Природа водных растворов мыл

В водных растворах, в зависимости от концентрации, мыла могут находиться в различных фазовых состояниях:

– равномерно распределёнными в водной среде с чередованием молекул мыла и воды, в виде «истинных» растворов;

– в виде ассоциатов молекул мыла и воды;

– в виде мицелярных ионов непосредственно или пластинчатых мыльных мицелл.

Первое состояние характерно для сильноразбавленных мыльных растворов, которые считают истинными, однородными, без наличия физической поверхности раздела между дисперсионной средой и дисперсной фазой.

С повышением концентрации мыльного раствора, в нём, в определённой последовательности, происходит ассоциация некоторых его компонентов (молекул нейтрального мыла и анионов жирных кислот), которая постепенно приводит к образованию более крупных ассоциатов называемых «мицеллами».

Такие мицеллы уже отделены от воды физической поверхностью раздела. Вода в этом случае является дисперсионной средой и мыльные растворы, при этом, представляют собой двухфазные коллоидные системы.

Но по определению – классические коллоидные растворы, являются трёхкомпонентными двухфазными системами. В основе коллоидных мицелл таких растворов обычно находится очень маленький кристалл нерастворимого в воде (для гидрозолей) вещества. Этим обусловливается наличие физической поверхности раздела между дисперсионной средой и дисперсной фазой в традиционных коллоидных системах. Стабильность таких растворов (например, золей золота, серебра и т.д.) обеспечивается присутствием третьего компонента – стабилизатора, который сорбируется на поверхности дисперсной фазы.

Поэтому, образующиеся, с повышением концентрации мыльного раствора, крупные упорядоченные ассоциаты или мицеллы, хотя и имеют уже физическую поверхность раздела (вещество в мицеллах имеет большую плотность, худшую растворимость в воде и т.д.), но такие мицеллы отличаются от мицелл классического коллоидного раствора, в следующем:

– в составе таких мицелл нет стабилизатора – они однокомпонентны;

– в них не обнаруживается и двухфазность;

– в них не обнаруживается и однородность. В мицеллярных ионах или пластинчатых мицеллах вклиниваются и ассоциаты молекул мыла и воды.

И в этом растворы мыл, по своей природе и структуре, отличны от классических гидрозолей.

Вместе с тем, физические свойства мыльных растворов, по которым они подобны коллоидным растворам, можно объяснить и даже без признания растворов коллоидными.

В более концентрированных мыльных растворах, с ростом размеров ассоциатов нейтральных молекул или ионов и их количества, свойства изменяются аналогично, как и в случае классических двухфазных коллоидных растворов.

Концентрация мыльного раствора, при которой начинают проявляться свойства, связанные с появлением и ростом размера и количества ассоциированных молекул или ионов, называется критическойконцентрацией мицеллообразования (ККМ). Естественно, на величину такой критической концентрации мицеллообразования оказывает влияние природа мыла, (жирной кислоты и атома металла), концентрация раствора и его температура.

Наиболее чувствительным показателем к внутренним структурным измерениям, происходящим в мыльном растворе, является изменение его вязкости с увеличением концентрации. Измерения проводят при стандартной температуре (20⁰С) или при других температурах (по необходимости).

Закономерность изменения величины вязкости мыльного раствора в зависимости от его концентрации носит классический характер и показана на рис.1.

 

Рис.1. Зависимость вязкости мыльного раствора от его концентрации при постоянной температуре

 

При росте концентрации мыльного раствора в нём появляются первые образования ассоциированных молекул (сначала одиночные и двойные, затем их количество увеличивается и наряду с двойными ассоциатами появляются тройные и т.д.). Рост размеров и количества таких ассоциатов приводит к росту внутреннего сопротивления их движению или вязкости. Поэтому, в процессе измерения изменения вязкости мыльного раствора, с ростом концентрации мыла, после достижения определенной величины концентрации мыла, начинает фиксироваться увеличение величины определяемой вязкости раствора. Это изменение вязкости происходит не по линейной, а по гиперболической зависимости и возрастает в тем большей степени, чем выше концентрация исследуемого раствора. Уловить чётко точку начала изменения показателя вязкости, с использованием современных приборов и методов измерения, довольно затруднительно. Поэтому, для установления критической концентрации мицеллообразования строят полную кривую зависимости вязкости мыльного раствора от его концентрации (в возможно наиболее широком диапазоне концентраций), а затем проводят касательную к участку наибольшего перегиба кривой и апроксимируют ее к оси абсцисс. Отрезок концентраций мильного раствора, отсекаемый этой касательной на оси абсцисс и будет (с определенной точностью) характеризовать величину критической концентрации мицеллообразования для мыла данной природы, при исследуемой температуре испытания. Более концентрированные растворы можно рассматривать и как растворы гидрофильных высокоассоциированных веществ, аналогично растворам полимеров.

