Editura All;

Manual chimie Cl. a - IX, X, XI - a, Editura Crepuscul;

Manual Biologie cl. a-X-a, Editura Corint.

Completează acest articol

Top | Chimie | Index

Daca doriti sa citati aceasta pagina in alte publicatii web sau reviste (nu mai mult de 10 randuri) trebuie sa mentionati sursa: "roEnciclopedia - prima enciclopedie romana online, Chimie, Sapunul, ©2002-2007, conceputa de Ioana Radu, http://www.roenciclopedia.ro" si sa trimiteti office@roenciclopedia.ro un e-mail care contine locul unde a fost publicat articolul dumneavoastra.