Mydła są wszechobecne. Używamy ich codziennie. Ale do jakiej grupy związków chemicznych należą?
Mydła to sole wyższych kwasów tłuszczowych. To podstawowa definicja.
Czym są sole?
Sole powstają w reakcji kwasu z zasadą. Na przykład, chlorek sodu (sól kuchenna) powstaje w reakcji kwasu solnego (HCl) z wodorotlenkiem sodu (NaOH).
Wzór reakcji: HCl + NaOH → NaCl + H2O
Sól to związek jonowy. Składa się z kationów (jonów dodatnich) i anionów (jonów ujemnych).
Kwasy Tłuszczowe
Kwasy tłuszczowe to organiczne kwasy karboksylowe. Mają długi łańcuch węglowy. Najczęściej zawierają od 12 do 24 atomów węgla.
Przykłady kwasów tłuszczowych to kwas palmitynowy (C16) i kwas stearynowy (C18). Znajdują się w tłuszczach roślinnych i zwierzęcych.
Kwasy tłuszczowe mogą być nasycone lub nienasycone. Nasycone kwasy tłuszczowe mają tylko pojedyncze wiązania między atomami węgla. Nienasycone kwasy tłuszczowe mają jedno lub więcej podwójnych wiązań.
Jak powstają mydła?
Mydła powstają w procesie zmydlania (saponifikacji). Jest to reakcja tłuszczu (triglicerydu) z zasadą.
Najczęściej używaną zasadą jest wodorotlenek sodu (NaOH) lub wodorotlenek potasu (KOH). Wodorotlenek sodu daje mydła twarde. Wodorotlenek potasu daje mydła miękkie (mydła potasowe).
Wzór ogólny reakcji zmydlania:
Trigliceryd + 3 NaOH → Glicerol + 3 R-COONa (mydło)
R oznacza łańcuch węglowy kwasu tłuszczowego.
Produktami reakcji zmydlania są glicerol (gliceryna) i mydło. Mydło jest solą kwasu tłuszczowego.
Rodzaje mydeł
W zależności od użytej zasady, mydła dzielimy na:
- Mydła sodowe (twarde). Używane w kostkach myjących.
- Mydła potasowe (miękkie). Używane w mydłach w płynie lub pastach mydlących.
- Mydła litowe. Stosowane jako składniki smarów.
- Mydła amonowe. Znajdują zastosowanie jako emulgatory.
Różne kwasy tłuszczowe dają mydła o różnych właściwościach. Na przykład, mydła z kwasu laurynowego dobrze się pienią. Mydła z kwasu oleinowego są bardziej miękkie.
Właściwości mydeł
Mydła mają właściwości amfifilowe. Oznacza to, że mają część hydrofilową (lubiącą wodę) i część hydrofobową (odpychającą wodę).
Część hydrofilowa to grupa karboksylanowa (COO-) z kationem (Na+ lub K+). Część hydrofobowa to łańcuch węglowy kwasu tłuszczowego.
Dzięki temu mydła emulgują tłuszcze i brud. Część hydrofobowa przyłącza się do tłuszczu. Część hydrofilowa przyłącza się do wody. W ten sposób tłuszcz jest usuwany z powierzchni i zmywany wodą.
Mydła tworzą micele w wodzie. Micele to kuliste agregaty, w których hydrofobowe ogony są skierowane do wewnątrz. Hydrofilowe głowy są skierowane na zewnątrz, do wody.
Zastosowanie mydeł
Najczęstsze zastosowanie mydeł to środki myjące. Używamy ich do mycia rąk, ciała, ubrań i różnych powierzchni.
Mydła są także stosowane jako emulgatory. Pomagają łączyć ze sobą substancje, które normalnie się nie mieszają, na przykład olej i wodę. Są używane w przemyśle spożywczym, kosmetycznym i farmaceutycznym.
Niektóre mydła są stosowane jako dodatki do smarów. Poprawiają ich właściwości smarne i zapobiegają korozji.
Wady mydeł
Mydła mają pewne wady. W twardej wodzie tworzą nierozpuszczalne osady (tzw. mydła wapienne i magnezowe). Osady te zmniejszają skuteczność mycia i mogą osadzać się na tkaninach i powierzchniach.
Dlatego w twardej wodzie lepiej stosować syntetyczne detergenty. Detergenty syntetyczne nie tworzą nierozpuszczalnych osadów z jonami wapnia i magnezu.
Podsumowując, mydła to sole wyższych kwasów tłuszczowych. Powstają w reakcji zmydlania tłuszczów z zasadami. Mają właściwości amfifilowe i są szeroko stosowane jako środki myjące i emulgatory.