В тоже время, за мылами осталось название коллоидные электролиты,условно понимая под этим факт, что мыльные растворы хотя и являются однофазными (в них отсутствуют кристаллы гидрозолей), но в силу наличия крупных упорядоченных ассоциатов (выступающих как тела с разными по отношению к дисперсионной среде свойствами) они обладают некоторыми свойствами, характерными для коллоидных систем.

Остаются и прочно укоренившиеся в литературе термины «мицеллярные ионы», «пластинчатые мицеллы»,но под ними понимают ассоциаты гидратированных ионов, по структуре отличных от классических двухкомпонентных коллоидных мицелл коллоидных растворов.

Структура мыл

Молекулу мыла, в общем виде, например, натриевого, записывают:

где: R – алифатический насыщенный или ненасыщенный радикал общей формулы: .

Таким образом, молекула мыла состоит из двух разнородных частей:

– на одном конце расположена полярная группа,

которая сообщает мылу гидрофильность и обеспечивает его растворение в воде;

– на другом конце другая часть, расположенная ассиметрично – длинный жирный углеводородный радикал , условно обозначаемый «–R» придающий молекуле мыла «гидрофобность».

Т.е. молекула мыла является дифильным соединением.

В зависимости от температуры и концентраций водный раствор мыла имеет сложный состав.

В сильноразбавленных водных растворах мыла представляют собою истинные растворы, в которых мыло находится в молекулярно-дисперсном состоянии.

При этом оно:

– с одной стороны, диссоциирует электролитически, давая катион (Na⁺ или К⁺) соответствующего металла и одновременно анион (R–COO^–) кислоты;

– с другой стороны, под действием воды, молекула мыла гидролизуется образуя молекулы щелочи и свободной жирной кислоты по схеме:

Образующиеся молекулы жирных кислот с негидролизованными молекулами мыла, за счет сил физического взаимодействия, образуют так называемые «кислые мыла».

Причем, в обоих случаях, процессы носят равновесный характер.

Образовавшиеся кислые мыла, в мыльном водном растворе, практически нерастворимы и распределяются в воде тонкодисперсной суспензии (данный факт фиксируется по помутнению раствора).

В более концентрированных растворах мыл, образующиеся катионы кислот, ассоциируются за счет взаимного притяжения углеводородных радикалов, в то время, как группы –СОО^– взаимно отталкиваются. Это подтверждается обнаруженными ассоциатами сферообразной формы (рис.2,а).

 

Рис. 2. Схема строения мыльных мицелл

 

Такие группы заряженных мицелл называют «ионными мицеллами» или «мицеллярными ионнами».

Углеводородные радикалы таких мицелл обращены внутрь сферы; группы,

наружу. Причем, группы –СОО^– гидратированы водой, например:

 

Рядом с анионами находятся положительно заряженные катионы металла, входящие в состав мыла.

Надо помнить, что во всех случаях, устанавливается динамическое равновесие, как между ионными мицеллами, так и анионами кислот мыла, которое зависит от концентрации мыльного раствора.

Мак Бен (английский ученый) показал, что ионные мицеллы начинают образовываться в мыльных растворах уже при концентрации мыла от 30 до 50 г/л. До таких концентраций, в мыльном растворе, превалируют анионы кислот.

Последующими исследованиями, эти граничные пределы образования мицелльных ионов уточнены концентрацией мыла на уровне от 0,3 до 5 г/л.

В водных мыльных растворах более высокой концентрации, одновременно начинают ассоциироваться и молекулы мыла, образуя сначала пары молекул, связанные и ориентированные за счет сил физического взаимодействия между группами – COONa (в частности, за счет реализации водородных связей) типа:

 

 

(рис. 2,б); Затем, такие ассоциаты укрупняются до 3, 4 и т. д. молекул, находясь в динамическом равновесии с обычными и которые, из-за формы изображения, называют «пластинчатыми» мицеллами».

