Подучение мыла и его свойства

Мыла, соли высших жирных кислот. В производстве и быту мылом называют технические смеси водорастворимых солей этих кислот, часто с добавками некоторых других веществ, обладающие моющим действием. Основу смесей обычно составляют натриевые (реже калиевые и аммониевые) соли насыщенных и ненасыщенных жирных кислот с числом атомов углерода в молекуле от 12 до 18 (стеариновой, пальмитиновой, миристиновой, лауриновой и олеиновой). К мылам часто относят также соли нафтеновых и смоляных кислот, а иногда и другие соединения, обладающие в растворах моющей способностью. Не растворяющиеся в воде соли жирных кислот и щёлочноземельных, а также поливалентных металлов называются «металлическими» мылами. Водорастворимые мыла -- типичные мицеллообразующие поверхностно-активные вещества. При концентрации выше определённого критического значения в мыльном растворе наряду с отдельными молекулами (ионами) растворённого вещества находятся мицеллы -- коллоидные частицы, образованные скоплением молекул в крупные ассоциаты. Наличие мицелл и высокая поверхностная (адсорбционная) активность мыла обусловливают характерные свойства мыльных растворов: способность отмывать загрязнения, пениться, смачивать гидрофобные поверхности, эмульгировать масла и др.

Приготовление мыла обработкой жиров растительной золой, известью и естественными щелочами, по свидетельству Плиния Старшего, было известно ещё древним галлам и германцам. Упоминание о мыле встречается у римского врача Галена (2 в. н. э.). Однако как моющее средство мыло стали использовать значительно позже; к 17 в. оно, по-видимому, было уже достаточно распространено в Европе. Мыловаренная промышленность возникла в 19 в., чему способствовали развитие химии жиров (работы французского химика М. Э. Шеврёля, 1813--1823) и создание достаточно широкого производства соды по способу французского химика Н. Леблана (1820). Современная мыловаренная промышленность выпускает мыла различных типов и сортов. По назначению различают хозяйственные, туалетные и технические мыла; они бывают твёрдыми, мягкими, жидкими и порошкообразными. Жировым сырьём в производстве мыла служат жиры животные и жирные масла растительные, а также жирозаменители -- синтетические жирные кислоты, канифоль, нафтеновые кислоты, талловое масло. Твёрдые сорта мыла получают из твёрдых жиров и саломасов -- отверждённых гидрогенизацией растительных масел или жидких жиров морских животных. Сырьём для жидких мыл служат в основном жидкие растительные масла, наряду с которыми используют жирозаменители. В производстве туалетного мыла жидкого жирозаменители не применяют.

Технологический процесс получения мыла складывается из 2 этапов: варки мыла и переработки сваренного мыла в товарный продукт. Варку мыла проводят в специальных аппаратах -- варочных котлах. Жировое сырьё при нагревании подвергают омылению едкой щёлочью, обычно каустической содой (гидроокисью натрия); при этом жиры превращаются в смесь солей жирных кислот и глицерин. Иногда используют жиры, предварительно подвергнутые гидролизу (расщеплению) с образованием свободных жирных кислот. Расщеплённые жиры в варочном котле нейтрализуют кальцинированной содой (карбонатом натрия), а затем доомыляют едкой щёлочью. В обоих случаях в результате варки образуется мыльный клей -- однородная вязкая жидкость, густеющая при охлаждении. Товарное мыло, полученное непосредственно из мыльного клея, называют клеевым; содержание жирных кислот в нём обычно находится в пределах от 40 до 60%. Обработка мыльного клея электролитами (отсолка) вызывает его расслоение. При полной отсолке растворами едкой щёлочи или хлористого натрия в варочном котле возникают два слоя. Верхний слой -- концентрированный раствор М., содержащий не менее 60% жирных кислот, называют мыльным ядром. Из него получают товарное мыло высших сортов (ядровое мыло). Нижний слой -- раствор электролита с малым содержанием мыла -- подмыльный щёлок; в него переходит большая часть глицерина (который извлекают как ценный побочный продукт производства) и загрязнений, внесённых в мыльный клей с исходными продуктами. Метод получения клеевых мыл принято называть прямым, ядровых -- косвенным. В производстве хозяйственных мыл используют оба эти метода. Туалетные мыла, как правило, готовят косвенным методом, причём мыльное ядро получают из лучшего жирового сырья и подвергают дополнительной очистке.

На втором этапе при получении твёрдых мыл мыльную массу -- продукт варки -- охлаждают, подсушивают, а затем механической обработкой с помощью специальной аппаратуры придают ей пластичность и однородность, формуют и разрезают на куски стандартной массы. В туалетные мыла вводят отдушки, красители, антиоксиданты, а в некоторых случаях -- дезинфицирующие, лечебно-профилактические, пенообразующие и др. специфичные добавки. В дешёвые сорта М. иногда добавляют минеральные наполнители -- бентонитовые глины, очищенный каолин. Особую группу составляют пережиренные туалетные мыла; в них отсутствует свободная щёлочь и обычно содержатся косметические добавки (высшие жирные спирты, питательные вещества и др.).

Порошкообразные мыла получают распылительной сушкой мыльных растворов. В продажу они поступают без добавок (мыльные порошки) или в смеси со значительным количеством щелочных электролитов (содой, фосфатами и др.), которые улучшают моющую способность мыла (стиральные порошки). При производстве мыла применяется автоматизированная технологическая аппаратура непрерывного действия.

Мировое производство хозяйственных мыл постепенно сокращается в связи с увеличением выпуска синтетических моющих средств и растущим дефицитом жирового сырья. Однако с распространением разнообразных синтетических мылоподобных веществ мыла не потеряли своего значения важнейшего средства личной гигиены. Они по-прежнему широко применяются в быту и во многих отраслях промышленности (особенно в текстильной). Мыло наряду с другими типами поверхностно-активных веществ используются как смачиватели, эмульгаторы, стабилизаторы коллоидно-дисперсных систем. Мыло применяют в составе смазочно-охлаждающих жидкостей для металлообрабатывающих станков; при обогащении полезных ископаемых флотацией. Их используют в химической технологии: при синтезе полимеров эмульсионным способом, в производстве лакокрасочной продукции и др. «Металлические» Мыла как загустители входят в состав пластичных смазок, как сиккативы (ускорители «высыхания») -- в состав масляных лаков, олиф и др.