Savons et détergents: Chimie | Vie propre

Savons et détergents: chimie

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Pour comprendre ce qui est nécessaire pour obtenir un nettoyage efficace, il est utile d'avoir une connaissance de base de la chimie du savon et des détergents.

tension superficielleL'eau, le liquide couramment utilisé pour le nettoyage, a une propriété appelée tension superficielle. Dans le corps de l'eau, chaque molécule est entourée et attirée par d'autres molécules d'eau. Cependant, à la surface, ces molécules sont entourées d'autres molécules d'eau uniquement du côté de l'eau. Une tension est créée lorsque les molécules d'eau à la surface sont aspirées dans le corps de l'eau. Cette tension provoque le perlage de l'eau sur les surfaces (verre, tissu), ce qui ralentit le mouillage de la surface et inhibe le processus de nettoyage. Vous pouvez voir la tension superficielle au travail en plaçant une goutte d'eau sur un comptoir. La goutte tiendra sa forme et ne se répandra pas.

surfactantDans le processus de nettoyage, la tension de surface doit être réduite pour que l'eau puisse se répandre et les surfaces mouillées. Les produits chimiques qui sont capables de le faire efficacement sont appelés agents tensio-actifs ou surfactants. On dit qu'ils rendent l'eau «plus humide».

Les surfactants remplissent d’autres fonctions importantes lors du nettoyage, telles que le desserrage, l’émulsification évier(se disperser dans l'eau) et maintenir le sol en suspension jusqu'à ce qu'il puisse être rincé. Les tensioactifs peuvent également fournir l'alcalinité, qui est utile pour éliminer les sols acides.

04ChemLes surfactants sont classés par leurs propriétés ioniques (charge électrique) dans l'eau: anionique (charge négative), non ionique (sans charge), cationique (charge positive) et amphotère (charge positive ou négative).

Le savon est un tensioactif anionique. D'autres tensioactifs anioniques et non ioniques sont les principaux ingrédients des détergents actuels. Maintenant, regardons de plus près la chimie des surfactants.

Des savons

Les savons sont des sels de sodium ou de potassium d'acides gras solubles dans l'eau. Les savons sont fabriqués à partir de graisses et d'huiles, ou de leurs acides gras, en les traitant chimiquement avec un alcali puissant.

Examinons d'abord la composition des graisses, des huiles et des alcalis; Nous passerons ensuite en revue le processus de fabrication du savon.

Graisses et huiles

Les graisses et les huiles utilisées dans la fabrication du savon proviennent de sources animales ou végétales. Chaque graisse ou huile est composée d'un mélange distinct de plusieurs triglycérides différents.

Dans une molécule de triglycérides, trois molécules d’acides gras sont attachées à une molécule de glycérine. Il existe plusieurs types de triglycérides; chaque type consiste en sa propre combinaison particulière d'acides gras.

Les acides gras sont les composants des graisses et des huiles utilisées dans la fabrication du savon. Ce sont des acides faibles composés de deux parties:

Un groupe acide carboxylique constitué d'un atome d'hydrogène (H), de deux atomes d'oxygène (O) et d'un atome de carbone (C), plus une chaîne hydrocarbonée attachée au groupe acide carboxylique. Généralement, il est constitué d'une longue chaîne droite d'atomes de carbone (C) portant chacun deux atomes d'hydrogène (H).

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Alcali

Un alcali est un sel soluble d'un métal alcalin comme le sodium ou le potassium. À l'origine, les alcalis utilisés dans la fabrication du savon étaient obtenus à partir des cendres de plantes, mais ils sont maintenant fabriqués commercialement. Aujourd'hui, le terme alcalin désigne une substance qui est chimiquement une base (à l'opposé d'un acide) et qui réagit avec et neutralise un acide.

Les alcalis communs utilisés dans la fabrication du savon sont l'hydroxyde de sodium (NaOH), également appelé soude caustique; et le potassium 07Chemhydroxyde (KOH), également appelé potasse caustique.

Comment sont faits les savons

La saponification des graisses et des huiles est le procédé de fabrication de savon le plus utilisé. Cette méthode consiste à chauffer les graisses et les huiles et à les faire réagir avec un alcali liquide pour produire du savon et de l'eau (savon pur) plus de la glycérine.

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L'autre procédé majeur de fabrication du savon est la neutralisation des acides gras avec un alcali. Les graisses et les huiles sont hydrolysées (séparées) avec de la vapeur à haute pression pour donner des acides gras bruts et de la glycérine. Les acides gras sont ensuite purifiés par distillation et neutralisés avec un alcali pour produire du savon et de l'eau (savon pur).

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Lorsque l'alcali est de l'hydroxyde de sodium, il se forme un savon de sodium. Les savons au sodium sont des savons "durs". Lorsque l'alcali est l'hydroxyde de potassium, un savon de potassium est formé. Les savons de potassium sont plus doux et se retrouvent dans certains savons à mains liquides et crèmes à raser.

L'extrémité carboxylate de la molécule de savon est attirée par l'eau. On l'appelle hydrophile (aimant l'eau) 10Chemfin. La chaîne hydrocarbonée est attirée par l'huile et la graisse et repoussée par l'eau. Il est connu comme l'extrémité hydrophobe (détestant l'eau).

Comment la dureté de l'eau affecte l'action de nettoyage

11ChemBien que le savon soit un bon agent nettoyant, son efficacité est réduite lorsqu'il est utilisé dans de l'eau dure. La dureté dans l'eau est causée par la présence de sels minéraux - principalement ceux de calcium (Ca) et de magnésium (Mg), mais aussi parfois de fer (Fe) et de manganèse (Mn). Les sels minéraux réagissent avec le savon pour former un précipité insoluble appelé film de savon ou écume.

Le film de savon ne rince pas facilement. Il a tendance à rester en arrière et produit des dépôts visibles sur les vêtements et rend les tissus raides. Il se fixe également à l'intérieur des baignoires, des éviers et des machines à laver.

Un peu de savon est utilisé en réagissant avec des minéraux d'eau dure pour former le film. Cela réduit la quantité de savon disponible pour le nettoyage. Même lorsque les vêtements sont lavés dans de l'eau douce, certains minéraux de dureté sont introduits par le sol sur les vêtements. Les molécules de savon ne sont pas très polyvalentes et ne peuvent pas être adaptées à la variété actuelle de fibres, aux températures de lavage et aux conditions de l'eau.

A continué...
 


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