Зачастую, в литературе, пластинчатые мицеллы носят название «нейтральных», хотя они и обладают относительно небольшим электрическим зарядом.

По-видимому, факт обладания такими мицеллами небольшим электрическим зарядом обусловлен тем, что при их формировании, в образовавшуюся мицеллу попадает небольшое количество анионов жирных кислот, поскольку в концентрированных мыльных растворах ионные и пластинчатые мицеллы находятся в динамическом равновесии. Например:

Т.е. в концентрированном мыльном растворе может присутствовать значительное число разных компонентов, находящихся в динамическом равновесии. И это можно изобразить схемой:

 

Простые ионы (анионы и катионы)	®	Недиссоциированное мыло
¯­		¯­
Ассоциированные катионы (ионные мицеллы)	®	Ассоциированные молекулы мыла

 

В зависимости от концентрации водного мыльного раствора в нём превалируют:

– в разбавленных водных мыльных растворах – компоненты левой части схемы;

– в слабо концентрированных водных мыльных растворах – любые из изображенных компонентов, в том или ином соотношении;

– в сильно концентрированных водных мыльных растворах – в основном, компоненты изображенные на правой половине схемы.

Необходимо также учитывать, что в слабо концентрированных мыльных растворах возможно наличие некоторого количества «кислых мыл».

Такой многокомпонентный состав водных мыльных растворов обусловливает проявление им типичных свойств «коллоидных»электролитов, наряду с одновременным наличием ассоциатов молекул и ионов больших размеров.

Количественное соотношение составных частей мыльного раствора, находящегося в равновесии, зависит от концентрации и температуры раствора мыла, концентрации остаточного электролита и т. д. и для каждого конкретного значения переменных факторов имеет свое определенное постоянное соотношение.

С повышением концентрации мыльного раствора увеличивается количество и растут размеры пластинчатых мицелл. С повышением температуры раствора, наоборот, имеет место дробление крупных мицелл и рост количества мицелл средних размеров, что обусловлено разрывом слабых межмолекулярных физически взаимодействий в них, за счет подводимой тепловой энергии.

Для каждой жирной кислоты, используемой в рецептуре мыла, существует свой оптимальный состав компонентов в водном растворе (количество и размер мицеллярных ионов и пластинчатых мицелл), который обеспечивает наилучшее моющее действие.

Поверхностная активность

Водные мыльные растворы обладают поверхностно активными свойствами – понижают поверхностное натяжение, адсорбируясь на границе раздела с воздухом или с несмачивающимися с ним жидкостями или твердыми телами; концентрируются там, образуя тончайшие пленки, обладающие особыми свойствами (в частности, механической прочностью).

Поскольку, с присутствием мыл, снижается поверхностное натяжение, водные мыльные растворы гораздо легче смачивают разнообразные вещества, даже такие, которые проявляют сильную гидрофобность (например: парафинистые, масла, масляные загрязнения и. д.).

Для оценки смачивающей способности мыльных растворов меряют их поверхностное натяжение на границе с воздухом. Для чистой воды оно равно 73 эрг/см², а для 0,1% по массе раствора, например, олеата натрия при 20⁰С – 26,5 эрг/см². Т. е., практически, в три раза величина меньше. Установлено, что при величине поверхностного натяжения на уровне меньшем 55 эрг/см² мыльные растворы смывают масла с замасленных поверхностей.

Величина поверхностного натяжения, проявляемая водным мыльным раствором, зависит от жирнокислотного состава мыла, концентрации и температуры раствора. При повышении температуры величина поверхностного натяжения раствора мыл снижается. Мыла, плохо растворяемые в воде при комнатной температуре, показывают аномалию в поведении. Сначала, с повышением температуры, поверхностное натяжение их водных растворов растет до максимума, а затем падает (рис. 3).

 

Рис. 3. Влияние температуры и состава натриевых мыл на поверхностное натяжение их растворов: 1 – олеат; 2 – лаурат; 3 – миристат; 4 – пальмитат; 5 – стеарат

 

На рис. 3 показаны соотношения величин поверхностного натяжения однопроцентных растворов мыл различной природы и характер изменения данного показателя с изменением температуры раствора.

