دانلود مقاله گزارش کارآموزی کنترل کیفیت صابون

بخشی از مقاله

فهرست مطالب
عنوان صفحه
فصل اول: 1
تاريخچه شركت پاكسان 2
محصولات توليدي شركت پاكسان 4

فصل دوم: 6
سورفكتانت‌ها يا مواد فعال‌كننده سطحي 7
سورفكتانت‌هاي آنيوني 9
سورفكتانت‌هاي كاتيوني 9
سورفكتانت‌هاي آمفوتريك 10
سورفكتانت‌هاي غيريوني 11

فصل سوم: 13
تاريخچه صابون 14
تعريف صابون 16
ساختمان شيميايي صابون 17
اشكال تجاري صابون 19
تئوري صابوني شدن 22
صابوني شدن تري گليسريد به وسيله سود 22
صابوني شدن اسيد چرب آزاد توسط سود 22
سرعت واكنش صابوني شدن 23

فصل چهارم 26
مواد اوليه صابون‌سازي 27
چربي‌ها و روغن‌ها 27
طبقه‌بندي روغن‌ها و چربي‌ها براساس خواص صابون‌ حاصل 29
اسيدهاي چرب 32
اسيدهاي چرب اشباع شده 32
اسيدهاي چرب اشباع نشده 33
آب 36
بازهاي معدني 36
بازهاي آلي 36
مواد افزودني 37
كلرورها 37
سيليكات‌هاي محلول 37
فسفات‌هاي قليايي 38
بنتونيت 38
روغن لانولين يا پارافين 38
آنتي‌اكسيدان‌ها 39
EDTA 39
سولفات منيزيم 39
سيليكات منيزيم 39
رنگ 40
دي‌اكسيد تيتانيوم 40
اپتيكال برايتنر 40
محافظت‌كننده‌ها و ضدعفوني‌كننده‌ها 40
اسانس 41
فصل پنجم 42
روش‌هاي توليد صابون 43
تهيه صابون‌ به روش سرد 43
تهيه صابون به روش نيم جوش (نيمه‌گرم) 43
تهيه صابون به روش جوشاندن مكرر (گرم) 44
تهيه صابون به روش پيوسته و مداوم 46
مرحله تكميل صابون 48
بسته‌بندي صابون 50
فصل ششم: 51
آزمايشات مربوط به اسيدهاي چرب 52
انديس صابوني 52
انديس يدي 52
انديس اسيدي 53
تايتر 53
رنگ 54
آزمايشات مربوط به صابون پخت 55
اندازه‌گيري قليائيت و كل مواد چرب 55
اندازه‌گيري گليسرين 56
اندازه‌گيري نمك 57
روش شكستن صابون (جداكردن اسيد چرب آن) 58
آزمايشات مربوط به آب صابون 59
اندازه‌گيري نمك آب صابون 59
اندازه‌گيري درصد قليائيت و صابون همراه 59
اندازه گيري درصد گلسيرين آب صابون 60
آزمايشات مربوط به آب به دست آمده از ديگ بخار 61
تعيين كانداكتيويته و كل املاح محلول 61
اندازه‌گيري سختي كل 61
اندازه‌گيري قليائيت فنل‌فتالئين و قليائيت متيل اورانژ 61
تعيين درصد خلوص سود 63
تعيين درصد خلوص سولفات منزيم 63
منابع و مآخذ 64

فهرست جداول
نمودار خواص صابوني انواع روغن و صابون آنها 31
جدول اسيدهاي چرب اشباع 34
جدول اسيدهاي چرب غيراشباع 35

چكيده:
صابون يك محصول بهداشتي است و براي جلب رضايت مصرف‌كننده بايستي كيفيت اين محصول مورد بررسي قرار گيرد تا در صورت وجود هرگونه مشكل براي رفع آن اقدام شود.
در اين مجموعه، آزمايشاتي كه در آزمايشگاه كنترل كيفيت بر روي محصول صابون انجام مي‌شود شرح داده شده‌است پس از انجام اين آزمايشات محصول موردنظر تأييد و يا رد مي‌شود.
بنابراين ابتدا بايد روش توليد صابون يا به عبارتي واكنش صابوني شدن و نيز مواد اوليه صابون بررسي و سپس به بحث كنترل كيفيت آن پرداخت.
صابوني كه براي انجام آزمايشات به آزمايشگاه كنترل كيفيت، به عنوان نمونه، آورده مي‌شود به دو شكل است:
صابون پخت و صابون بسته‌بندي:
صابون پخت صابوني است كه از تانك‌هاي پخت متفاوتي نمونه‌گيري مي‌شود و رنگ و اسانس هم ندارد در مورد اين صابون پارامترهايي از قبيل قليائيت، درصد نمك، درصد گلسيرين و TFM (كل مواد چرب) اندازه‌گيري مي‌شود. صابون بسته‌بندي هم يك صابون تكميل شده است و فقط پارامتر قليائيت براي اندازه‌گيري مي‌شود.
در آزمايشگاه كنترل كيفيت علاوه بر آزمايشات انجام شدة بر روي صابون محصولات ديگري هم مورد آزمايش قرار مي‌گيرند كه عبارتند از اسيدهاي چرب، چربي‌ها و محصولات صنعتي از قبيل فوم حفاري، تگزاپون صدفي اسيد استئاريك روغن سبزه و غيره.

