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Seife und Waschen - Referat
Herstellung von Seife
Bei der Herstellung von Seife wird entweder
Kalilauge (-> Schmierseife) oder Natronlauge (-> Kernseife) zusammen mit einem Fett oder Öl gekocht.
Zunächst spalten sich dabei die Fettsäuren vom Glycerin ab.
Beispiel: Fett/Öl + Natronlauge -> Glycerin + Kernseife
Den oben aufgeführten Vorgang nennt man hydrolytische Esterspaltung oder Verseifung.
Die Wasserstoff-Atome spalten sich also von den Sauerstoff-Atomen ab und setzen sich zur Vervollständigung an das Glycerin. Da die Elektronegativität von Sauerstoff wesentlich höher ist als die von Wasserstoff, bleiben die Elektronen, die der OH-Gruppe die negative Ladung geben, bei dem Sauerstoff. Dieser negativ geladene Sauerstoff setzt sich dann an den Alkylrest mit dem CO. Da die COO-Gruppe, die am Alkylrest hängt, negativ geladen ist, handelt es sich um ein anionisches Tensid (-> negative Ladung!). Zur Neutralisierung (-> keine Ladung mehr) setzt sich das positiv geladene Na an das Molekül und damit bilden sie dann die Kernseife.
Reagiert nur eine Fettsäure mit Natronlauge, so läuft die Reaktion ein wenig anders ab.
Beispiel: Stearinsäure + Natronlauge -> Wasser + Kernseife
+
H
+ + -
C17H35COOH + Na(aq) + OH(aq)
+ -
-> H2O + Na C17H35COO
Protonenspender = Säure
Protonenempfänger = Base
Diese Reaktion nennt man Säure-Base-Reaktion oder
Protolyse (-> Protonenübertragung).
Stoffe, die Protonen spenden, sind Säuren. Der Stoff reagiert nur dann als Säure, wenn auch ein Stoff da ist, der das Proton aufnimmt. Die Stoffe, die Protonen aufnehmen, sind Basen.
Ob Seife entstanden ist kann man dadurch feststellen, das bei der Vermischung mit Wasser durch Schütteln Schaum entsteht.
Wasseroberflächenspannung
Die Oberfläche des Wassers bildet eine Spannung durch die Wasserstoffbrücken. Weil Wasser immer versucht, die kleinstmögliche Oberfläche zu erreichen. Die Moleküle an der Oberfläche werden von denen darunter angezogen. Bei wenig Wasser richtet sich die Anziehung also nach innen, dadurch entsteht die Kugel- oder Halbkugelform, da mit ihr die kleinstmögliche Oberfläche erreicht wird.
Seife ist ein Tensid. Als Tenside bezeichnet man alle Stoffe, die die Grenzflächenspannung/Oberflächenspannung eines Stoffes herabsetzen.
è Seifenanionen haben eine Zweiteilung! Sie bestehen aus dem hydrophoben/unpolaren Alkylrest und dem hydrophilen/polaren Carboxylation.
Die Carboxylationen drängen sich zwischen die Wassermoleküle an der Oberfläche, da der hydrophobe Teil aus dem Wasser herausragen möchte (er ist hydrophob, will also nicht mit dem Wasser in Berührung kommen!) und verhindern somit die Anziehung der Moleküle untereinander und zerstört somit die Wasserstoffbrücken und damit auch die Oberflächenspannung.
Tyndall-Effekt
Gibt man mehr Seifenanionen in Wasser, als an der Wasseroberfläche Platz haben, bilden diese so genannte Micellen, da der hydrophobe Teil ja das Wasser nicht berühren möchte.
Seifenanionen sehen folgendermaßen aus:
Der runde Teil ist das polare Carboxylation und der gerade Teil ist der unpolare Alkylrest. Wenn dieser also nicht das Wasser berühren möchte, setzen sich die Seifenanionen zu Micellen zusammen, mit dem polaren Teil (weil Wasser ja auch polar ist ..) zum Wasser hin und dem unpolaren Teil nach innen.
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Sind diese Micellen von einer Größe von 1-1000nm, so bricht sich das Licht an ihnen und macht sie somit sichtbar.