Следствием поверхностной активности водных мыльных растворов различной природы является проявление ими ряда таких свойств как пенообразующая, эмульгирующая и пептизирующая способность.

1.4.3. Пенообразование

Благодаря наличию в мыльных растворах поверхностного адсорбционного мыльного слоя, они способны образовывать пену, т. е. пенится. Мыльная пена образуется при механическом, кавитационном или аэрационном воздействии на мыльные растворы и представляет собою ячеистую систему с пузырьками воздуха различного объема, окружённых мыльной пленкой сложного строения.

Пенообразование мыльных растворов зависит от природы жировой основы мыла, его концентрации и температуры раствора. Мыла на основе жирных кислот с числом атомов углерода в жирном радикале С₁₀÷С₁₂ легко образуют пену крупноячеистую, но в то же время малоустойчивую.

Мыла на основе жирных кислот ряда С₁₆÷С₁₈, в тех же условиях образуют пену мелкоячеистую, но устойчивую во времени.

С повышением концентрации мыльного раствора пенистость усиливается.

Повышение температуры мыльного раствора по-разному влияет на пенообразующую способность мыл различной природы.

Нагрев водного раствора мыл на основе кокосового масла (С₁₂ и С₁₄) снижает его пенообразующую способность. Растворы мыл на основе пальмитиновой и стеариновой кислот, в тех же условиях, наоборот характеризуются повышенным пенообразованием.

Мыла на основе ненасыщенных кислот пенятся слабее, чем на основе насыщенных. Калиевые мыла обладают лучшей пенистостью в сравнении с натриевыми. Добавление к растворам мыл небольших количеств щелочных электролитов повышает пенообразующую способность. В частности, этот эффект наблюдается при добавлении Na₂CO₃.

Для характеристики пенообразующей способности мыльных растворов введено понятие пенного числа – количество кубических сантиметров пены, образующейся при встряхивании 100 мл полупроцентного (на содержании жирных кислот) мыльного раствора в воде с жесткостью 5,5 мг · экв при температуре раствора 45⁰С.

Для хозяйственного мыла пенистое число должно быть не менее 250, для туалетного – не менее 300 см³.

Последними исследованиями показано, что пенообразование играет существенную роль лишь на этапе вывода загрязнений из моющего раствора. Загрязнения прилипают к пузырькам пены и вместе с ними всплывают на поверхность раствора.

Вышеприведенное свойство пенообразования и его зависимость от ряда переменных факторов обязательно учитывается при составлении рецептур мыла с подбором конкретной жировой смеси.

Например, если туалетным мылом пользуются в большинстве случаев в холодной или теплой воде, то для обеспечения хорошей пенистости в таких условиях, в жировом наборе должно быть достаточное количество жирных кислот фракции С₁₂÷С₁₄.

Для хозяйственного мыла, которое используется при стирке в горячей воде, в жировой состав необходимо вводить большее количество жирных кислот фракции С₁₆÷С₁₈.

Моющее действие

Механизм моющего действия мыльных растворов (а также синтетических моющих средств) связан с поверхностной активностью растворов таких веществ, а главное, со способностью мыла адсорбироваться на поверхности, отделяющей его растворы от субстрата (от воздуха, жидких или твердых тел).

В 1930–1932 годах, в СССР, академиком П.А. Ребиндером была разработана теория моющего действия мыльных растворов, основанная на поверхностно активных свойств мыл.

Основными факторами моющего действия, в данном случае, являются поверхностная активность и поверхностная прочность мыльных растворов. На границе раздела фаз образуются ориентированные слои мыла, в которых происходит его коагуляция, благодаря чему эти слои приобретают значительную механическую прочность, гидрофилизируют поверхность смачиваемого субстрата, ослабляют прилипание к ней загрязнения и этим способствует более легкому отмыванию их. В случае маслообразных загрязнений, они эмульгируются в мыльном растворе.

Дальнейшее развитие этой теории получило в работах советского профессора Б.М. Тютюнникова. Он показал, что в механизме моющего действия мыльных растворов, помимо поверхностно активных свойств мыльных растворов, большая роль принадлежит и электрическим зарядам, особенно в процессе отмывания твердых частиц. Заряды, сообщаемые поверхности субстрата и загрязнений (обычно одноименные) за счет адсорбции на них компонентов мыльных растворов, способствуют, за счет сил отталкивания, ослаблению связи между поверхностями очищаемой ткани и твердых частиц загрязнений, в том числе, и з счет расклинивающего действия тончайших адсорбированных слоев водных мыльных растворов.