فصل اول

تاريخچه شركت پاكسان:
شركت پاكسان ابتدا تحت عنوان شركت توليد پاك‌كن با مسئوليت محدود در دي ماه 1341 در اداره ثبت شركت‌ها و مالكيت صنعتي تهران به ثبت رسيد و در تيرماه 1342، نام و نوع شركت به شركت سهامي پاك‌كن و سپس در 30 مهرماه 1349 به شركت سهامي خاص پاكسان تغيير يافت.
پس از پيروزي انقلاب اسلامي، در سال 1358 اداره امور شركت از سوي شوراي انقلاب به لحاظ كنترل مالكيتي شركت سرمايه‌گذاري توسعه صنايع بهشهر كه مشمول بند (ب) لايحه قانوني حفاظت و توسعه صنايع بوده‌است به سازمان ملي ايران واگذار شد. و در سال 1370 در راستاي برنامه خصوصي‌سازي دولت جمهوري اسلامي ايران به بخش خصوصي منتقل گرديد. در شهريور 1373 به شركت سهامي عام تغيير يافت و در اسفند 1372 در بورس اوراق بهادار تهران پذيرفته شد.
هم اكنون پاكسان توليد‌كننده محصولات پاك‌كننده و بهداشتي با پشتوانه بيش از سي و هشت سال تجربه توانسته است در زمينه صادرات در بازارهاي خارجي به گونه‌اي گسترده و چشمگير بدرخشد و توليدات خود را در زمره پرفروش‌ترين‌ها در‌آورد.
شركت پاكسان داراي دهها لوح تقدير و تشويق و جزو يكصد شركت برتر كشور است. پاكسان اكنون محصولات خود را به كشورهايي نظير جمهوري‌هاي استقلال يافته آسياي ميانه و حوزه قفقاز، روسيه، افغانستان، كشورهاي حوزه خليج فارس و كشورهاي اروپايي و آفريقايي صادر مي‌كند. و نقش مهمي در صادرات كالاهاي صنعتي كشور به عهده دارد.

پاكسان با انتخاب مرغوب‌ترين مواد اوليه و بهره‌گيري از گسترده‌ترين دانش فني كنترل و نظارت دقيق بر كيفيت توليدات خود در لابراتورهاي تخصصي بسيار مجهز، كارشناسان با تجربه و كارآزموده، همواره توليدات خود را در استانداردهاي بين‌المللي و بسته‌بندي‌هاي مناسب عرضه‌مي‌كند.
نشان استاندارد ايران و استاندارد بين‌المللي ISO-9001 بر تمامي توليدات پاكسان، معرف اين ويژگي‌هاست. همچنين به منظور وجود كيفيت يكنواخت در توليد محصولات و تلاش درجهت ارتقاي كيفيت آن با تنظيم نمودن فعاليت‌هاي شركت و ثبت و نگهداري منظم مستندات با توجه به حضور در بازارهاي جهاني و افزايش صادرات علي‌الخصوص به كشورهاي پيشرفته، مديريت شركت مصمم به اجراي پروژه ايزو و اخذ گواهي‌نامه بين‌المللي آن گرديد و بنابراين شركت توانست در اسفند ماه سال 78 گواهي‌نامه ISO-9001 را از موسسه QMI كانادا دريافت نمايد.

