高中研究性学习论文 肥皂的制取
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发布时间：2022-04-22 04:04
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时间：2023-05-05 16:24
[原理]
高级脂肪酸盐(主要是碱金属钾、钠)虽是肥皂的主要成分，但由于需要不同，制造过程的步骤不同，以及应用原料、水质的不同，会产生很多不同的肥皂。
使用肥皂洗涤能去污，也能使皮肤发生易干裂的现象。为此，在不影响去污的基础上，采用中性油脂、橄榄油、羊毛脂等，就可制得过脂皂。
[用品]
1．仪器 烧瓶、硬试管、铁架台及附件、搅拌玻璃棒、烧杯、温度计、导管、乳胶管和酒精灯等。
2．试剂 皂液、蓖麻油、松香、糖、乙醇、甘油、椰子油、10mol·L-1氢氧化钠溶液、氢氧化钾溶液、棕榈油、植物油、月桂醚硫酸二乙醇胺盐、椰子酰二乙醇胺、亚麻仁、硬脂酸乙二醇酯、二乙醇按、烷基醚硫酸铵、合成蜡、月桂基硫酸钠、椰子酰丙基甜菜碱、柠檬酸、氯化钠、椰子油酸、油酸、三乙醇胺、苦杏仁油、皂用抗氧剂、聚乙二醇、季铵化合物、去离子水、硅酸镁铝、丙二醇、氢氧化钠溶液(密度1.168g/cm3)、精制豆油、葵子油、香料、二氧化钛等。
[操作]
(一)液体皂和软皂
1．液体皂。
在盛水的烧杯中要保持水温达到70~72℃后，慢慢加入椰子油酰丙基甜菜碱，不断搅匀，待降温至58℃时，再加防腐剂和香料，并持续搅拌半小时，用柠檬酸调到pH6.0±2，再用氯化钠调节粘度，等到温度低于46℃时，即可以取出。
液体皂的配方如下：合蜡1.5%，月桂基硫酸钠29.0%，椰子酰二乙醇胺2%，椰子酰丙基甜菜碱6%，水61.5%。
这种肥皂能使皮肤脱脂，合成蜡能以珍珠般的泡沫提高柔润感，它在皮肤上行成无油腻感的保护膜。
2．软皂。
在烧瓶中放进亚麻油或大豆油50mL并在水浴上加热，保持80℃时，把10mol·L-1氢氧化钠溶液60mL慢慢加入瓶内，随加随振荡，或搅拌，使其成透明的肥皂液，再把5mL乙醇倒入、不断溶解，如透明就可以蒸发一段时间。当看到液体有淡*、黄绿色和黄棕色的透明、且粘滑的软块出现时，即可倾出。
软皂可用于外科手术前洗手，作灌肠剂时调成5%的溶液，制成搽剂，也可以医治关节神经痛等。
(二)珠光洗手皂和天然液体皂
1．天然液体皂。
(1)用椰子油酸10.8%、油酸4.3%、乙醇胺2.2%、三乙醇胺4.9%、甘油2.2%、苦杏仁油0.2%、聚乙二醇60羊毛脂2%、季胺化合物0.3%、再混以适量的防腐剂、色料和抗氧剂配料后，放入大烧杯中再加入
(2)取1%的硅酸镁铝慢慢地加入一半水的烧杯中，混合匀，加热并保持70℃。另取一烧杯，把2%氢氧化钾溶于37.5%水的溶液，慢慢注入后，加热温度到70℃，再加2.5%丙二醇和6%月桂基硫酸钠，搅匀。最后把这两烧杯的混合液合并。把混合液倒入90℃的油酸内，待冷却即成。
2．珠光洗手皂。
把配料比为77.4%水和少量防腐剂放入烧杯中，把温度加热到60℃后，再逐渐地加入月桂醚硫酸二乙醇盐和椰子酰二乙醇胺10%、月桂酰二乙醇按和亚油酰二乙醇胺1.5%，同时把2.5%硬脂酸乙二醇胺溶解后，将温度冷却至40℃，混入烷基醚硫酸铵8.6%，最后调pH为7。即是白色珠光液体，它具有很好去污起泡作用。
(三)香皂
取烧瓶放入牛脂和椰子油，两者的比为80∶20，混合并注入氢氧化钠溶液，振荡，用酒精灯加热。有时还加入棕榈油、橄榄油、硬化油少许，用来进行皂化。最后加入香料，香料有檀香型、茉莉型、馥奇型、玫瑰型、桂花、兰花等。