Несколько позже, П.А. Ребиндер сформулировал еще одно дополнение, заключающееся в том, что кроме поверхностно-активных свойств мыльных растворов, в моющем действии большая роль принадлежит и объемным свойствам – способности к солюбилизации, т.е. способности пластинчатых мицелл мыла растворять маслообразные (жировые) загрязнения.

Учитывая результат выполненных исследований в данном направлении – механизм моющего действия мыльных водных растворов описывают следующим образом.

Чтобы понять этот механизм, необходимо охарактеризовать загрязнения, которые требуется удалять при стирке или мытье. Основная масса из них, это адсорбирующиеся и оседающие на теле человека и его одежде. По происхождению и характеру сцепления с тканью, они весьма различны (минеральная и органическая пыль (сажа), минеральные масла, различные жиры, потовыделения и т.д.).

В потовыделениях человека, наряду с влагой имеется мочевина, органические кислоты, соли, жировые и жироподобные вещества. Липкая смесь таких веществ, в процессе «дыхания кожи», оседает на ней. Часть, за счет трения об одежду, снимается с кожи. Однако большая часть (соли, жировые и другие органические вещества) оседает на волокнах ткани, прилипая к ним. Влага же постепенно испаряется, уходит. Отложившиеся на ткани загрязнения, за счет сорбции, сцепляются как с тканью, так и между собой.

Мыло, растворяясь в воде, резко снижает поверхностное натяжение его раствора (для чистой воды поверхностное натяжение на границе воды с воздухом составляет 73 эрг/см²; 0,1%-ный водный раствор олеиновой кислоты дает поверхностное натяжение на уровне 25 эрг/см², т.е. почти в три раза ниже).

Вещества, понижающие поверхностное натяжение воды называют «поверхностно активными». Естественно, что строение мыла, его природа оказывают основное влияние на его поверхностно-активные свойства и моющую способность.

При растворении мыла в воде его карбоксильная группа, как более полярная, остается в воде, а углеводородная – гидрофобная выталкивается из водного раствора.

Если в водный раствор мыла попадают капельки жира, масла или другого неполярного вещества, то торчащая из водной среды углеводородная часть молекулы мыла проникает в жировое вещество, растворяя его а себе.

При этом, мыло связывает водный раствор с нерастворимыми в нем жировыми загрязнениями. Так как в водном растворе мыла имеется большое количество молекул мыла, то они группируются вокруг капельки жирового загрязнения в виде сплошного частокола, переплетаясь и создают прочную упругую пленку, удерживающую эту капельку жира в водном растворе (рис. 4).

 

Рис. 4. Удерживание капелек масла в мыльном растворе

Аналогично происходит и с твердыми частицами, подлежащими удалению с отмываемой поверхности ткани (рис. 5).

 

Рис. 5. Схематическое изображение моющего процесса: а – I стадия (смачивание ткани и загрязнения); б – II стадия (отрыв загрязнения от ткани); в – III стадия (удержание загрязнения в моющем растворе)

 

Водный раствор мыла, обладающий высокой смачивающей способностью при погружении ткани в него, растекается по ее поверхности и впитывается ею.

Молекулы мыла, при этом, погружаются в ткань своей неполярной частью, а короткая полярная

как бы торчит наружу, в водной среде.

Между тканью и прилипшими к ней загрязнениями образуются тончайшие пленочки, ослабляющие силы сцепления ткани с загрязнением и облегчающие их отрыв от ткани.

Одновременно, молекулы мыла прилипают и к твердой поверхности загрязнения своей неполярной частью, а полярная часть остается свободной.

Поскольку полярная часть молекулы мыла в водных растворах, особенно разбавленных, диссоциируют по схеме:

,

то в результате, вокруг диссоциированных молекул образуется электрическое поле. Электрический заряд молекул мыла, адсорбированных на ткани и на частице загрязнений – одинаков. За счет сил взаимоотталкивания, отрыв загрязнений от ткани облегчается и его частица переходит в моющий раствор (рис. 1.5,б).

Благодаря одноименному заряду как на поверхности ткани, так и на частицах загрязнений, становится невозможной вновь обратная адсорбция загрязнений на выстиранную ткань.

