白癜风容易治吗 http://m.39.net/disease/a_c9nsyx6.html一、肥皂的化学含义
情境·问题
无论是在商场里还是在家里，都能看到各式各样的肥皂，那么，肥皂到底是一种什么样的化学物质，都有哪些类型呢？
从化学的角度看，肥皂是高级脂肪酸盐的总称，其组成通式为RCOOM；式中，RCOO-为高级脂肪酸根离子，M+为金属离子等。日用肥皂中的高级脂肪酸根离子中碳原子的个数一般为10~18（如饱和高级脂肪酸根离子：C17H35COO-硬脂酸根离子、C15H31COO-软脂酸根离子等；不饱和高级脂肪酸根离子：C17H33COO-油酸根离子等），金属离子主要是钠离子、钾离子等，也有用氨及某些有机碱如乙醇胺、三乙醇胺等制成的具有特殊用途的肥皂。其中，以高级脂肪酸钠盐制得的肥皂叫作硬肥皂，人们通常使用的主要是这种肥皂；以高级脂肪酸钾盐制得的肥皂叫作软肥皂，多用于洗发刮脸等；高级脂肪酸铵盐则常用来制作雪花膏。从高级脂肪酸部分来看，饱和度较大的高级脂肪酸所制得的肥皂比较硬；反之，不饱和度较大的高级脂肪酸所制得的肥皂比较软。
从结构上看，在高级脂肪酸根离子中，有非极性的憎水亲油部分（烃基）和极性的亲水憎油部分（羧基）。洗涤时，高级脂肪酸根离子的憎水亲油基钻进油垢里，而亲水憎油基伸在油滴外面插入水中，降低了油垢与衣服等之间的附着力，油垢被搅动、分散成被高级脂肪酸根离子的憎水亲油基包围的细小的油滴，油滴悬浮于水中形成乳浊液，再经摩擦振动就随水漂洗而去，从而达到去污的效果。上述过程如图2-1-2所示。
图2-1-2 肥皂去污原理示意图
观察·思考
通过对图2-1-2的观察，根据肥皂去污的原理想一想，为了提高去污效果，在使用肥皂时都应注意些什么问题？在硬度较大的水中使用肥皂洗衣服效果如何？为什么？
肥皂主要有香皂（又称盥洗皂）、金属皂和复合皂等类型。肥皂中通常加有合成色素、合成香料、防腐剂、抗氧化剂、发泡剂、硬化剂、黏稠剂、合成界面活性剂等填充剂，以改善其性能。例如，香皂中含有香精，因而具有特殊的香味；药皂加了一些消毒剂（如苯酚和甲酚的混合物或硼酸），因而具有消毒杀菌作用；水晶肥皂则因含皂碱，其去油污能力特别强。平常使用的黄色洗衣皂，一般掺有松香。松香是以钠盐的形式加入的，其目的是增加肥皂的溶解度和起泡效果，另外作为填充剂也比较便宜。
现在，肥皂的形式已不限于条皂等固体肥皂，洗手液等液体肥皂的应用也越来越广泛，医院等单位常用液体肥皂来洗手，以便更好地消毒杀菌。
肥皂的用途很广，除了用来洗衣物之外，还广泛地用于纺织工业。近几十年来虽然洗衣粉、合成洗涤剂的产量不断增加，但是由于肥皂具有耐用、洗涤衣物干净、使用方便、价格便宜、刺激性和腐蚀性低、花样品种多等特点，仍是国内外洗涤品市场上的主要洗涤用品之一。
二、肥皂的由来
情境·问题
肥皂可以让人干净卫生，很受人们的欢迎，但很少有人知道它的发明史。通常的说法是人类进入了文明社会后就出现了肥皂，可是没有人知道到底是谁发明了肥皂，这是为什么？
不管是东方还是西方，古代最早使用的洗涤用品不外乎碳酸钠和碳酸钾（前者为天然湖矿产品，后者是草木灰的主要成分），肥皂则是以后慢慢出现的。
