第三章 肥皂精选PPT.ppt
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1、第三章 肥皂第1页,本讲稿共35页概概述述肥皂肥皂(soap)通常指高级脂肪酸或混合脂肪酸的碱性盐类通常指高级脂肪酸或混合脂肪酸的碱性盐类.化学通式化学通式:RCOOM,R代表长碳链烷基,代表长碳链烷基,M代表某种代表某种金属离子。金属离子。具有洗涤、去污、清洁等作用的皂类主要是脂肪酸钠盐、具有洗涤、去污、清洁等作用的皂类主要是脂肪酸钠盐、钾盐和铵盐,其中最常用的是脂肪酸钠盐钾盐和铵盐,其中最常用的是脂肪酸钠盐.脂肪酸的碱土金属盐(钙、镁)及重金属盐(铁、脂肪酸的碱土金属盐(钙、镁)及重金属盐(铁、锰)等金属皂均不溶于水,不具备洗涤能力,主要锰)等金属皂均不溶于水,不具备洗涤能力,主要作为农药
2、乳化剂、金属润滑剂等作为农药乳化剂、金属润滑剂等.第2页,本讲稿共35页第一节第一节肥皂的性质和制皂用的油脂肥皂的性质和制皂用的油脂一、肥皂水溶液的性质一、肥皂水溶液的性质 肥皂中的钠皂或钾皂是强碱弱酸盐,因此都会在水溶液中发生水解肥皂中的钠皂或钾皂是强碱弱酸盐,因此都会在水溶液中发生水解肥皂中的钠皂或钾皂是强碱弱酸盐,因此都会在水溶液中发生水解肥皂中的钠皂或钾皂是强碱弱酸盐,因此都会在水溶液中发生水解呈弱碱性。呈弱碱性。呈弱碱性。呈弱碱性。RCOONa=RCOONa+RCOOH2 2O=RCOOHOH 水解产生脂肪酸与未水解的肥皂,形成不溶于水的酸性皂,使肥皂水解产生脂肪酸与未水解的肥皂,形
3、成不溶于水的酸性皂,使肥皂水解产生脂肪酸与未水解的肥皂,形成不溶于水的酸性皂,使肥皂水解产生脂肪酸与未水解的肥皂,形成不溶于水的酸性皂,使肥皂水溶液呈现浑浊。水溶液呈现浑浊。水溶液呈现浑浊。水溶液呈现浑浊。RCOOHRCOOHRCOONa=RCOOHRCOONa=RCOOH.RCOONaRCOONa第3页,本讲稿共35页二、用于制皂的油脂二、用于制皂的油脂(一一)制皂对油脂的要求制皂对油脂的要求1 1、油脂是制造肥皂的主要原料、油脂是制造肥皂的主要原料 。2 2、油脂主要化学组成:脂肪酸甘油酯、油脂主要化学组成:脂肪酸甘油酯 。3 3、油脂的质量直接影响所生产肥皂的质量。、油脂的质量直接影响所
4、生产肥皂的质量。第4页,本讲稿共35页4 4、一般依据下列几项指标来选择制皂的油脂、一般依据下列几项指标来选择制皂的油脂(1)相对密度相对密度(Densityratio)相对密度能反映油脂的分子量及粘度,相对密度大则分子相对密度能反映油脂的分子量及粘度,相对密度大则分子量大,粘度也高。量大,粘度也高。(2)凝固点凝固点(Solidpoint)油脂凝固点对肥皂质量的影响很大,凝固点太高的油油脂凝固点对肥皂质量的影响很大,凝固点太高的油脂生产的肥皂易龟裂,泡沫少,去污力差;凝固点太脂生产的肥皂易龟裂,泡沫少,去污力差;凝固点太低会影响肥皂的硬度。低会影响肥皂的硬度。(3)皂化值皂化值(Saponi
5、ficationnumber)油油脂脂用用KOH的的乙乙醇醇溶溶液液皂皂化化,1g油油脂脂完完全全皂皂化化时时所所消消耗耗KOH的毫克数为油脂的皂化值。的毫克数为油脂的皂化值。(4)酸值酸值(Acidnumber)工工业业油油脂脂中中往往往往含含有有游游离离的的脂脂肪肪酸酸。中中和和1g油油脂脂中中的的游离脂肪酸所需游离脂肪酸所需KOH的毫克数称为酸值或酸价。的毫克数称为酸值或酸价。第5页,本讲稿共35页(5)碘值碘值(Iodinevalue)油油脂脂分分子子中中的的双双键键能能与与碘碘发发生生加加成成反反应应。从从加加成成反反应应中中所所消消耗耗的的碘碘量量可可以以衡衡量量油油脂脂的的不不饱