محصولات توليدي شركت پاكسان
1) صابون:
صابون دستشويي عروس و اركيد و گلنار و سيو
صابون رخت‌شويي گلنار
صابون حمام گلنار و صابون بچه اركيد و صابون گليسرينه
2) خمير‌دندان:
خميردندان تيوپي و پمپي پونه
خميردندان لامينيت و دو رنگ پونه
خميردندان آلومينيومي نسيم و پونه و اركيد و ژل پونه
3) مايعات:
مايع ظرفشويي گلي و برف و مايع ظرفشويي بوف و مهناز و مكسل‌پوش و مايع آنتي‌باكتريال، مايع دستشويي اركيد با اسانس موز و سيب و توت‌فرنگي
مايع سفيد‌كننده برف، مايع نرم‌كننده لباس برف
مايع ماشين‌لباسشويي سپيد
4) شامپو:
شامپو شبنم چرب و خشك و معمولي – شامپو گياهي شبنم
شامپو اركيد و شامپو بچه اركيد
شامپو گياهي نسيم
5) پودر:
پودر لباسشويي دستي برف
پودر ماشين‌لباسشويي سپيد
پودر كفشويي برف و رخشا
6)‌ محصولات صنعتي: اسيد چرب يك تقطيره، اسيد چرب دو تقطيره، اسيد چرب سويا اسيد استئاريك، اسيد سولفونيك، گليسرين، رزيديو، كوكونات دي اتانول آميد – تگزاپون صدفي، فوم حفاري، سوپكس.
7) انواع جعبه كه جهت بسته‌بندي محصولات شركت مورد استفاده قرار مي‌گيرد.
8) توليدات بطري جهت بسته‌بندي بعضي از محصولات شركت.
برخي از اين محصولات علاوه بر تامين مصارف پاكسان به ساير شركت‌ها نيز عرضه مي‌گردد و در صنايع بهداشتي، دارويي، نظامي، لاستيك‌سازي، ريخته‌گري، حفاري چاههاي نفتي، رنگ‌سازي، توليد خوراك دام و آرايشي مورد استفاده قرار مي‌گيرند.
 

فصل دوم

سورفكتانت‌ها يا مواد فعال سطحي: (Surfactant)
هر ماده يا تركيبي كه پس از انحلال در آب، محلول‌هاي آبي يا حلال، كشش سطحي مايع يا كشش سطحي بين دو مايع را تغيير دهد (معمولاً كم مي‌كند) ماده فعال‌كننده سطحي يا سورفكتانت ناميده‌مي‌شود.
سورفكتانت‌ها از نظر ساختمان شيميايي اغلب از مولكول‌هاي بلندي تشكيل شده‌اند كه يك طرف مولكول از يك رشته يا زنجير بلند چربي دوست (ليپوفيل) يا دافع آب (هيدروفوب) تشكيل شده كه به علت تجانس و شباهت ساختماني در روغن‌ها و چربي‌ها محلول بوده و به طرف آنها كشيده‌ مي‌شود، در انتهاي ديگر مولكول يا در طول رشته بلند مولكولي يك يا چند گروه آبدوست (هيدروفيل) وجود دارد كه به علت خاصيت پلاريته و تجانس در آب محلول بوده و به طرف آب و محلول‌هاي آبي كشيده مي‌شود. بدين طريق برحسب طبيعت و ساختمان شيمي فيزيكي هريك از دو قسمت مولكول و به ويژه طرز اتصال گروه هيدروفيل به رشته ليپوفيل و يا محل قرار گرفتن گروههاي هيدروفيل نسبت به رشته هيدروفوب خواص اين مواد كاملاً تغيير مي‌كند و برحسب آنكه كداميك از خواص شيميايي فيزيكي آنها بر خواص ديگر غلبه داشته باشد آن را جزء دسته خاصي قرار داده و در كاربردهاي مخصوص از آن استفاده مي‌كنند.
سورفكتانت‌ها را مي‌توان براساس ساختمان شيميايي، خواص فيزيكي، خواص شيميايي، انحلال در آب يا حلال‌ها، بارالكتريكي يون‌ها، كاربرد و يا ساير خواص و اثر آنها طبقه‌بندي نمود.