考古发现，年前苏美尔人就将灰烬与动植物油混合在一起煮沸，制成糨糊一类的东西做清洁用品。
据史料记载，最早的肥皂配方起源于西亚的美索不达米亚（意思是“两条河中间的地方”，指幼发拉底河和底格里斯河之间地带）。大约在公元前年的时候，当地的人们便将1份油和5份碱性植物灰混合起来制成清洁剂。
关于肥皂起源的传说有很多。
相传在公元前7世纪古埃及一个皇宫的厨房里，一位腓尼基厨师不小心把一罐食用油打翻在地。他非常害怕，趁别人没有发现时赶快将灶炉里的木灰撒在上面，然后用手把这堆浸透了油脂的草木灰捧出去扔掉了。看着自己油乎乎的手，他真不知道该怎么洗才能洗干净！他一边想着，一边把手放到水中。想不到的是，奇迹出现了：他只是轻轻地搓了几下，那满手的油污就洗掉了，甚至连以前难以洗掉的老污垢也消失了。这位厨师十分惊喜，就让其他厨师也来试一试，结果大家用这种混了食用油的木灰洗手，手都洗得比原来更加干净。从此以后，厨房里的佣人们就经常用油脂拌木灰来洗手。后来法老知道了这个秘密，就让厨师弄些拌了食用油的木灰供他洗手用。
另外据传，古罗马的高卢人每逢节日便将羊油和山毛榉树灰用水调稠涂在头发上梳成各种发型。一次，突降大雨，发型被淋坏了，人们却意外地发现头发变得干净了。又传，罗马人在祭神时，烧烤的牛羊油滴落在草木灰里形成了“油脂球”，妇女们洗衣时发现沾了“油脂球”的衣服更容易洗干净。
交流·分享
牛羊油和木灰（如草木灰）混合为什么具有去污效果？请查阅资料并与同学们交流分享。
还有一种说法是肥皂的发明得益于罗马女人。在罗马的萨波山（宰杀动物祭祀的地方）附近，当大雨将木灰和动物脂肪的混合物冲入大河后，妇女们就会在河边浆洗衣服，因为这样的河水洗涤效果特别好。另一种说法是加里曼和日耳曼部落发明了肥皂，罗马人征服他们后便知道了这种神奇的洗涤用品。总之，自公元年起罗马人就开始使用肥皂了。不过，公元4世纪末期，肥皂在罗马的使用率大为降低，原因是罗马天主教会认为用肥皂洗澡是享乐主义的表现，属于异教徒行为。
考古学家在意大利的庞贝古城遗址中发现了制肥皂的作坊，这说明罗马人早在公元2世纪已经开始了原始的肥皂生产。中国人也很早就知道利用草木灰和天然碱洗涤衣服，人们还把猪胰腺、猪油与木灰混合起来制成块状，称其为“胰子”。
许多证据表明，中世纪人们确实在使用肥皂。例如，十字军就非常喜欢肥皂，他们将中东用橄榄油制造肥皂的工艺带了回去，因此11、12世纪肥皂在西班牙非常流行；13世纪，英格兰的一些较大的城镇开始用草木灰生产肥皂；15世纪初，法国人则用海水、木材的灰烬和橄榄油来制造肥皂。
但不管怎么说，18世纪前肥皂并没有得以普遍使用，其原因除了价格昂贵外，还因为其气味十分难闻。工业革命时期，由于生产工艺的改革，加之从非洲和亚洲进口了棕榈油和椰子油做原料，制造的肥皂气味好多了。
很多研究认为，肥皂使用历史的转折点是19世纪中期。年到年克里米亚战争前期，在现在的乌克兰地区作战的英国士兵因疾病损失的人数比战争损失的人数还要多，使用肥皂后情况大为好转；年到年的美国内战时期，士兵们根据部队的规定经常用肥皂洗澡，并把这一习惯于战后带回了家庭。