皂化完成后，可用盐析法析出香皂。
检查香皂质量，可以将香皂泡在20℃恒温水中5h，之后可剖开测量其糊烂层的深度。易糊烂的出现，是由于皂体组织疏松和含水量低所致。将香皂用钢丝剖开，观察皂体组织是否光滑紧密，没有白芯就好。
小实验：肥皂的制取
认识重要的体内能源——油脂
油脂是人类的主要食物之一，是人体不可缺少的营养物质。让我们一起来认识一下油脂的成分。
油脂的成分：油脂的主要成分是高级脂肪酸与甘油所生成的酯，叫做甘油三酯。其中的烃基可以是饱和或不饱和的烃基，它们可以相同也可以不同。如果烃基相同，这样的油脂称为单甘油酯，如果烃基不同，就称为混甘油酯。天然油脂大多为混甘油酯。
形成油脂的脂肪酸的饱和程度，对油脂的熔点有着重要的影响。由饱和的软脂酸或硬脂酸生成的甘油酯熔点较高，在室温下呈固态。动物油如羊油、牛油等；由不饱和的油酸生成的甘油酯熔点较低，在室温下呈液态。如植物油的主要成份就是油酸甘油酯。
小实验：肥皂的制取
实验目的：1、了解肥皂的制取过程。2、认识油脂的重要性质——皂化反应。
实验用品：烧杯、量筒、蒸发皿、滴管、玻璃棒、纱布、铁架台（带铁圈）、酒精灯、火柴、植物油（或动物油）、乙醇、30%氢氧化钠溶液、氯化钠饱和溶液、蒸馏水
实验过程：
1、原料的准备：用三个量筒分别取植物油8毫升、乙醇8毫升、30%氢氧化钠溶液4毫升倒入同一个干燥蒸发皿中。
2、将原料加热：把盛原料的蒸发皿放在铁架台的铁圈上，并点燃酒精灯给其加热，为了使原料受热均匀，充分皂化，要用玻璃棒不断搅拌，加热至混合物变稠。
3、盐析：将油脂和碱经过皂化反应后形成的稠状物，一面用玻璃棒搅拌，一面加入饱和的氯化钠溶液25毫升，看到溶液分上下两层，有肥皂析出，最后肥皂成为糊状浮在液体上面，下层为*或黄褐色的水液层。（其中加入氯化钠的溶液的作用是使肥皂析出（盐析），因为氯化钠的加入降低了高级脂肪酸钠的溶解性。玻璃棒搅拌的目的是使氯化钠溶液与蒸发皿中液体混合均匀。）
4、 过滤：用纱布将盐析后的混合液过滤，并将纱布上的固体混合物挤干，加香料（松香）压制成条形，晾干即可。
问题思考：
1、 在原料的准备中，加入乙醇的目的是什么？加入氢氧化钠的作用是什么？（加入乙醇的目的是使反应物成为均一的液体，以增加反应的速率。氢氧化钠的作用是催化作用。
2、 植物油在氢氧化钠作用下发生了什么反应？反应类型是什么？写出化学反应方程式。（发生了皂化反应。反应类型是水解反应。方程式略。）
3、 植物油的成分是什么？肥皂的成分是什么？（植物油的成分是油酸甘油脂。肥皂的主要成分是高级脂肪肪酸钠。）
4、 在实验过程3中加入饱和氯化钠溶液的作用是什么？原因是什么？玻璃棒搅拌的作用是什么？在实验过程3中混合液产生了怎样的现象？（其中加入饱和氯化钠的溶液的作用是使肥皂析出（盐析）。 因为氯化钠的加入降低了高级脂肪酸钠的溶解性。 玻璃棒搅拌的目的是使氯化钠溶液与蒸发皿中液体混合均匀。 看到的现象是溶液分上下两层。）
5、 肥皂去污的原理是什么？（高级脂肪酸钠的羧基部分可溶于水，而烃基部分不溶于水，污垢中的油脂跟肥皂接触后，高级脂肪酸钠分子中的烃基就插入油滴内，而易溶于水的羧基部分伸在油滴的外面，插入水中，油滴就被肥皂分子包围起来。再经摩擦振动，大的油滴便分散成小的油珠，最后，脱离被洗的纤维织品，而分散到水中形成乳浊液，从而达到洗涤的目的。）
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时间：2023-05-05 16:25
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