مصرف‌كنندگان، سورفكتانتها را براساس كاربرد آنها رده‌بندي مي‌نمايند.
دو نوع رده‌بندي بيش از ساير رده‌بندي‌ها مورد توجهند:
الف) رده‌بندي مواد موثر سطحي براساس نحوه اثر و موارد استعمال:
در اين رده‌بندي سورفكتانت‌ها برحسب خاصيت و اثر غالب در دسته‌هاي زير قرار مي‌گيرند:
ا) زداها (Detergents) 5) متفرق‌كننده‌ها (Dispersants)
2) خيس‌كننده‌ها (Wetting agents) 6) معلق‌نگهدارنده‌ها (Suspending agents)
3) مواد مولد كف (Foaming agents) 7) نافذها (Penetrant)
4) امولسيون‌كننده‌ها (Emulsifiers) 8) حافظ‌هاي كلوئيدي (Colloid protectors)
ب) رده‌بندي براساس ساختمان شيميايي:
بسياري از خواص شيمي فيزيكي و حتي كاربردي تانسيواكتيوها (موادي كه كشش سطحي را كاهش مي‌دهند) به ساختمان شيميايي اين مواد مربوط مي شود لذا رده‌بندي براساس ساختمان شيميايي اين اجسام جوابگوي بسياري از اين مسائل است و در ساختمان شيميايي اين اجسام يك يا چند گروه آبدوست قطبي و يك رشته چربي دوست غيرقطبي وجود دارد. به طور كلي سورفكتانتها را بر حسب بار يوني در رشته چربي دوست رده‌بندي كرده‌اند و سپس هر رده را برحسب طبيعت گروه هيدروفيل دسته‌بندي نموده و برحسب نوع اتصال بين گروه هيدروفيل و هيدروفوب طبقه‌بندي مي‌نمايند.
بنابراين شرح مهم ترين رده‌هاي مواد موثر سطحي به ترتيب زير مي‌باشند:

سورفكتانت‌هاي آنيوني، كاتيوني، آمفوتريك و غيريوني
سورفكتانت‌هاي آنيوني (Anionic)
سرهيدروفيليك اين مواد داراي بار منفي است. از جمله مواد اين گروه كه داراي مقدار مصرف بيشتري نسبت به بقيه هستند عبارتند از:
آلكيل بنزن سولفونات‌هاي خطي، اتوكسي سولفات‌ها، آلكيل سولفات‌ها.
اين گروه از شوينده‌ها نسبت به ديگر گروه‌هاي پاك‌كننده داراي بيشترين مقدار مصرف مي‌باشند هر كدام از شوينده‌هاي فوق مورد استفاده خاصي دارند. مثلاً آلكيل سولفاتها و آلكيل اتوكسي سولفاتها بيشتر در توليد محصولات بهداشت فردي استفاده مي‌شوند.
سورفكتانت‌هاي كاتيوني (Cationic)
معمولاً سرهيدروفيليك اين مواد داراي بار مثبت بوده و بعد از شوينده‌هاي آنيوني و غير يوني به ترتيب داراي بيشترين مصرف است. شوينده‌هاي كاتيوني در توليد بعضي از دترجنت‌هاي خاص به كار مي‌روند. مثلاً اين مواد همراه با محصولات مورد استفاده در خشك‌شويي‌ها به عنوان مواد نرم‌كننده و ضدعفوني‌كننده كاربرد دارند. مثل:
CH3 – (CH2)13-17 __ N(CH3)3
اين ماده يكي از شوينده‌هاي كاتيوني است كه براي منظورهاي ياد شده مورد استفاده قرار مي‌گيرد. از كاتيون‌هاي مهم مي‌توان به تركيبات چهار ظرفيتي آمونيوم كه داراي خاصيت ضدعفوني‌كنندگي است اشاره كرد.
در كل دترجنت‌هاي كاتيوني اغلب باعث از بين رفتن ميكروارگانيسم‌ها مي‌گردند و به عنوان ضدعفوني‌كننده نيز به كار مي‌روند به همين علت از اين مواد جهت استريل كردن پارچه‌ها در هنگام شستشو، شستشوي ظروف در رستوان‌ها و همچنين وسايل جراحي در بيمارستان‌ها و نيز به عنوان ضدعفوني‌كننده در موسسات نظامي و دريايي براي شستشوي استخر و حمام مورد استفاده قرار مي‌گيرند.

سورفكتانت‌هاي آمفوتريك (Amphoteric):
با تغييرPH بار الكتريكي گروه آب‌گريز در ماده شيميايي تغيير مي‌كند. اين گروه از شوينده‌ها از نظر رفتار الكتريكي مطابق محيطي كه در آن قرار مي‌گيرند عمل مي‌كنند. اگر محيط قليايي باشد داراي رفتار آنيونيكي و اگر محيط اسيدي باشد داراي رفتار كاتيونيكي هستند. به طور كلي اكثر محصولات اين گروه از مشتقات آميدازولين‌ها (مشتق شده از اسيدهاي چرب)، اتانول‌آمين و اسيدكلرواستيك مي‌باشند. در اين تركيبات كه داراي خاصيت دوگانه هستند بار مثبت و منفي به صورت همزاد وجود دارد مانند الكيل بتائين‌ها:
C12H25 N+ (CH3)2 (CH2)n __ C __ O