在此之前，肥皂的制造，靠的是有经验的工匠将油脂与碱汁按比例调制，由于没有资料可参阅、经常因为无法凝固而重新再试。直至年法国化学家路布兰用电解食盐水的方法廉价制取烧碱成功，才结束了从草木灰中提取碱的古老工艺。年，德国化学家契弗尔发现了脂肪酸的结构和特性，指出肥皂即是脂肪酸盐中的一种。19世纪末，制皂工业由手工作坊最终转化为工业化生产。
除了肥皂外，在我国对洗涤用品的开发应用也有着悠久的历史。
我国宋代时就出现了一种人工制造的洗涤剂，即将天然皂荚（又名皂角、悬刀、肥皂荚，通称皂角）捣碎研细，加上香料等物，制成橘子大小的球状，专供洗面浴身之用，俗称“肥皂团”。宋人周密的《武林旧事》卷六《小经纪》记载了南宋京都临安已经有了专门经营“肥皂团”的生意人。明人李时珍的《本草纲目》中记录了“肥皂团”的制造方法：“肥皂荚生高山中，树高大，叶如檀及皂荚叶，五六月开花，结荚三四寸，肥厚多肉，内有黑子数颗，大如指头，不正圆，中有白仁，可食。十月采荚，煮熟捣烂，和白面及诸香作丸，澡身面，去垢而腻润，胜于皂荚也。”
除了天然皂荚，如无患子等类的植物用于洗涤也流行于民间，它们是一些很好的洗涤剂。《台湾府志》中有这样的记载：“黄目树，即无患树。高二、三丈，实如枇杷，色黄，皮绉，用以澣衣，浆若肥皂。”黄目树的果皮用水搓揉后会产生泡沫，台湾人用它来洗衣服至少已有数百年的历史。不过，由于黄目树的果皮含有黄色素，衣服洗久了会被染黄。但是，用黄目树的果皮搓洗头发，可使头发保持乌黑亮丽，因为黄目树的果皮兼具清洁与润发的功效。
三、肥皂的简易生产
肥皂的制造工艺简单但要求严格，一般有冷制法、热制法、半热煮法、中和法、石灰分解法、连续皂化法、催化剂快速皂化法等生产方法。
冷制法是先把氢氧化钠和水玻璃溶于水中，再把牛油、椰油、柏油三种油脂置于锅中加热熔化，冷却至40℃时注入配置好的氢氧化钠与水玻璃溶液中，随加随搅拌使碱与油脂充分发生皂化反应。当皂液呈均匀胶状时停止搅拌，使碱与油脂继续皂化（不宜搅拌过久，否则碱与油脂恢复分离状态），然后放置一天，皂化完成即成固体。此法简单、经济，但产品日久会产生白霜和发出臭味。
热制法的生产过程大体分为以下几步。①选择几种油脂混合起来（要考虑产品的硬度、色泽、泡沫、溶解度、去污力，以及生产成本等问题）。②将混合油脂倒入皂化锅中或用泵打入皂化反应罐中，用蒸汽翻煮，同时缓慢地加入烧碱溶液，直到皂化反应彻底完成，皂液成为糊状皂胶；然后先加入饱和食盐水，再加入少量清水及足够量的碱水，前后均要煮沸，以达到盐析和碱析的目的，使皂胶与甘油杂质完全分离。③停止加热，静置冷却，皂液上浮，其上层即为皂基，下层可留待下一批生产时继续提纯。④将皂基移入调和锅内，按定量加入准备好的泡花碱溶液、钛白粉、香粉和其他填料，在一定的温度下搅拌调和，然后倒入冷却槽，也可采用真空干燥工艺使皂基凝为大片肥皂。⑤把大片的肥皂切条、烘干后压模成型即成肥皂。此法皂化迅速，产品质量较好，生产成本较低。
