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肥皂是脂肪酸的鈉鹽(RCOO-Na )。脂肪酸的化學式以 RCOOH 表示,其中 R 是碳氫鏈,可以是飽和的,亦可以含有不同數目的 C=C 雙鍵。
把脂肪(通常用植物油,但也可以用動物脂肪)作為製造肥皂的原料,是因為脂肪分子,是由三個脂肪酸所造成的甘油酯。其分子結構如下:
CH2-OCOR1
|
CH-OCOR2
|
CH2-OCOR3
其中 R1、R2 和 R3 是三條碳氫鏈(可以相同或不相同)。
當脂肪在氫氧化鈉溶液中水解,便可以生成肥皂。
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製造肥皂的步驟:
(1)
把植物油與氫氧化鈉溶液的混合物盛於燒杯中,然後用本生燈加熱 20 分鐘。
植物油中的脂肪在氫氧化鈉中水解,生成甘油和肥皂。加熱是用以加速反應進行。
CH2-OCOR1 + 3++Na++OH +CH2-OH +++R1COO-Na+
| H-OCOR2 ++++ 3NaOH 222|
CH-OCOR2 +++ 3NaOH +→ +CH-OH +++ R2COO-Na+
| H-OCOR2 +++ 3++NaO2222|
CH2-OCOR3 + 3++Na++OH CH2-OH +++R3COO-Na+
C2 脂肪 OR3 ++ 氫氧化鈉 ++ C甘油 H +++ R 肥皂
(2)
把反應混合物冷卻後,傾倒入半燒杯的濃氯化鈉溶液中,使肥皂析出,浮於液態混合物表面,這方法稱為鹽析法。
由於肥皂溶於反應混合物中,當加入濃氯化鈉溶液後,減低了肥皂的溶解度,使肥皂析出。
(3)
把肥皂從混合物中分離,可以用過濾法,亦可用刮勺把浮於液態混合物表面的肥皂收集。