نرمي و قابليت سازگاري با شرايط مختلف از نظر PH از جمله خصوصيات بارز اين گروه از شوينده‌هاست. به دليل اينكه اين گروه از مواد شوينده سوزشي در چشم انسان ايجاد نمي‌كنند در تهيه محصولات استحمام كودكان مورد توجه خاص هستند.
سورفكتانت‌هاي غيريوني (Non Ionic)
اين گروه از سورفكتانت‌ها از نظر بار الكتريكي خنثي و براي توليد پودرهاي مورد مصرف در ماشين‌هاي لباسشويي استفاده مي‌شوند و دليل عمده آن كف كم آنها است. نانيونيك‌هاي مهم در صنعت عبارتند از الكيل اتوكسي ليتها، الكيل فنيل‌اتوكسي ليتها، اتانول آمين‌هاي چرب.
Alkyl Ethoxy lates CH3(CH2)x __ (CH2 __ CH2)y __ OH
X = 9-18 y = 4-50
هر كدام از مواد ياد شده داراي مصارفي از قبيل توليد شامپوهاي فرش مي‌باشند.
در مورد مواد دوخصلتي (سورفكتانت‌هاي آمفوتريك) چنانچه با تغيير PH بار الكتريكي گروه آبگريز در ماده شيميايي تغيير كند به اين ماده صفت دو خصلتي اطلاق مي‌شود. مواد فعال سطحي كه در محيط به شدت اسيدي داراي بار مثبت و در محيط به شدت قليايي داراي بار منفي و در PH بينا‌بيني تواماً داراي بار مثبت و منفي هستند، در زمره مواد دو خصلتي هستند.

سورفكتانت‌ها اصلي‌ترين و مهم‌ترين ماده شيميايي در شوينده‌ها هستند و حدود 5 الي 30 درصد وزن شوينده‌ها را تشكيل مي‌دهند. نقش اصلي سورفكتانت‌ها در شوينده‌هاي سنتزي اين است كه سبب جدايي چرك و چربي از سطح مي‌شوند. چند نمونه از سورفكتانت‌هايي كه اغلب در شوينده‌ها يافت مي‌شوند عبارتند از:

- آلكيل بنزن سولفونات خطي با ساختار مقابل:
- دي الكيل بنزن سولفونات‌ها
- الكان سولفونات‌ها
 

فصل سوم

تاريخچه صابون:
صابون سر دسته و متداول‌ترين زدايي است كه از هزاران سال قبل براي تميز‌كردن و زدودن چرك و كثافات به كار مي‌رفته و حداقل قدمت آن طبق نوشته‌ها به 2300 سال مي‌رسد. در بعضي از نقل و قول‌ها پخت صابون را به 600 سال قبل از ميلاد مسيح و به قوم فنيقي مربوط مي‌دانند.
صابون از راه دانش تجربي از به هم آميختن مخلوط‌هاي خام چربي‌ها و قليائيات (خاكستر گياهان، خاكها و نمك‌هاي قليايي) طي قرن‌ها به تدريج ساخته و تكميل شده‌است. لذا نمي‌توان به درستي ساخت اولين صابون را مشخص و يا به فرقه و كشور معيني نسبت داد.
حمام گرفتن و به كار بردن محصولات آرايشي قرن‌ها قبل از آنكه در اروپا و روم قديم متداول شود در بين ايرانيان معمول بوده‌است.
گالن (Galen) پزشك معروف يوناني صابون را به عنوان دارو و وسيله شستشوي بدن به كار برده و مصرف آن را توصيه نمود. در دوران امپراطوري روم مصرف صابون عموميت بيشري يافت و اهميت آن به عنوان بهترين وسيله شست و شو و تميزكردن مشهود است.
دانشمند و شيمي‌دان معروف جابرابن‌حيان (پدر شيمي) در سال‌هاي 800 ميلادي در نوشته‌هاي خود مكرر به صابون اشاره كرد و آن را موثرترين وسيله شست‌وشو قلمداد كرده‌است.