6、饱和和程程度度。每每100g油脂所消耗碘的克数为碘值(或碘价)。油脂所消耗碘的克数为碘值(或碘价)。根根据据碘碘值值的的大大小小,油油脂脂分分为为干干性性油油、半半干干性性油油和和不不干干性性油。油。(6)不皂化物不皂化物(Unsaponifiablematter)不皂化物是指油脂中所含脂肪酸以外的脂肪成分,如不皂化物是指油脂中所含脂肪酸以外的脂肪成分,如萜烯类(维生素萜烯类(维生素A A等),这些物质不会中和皂化,以杂等),这些物质不会中和皂化,以杂质状态存在于肥皂中,通常不皂化物含量大于质状态存在于肥皂中,通常不皂化物含量大于1%1%不可直不可直接制皂。接制皂。第6页,本讲稿共35页(二)
7、油脂的预处理(二)油脂的预处理油脂的预处理的原因:天然动植物油脂中,除了含油脂的预处理的原因:天然动植物油脂中,除了含脂肪酸甘油酯外,还含有不少在油脂中呈悬浮或沉脂肪酸甘油酯外,还含有不少在油脂中呈悬浮或沉淀状态的沙泥、料胚粉末等不溶性的固体杂质,以淀状态的沙泥、料胚粉末等不溶性的固体杂质,以及在油脂中呈溶解或乳化状态的游离脂肪酸、磷脂、及在油脂中呈溶解或乳化状态的游离脂肪酸、磷脂、色素、蛋白质等杂质。色素、蛋白质等杂质。第7页,本讲稿共35页1、脱胶、脱胶脱胶是指去除油脂中磷酯、蛋白质以及其他胶质和脱胶是指去除油脂中磷酯、蛋白质以及其他胶质和粘液质。粘液质。胶质的存在降低了油脂的使用价值和稳
8、定性,且在精炼中胶质的存在降低了油脂的使用价值和稳定性,且在精炼中影响其他工艺,导致肥皂产品质量下降。影响其他工艺,导致肥皂产品质量下降。现代化的脱胶方法是用磷酸处理油脂,胶质被磷酸凝聚,现代化的脱胶方法是用磷酸处理油脂,胶质被磷酸凝聚,同时油中重金属还能与磷酸形成磷酸盐沉淀。同时油中重金属还能与磷酸形成磷酸盐沉淀。第8页,本讲稿共35页2、脱酸、脱酸脱酸是指去除油脂中游离脂肪酸和色素的处理过程。脱酸是指去除油脂中游离脂肪酸和色素的处理过程。游离脂肪酸可以用碱炼法除去,也可以在油脂脱臭游离脂肪酸可以用碱炼法除去,也可以在油脂脱臭的同时蒸馏除去。的同时蒸馏除去。油脂碱炼脱酸的基本原理是:油脂碱炼
9、脱酸的基本原理是:RCOOHNaOHRCOONa+H2O第9页,本讲稿共35页3、脱色、脱色为什么要进行脱色?为什么要进行脱色?脱色的方法分为两类:化学法和物理吸附法。脱色的方法分为两类:化学法和物理吸附法。化学脱色法是用氧化、还原剂漂去油脂中的色素,仅用于化学脱色法是用氧化、还原剂漂去油脂中的色素,仅用于处理生产洗衣皂的低质油脂。处理生产洗衣皂的低质油脂。物理吸附法是用活性白土等吸附油脂中的色素,适用于处理物理吸附法是用活性白土等吸附油脂中的色素,适用于处理制造香皂用的高质量油脂。制造香皂用的高质量油脂。脱色的温度视油脂品种和脱色要求而定,一般在脱色的温度视油脂品种和脱色要求而定,一般在10
10、5105130130之间。之间。脱色操作时先将油脂加热到规定温度。脱色操作时先将油脂加热到规定温度。第10页,本讲稿共35页4、脱臭、脱臭为什么要进行脱臭?为什么要进行脱臭?高真空的作用除了降低气味物质的沸点外,高真空的作用除了降低气味物质的沸点外,更重要的是保护油脂在高温条件不被空气更重要的是保护油脂在高温条件不被空气氧化。氧化。现代化的脱臭装置真空度仅为现代化的脱臭装置真空度仅为400600Pa,脱臭塔由不锈钢制成,属于常规的精馏,脱臭塔由不锈钢制成,属于常规的精馏塔。塔。第11页,本讲稿共35页第二节第二节皂基的制备皂基的制备一、油脂皂化法制备皂基一、油脂皂化法制备皂基(一一一一)皂基制
11、备的基本原理皂基制备的基本原理皂基制备的基本原理皂基制备的基本原理(1 1)皂皂皂皂化化化化法法法法是是是是将将将将油油油油脂脂脂脂与与与与碱碱碱碱直直直直接接接接进进进进行行行行皂皂皂皂化化化化反反反反应应应应而而而而制制制制取取取取皂皂皂皂基基基基,可可可可用用用用以以以以下下下下化学反应式表示:化学反应式表示:化学反应式表示:化学反应式表示:CH2OOCR1CH2OHR1COONaCH2OOCR2+3NaOHCH2OH+R2COONaCH2OOCR3CH2OHR3COONa第12页,本讲稿共35页(2)皂化法可分为间歇式和连续式两种生产工艺。)皂化法可分为间歇式和连续式两种生产工艺。(3
