皂化反应快是什么原因

如题所述

一、温度对皂化反应的影响
说到温度,是我们做肥皂的过程中非常重要的控制要素,前面有提到肥皂的皂化反应是一个放热的过程,但是温度太低,分子运动速度缓慢(布朗运动),分子之间
的碰撞几率减少,反应就会非常的慢。我们对油脂进行加热,并保持一定的反应温度这就是为了加快分子的运动,提高分子之间的撞击几率,从而提高反应速度。
提高温度对于手工皂来说带来以下几点好处:
1.皂化反应比低温反应更完全,更充分。
2.肥皂成熟时间缩短,因为温度高,肥皂反应速度快,肥皂质地相对紧实,脱模具相对比较容易,同时缩短肥皂熟成的周期。
3.肥皂保存稳定,对皮肤刺激减小。因为相对来说皂化充分了,肥皂的游离碱和游离脂肪酸减少,从减少了酸败的可能性。另外由于游离碱减少,也提高了对于皮肤的安全性。
那么,肥皂要控制温度在多少为好呢,一般冷制皂的温度在35-40°工业上皂化的温度可以达到100度以上。但是并不是说皂化反应温度越高越好,那也是有
条件的,温度太高,对于手工皂操作有些危险和困难,并且肥皂容易出现水油分层的问题,温度太低反应太慢,也会出现皂化不完全的现象。所以经过试验,我认为
75-80°温度比较适宜。当然有些人会问,这样做不就影响了肥皂的油脂的营养成分了吗?
对于此我要解释一下,肥皂作为一种清洁品首先就是要达到好的清洁效果,除了他的本身基础的功能意外,我们才要想办法让他有更好的洗敢以及特殊的功效,对于
用肥皂来美白和滋养皮肤我觉得有些功能上的夸大了,我们选用不同的油脂是为了让肥皂体现出不同的性质,和不同的洗感,但是让皮肤在洗澡的时候吸收肥皂中油
脂的营养,这个恐怕不太容易。
另外,我们在加热的时候为什么要让温度尽量保持一致呢,这个就是尽量让两个体系的分子运动保持同一个步调,如果不同步,可能会造成局部浓度高反应快,其他的地方就反应慢,造成反应不均匀,从而影响整体的皂化结果。
二、反应时机械搅拌对于皂化反应的影响
我们在做手工皂的时候是不能不搅拌的,有些饱和脂肪酸多的油脂搅拌时间还可以短一点,而那些不饱和脂肪酸多的油脂搅拌起来就费劲了,很多人胳膊都断了皂液
还没T,只能继续搅拌。在这里我要说,搅拌是非常必要,而且一定要充分搅拌,如果不搅拌皂化反应会受到极大的影响。
我们通常是用水溶解氢氧化钠,然后将其倒入油脂当中,我们都知道,水和油脂是不能互相溶解的,我们就要充分的搅拌,让两个体系达到最大程度的混合
,这样才能促进油脂分子和钠离子结合。这个说起来可能有些抽象,简单的说,搅拌可以让油脂和氢氧化钠水溶液更充分的接触,提高他们的接触面积,让反应更
快、更充分的进行。如果搅拌不充分,往往就会出现诸如松糕等问题,这都是反应不均匀造成的。
那么我们应该如何搅拌呢,我这里建议各位尽量用电动搅拌,这样速度快,省力气不说,更主要的是比手工搅拌更充分,这个保证皂化的一个重要前提。另外,搅拌尽量朝向一个方向搅拌,这样才能达到比较好的混合状态。
三、参加反应的两个物质的浓度和用量。
1.先说油脂,对于油脂的浓度应该换个词汇叫做纯度,市场上购买的油脂往往有其他的油脂掺假,造成油脂纯度不够,我们在计算用来那个的时候会比较麻烦,或
者说没办法判断该加多少氢氧化钠,这个油脂的辨别问题还是大多数手工皂制作者的难题,因为过程比较麻烦。所以我还是推荐去一些信得过的商家去买。
通过反应方程式可以看到,氢氧化钠和油脂的反应是定量的,如果油脂太多没有那么多氢氧化钠去皂化,肥皂变得油腻不堪。这里要说一下超脂的问题,很多做肥皂