Кроме того, мыльный раствор, проникая в тончайшие щели, трещинки в самом загрязнении, расклинивает (разрывает) их на еще более мелкие частиці, которые легче затем удерживаются в моющем растворе.

В процессе механического перемешивания мыльного раствора и выстируемого материала, пузырьки воздуха, попадающие в мыльный раствор, оказываются заключенными в оболочку из молекул мыла, длинный углеводородный гидрофобный радикал, которых обращен внутрь воздушного пузырька, а короткий полярный – в воду (рис. 6).

 

Рис. 6. Схема образования пены в мыльном растворе

 

Пена не только облегчает удерживание загрязнений, прилипающих к поверхности тончайших мыльных пленок, но и выносит их на поверхность моющего раствора, а так же является свидетельством того, что в моющем растворе еще достаточен запас неизрасходованного мыла.

Обычно наилучшая моющая способность мыл реализуется при его концентрации на уровне 0,1–0,2% мас. в пересчете на жирные кислоты.

Следует подчеркнуть, что мыла, адсорбированные на поверхности субстрата, обычно вытесняют ранее адсорбированные на нем вещества (масла, парафинистые углеводороды и т.д.).

 

Адсорбируясь, из моющего водного раствора на границе мыльного раствора и загрязнений, смеси молекул мыла и анионов жирных кислот образуют ориентированный слой из этих двух компонентов. В результате поверхность отмываемого субстрата и поверхность загрязнения приобретают электрические заряды одного знака (обычно отрицательные). В результате взаимоотталкивания одноименных зарядов, связь между субстратом и твердым загрязнениям ослабляется и разрушается.

В это время, обладающие большей смачивающей способностью, растворы мыла легко проникают даже в очень узкие пространства – щели, по которым осуществляется контакт между субстратом и загрязнением. При этом, они испытывают на себе расклинивающее действие – давление очень тонких слоев воды.

Благодаря расклинивающему действию, толщина и поверхности щелей между загрязнением и субстратом увеличиваются, что ускоряет смывание загрязнений.

В сочетании с электростатическим отталкиванием одноименно заряженных частиц загрязнения и субстрата, эффект моющего действия резко усиливается.

В тоже время, наличие на загрязнении и субстрате одноименного знака заряда препятствует осаждению загрязнений обратно на субстрат.

Мыло, адсорбированное на поверхность субстрата, обычно вытесняет ранее адсорбированные на ней, но менее прочно связанные вещества (парафинистые углеводы, масла и т. д.).

Из-за образующейся на адсорбируемой поверхности таких веществ адсорбционной поверхности мыльной пленки, большие капли загрязнений стабилизируются в мыльном растворе в виде эмульсий.

Такая же пленка образуется и на поверхности раздела мыльного раствора с газом и твердыми веществами загрязнений (рис. 4).

Образующийся в момент адсорбции монослой состоит, главным образом из молекул мыла и анионов.

Благодаря ориентационному эффекту, на нем сразу же формируется второй слой из тех же компонентов, но обратно ориентированный (рис. 4 «б»). В зависимости от состава моющего средства, концентрации его раствора и температуры, этот диффузный, адсорбционный слой может иметь разную толщину, но его структура аналогична структуре пластинчатых мицелл.

Такие мицеллы способны включать в свой состав (солюбилизировать) молекулы углеводородов, которые размещаются между углеводородными радикалами жирных кислот (рис. 4 «в»).

Растворение маслоподобных загрязнений в мыльных водных растворах происходит, как в эмульгированных каплях, так и в процессе контакта мыльного раствора на поверхности очищаемого субстрата. Такое растворение протекает тем быстрее, чем выше концентрация мицелл мыла (концентрация раствора). Эти процессы наблюдаются как при мойке, загрязненных жирами рук, при намыливании их куском мыла, так и в слабых растворах мыл, но более медленно.

В последнем случае, важную роль играет механическое перемешивание, ускоряющее очистку субстрата, за счет усиления нарушения диффузного слоя. При этом, из-за разрушения пластинчатых мицелл, частицы углеводородов (жиры) могут освободиться. Но тут же будут заэмульгированы другими группами молекул мыла.

