Химия. 10 класс

Рассмотрим, как проявляется моющий эффект мыла. В воде калиевые     и натриевые соли карбоновых кислот диссоциируют на ионы:

Анион высшей карбоновой кислоты представляет собой длинный углеводородный радикал, связанный с группой —COO^–. Эти два фрагмента обладают противоположными по отношению к воде свойствами. Практически неполярный углеводородный радикал не растворяется в воде — является гидрофобным. Полярная группа —COO^–, наоборот, сильно взаимодействует с водой — является гидрофильной:Так как гидрофобная часть стремится вытолкнуться из воды, анионы высших карбоновых кислот располагаются на поверхности воды следующим образом:

За счёт находящейся над поверхностью гидрофобной части анионы карбоновых кислот взаимодействуют с частицами загрязнителя, например жира, которые также обладают малой полярностью («подобное растворяется в подобном»). При этом образуются капельки, в которых гидрофильные части мыла направлены наружу и взаимодействуют с водой, а гидрофобные части взаимодействуют с загрязнителем, находящимся внутри капли. То есть мыло является своеобразным переносчиком нерастворимого в воде загрязнения в раствор. Описанный процесс можно наглядно отобразить в следующем виде:

Моющее действие  мыла  снижается  в  воде,  содержащей  ионы  Ca²⁺  и Mg²⁺, такая вода называется жёсткой. Причина в том, что ионы Ca²⁺ и  Mg²⁺ образуют с анионами кислотных остатков высших карбоновых кислот нерастворимые соли:

При этом анион кислотного остатка связывается в нерастворимое соединение, выводится из раствора, и мыло утрачивает моющее действие.

В настоящее время разработаны синтетические моющие средства, которые обладают моющим действием даже в жёсткой воде, так как не образуют осадков с ионами Ca²⁺ и Mg²⁺. Примером такого соединения является лаурилсульфат натрия С₁₂Н₂₅OSO₂ОNa.

Современные моющие средства представляют собой многокомпонентные смеси, в состав которых входят соли карбоновых кислот и синтетические моющие средства, а также ароматизаторы, антислеживающие компоненты, вещества, регулирующие пенообразование и др.

Основу жиров составляют триглицериды — сложные эфиры, образованные трёхатомным спиртом глицерином и высшими жирными кислотами. В твёрдых жирах большое содержание остатков насыщенных жирных кислот, в жидких жирах преимущественно содержатся остатки ненасыщенных жирных кислот. В результате гидрирования жидких жиров получают твёрдые жиры. Продуктами кислотного гидролиза жиров являются глицерин и карбоновые кислоты, щелочного гидролиза — глицерин и соли карбоновых кислот. Натриевые и калиевые соли высших жирных кислот являются компонентами моющих средств.