20.23. Гідроліз жирів. Омилення. мило
Приготування мила - один з найдавніших хімічних синтезів. Звичайно, цей процес набагато «молодша», ніж процес отримання етилового спирту; очевидно, прагнення до чистоти з'явилося у людини багато пізніше бажання до отруєння алкоголем. Коли німецькі племена за часів Цезаря варили козяче сало з поташем, вимитим з попелу багать, вони проводили ту ж саму реакцію, яка здійснюється зараз в грандіозних масштабах сучасними миловарів, а саме гідроліз гліцеридів. В результаті гідролізу утворюються солі карбонових кислот і гліцерин.
Мило, яке ми використовуємо, є сумішшю натрієвих солей жирних кислот з довгим ланцюгом - саме суміш, оскільки жир, з якого його синтезують, є сумішшю. Мило може відрізнятися за складом і методу отримання: якщо його роблять з оливкового масла, то отримують кастильское мило; для того щоб мило було прозорим, до нього додають спирт; для того щоб воно плавало, його роблять пінообразним; до мила можна додати запашні речовини, барвники і антисептики; якщо використовується калієва сіль замість натрієвої солі, то виходить рідке мило. Однак з хімічної точки зору все мила однакові і природа їх дії у всіх випадках одна і та ж.
Мал. 20.1. Емульгування масла у воді в присутності мила. Неполярні вуглеводневі ланцюги розчинні в олії; полярні групи - розчинні у воді. Однаково заряджені краплі відштовхують один одного.
Очищаючу дію мила - надзвичайно складний процес. Певне уявлення про фактори, що визначають його, можна отримати з такою спрощеною картини. Молекула мила має полярний кінець - і неполярний кінець - довгий ланцюг, що складається з 12-18 атомів вуглецю; полярний кінець розчинний у воді, а неполярний - в маслі. Зазвичай краплі олії при контакті з водою прагнуть злитися так, що утворюється два шари - масла і води, але в присутності мила картина різко міняється. Полярні кінці молекул мила розчиняються в краплях масла, в той час як карбоксилатні кінці залишаються у водній фазі (рис. 20.1). Через наявність негативно заряджених карбоксилатних груп кожна крапля масла оточена іонної оболонкою. Відштовхування однакових зарядів утримує краплі олії від злиття, в результаті чого утворюється стійка емульсія масла у воді. Очищаючу дію мила обумовлено тим, що воно емульгує жир і сало, що містять бруд. Як буде показано нижче, подібне емульгуючу, а отже, і очищаючу дію властиво не тільки солей карбонових кислот, але також будь-яким
молекулам, що містить довгий неполярний залишок і полярну групу (розд. 20.25).
Жорстка вода містить кальцієві і магнієві солі, які реагують з милом з утворенням нерозчинних кальцієвих і магнієвих солей карбонових кислот.