 

Недостатки мыл

Жировые мыла имеют и ряд недостатков:

– из-за растворения жировых мыл в воде, содержащей соли жесткости (соли кальция, магния и др.) в мыльном растворе наблюдаются обменные реакции с образованием нерастворимых Са или Mg солей жирных кислот по схеме

Выделившиеся соли Са и Mg не обладают моющим действием. Будучи серовато-бурыми липкими веществами они вновь адсорбируются (оседают) на ткани, загрязняя их. Удаление их требует расхода большего количества мыла;

– кроме того, такие щелочноземельные мыла намного быстрее окисляются кислородом воздуха по ненасыщенным связям радикала “R–“, что резко снижает эластичность ткани, повышает ее жесткость и ускоряет разрушение. Для исключения такого негативного явления необходимо удалять соли жесткости; пользоваться умягченной водой;

– при растворении мыла в воде за счет его гидролиза по схеме:

образуется некоторое количество свободной щелочи, что недопустимо при стирке тканей из синтетических и других полимерных веществ (шелка, шерсти и, в основной массе, из синтетических волокон) за счет их гидролиза в щелочной среде и разрушения.

Классификация мыл

По назначению, при использовании, мыла делят на три основные группы:

– хозяйственные, предназначенные для стирки тканей и мытья различных предметов;

– туалетные, для ухода за телом и волосами;

– промышленные и специальные.

В свою очередь, в зависимости от физического состояния по консистенции и товарному виду, при нормальных условиях, мыла могут быть:

– твердыми;

– мягкими (мазеобразными);

– жидкими;

– порошкообразными.

В каждой из групп, мыла отличаются содержанием собственно мыла (принято указывать – содержание жирных кислот).

Хозяйственные мыла выпускают с содержанием жирных кислот: 40, 47, 50, 60, 68, 70 и 72% мас.

Туалетные – соответственно 72–75% мас. и 78–80% мас.

Специальные мыла – с содержанием жирных кислот на уровне от 40 до 85% мас.

Порошкообразные мыла выпускают двух типов:

– стиральные порошки с содержанием жирных кислот от 15 до 30% мас.

– мыльные порошки с содержанием жирных кислот от 50 до 85% мас.

По способу обработки мыло бывает подсушенное и не подсушенное, с механической обработкой и без неё.

Туалетные мыла отличаются обычно разнообразием окраски, отдушек, формы конечного продукта – куска. Они бывают белые или различных цветов, упакованные и не упакованные.

К туалетным относится и такой подраздел мыл – как мыла медицинского назначения, содержащие в своем составе: дезинфицирующие вещества, пережиренные (с добавкой восков, спиртов и т.д.) или лекарственные вещества (например, сульсеновое и др.). В особую подгруппу туалетных мыл входят мыла косметического назначения – мыльные кремы, мыльные палочки для бритья, зубное мыло и др.

В качестве промышленных мыл наиболее часто используют кальциевые, магниевые, цинковые, алюминиевые, свинцовые, кобальтовые, марганцевые и другие, которые применяют в специальных целях.

По способу производства различают мыла:

– горячей варки;

– полугорячей варки;

– холодной варки.

По способу обработки твердые мыла разделяют на:

– обычные,

– пилированные (более высокого качества).

Хозяйственные мыла выпускают кусками по 400 и 250 г; туалетные массой от 50 до 200 г.

Структура ассортимента мыл, вырабатываемых промышленностью, показана ниже.

 

Структура ассортимента мыл, вырабатываемых промышленностью показана ниже

 

Хозяйственное мыло

¯

¯

¯

¯

¯

Твердое подсушенное

Твердое не подсушенное

Мягкое мазеобразное

Порошкообразное

¯

¯

¯

¯

¯

¯

¯

¯

¯

¯

¯

¯

¯

¯

¯

¯

60%-ное

66–70%-ное

72%-ное

60%-ное

47%-ное

40%-ное

Спец.

60%-ное высшего качества

40%-ное I сорта

68–82%-ный мыльный порошок

25%-ный стираль-ный порошок

10%-ный стираль-ный порошок

Туалетное мыло

¯

¯

¯

Жидкое (20%-ное)

Твердое

Порошкообразное (68–82%-ное)

¯

¯

¯

¯

¯

¯

¯

¯

Дегтярное

Туалетное

72–75%-ное

78–82%-ное

Спец.

Для мытья головы

Спец.

Для бритья