تحضير الصابون من الزيوت أو الدهون

فكرة تحضير الصابون من الزيوت أو الدهون

– يمكن تحضير الصابون من الزيوت أو الدهون المختلفة.

– أن الزيت أو الدهن عبارة عن إسترات تكونت بتفاعل الأحماض مع الجلسرين فهي سريعاً ما تتحلل مائياً في وجود القواعد مثل هدروكسيد الصوديوم، أو هدروكسيد البوتاسيوم، وينتج في هذا التفاعل كل من الجلسرين وملح الحمض الدهنى الذى يعرف بالصابون ويطلق على هذا التفاعل اسم التصبن Saponification.

– يمكن أن نتخذ دهن (البلمتين) [ ثلاثى بلميتات الجليسرين]. مثالاً لهذا التفاعل حيث يتكون فيه الجليسرين وبلميتات الصوديوم (الصابون).

– تستخدم في عملية التصبن أنواع مختلفة من الزيوت، مثل زيت الزيتون أو زيت جوز الهند أو زيت النخيل وكذلك بعض أنواع من الدهون الحيوانية.

– تتكون بعض هذه الزيوت والدهون من خليط من الجليسريدات تختلف فيها أنواع الأحماض الدهنية الداخلة في تركيبها، ولكن هذا لا يؤثر كثيراً على نوع الصابون الناتج .

طريقة تحضير الصابون من الزيوت بواسطة محلول قلوى

– أهم طرق تحضير الصابون هي الطريقة التي يتصبن فيها الزيت أو الدهن بواسطة محلول قلوى مخفف. 

– يمكن تحضير الصابون من الزيوت كما يلي:

(1) وضع الزيت أو الدهن المنصهر في وعاء كبير الحجم، قد تصل سعته إلى نحو 30 طناً من الزيت ثم يضاف إليه محلول الصودا الكاوية، أو البوتاسا الكاوية بحيث لا يزيد تركيز هذا المحلول على 10%،

(2) يمرر بعد ذلك في هذا الخليط تيار من البخار يرفع درجة حرارته إلى درجة الغليان.

– يساعد البخار كذلك على تقليب خليط الزيت والقلوى، ومزج مكوناته جيدًا ضماناً لاستكمال عملية التحلل المائي (التصبن) إلى نهايتها.

(3) عادة ما يضاف مزيد من محلول الصودا الكاوية على دفعات من وقت لآخر في أثناء عملية الغليان.

(4) عند انتهاء عملية التصبن يسحب المحلول المائي الساخن ثم يعامل بقدر محسوب من كلوريد الصوديوم مما يساعد على طرد الصابون من المحلول لعدم قابليته للذوبان في محلول الملح.

– ينفصل الصابون على هيئة حبيبات تتجمع معاً فيما يشبه الجبن، وتطفو على سطح المحلول.

(5) عند هذه المرحلة يسحب المحلول المائي من قاع وعاء التفاعل. وهو يحتوى على الملح وعلى الجليسرين الناتج من عملية التصبن.

(6) لا يكون الصابون الناتج فى هذه الحالة نقياً تماماً، ولكنه ما زال محتوياً على قليل من الزيت أو الدهن غير المتصبن، ولذلك يعاد غليانه مرة أخرى مع كميات متتابعة من محلول الصودا الكاوية حتى تتم عملية التصبن تماماً.

(7) يترك المحلول ليبرد ثم يفصل منه الصابون الطافي على سطحه وتضاف إليه بعد ذلك الإضافات المناسبة، ويصب في قوالب متعددة الأشكال أو يقطع بعد تصلبه إلى قطع متساوية الحجوم.

– يمكن استخدام الصابون الناتج فى هذه المرحلة في الاستخدامات المنزلية المعتادة.

(8) أما إذا تطلب الأمر تحضير نوع فاخر من الصابون، فيجفف الصابون جزئياً، ثم تضاف إليه بعض العطور والألوان المناسبة، وقد يضاف إليه قليل من الجلسرين.

تحضير أنواع أخرى من الصابون

(1) الصابون الجامد والصابون الناعم

– يصنع الصابون الجامد عادة من أملاح الصوديوم للأحماض العضوية الدهنية.

– بينما الصابون الناعم Soft Soap فيصنع من أملاح البوتاسيوم.

(2) الصابون الشفاف

– هناك نوع من الصابون يحضر من ملح البوتاسيوم لبعض هذه الأحماض الدهنية والجلسرين. ويرسب من الكحول الإثيلي بعد ذلك على هيئة كتل شفافة ملساء.

(3) الصابون العائم

– يصنع حالياً نوع من الصابون الذي تنتشر بداخله بعض فقاعات الهواء، وهو يعرف باسم الصابون العائم لأنه أخف من الماء ويطفو على سطحه وبذلك يوفر على من يستخدمه مشقة البحث عنه في قاع إناء الغسيل أو في قاع حوض الاستحمام (البانيو).

– وقد اكتشف هذا الصابون العائم مصادفة نتيجة لخطأ غير مقصود وقع فيه أحد العمال المشرفين على صناعة نوع من الصابون المعطر، فقد ترك هذا العامل القلاب الذي يحرك شحنة الصابون الساخن دائراً وذهب لتناول الغذاء.

– وقد أدى تقليب الصابون لهذه المدة الطويلة إلى امتصاصه لقدر كبير من فقاعات الهواء في داخله. ولم يخطر العامل رؤساءه بما حدث، وقام بصب الصابون في القوالب كالمعتاد .

