ХИМИЧЕСКИЕ РЕАКЦИИ ПРИ ОМЫЛЕНИИ ЖИРОВ

'Основные химические реакции, протекающие при омылении разнообразных жиров, заключаются в образовании солей жирных кислот при их взаимодействии с различными щелочами.

В мыловарении омылением называют процесс получения мыла из жиров, жирных кислот и жирозаменителей при обработке их щелочами.

Омыление нейтральных жиров. При омылении нейтральных жиров растворами едких щелочей одновременно протекают две химические реакции: расщепление (гидролиз) триглицеридов и нейтрализация (связывание) щелочью выделяющихся в результате расщепления жирных кислот.

Расщепление триглицеридов протекает ступенчато. Сначала отщепляется одна молекула жирной кислоты, потом вторая и на­конец третья, при этом высвобождается глицерин. По мере отщеп­ления жирных кислот они мгновенно нейтрализуются едкой ще­лочью.

Конечные реакции омыления нейтральных жиров растворами едких щелочей представлены следующими формулами:

С3Н6 (КСОО)3 + 3№ОН ^ ЗКСОСЖа + С3Н6 (ОН)3;

Жир Едкий Натриевое Глицерин

Натр мыло

С3Н6 (ИСОО)з - I - ЗКОН^Г ЗШХЖ + СЯН5 (ОН)3.

Жир Едкое Калиевое Глицерин

Кали мыло

На омыление одной молекулы триглицерида расходуются три молекулы едкой щелочи. При этом образуются три молекулы мыла и выделяется одна молекула глицерина.

Нейтрализация жирных кислот. Нейтрализация жирных кислот растворами едких щелочей протекает по следующей химической реакции:

ИСООН + N8011 ИСОСЖа + Н20. г

Жирная Едкий Натриевое

Кислота натр мыло

На нейтрализацию одной молекулы жирной кислоты независи­мо от числа содержащихся в ней атомов углерода расходуется одна молекула едкого натра. При этом образуется одна молекула мыла и выделяется одна молекула воды.

Нейтрализация жирных кислот раствором едкого кали проте­кает аналогично.

Нейтрализация жирных кислот как натуральных, так и синте­тических и нефтяных, а также канифоли углекислыми щелочами, например углекислым натрием, при температуре выше 60°С про­исходит по реакции

2КСООН + №2С03 2НСО(Жа + СОа 1 + н2о.

Жирная Угле кис - Натриевое Углекис - кислота лый натрий мыло лый газ

Как видно, одна молекула углекислой щелочи нейтрализует две молекулы жирной кислоты. В результате реакции образуются две молекулы натриевого мыла и по одной молекуле углекислого газа и воды. Углекислый газ поднимается кверху и выводится из сферы реакции.

Аналогично протекает и реакция нейтрализации жирных кислот углекислым калием.

Эти реакции протекают нормально и в указанном в формулах направлении, когда в реакционной среде присутствует некоторый избыток свободной щелочи. При недостатке щелочи две молекулы жирной кислоты вступают в реакцию с одной молекулой щелочи. При этом образуется так называемое «кислое» мыло:

2ИСООН + №ОН -* ЯСООНИСООЫа + Н20.

Жирная Едкий Кислое натриевое кислота натр мыло

Кислое мыло представляет собой сложную смесь мыла и жир? ных кислот непостоянного состава и может быть превращено в нормальное мыло путем более или менее длительного кипячения массы с избытком едкой щелочи.

Для предупреждения образования кислого мыла необходимо при нейтрализации всегда иметь в мыльной массе избыток свобод­ной едкой щелочи (не ниже 0,1%) и одновременно достаточную концентрацию соли. В этих же целях загрузку жирных кислот производят в раствор щелочи, а не наоборот.

Получающиеся при омылении жиров и нейтрализации жирных кислот концентрированные растворы с содержанием мыла 40—55% (в пересчете на жирные кислоты) в практике называют мыльным клеем. По внешнему виду мыльный клей при температуре 60— 100°С представляет собой прозрачную, однородную, подвижную жидкость, которая поддается перемешиванию острым паром или механической мешалкой и может перемещаться по трубопроводам.

Ниже приведен примерный состав мыльного клея (в %), по­лучаемого при омылении нейтральных жиров:

Мыло

54

В том числе жирные кислоты

50

Вода

38,9

Свободная едкая щелочь

0,2

Поваренная соль

0,5

Углекислый иатрий

0,1

Глицерин

5,0

Неомыленные вещества

0,2

Неомыленный жир

0,1

Прочие

1,0

Выход безводного мыла. За счет присоединения натрия или калия к молекуле жирной кислоты масса образующейся молекулы безводного мыла возрастает до величины, которая может быть найдена из уравнения

„ (Мж + А,- 1)Ю0 с“= ■

При омылении триглицеридов (нейтральных жиров) выход мыла находят из уравнения

Г,' СМж + А«—1)В*

=------------------ Та-------------- •

Где Вм и Вы —выход мыла, %;

Мж •— молекулярная масса жирных кислот;

Ам — атомная масса натрия или калия;

Вт — выход жирных кислот, % от массы жиров.

Примеры.

1. Найти выход натриевого мыла (безводного) из смеси жирных кислот, имеющих молекулярную массу 280.

Подставляя числовые значения в уравнение, находим выход мыла

(280 + 23—1) 100 Ви = ± __>_=107.8%.

Из 100 кг жирных кислот получается 107,8 кг безводного чистого натрие­вого мыла.

В этом примере 23 — атомная масса натрия.

2. Найти выход безводного калиевого мыла из нейтрального жира с моле­кулярной массой жирных кислот 274.

, (274 + 39—1)95,6

^---- 274 -------------- = 108'9%-

Из 100 кг омыленного нейтрального жира получается 108,9 кг калиевого мыла. В данном примере 39 — атомная масса калия; 95,6 — выход жирных кис­лот в процентах от массы омыленного жира.

Комментарии закрыты.