گزارش کار شیمی آلی 2-واکنش صابونی شدن-
به نام حضرت دوست
گزارش کار آزمایشگاه شیمی آلی 2
استاد سید کمال علی محمدی
نام تهیه کننده
مسعود سلیمانی
هدف آزمایش:
واکنش صابونی شدن
تئوری آزمایش
صابون از نمک های سدیم یا پتاسیم اسید های چرب گوناگون تشکیل شده است.عمل هیدرولیز چربی یا روغن را اصطلاحا صابونی کردن می نامند. برای این کار ، چربی را با محلول حرارت می دهند. در نتیجه گلیسرین و مخلوطی از نمک سدیم اسید های چرب حل می شوند.
مسیل یا مایسلی شدن :مولکول صابون دارای یک سر قطبی است که در آب حل می شود و سر دیگر آن یک دنباله طویل هیدروکربن است که در روغن محلول است و این عامل باعث می شود تا مثل یک واسطه چربی ها را در آب حل کند.
تهیه صابون
در صابون ابتدا یون هیدروکسید به عنوان نوکلئوفیل (هسته دوست) به کربن گروه کربنیل حمله کرده پس از خارج شدن یک مولکول الکل ، آنیون اسید بصورت هیبرید ، پایدار می گردد. برای تهیه صابون به طور کلی این کار را انجام می دهیم. به طور مثال چربی (a) را با محلول سود حرارت میدهند. در نتیجه گلیسرین (b) و مخلوطی از نمک سدیم اسیدهای چرب (c) مطابق واکنش زیر حاصل میشود:
چربیها و روغنهای طبیعی استر اسیدهای آلیفاتیک یک ظرفیتی با تعداد اتمهای کربن زوج و گلیسرین میباشند که آنها را گلیسرید نیز مینامند. چربیها جامد و روغنها مایع میباشند. نقطه ذوب چربیها بالاتر از نقطه ذوب روغنها است. این اختلاف بستگی به نوع و مقدار اسید مربوطه دارد. هرچه مقدار اسیدهای اشباع نشده در ساختمان یک چربی بیشتر باشد، نقطه ذوب پایین تری دارد.
پاک کننده های غیر صابونی:
دترجنت ها موادی هستند که به جای گروه کربوکسیلات (که در صابون وجود دارد)،گروه هایی مانند سولفونات دارند. سدیم دو دسیل بنزن سولفونات از این دسته پاک کننده ها است.گروه سولفونات گروه آبدوست(هیدروفیل)بوده و در آب حل می شود و بخش زنجیره ی کربنی ،آب گریز(هیدروفوب) است و در چربی حل می شود. انواع پاک کننده های غیرصابونی عبارتند از:
1) دترجنتهای آنیونی
اکثر دترجنت های تولید شده از این نوع اند.این دترجنتها به دلیل زیست تخریب ناپذیر بودن در طبیعت به سختی تجزیه شده و موجب آلودگی محیط زیست می شوند.
2)دترجنتهای کاتیونی:
به میزان کمتری تولید میشوند و ترکیبات آمونیوم نوع چهارم هستند.این ترکیبات خاصیت باکتری کشی دارند.
3) دترجنتهای غیر یونی:
حدود 25% از دترجنت های تولید شده را تشکیل می دهند و خاصیت کف کنندگی کمتری دارند و از ترکیب اپرکسیدها وبا الکلها و اسیدهای آلی بدست می آیند.
برتری پاک کننده های غیرصابونی در این است که بر خلاف صابون ها در آب سخت به خوبی کف می کنند.در آب شهر مقادیری یونهای کلسیم و منیزیم وجود دارد که با صابون واکنش داده و جانشین یون پتاسیم ، سدیم یا آمونیوم می شوند که ترکیب حاصل نامحلول است و در نتیجه صابون به خوبی کف نمی کند. اما ترکیب منیزیمی و کلسیمی پاک کننده های غیرصابونی محلول اند و در آب سخت کف می کنند.
شرح آزمایش
وسایل مواد مورد نیاز:روغن- اتانول - نمک سدیم کلرید -سدیم هیدروکسید-هیتر-همزن شیشه ای-بشر100میلی لیتری-اسپاچول-
درون یک بشر100میلیتری2.5 گرم سدیم هیدروکسید را در10 میلی لیتر آب به اضافه 10 میلی لیتر اتانول حل می کنیم وهمراه همزدن حرارت می دهیم تا محلول تقریبایکنواخت گردد. به بشر2.5گرم روغن می افزائیم . سپس در این لحظه بشررا به مدت زمان 20 الی 30 دقیقه حرارت می دهیم و می گذاریم تا روغن درون محلول اتانول و آب و هیدروکسید سدیم حل شود.
بعد از گذشت این مدت زمان بشر را از حمام آب گرم بیرون می آوریم و آن را مشاهده می کنیم تا ببینیم که آیا روغن درون محلول فوق حل شده است یا نه؟اگر محلول یکنواخت نشده بود،محلول 50،50اتانول و آب را تهیه نموده وبه محلول اضافه می کنیم و سپس عمل فوق را آن قدر انجام داده تا محلول یکنواخت گردد. تحت حرارت به مقدار100میلی لیتر محلول سدیم کلرید( Nacl) را می سازیم و به محلول اضافه می کنیم. بعد از چند لحظه کوتاه که مقداری رسوب در محلول ظاهر شد محلول را توسط یک کاغذ صافی صاف می کنیم .کاغذ صافی را در یک محیط قرار می دهیم تا رسوب درون آن خشک شود .
منابع:دستور کار ازمایشگاه شیمی آلی 2-سایت(www.chemlab.com)