– اكتشف القائمون على صنع الصابون فيما بعد أن هذه الدفعة من قطع الصابون أصبحت أخف وزناً من الماء وتطفو على سطحه، وعندما أنزلوها إلى السوق دهشوا لأنها صادفت رواجاً كبيراً واشتد الطلب عليها.

(4) الصابون الفلزي

– كذلك تكون بعض أكاسيد وهدروكسيدات فلزات أخرى، أنواعاً من الصابون لها فائدة في بعض العمليات الصناعية. وتعرف هذه الأنواع من الصابون باسم الصابون الفلزي Metal Soaps .وهي لا تذوب في الماء، ولكن أغلبها يذوب في المذيبات الهدروكربونية.

– تحضر هذه الأنواع من الصابون الفلزي بصهر أكسيد أو هدروكسيد الفلز مع الأحماض الدهنية، أو مع الأحماض الراتينجية أو أحماض النفثنيك.

2R-COOH + M₂O → 2R-COOM + H₂O

– تستخدم هذه الأنواع من الصابون في صنع الطلاء والورنيشات وكذلك أحبار الطباعة. وهى تساعد على التجفيف لأنها تعمل كمواد حافزة في عمليات الأكسدة وفي عمليات البلمرة التى تتم فى مثل هذه المواد سابقة الذكر.

– كما تستخدم كميات كبيرة من صابون النحاس لإبادة الفطريات وفي عمليات حفظ الأخشاب.

– كذلك يستخدم صابون الكالسيوم والمغنسيوم، والزنك، والليثيوم، والباريوم، والألومنيوم، وفى تحضير أنواع من زيوت التشحيم والمزلقات.

– كذلك يستخدم صابون الزئبق فى الطب في علاج بعض أمراض الجلد. ويستخدم صابون المنجنيز فى صنع الورنيشات.

– كما تضاف أوليات المغنسيوم إلى بعض سوائل التنظيف الجاف لزيادة قدرتها على التنظيف. وهي تذوب في هذه السوائل مثل سائل بركلورو إثيلين.

– بالإضافة إلى أن ستيارت المغنسيوم والألومنيوم تستخدم في صنع بعض أنواع قاذفات اللهب. وهى تعطى درجة حرارة عالية وتساعد على إمساك النيران بالأجسام.

صفات الصابون المحضرة من أملاح الصوديوم أو البوتاسيوم للأحماض الدهنية

– هذه الأنواع من الصابون المحضرة من أملاح الصوديوم أو البوتاسيوم للأحماض الدهنية تتصف بأنها تذوب قليلاً في الماء وتحدث معه رغوة كبيرة تساعد على التنظيف.

– لكن هذا الصابون لا يصلح للاستعمال في الماء العسر، وهو الماء المحتوى على أملاح الكالسيوم والمغنيسيوم، وهو لا يكون رغوة فى هذا الماء بل يعطى معه رواسب من أملاح الكالسيوم أو أملاح المغنسيوم لهذه الأحماض الدهنية، وهي أملاح لا تذوب في الماء.

– هناك أنواع أخرى من الصابون تستخدم في الحلاقة وفي بعض مستحضرات التجميل مثل بلميتات البوتاسيوم وستيارات البوتاسيوم، وستيارات ثلاثي مثيلامين، وبلميتات ثلاثى مثيلامين وكبريتات لوريل الصوديوم وقليل من لورامين ثنائي إثيلامين وهى تتصف بنعومتها وبأنها لا تضر بالجلد ذي الحساسية العالية.

فصل الجليسرين وتنقيته

– الجليسرين ناتج ثانوى فى عملية التصبن. وهو يوجد في المحلول المائي المحتوى على الملح بنسبة صغيرة لا تزيد على 3-5 %.

– عادة ما يركز هذا المحلول تحت ضغط مخلخل حتى تصل فيه نسبة الجليسرين إلى نحو 80%.

– للحصول على الجليسرين من هذا المحلول المركز يعاد تقطيره تحت ضغط بالغ الانخفاض لا يزيد على 3 مليمتر من الزئبق ؛ وذلك لأن الجليسرين ينحل عند تقطيره تحت الضغط الجوي المعتاد.

– الجليسرين الناتج من هذه الخطوة يعتبر نقياً بدرجة كافية للاستعمال في الأغراض التجارية، أو لاستعماله في صنع بعض المتفجرات مثل الديناميت، ولكن الجليسرين المطلوب للاستخدام فى العمليات الكيميائية أو في صناعة الدواء يلزم إعادة تقطيره بنفس الأسلوب السابق مرة أخرى للحصول على جليسرين عالى النقاوة.

 

المراجع 

– كتاب الصناعات الكيميائية – الجزء الثالث – البترول والكيمياويات، الصابون الممظفات الصناعية. ، المطاط – د/ أحمد مدحت عبد السلام – القاهرة – دار الفكر العربي – الطبعة الأولى 1997.

– أسس الكيمياء الصناعية – د/ محمد مجدى واصل – القاهرة – دار الفجر للنشر والتوزيع – الطبعة الأولى 2005.

– الكيمياء الصناعية – الجزء الثاني – تكنولوجيا الصناعات الكيميائية العضوية. – د/ طارق إسماعيل كاخيا – الطبعة الأولى.