Das nennt man dann eine Emulsion, also wenn zwei Flüssigkeiten miteinander vermischt werden, die sich nicht ineinander lösen, wie hier z.B. Wasser und Seife.
Haben wir mehr Wasser als Seife, so haben wir eine Öl-in-Wasser-Emulsion (O/W-Emulsion), dabei setzen sich die hydrophilen Teile nach außen und die hydrophoben Teile nach innen.
Haben wir mehr Seife als Wasser, so haben wir eine Wasser-in-Öl-Emulsion (W/O-Emulsion), dabei setzen sich die hydrophoben Teile nach außen und die hydrophilen Teile nach innen.
Hat man Teilchen einer Phase in einer anderen Phase, z.B. feste Teilchen in Flüssigkeit, so nennt man dies eine Dispersion.
è Dispergiervermögen der Seife: Verteilung der festen Teilchen in der Flüssigkeit.
Waschvorgang
1. Benetzen:
§ Die Seifenanionen setzen sich mit ihrem hydrophoben Teil um den hydrophoben Schmutz und die hydrophobe Wolle. Da die Seifenanionen die Wasserstoffbrücken zwischen Wolle und Wasser zerstören, wird die Wolle nass.
2. Ablösen:
§ Die Seifenanionen berühren sich mit ihren negativ geladenen Carboxylationen und stoßen sich gegenseitig ab. Damit drängen sie sich zwischen die Wolle und den Schmutz und trennen somit den Schmutz von der Wolle.
3. Zerteilen:
§ Die Seifenanionen berühren sich aufgrund der Waschbewegung immer wieder mit ihren Carboxylationen und stoßen sich wieder gegenseitig ab und zerteilen damit den Schmutz in immer kleinere Teilchen.
Mit welchen Tensiden kann man waschen?
Anionisches Tensid = Alkylrest + negativ geladenes Ende
è Ist der Alkylrest groß genug, aber nicht ZU groß (zwischen 10 und 20), kann man damit waschen!
Kationisches Tensid = Alkylrest + positiv geladenes Ende
è Nicht geeignet zum waschen; in Weichspülern vorhanden
Nichtionisches Tensid = Alkylrest + polares Ende
è Geeignet zum waschen, wenn der polare Teil in Relation zum Alkylrest groß genug ist.
Wasserhärte
Je mehr Calcium und Magnesium im Wasser sind, desto härter ist es.
Je härter das Wasser ist, desto weniger Schaum entsteht beim Schütteln einer Seifenlösung.
In hartem Wasser entsteht durch Zugabe von Seifenanionen Kalkseife.
Da Calcium und Magnesium jeweils 2fach positiv geladen sind und die Seifenanionen einfach negativ geladen sind und beide ja neutral sein wollen, setzen sich also jeweils zwei Seifenanionen an ein Calcium-/Magnesium-Ion.
Durch diese Zusammensetzung entsteht ein Salz, welches zu einer Trübung führt. Dieses Salz nennt man dann Kalkseife.
- 2+
Formel: 2RCOO (aq) + Ca (aq) -> (RCOO)2 Ca(s)
Nachteile:
· Kalkseife bildet Krusten auf dem Gewebe
· Das Gewebe wird grau und brüchig
· Der Wäscheverschleiß erhöht sich
· Die Saugfähigkeit nimmt ab
· Es entsteht ein ranziger Geruch
· Es können Hautreizungen auftreten
Merken: -
· Seife ist alkalisch! Die OH –Ionen machen sie alkalisch! Angezeigt wird dies bei der Zugabe von Phenolphthalein (Indikator) durch eine pinke Färbung.
è Da die Haut des Menschen schwach sauer ist und Seife alkalisch, greift Seife die Haut an, da sie deren PH-Wert verändert.
· Gibt man Seife in eine saure Lösung, so kann man damit nicht waschen!!! Diese sind nämlich schlecht wasserlöslich und machen deshalb die Textilien nicht nass!!!
Dieses Referat wurde eingesandt vom User: Rille
Kommentare zum Referat Seife und Waschen:
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