در قرون وسطي بندر مارسي در جنوب فرانسه مركز صابون‌سازي بود پس تا شهرهاي جنوا و ونيز كشيده شد. صابون‌سازان مارسي روغن زيتون سواحل مديترانه را به كار مي‌بردند. پس از روغن‌ ساير دانه‌هاي نباتي بدين منظور استفاده شد و به تدريج روغن‌هاي نباتي و حيواني در صابون‌سازي به كار رفت.
به عنوان قليا ابتدا از گياهان استفاده مي‌شد. سپس خاكستر چوب به كار برده شد كه داراي كربنات پتاسيم بود و صابون نرم را توليد مي‌كرد.
سپس با به كار بردن روش سوزآوري (Causticizing) يعني اثر دادن آهك روي خاكستر يا كربنات‌هاي قليايي، محصول سود سوزآور به دست‌آمد كه به آساني چربي را صابوني مي‌كرد.

با اختراع كربات دو سود بسيار ارزان به روش لبلان (Leblan) فرانسوي از سولفات دو سود در اوايل قرن نوزدهم كار صابون‌سازي به مراتب سهل‌تر گشت و صابون سديم با صابون سفت در رديف يكي از محصولات مهم تجاري و مورد همگاني درآمد.
بدين ترتيب توليد و مصرف همگام با پيشرفت بشر افزايش يافت. روش ساخت صابون كه قرن‌ها به صورت پخت‌وار در نقاط پراكنده جهان بدون تغيير اساسي به صورت سري در دست تعدادي محدود نسل به نسل و سينه به سينه منتقل مي‌شد، در اوايل قرن نوزدهم در نتيجه تحقيقات «شورو» شيميست فرانسوي (باني يا پدر شيمي اجسام چرب) كه طبيعت صابوني شدن را كشف و به طريق علمي توجيه نمود وارد مرحله جديد يا صنعت صابون‌سازي گرديد و به تدريج در اثر تحقيقات دانشمندان ديگر تكميل‌تر و توسعه بيشتري يافت.

ليكن عملاً از سال 1940 ميلادي از اين اطلاعات علمي و كشفيات در صنعت استفاده به عمل آمد و تحول شگرفي را در صنعت مواد پاك‌كننده به وجود آورد كه پيشرفت آن با هيچ يك از صنايع ديگر قابل مقايسه نيست.
تعريف صابون:
صابون عبارت از نمك‌ اسيدهاي چرب مي‌باشد. در تعريف صابون اگر صرفاً طبيعت شيميايي آن در نظر گرفته شود مي‌توان گفت: هر تركيبي كه از واكنش اسيدهاي چرب غيرمحلول در آب با يك راديكال فلزي يا يك باز آلي حاصل شود صابون ناميده‌ مي‌شود.
بعضي از نمك‌هاي اسيدهاي چرب در آب محلول و تعدادي از آنها نامحلول مي‌باشند اما فقط نمك‌هاي محلول اسيدهاي چرب داراي خواص صابوني مي‌باشند لذا عملاً صنعت صابون با صابون‌هاي محلول در آب سروكار دارد.
كه اين صابون‌هاي محلول از واكنش بين چربي‌ها يا اسيدهاي چرب با 7 تا 12 اتم كربن و بازهاي قليايي حاصل مي‌شوند.
علاوه بر اسيدهاي چرب متداول اسيدهاي چرب سنتزي مثل اسيد ابيتيك (Abietic acid) و اسيدهاي نفتنيك (Naphthenic acids) نيز از بازهاي قليايي نمك‌هاي محلول در آب با خواص صابون به دست مي‌دهند.

ساختمان شيميايي صابون:
صابون‌ها معمولاً نمك سديم اسيدهاي چرب به فرمول CH3(CH2)n __ CooNa مي‌باشند كه در آنها 10> n است. قسمتي از مولكول صابون يك راديكال هيدروكربنه CH3 __ (CH2)n است كه در آب خيلي‌كم محلول است و آن را آب‌گريز و هيدروفوب (Hydrophobe) يا ليپوفيل (Lipophile) مي‌نامند. بقيه مولكول صابون كه يك فونكسيون نمكي است داراي پلاريته زياد بوده و در آب قابل حل مي‌باشد، به قسمت آبدوست يا هيدروفيل (Hydrophile) موسوم مي‌باشد. خاصيت پاك‌كنندگي مولكول صابون به علت مجتمع بودن اين دو عامل است كه شماي زير مشخص‌كننده اين دو قسمت در مولكول صابون مي‌باشد:

بنابراين مولكول‌هاي صابون از طرفي قابليت انحلال در آب و سوي ديگر قابليت حل نمودن چربي‌ها را دارند و در اثر اين دو خاصيت است كه چرك و كثافات هنگام شستشو از البسه جدا و به صورت ذرات معلق وارد آب مي‌گردند.
ضمناً چون فونكسيون نمكي، قابليت تركيب با املاح قليايي خاكي محلول در آب را دارد لذا طبق واكنش زير با املاح كلسيم و منزيم توليد صابون كليسم و منيزيم نامحلول در آب را مي‌نمايد.