12、)间歇式生产是在有搅拌装置的开口皂化锅中完成,因)间歇式生产是在有搅拌装置的开口皂化锅中完成,因此又称大锅皂化法。这种方法设备投资少,目前仍广泛此又称大锅皂化法。这种方法设备投资少,目前仍广泛使用,但生产周期长、效率低。使用,但生产周期长、效率低。(4)连续皂化法是现代化的生产方式,连续化的设备能使油)连续皂化法是现代化的生产方式,连续化的设备能使油脂与碱充分接触,在短时间内完成皂化反应,不仅生产效脂与碱充分接触,在短时间内完成皂化反应,不仅生产效率高而且产品质量稳定。率高而且产品质量稳定。第13页,本讲稿共35页(二)大锅皂化法(二)大锅皂化法大锅皂化法是将油脂与碱在大锅中皂化,然后再大锅皂
13、化法是将油脂与碱在大锅中皂化,然后再盐析,因此也称盐析法。盐析法制皂基的步骤如盐析,因此也称盐析法。盐析法制皂基的步骤如下:下:思考:为什么用盐析法析出肥皂?思考:为什么用盐析法析出肥皂?思考:为什么用盐析法析出肥皂?思考:为什么用盐析法析出肥皂?第14页,本讲稿共35页1、皂化、皂化皂化过程是将油脂与碱液在皂化锅中用蒸汽加热使之充分发生皂化皂化过程是将油脂与碱液在皂化锅中用蒸汽加热使之充分发生皂化反应。反应。NaOH溶液要怎样加入溶液要怎样加入?皂化反应中还应注意什么问题皂化反应中还应注意什么问题?2、盐析、盐析盐析的定义:在皂胶中加入电解质,使肥皂与水、甘油、杂质分离盐析的定义:在皂胶中加
14、入电解质,使肥皂与水、甘油、杂质分离的过程。的过程。为什么要盐析?为什么要盐析?盐析常用的物质:盐析常用的物质:NaCl。实际操作的注意事项有那些实际操作的注意事项有那些?第15页,本讲稿共35页3、碱析、碱析碱析碱析:也称补充皂化,是加入过量碱液进一步皂化也称补充皂化,是加入过量碱液进一步皂化处理盐析皂的过程。处理盐析皂的过程。碱析碱析的作用:的作用:将盐析皂加水煮沸后,再加入过量氢氧将盐析皂加水煮沸后,再加入过量氢氧化钠碱液处理,使第一次皂化反应后剩下的少量油脂化钠碱液处理,使第一次皂化反应后剩下的少量油脂完全皂化,同时进一步除去色素及杂质。完全皂化,同时进一步除去色素及杂质。4、整理、整
15、理整理的作用:整理的作用:对皂基进行最后一步净化的过程,即是对皂基进行最后一步净化的过程,即是调整皂基中肥皂、水和电解质三者之间的比例,使之达调整皂基中肥皂、水和电解质三者之间的比例,使之达到最佳比例。到最佳比例。操作的注意事项有那些操作的注意事项有那些?第16页,本讲稿共35页(三)连续皂化法(三)连续皂化法 连续皂化法的主要原理基本与大锅煮皂法连续皂化法的主要原理基本与大锅煮皂法相似,分为由皂化、洗涤、整理三部分装相似,分为由皂化、洗涤、整理三部分装置联合组成,是比较先进的皂化工艺。连置联合组成,是比较先进的皂化工艺。连续皂化法装置的工艺流程如图续皂化法装置的工艺流程如图3-13-1所示。
16、所示。1、皂化阶段、皂化阶段2、洗涤阶段、洗涤阶段3、整理阶段、整理阶段第17页,本讲稿共35页二、脂肪酸中和法制备皂基二、脂肪酸中和法制备皂基(一)(一)油脂的水解油脂的水解1、油油脂脂水水解解后后生生成成甘甘油油和和脂脂肪肪酸酸,其其基基本本原原理可用以下化学反应式表达:理可用以下化学反应式表达:CHCH2 2OOCROOCR CHCH2 2OH OH CHCH2 2OOCROOCR +3H3H2 2O O CHCH2 2OH OH +3RCOOH +3RCOOH CH CH2 2OOCR CHOOCR CH2 2OH OH 第18页,本讲稿共35页2 2、油脂的水解方法:分触媒法和无触媒
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