Sådan virker sæbe

Ta’ lige opvasken!

Vi kender det alle sammen. De fedtede tallerkner skal vaskes op. De bliver ikke rene med vand alene. Hvorfor ikke? Hvorfor kan vand ikke opløse fedt? Og hvorfor går det som smurt, når man bruger lidt opvaskemiddel?

Vi bruger sæbe hver dag! Årsagen er ganske enkel: Vi har brug for at vaske os, vort tøj og vort bestik. Der er noget fedt og snavs, vi gerne vil af med. Sagt med lidt kemi: Vi vil have opløst fedt i vand.

   

Her kommer sæben ind i billedet. Fordi sæbe er vand og fedt på én gang. Sæben gør, at vand og fedt kan nærme sig hinanden.

Sæbe er lavet af fedt

Du ved sikkert, at afløbsrens kan opløse fedt i kloakken; det gør hele sagen lettere. Kemisk indeholder afløbsrens meget natriumhydroxid, NaOH, som er vandopløseligt. Hvis man koger fedt og natrium hydroxid sammen, sker der en kemisk reaktion, således at man får sæbe, som på én gang er vandopløseligt og i stand til at opløse fedt.

Kort og godt siger man, at . . .
Sæbe er salte, som dannes ved en kemisk reaktion mellem en fedtsyre og en base.

Fedtstof-molekylet

Et fedtstofmolekyle er dannet af tre fedtsyremolekyler og ét glycerolmolekyle. Sagt på en anden måde, så har et fedtstofmolekyle tre arme og holdes sammen af en fælles krop af glycerol. Når man laver sæbe får man skilt de tre arme fra glycerolen og får dem til at reagere med NaOH.

Lad os se på en strukturformel for et tilfældigt fedtstof. Til venstre er der glycerolmolekylet C3H5. Til højre de tre arme af fedtsyre.

Fedtstof

Et fedtstof kan have denne formel.
Denne strukturformel viser klart, at der er 3 arme på molekylet.
De 3 fedtsyre-arme er holdt sammen af en glycerolgruppe.

Formel for sæbe

Sæbe kan fremstilles af fedtstoffet palmin og basen natrium-hydroxid på følgende måde:
 

fedtsyre + base > sæbe + vand
C15H31COOH + NaOH > C15H31COONa + H2O
palmitinsyre + natrium-hydroxid > natrium-palmeat + vand

Model af en fedtsyren C15H31COOH. Fedtsyre bliver til et sæbemolekyle ved at brintatomet yderst til højre fjernes ved hjælp af natriumhydroxid.

Sådan laves sæbe - trin for trin

I virkeligheden er fremstillingen af sæbe lidt mere indviklet. Her har vi det i punktform:

  • Fedtstoffet smeltes og natriumhydroxid tilsættes.
  • Blandingen opvarmes.
  • Der tilsættes sprit for at fedtstoffet lettere kan opløses i vandet. Spritten virker som emulgator.
  • Blandingen koges under omrøring, og efter nogen tid dannes sæben.
  • Sæbe udfældes i en mættet saltopløsning.
  • Sæben tørres og formes.
  • Parfume og farvestof kan tilsættes.
   
Et sæbemolekyle

Man kan lave sæbe af mange forskellige slags fedtstof. De kemiske formler vil selvfølgelig være forskellige, men alligevel vil de ligne hinanden – i hvert fald i den ene ende af formlen. Kombinationen af kulstof og brint i den ene ende vil være forskellig, men sæben vil slutte på COONa eller . . .

ΛΛΛΛΛΛΛΛ COO-  +  Na+

Den siksakkede del til venstre er fedtdelen af sæben, hvorimod natriumdelen er vandopløselig. Når sæben kommer ned i vand, vil den spaltes i ioner. Na+ ionen er ganske uinteressant og uden betydning for sæbens virkning, men selve sæben har nogle gode egenskaber, fordi kæden er så lang.

Når man tegner et sæbelogo, så er fedtdelen en tynd streg, og vanddelen er en lille cirkel. Man siger også, at sæbe har en fedtelskende del, som er positivt ladet, og en vandelskende del, som er negativt ladet:

Den smudsbærende effekt

Når vi kommer sæbe ned i vand, vil der samle sig en mængde sæbe-ioner i vandets overflade (fedt flyder oven på vand). Alle ionerne vil have deres vandelskende ende nede i vandet og deres fedtelskende ende oppe over vandet.

Dette nedsætter vandets overfladespænding, fordi sæbe-ionerne ikke tiltrækker hinanden særlig meget. Egentlig frastøder deres negative ender jo hinanden. Herved bliver vandet mere vådt og det kan lettere trænge ind i revner og sprækker.
   
Når sæben kommer i forbindelse med snavs/fedtstof, vil den fedtelskende del af sæben gå ind til fedtet, mens den vand elskende del vil være udad mod vandet. På denne måde omsluttes de små fedtdråber. Da den vandelskende del af sæben samtidig er negativ, vil de omsluttende fedtdråber være negative og frastøde hinanden. På denne måde beholdes fedtet som små dråber, der kan svæve rundt i vandet i lang tid - og altså nå at skylle med ud i opvaskevandet.
   
Det samme vil ske med smuds, og vi siger at sæben har en smudsbærende effekt.
   
Sæben løsner simpelthen det fedtholdige snavs fra tøjets fibre. Så er tøjet rent!
   
Sæbe kan laves i mange forskellige former. Smukt, personligt og anderledes.

 

Nyheder dec. 2018

465 container titel

Fokus på containere

8. klasse brugt en fagdag på at studere den internationale containertrafik. Kig med og hør hvem der ligger i toppen af markedet.
Klik her . . .

940 ormkage dump

Insekter i fremtidens mad?

Tag med en tur i Økolariet og hør et foredrag om insekter som proteinkilde.  Klik her . . .