به همين دليل صابون در آبهاي سخت كف نمي‌كند و در نتيجه خاصيت پاك‌كنندگي ندارد. جهت رفع اين نقيصه قسمت فونكسيون نمكي را به وسيله عوامل S03Na و CoNH2 و راديكال هيدروكربنه پارافيني را به وسيله يك آلكيل انشعابي تعويض مي‌نمايند تا در ضمن اينكه در آب محلول است با نمك‌هاي منيزيم و كلسيم موجود در آب توليد رسوب ننمايند. تركيبات اخير صابون‌هاي مصنوعي يا دترجنت‌ ناميده‌ مي‌شود.

اشكال تجاري صابون
صابون از نظر شكل ظاهري و يا خواص فيزيكي و شيمي فيزيكي به صورت‌هاي بسيار متنوعي به بازار عرضه مي‌گردد كه به طور نمونه چند نوع از آن‌ها را يادآور مي‌شويم.
1- صابون لباس‌شويي:
كه معمولاً داراي 66-62% اسيد چرب (اسيد چرب آزاد در چربي مصرفي) مي‌باشد. از مواد اوليه ارزان قيمت تهيه شده و به قيمت ارزان نيز به فروش مي‌رسد. مع‌الذلك در سال‌هاي اخير رقابت شديدي بين زداهاي سنتزي و اين صابون به وجود آمده و زداها مقدار قابل ملاحظه‌اي از بازار آن را اشغال نموده‌است.
2- صابون آرايشي:
كه مصرف آن در هفتاد سال اخير افزايش فوق‌العاده و عموميت يافته است. به طوري كه امروزه يكي از كالاهاي لازم و مورد مصرف اكثر خانواده‌ها مي‌باشد. سازندگان صابون آرايشي براي جالب كردن محصولات علاوه بر رنگ‌ها و عطريات متنوع مواد نرم‌كننده پوست و مواد افزودني طبيعي و سنتزي را پيوسته به فرمول‌ها افزوده و اين كالاي همگاني را روز به روز جالب‌تر و مفيد و موثر‌تر عرضه مي‌دارند.
3- صابون نرم:
اين صابون كه صابون سياه نيز ناميده مي‌شود از اثر پتاس بر روي چربي يا اسيدچرب به دست مي‌آيد و براي لباس‌شويي خانگي و صنعتي مورد استفاده قرار مي‌گيرد.

4- صابون پرك:
اين نوع صابون كه از صابون‌هاي مصرف خانگي و صنعتي است به علت سهولت انحلال و طرز مصرف، بيشتر در دستگاههاي صنعتي لباسشويي مورد استفاده قرار مي‌گيرد.
5- صابون براده:
اين صابون از تراشيدن صابون سخت شده به دست مي‌آيد و در ماشين‌هاي لباس‌شويي به كار برده مي‌شود.
6- گرد صابون:
اين صابون از گرد كردن صابون و اختلاط كربنات دو سود و ساير مواد سازنده مانند سيليكات، فسفات، پربورات، قيليايي و ساير مواد افزاينده به دست مي‌آيد. گرد صابون را نبايد با پودرهاي زداي جديد كه سنتزي مي‌باشند و به طور كلي فاقد صابون هستند اشتباه كرد.
7- پودرهاي صابون و زدا:
اخيراً براي بهبود خواص صابون مقادير مختلف زادها را با صابون مخلوط كرده و ضمن تقليل قيمت صابون خواص جالب‌تر و اثرات زدايي بهتري به آن‌ها داده‌اند.
8- صابون مايع:
براي سهولت مصرف و به خصوص كاربردهاي آرايشي و پزشكي صابون پتاس را به صورت مايع تهيه و در دستگاههاي توزيع‌كننده ماده به مصرف مي‌رسانند.

9- صابون شفاف:
اين صابون داراي الكل، قند، گليسرين مي‌باشد. قابليت زدايي اين صابون كم است.
10- صابون دارويي:
اخيراً با افزودن مواد ضدعفوني، ضدقارج، ضدبيماري و … انواع آن مانند صابون‌هاي گوگردي جيوه در داروخانه‌ها موجود مي‌باشد.

