Mydła jako sole wyższych kwasów tłuszczowych

MYDŁA
Mydła, czyli sole sodowe lub potasowe wyższych kwasów tłuszczowych (palmitynowego, stearynowego, oleinowego), otrzymuje się najczęściej w wyniku zasadowej hydrolizy estrów (tzw. zmydlania tłuszczów). Produktem ogrzewania tłuszczów w roztworach wodorotlenków sodu lub potasu, oprócz mydeł, jest także gliceryna. Mydła otrzymać można także w wyniku zobojętniania wyższych kwasów tłuszczowych otrzymanych w wyniku kwasowej hydrolizy tłuszczów. Oto schemat przykładowej reakcji, w wyniku której powstaje mydło: kwas + zasada -> sól + woda

np.C17H35COOH + NaOH -> C17H35COOHNa + H2O

Substancje mydłopochodne znano już 2800 lat p.n.e. Według rzymskiej legendy mydło (z łaciny „sapo”) wzięło swa nazwę od góry Sapo na której odbywały się obrzędy sakralne. W ofierze bogom składano tam zwierzęta. Kobiety piorące nad Tybrem odkryły, że spływająca z deszczem ze stoku mieszanina stopionego łoju zwierzęcego, popiołu i gliny doskonale nadaje się do prania. Pierwsze fabryki mydła powstały w XIII wieku.

Mydła potasowe są miękkie, szare, maziste i nieco lepiej rozpuszczalne w wodzie niż mydła sodowe. Używa ich się do kremów do golenia, mydeł w płynie, szamponów. Mydła sodowe (białe, twarde)stosuje się do produkcji twardych mydeł toaletowych lub mydeł do prania. Niekiedy uzyskuje się mydło w postaci drobnych płatków, które stosuje się do prania tkanin delikatnych. Mydła są związkami powierzchniowo czynnymi (tzn. obniżają napięcie wody, ułatwiają zwilżalność). Służą one przede wszystkim jako środki myjące i piorące.

Zdolność mydła do usuwania brudu czyli na ogól cząstek pyłów nieorganicznych zlepionych tłuszczem, wiąże się z budowa jego cząsteczek. Cząsteczka stearynianu sodu składa się z długiego łańcucha węglowego i grupy karboksylanowej (–COO-), z która związany jest jonowo kation sodowy. Konsekwencją takiej budowy jest dwoista natura tej cząsteczki. Silnie polarna grupa COO- wykazuje duże powinowactwo do wody – jest dobrze solwatowana przez cząsteczki wody. Z kolei długi, niepolarny łańcuch węglowy wykazuje duże powinowactwo do węglowodorów i innych substancji niepolarnych, w tym także tłuszczów. Jeśli do roztworu mydła wprowadzimy nieco tłuszczu, cząsteczki mydła wnikają swymi łańcuchami do jego kropelek, a pozostałe na powierzchni grupy –COO-Na+ umożliwiają zwilżanie powierzchni tłuszczu woda. Roztwory mydła dobrze zwilżają zatłuszczone powierzchnie a następnie po mechanicznym oderwaniu cząstek brudu, tworzą z tłuszczami trwałą emulsje, którą można łatwo spłukać wodą.

Sole wapniowe oraz magnezowe wyższych kwasów karboksylowych są nierozpuszczalne w wodzie. Tłumaczy to brak zdolności myjących mydeł w twardej wodzie, która zawiera dużo jonów wapniowych i magnezowych. Mydła rozpuszczalne w takiej wodzie wytrącają się w postaci soli nierozpuszczalnych i nie mogą dalej spełniać swoich funkcji. Mydła jako sole słabych kwasów ulegają w roztworach wodnych hydrolizie z wytworzeniem jonów wodorotlenowych nadających tym roztworom odczyn zasadowy.

Mydła jako środki piorące i myjące są w ostatnich dziesięcioleciach wypierane przez inne syntetyczne detergenty. Należą one do różnych klas związków chemicznych, ale ich cechą wspólną jest obecność w cząsteczkach fragmentów polarnych, o dużym powinowactwie do wody grupy hydrofilowe i niepolarnych, o dużym powinowactwie do tłuszczów grupy hydrofobowe (lipofilowe). Detergenty nie wytracają się w twardej wodzie oraz mają bardziej obojętny (ewentualnie kwaśny) odczyn – korzystny dla skóry człowieka.