Hoe verzeping zeep maakt

Zeep is een vetzuurzout dat wordt geproduceerd door de verzepingsreactie. Bombaert Patrick / EyeEm / Getty Images

Een van de organische chemische reacties die de oude mens kende, was de bereiding van zepen door een reactie genaamd verzeping . Natuurlijke zepen zijn natrium- of kaliumzouten van vetzuren, oorspronkelijk gemaakt door reuzel of ander dierlijk vet samen met loog of potas (kaliumhydroxide) te koken. Hydrolyse van de vetten en oliën optreden, waardoor glycerol en ruwe zeep.

Zeep en de verzepingsreactie

Dit is een voorbeeld van de verzepingsreactie. Todd Helmenstine

Bij de industriële vervaardiging van zeep wordt talg ( dik van dieren zoals runderen en schapen) of plantaardig vet wordt verwarmd met natriumhydroxide. Zodra de verzepingsreactie is voltooid, wordt natriumchloride toegevoegd om de zeep neer te slaan. De waterlaag wordt van de bovenkant van het mengsel afgetapt en de glycerol wordt onder vacuüm teruggewonnen distillatie .

De ruwe zeep verkregen uit de verzepingsreactie bevat natriumchloride, natriumhydroxide en glycerol. Deze onzuiverheden worden verwijderd door de ruwe zeepwrongel in water te koken en de zeep opnieuw neer te slaan met zout. Nadat het zuiveringsproces meerdere keren is herhaald, kan de zeep worden gebruikt als een goedkope industriële reiniger. Zand of puimsteen kan worden toegevoegd om een ​​schurende zeep te produceren. Andere behandelingen kunnen resulteren in wasgoed, cosmetica, vloeistoffen en andere zeep.

Soorten zeep

De verzepingsreactie kan worden aangepast om verschillende soorten zepen te produceren:

harde zeep : Harde zeep wordt gemaakt met behulp van natriumhydroxide (NaOH) of loog. Harde zepen zijn vooral goede reinigingsmiddelen in hard water dat magnesium, chloride en calcium bevat ionen .

Zachte zeep : Zachte zeep wordt gemaakt met kaliumhydroxide (KOH) in plaats van natriumhydroxide. Dit type zeep is niet alleen zachter, maar heeft ook een lager smeltpunt. De meeste vroege zepen werden gemaakt met behulp van kaliumhydroxide verkregen uit houtas en dierlijke vetten. Moderne zachte zepen worden gemaakt met plantaardige oliën en andere meervoudig onverzadigde triglyceriden. Deze zepen worden gekenmerkt door zwakkere intermoleculaire krachten tussen de zouten. Ze lossen gemakkelijk op, maar hebben ook de neiging om niet zo lang mee te gaan.

Lithiumzeep : Als we naar beneden gaan in het periodiek systeem in de groep van alkalimetalen, zou het duidelijk moeten zijn dat zeep net zo gemakkelijk kan worden gemaakt met lithiumhydroxide (LiOH) als NaOH of KOH. Lithiumzeep wordt gebruikt als smeervet. Soms worden complexe zepen gemaakt met lithiumzeep en ook calciumzeep.

Verzeping van olieverfschilderijen

Na verloop van tijd kunnen olieverfschilderijen worden beschadigd door de verzepingsreactie. Ivan / Getty-afbeeldingen

Soms vindt de verzepingsreactie onbedoeld plaats. Olieverf is in gebruik genomen omdat het de tand des tijds heeft doorstaan. Toch heeft de verzepingsreactie in de loop van de tijd geleid tot schade aan veel (maar niet alle) olieverfschilderijen die in de vijftiende tot en met twintigste eeuw zijn gemaakt.

De reactie treedt op wanneer zouten van zware metalen, zoals die in loodrood, zinkwit en loodwit, reageren met de vetzuren in de olie. De metaalzepen die door de reactie worden geproduceerd, hebben de neiging om naar het oppervlak van het schilderij te migreren, waardoor het oppervlak vervormt en een kalkachtige verkleuring produceert die 'bloei' of 'efflorescentie' wordt genoemd. Hoewel een chemische analyse verzeping kan identificeren voordat het duidelijk wordt, is er geen remedie als het proces eenmaal is gestart. De enige effectieve herstelmethode is retoucheren.

Verzepingsnummer:

Het aantal milligram kaliumhydroxide dat nodig is om één gram vet te verzepen, wordt het genoemd verzeping nummer , Koettstorfer-nummer of 'sap.' Het verzepingsgetal geeft het gemiddelde molecuulgewicht van de vetzuren in een verbinding weer. Vetzuren met een lange keten hebben een lage verzepingswaarde omdat ze minder functionele carbonzuurgroepen per molecuul bevatten dan vetzuren met een korte keten. De sapwaarde wordt berekend voor kaliumhydroxide, dus voor zeep gemaakt met natriumhydroxide moet de waarde worden gedeeld door 1,403, wat de verhouding is tussen het KOH- en NaOH-molecuulgewicht.

Sommige oliën, vetten en wassen worden geacht onverzeepbaar . Deze verbindingen vormen geen zeep wanneer ze worden gemengd met natriumhydroxide of kaliumhydroxide. Voorbeelden van onverzeepbare materialen zijn bijenwas en minerale olie.

bronnen

• Anionische en gerelateerde kalkzeepdispergeermiddelen, Raymond G. Bistline Jr., in Anionische oppervlakteactieve stoffen: organische chemie , Helmut Stache, ed., Volume 56 van Surfactant Science Series, CRC Press, 1996, hoofdstuk 11, p. 632, ISBN 0-8247-9394-3
• Cavitch, Susan Miller. Het natuurlijke zeepboek . Storey Publishing, 1994 ISBN 0-88266-888-9.
• Levey, Martin (1958). 'Gips, zout en soda in oude Mesopotamische chemische technologie'. Isis . 49 (3): 336-342 (341). doei: 10.1086/348678
• Schumann, Klaus; Siekmann, Kurt (2000). 'Zeep'. Ullmann's Encyclopedia of Industrial Chemistry . Weinheim: Wiley-VCH. doei: 10.1002/14356007.a24_247 . ISBN 3-527-30673-0.
• Willcox, Michael (2000). 'Zeep'. In Hilda Butler. Poucher's Parfums, Cosmetica en Zepen (10e ed.). Dordrecht: Kluwer Academic Publishers. ISBN 0-7514-0479-9.