تئوري صابوني شدن (Saponification)
واكنشي كه در آن از يك اسيد چرب و يك راديكال فلزي صابون حاصل مي‌شود صابوني شدن ناميده‌مي‌شود. راديكال فلزي از قليا است و معمولاً سديم مي‌باشد. مفهوم عملي صابوني شدن در صابون‌سازي عبارتست از تشكيل سه مولكول صابون و يك مولكول گليسرين از اثر سه ملكول قليايي بر روي يك مولكول تري‌گلسيريد و يا تشكيل يك مولكول صابون از اثر يك مولكول قليايي بر روي يك مولكول اسيد چرب آزاد. روابط زير واكنش صابوني شدن را نمودار مي‌سازند.
1) صابوني شدن تري گلسيريد به وسيله سود:

2) صابوني شدن اسيد چرب آزاد توسط سود: در اين روش مستقيماً اسيد چرب را با سود واكنش مي‌دهند و توسط آن خنثي مي‌كنند. يا اينكه چربي‌ها را در اثر حرارت هيدروليزه نموده، گليسرين را از اسيدچرب جداكرده‌ و سپس در اثر خنثي نمودن اسيد‌هاي چرب حاصل توسط قليا، صابون تهيه مي‌شود:
 
سه اصل اساسي در واكنش صابوني شدن چربي‌ها عبارتست از:
1) صابوني شدن چربي‌ها و روغن‌ها نياز به انرژي زياد براي مخلوط كردن دو ماده غير قابل اختلاط يعني چربي و محلول سود دارد.
2) درجه صابوني شدن با تشكيل صابون اضافه شده كه به صورت امولسيفايربين دو ماده غيرقابل اختلاط عمل مي‌كند، افزايش مي‌يابد.
3) صابوني شدن مخلوط چربي‌ها با افزايش اضافي قليا كه عمل صابوني شدن را به پيش مي‌راند افزايش مي‌يابد و سپس اضافي قليا با افزايش اسيد چرب خنثي مي‌گردد.
توضيح سه اصل گفته شده بدين صورت است كه چربي‌ها و محلول سود در حرارت معمولي قابل اختلاط نيستند. در حرارت معمولي بدون فشار بالاي يك اتمسفر واكنش با چربي‌هاي خنثي به غير از روغن لوريك به آساني انجام نمي‌شود. كاتاليست براي شروع واكنش صابون است.
سرعت واكنش صابوني شدن:
سرعت واكنش صابوني شدن در ابتدا بسيار كم‌بوده و سپس به سرعت افزايش مي‌يابد تا جائيكه بيشتر ميزان چربي وارد واكنش مي‌شود. و بالاخره در پايان كار سرعت واكنش به ميزان قابل ملاحظه‌اي به علت كم شدن قليايي آزاد در محيط تقليل مي‌يابد.
 

از عواملي كه باعث افزايش سرعت واكنش مي‌شوند موارد زير را مي‌توان نام برد:
1- به هم زدن (سيركولاسيون):
به علت تشكيل يك امولسيون، قريب به بيست برابر سرعت واكنش بيشتر مي‌شود زيرا سطح تماس ذرات بسيار ريز اسيد با سود را بيشتر مي‌كند.
2- افزايش دما:
افزايش درجه حرارت علاوه بر افزايش سرعت واكنش ميزان انحلال روغن و ماده قليايي در صابون و ميزان نفوذ آنها را نيز تغيير مي‌دهد.
3- افزايش فشار:
كه آن هم باعث افزايش سرعت واكنش صابوني شدن مي‌شود ولي به علت همراه بودن با خطرات از به كاربردن آن اجتناب مي‌كنند.
4- افزايش صابون و آب صابون به محيط عمل سرعت واكنش را زياد مي‌كنند.
5- تركيبات فنلي مانند آلفانفتول، بتانفتول، كروزول، تيمول، كارواكرول، به طور كلي به مقادير 1% و كمتر داراي اثر كاتاليزوري و تسريع‌كننده واكنش صابوني مي‌باشند. به اين ترتيب بسياري از اسانس‌هاي معطر كه در صابون‌سازي به كار مي‌روند علاوه بر معطر كردن، سرعت واكنش را به ميزان قابل ملاحظه‌اي افزايش مي‌دهند.
6- پتاس، چربي‌ها و روغن ها را به مراتب سريع‌تر از سود صابوني مي‌كند.
يكبار ديگر ذكر اين نكته ضروري است كه افزايش نمك و سود بيش از حدلازم باعث كاهش امولسيون و در نتيجه كاهش سرعت واكنش مي‌شود.