上述生产过程中，应注意检查皂化反应是否完全彻底，方法是在加完碱液后取一滴皂液加到热的清水中，如果没有油花上浮，表示已皂化完全，否则皂化还应继续进行。要注意加碱的量：碱液不足，肥皂中会有游离油脂，去污能力差；碱液过量，肥皂面会析出白色粉末，对皮肤具有刺激作用。此外，在肥皂中加入适量松香，可增加泡沫，提高肥皂的去污能力。
在研究生产肥皂的工艺配方时，一般要考虑使产品具备如下性能：①表面活性，以便使皂液呈良好的浸润性，具有较强的去污力；②乳化性，使水同不能和水混合的液体混合成乳性液，洗涤油腻污垢；③吸附性，使微小的物质如灰尘及其他微粒被吸附于皂液和泡沫之中；④起泡性，以便将污垢带起；⑤结晶性，使肥皂硬度较强，便于使用。
制造肥皂的油脂主要有动物油脂和植物油脂两大类。动物油脂中，牛羊油是制造肥皂的上等原料，用它们制造的肥皂，坚硬，色白，质量稳定，水溶性较低，去污力强，泡沫浓烈且持久；猪油可以增加肥皂的韧性和光泽。植物油脂中，皮油（柏油）和木油是制作肥皂的主要原料，用量可高达55%；棉籽油的用量一般为15%~25%，用量过多时制成的肥皂性能较差，容易酸败，不宜久存；蓖麻油在水中的溶解度较大，易于发生皂化反应，制成的肥皂光泽性好，用于洗浴能减少肥皂对人体皮肤的刺激作用，同其他油脂配合可生产出品质优质的肥皂；糠油需经硫酸和锌粉脱色后方能应用，用量可达20%；豆油一般先制成硬化油后再用于制造肥皂，制成的肥皂一般呈浅黄色，皂体较软，容易收缩变形，水溶性强，泡沫较多，去污效果好，但不耐保存；硬化油，即以液体油脂加氢后变成的固体油脂（也称氢化油，糠油、菜籽油、棉籽油都可制成硬化油），是制造肥皂的重要原料，可以代替固体脂肪制造肥皂，制成的肥皂坚硬耐用。此外，合成脂肪是天然油脂的代用品，可以节约大量的天然油脂，目前主要以石蜡为原料经氧化而制得，在肥皂中用量可达60%。
肥皂生产用的碱类包括：①烧碱，是制造固体肥皂的主要原料，制皂时要先配置成30%的溶液；②纯碱，主要用于皂化松香，在皂体中加入0.5%~1%，既能增加肥皂的硬度和去污能力，又能增强肥皂的光泽效果和防止肥皂酸败，但过量会使肥皂发酥及表面产生白霜；③氢氧化钾，制造肥皂时只作为烧碱的掺入物使用，用量为烧碱用量的5%~10%，量多了易使皂体发软。
探究·发现
在制造肥皂的过程中加碱过多，制得的肥皂的表面为什么会出现白霜？
肥皂生产用的其他辅助原料包括：①泡花碱，亦称水玻璃，主要成分为硅酸钠，一般用量为2%~4%，是洗衣皂中的重要助剂和填充剂，主要用来提高肥皂的硬度和减少肥皂的收缩形变，同时对残存于肥皂中的游离碱起缓冲作用，减轻肥皂对人体皮肤的刺激作用，并有软化硬水、减少肥皂用量、防止肥皂酸败等功能；②食盐，在制造肥皂的过程中起盐析作用，使甘油从皂液中分离出来，并减少肥皂中的水分和提高肥皂的品质，使肥皂颜色变浅及消除肥皂中的杂质；③松香，用以增加肥皂产生的泡沫，增加肥皂的溶解度，防止肥皂酸败，使肥皂质地细腻，减轻肥皂表面的白霜，以及起到润滑皮肤的作用，但过量会使肥皂逐渐变色，洗的衣物变黄并有黏手感；④香料，上等肥皂用香草油，一般肥皂用樟脑油、二苯醚、松香醇、芳樟油等，主要用于消除劣等油脂的酸臭味。
交流·分享
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