Wie Seife funktioniert

Seifen sind Natrium- oder Kaliumfettsäuresalze, die durch Hydrolyse von Fetten in einer chemischen Reaktion, der Verseifung, hergestellt werden. Jedes Seifenmolekül hat eine lange Kohlenwasserstoffkette, manchmal als "Schwanz" bezeichnet, mit einem Carboxylat "Kopf". In Wasser schweben die Natrium- oder Kaliumionen frei und hinterlassen einen negativ geladenen Kopf.

Key Takeaways: Seife

• Seife ist eine Fettsäure eines Salzes.
• Seifen werden als Reinigungs- und Schmiermittel verwendet.
• Die Seife wirkt als Tensid und Emulgator. Es kann Öl umgeben, was es einfacher macht, es mit Wasser abzuspülen.

Wie Seife reinigt

Seife ist aufgrund ihrer Fähigkeit, als Emulgator zu wirken, ein ausgezeichnetes Reinigungsmittel. Ein Emulgator kann eine Flüssigkeit in einer anderen nicht mischbaren Flüssigkeit dispergieren. Dies bedeutet, dass sich Öl (das Schmutz anzieht) nicht auf natürliche Weise mit Wasser mischt, sondern Öl / Schmutz durch Seife so suspendieren kann, dass er entfernt werden kann.

Der organische Teil der Naturseife ist ein negativ geladenes, polares Molekül. Seine hydrophile (wasserliebende) Carboxylatgruppe (-CO₂) über Ionen-Dipol-Wechselwirkungen und Wasserstoffbrückenbindungen mit Wassermolekülen wechselwirkt. Der hydrophobe (wassergefährdende) Teil eines Seifenmoleküls, seine lange, unpolare Kohlenwasserstoffkette, interagiert nicht mit Wassermolekülen. Die Kohlenwasserstoffketten werden durch Dispersionskräfte voneinander angezogen und bündeln sich zu sogenannten Strukturen Mizellen. In diesen Mizellen bilden die Carboxylatgruppen eine negativ geladene kugelförmige Oberfläche, wobei sich die Kohlenwasserstoffketten innerhalb der Kugel befinden. Da sie negativ geladen sind, stoßen sich Seifenmizellen gegenseitig ab und bleiben in Wasser dispergiert.

Fett und Öl sind unpolar und wasserunlöslich. Beim Mischen von Seife und Schmutzölen werden die unpolaren Ölmoleküle durch den unpolaren Kohlenwasserstoffanteil der Mizellen aufgespalten. Es bildet sich dann eine andere Art von Mizelle mit unpolaren Schmutzmolekülen im Zentrum. So bleiben Fett und Öl sowie der an ihnen haftende Schmutz in der Mizelle hängen und können abgespült werden.

Der Nachteil der Seife

Obwohl Seifen ausgezeichnete Reinigungsmittel sind, haben sie Nachteile. Als Salze schwacher Säuren werden sie von Mineralsäuren in freie Fettsäuren umgewandelt:

CH₃(CH₂)₁₆CO₂^-N / a⁺ + HCl → CH₃(CH₂)₁₆CO₂H + Na⁺ + Cl^-

Diese Fettsäuren sind weniger löslich als die Natrium- oder Kaliumsalze und bilden einen Niederschlag oder Seifenschaum. Aus diesem Grund sind Seifen in saurem Wasser unwirksam. Seifen bilden auch unlösliche Salze in hartem Wasser, wie z. B. Wasser, das Magnesium, Calcium oder Eisen enthält.

2 CH₃(CH₂)₁₆CO₂^-N / a⁺ + Mg²⁺ → [CH₃(CH₂)₁₆CO₂^-]₂Mg²⁺ + 2 Na⁺

Die unlöslichen Salze bilden Wannenringe, hinterlassen nach mehrmaligem Waschen haarglanzmindernde Filme und grau / aufgeraute Textilien. Synthetische Reinigungsmittel können jedoch sowohl in sauren als auch in alkalischen Lösungen löslich sein und bilden in hartem Wasser keine unlöslichen Niederschläge. Aber das ist eine andere Geschichte ...

Quellen

IUPAC. Kompendium der Chemischen Terminologie, 2. Aufl. (Das "Goldbuch"). Zusammengestellt von A. D. McNaught und A. Wilkinson. Blackwell Scientific Publications, Oxford (1997). Archiviert.

Klaus Schumann, Kurt Siekmann (2005). "Seifen". Ullmanns Enzyklopädie der Industriechemie. Weinheim: Wiley-VCH. 

Thorsten Bartels et al. (2005). "Schmierstoffe und Schmierung". Ullmanns Enzyklopädie der Industriechemie. Weinheim: Wiley-VCH.