的人喜欢用超脂,一方面可以减少游离碱,一方面肥皂更滋润,但是这个超脂往往不容易控制好量,造成肥皂过油腻,如果经验不足的朋友还是尽量在称量油脂和氢
氧化钠上多下功夫,用量精准一点为好。
2.氢氧化钠的浓度对于反应是有影响的。在工业上有个说法,一般氢氧化钠的浓度控制在8-10Mol比较好,这样做出来的肥皂比较白和紧实,这个浓度不
能一概而论,不同的油脂有些会有一些区别,因为油脂当中的不皂化物的含量不同,所以就会有不同的影响。对于大多数来说在9Mol浓度的溶液应该是可以应付
大多数的油脂了。
那么为什么氢氧化钠要在这个浓度下反应会比较好呢?因为氢氧化钠的溶解度是53(室温)也就是说100g水可以溶解53g氢氧化钠达到饱和,也就是说我
们在用水溶解53g氢氧化钠的时候水量不能少于100g,如果睡太多了,必然浓度太低,氢氧化钠分子在浩瀚的大海里寻找油脂分子造成反应速度变慢,如果浓
度过高,氢氧化钠有一部分没有完全溶解,而且会造成倒入油脂以后局部反应浓度太高来不及搅拌,造成皂化体系不均匀的现象。
从这里我们可以引申出我们溶解氢氧化钠应该用多少倍的水量:根据前面说的9Mol左右的最是适浓度来换算,应该是36%左右,也就是说应该加入2.6倍
的水来溶解氢氧化钠比较合适,有人在质疑,我们为什么不配置饱和溶液呢。原因1:是为了防止反应局部浓度过高,造成皂化不均衡的原因。原因2:水在皂化反
应中是不反应的,他是给氢氧化钠提供一个电离环境,从而让氢氧化钠成为离子状态才能和油脂分子进行反应,配置饱和溶液往往比较麻烦,再加上氢氧化钠纯度不
同,量也不好掌控,所以在便于操作的角度上来说,饱和溶液也是不适合的。另外经过试验证明,8-10Mol浓度的氢氧化钠溶液做出来的肥皂确实比较理想。
四、添加物对造化反应的影响
添加物必然会对皂化反应产生影响,举一个比较静淡的例子:我们很多人喜欢做牛奶皂,因为他用袭来洗感好,很滋润,但是往往做的奶皂成功率不是很高,总会出
现白色的斑点、或者油斑,亦或是容易酸败等问题。造成这个问题的原因除了温度,搅拌不足等,其实和添加的牛奶有很大的关系。
皂化反应过程中,两种反应物的纯度越搞越高,纯度越高,反应的就越快,举个例子来说,皂化反应是氢氧化钠和脂肪酸的反应,如果我们用纯的脂肪酸(如月桂
酸)试剂来和氢氧化钠反应,我们可以发现反应非常迅速这就是说明纯物质的反应往往是比较
顺利的。但是在做牛奶手工皂的时候我们往往用牛奶直接溶解氢氧化钠,为了避免变黄,我们采用了低温的方式溶解氢氧化钠,这里就会出现几个问题1.温度低,
影响皂化速度,2.不容易控制氢氧化钠的溶解程度,白茫茫一片不知道是不是溶解充分了。3.牛奶加入影响皂化反应 。
前面两点我也不解释了,前面已经说过了,对于第三点这里简单说一下,牛奶当中含有大量的蛋白质,当用它来溶解氢氧化钠的时候,牛奶蛋白质会出现不同程度
的变性,而随着反映的进行,温度会越来越高,变性的蛋白质也越来越多,如果搅拌不好,或者温度控制不好等原因,蛋白质容容易结块,从而包覆住很多氢氧化钠
分子,成为“凝胶状”(反应过火的时候会看到大块的凝胶,一般局部的不容易发现),造成反应物氢氧化钠不足,造成皂化不充分。同理推倒,很多蛋白质高的物
质都会或多或少的影响到皂化反应。所以在做奶皂的时候要特别注意每个环节的操作。
另外,有人在做红酒皂的时候会发现速T,酒类的添加物往往都会出现这个现象,速T会给做肥皂带来一个麻烦就是肥皂入魔困难
,甚至是有些地方皂化好了
有些地方没皂化好,肥皂很油和刺激。其实这都都是乙醇造成的问题。但是在这里我要说做肥皂其实是可以加入乙醇的,在工业上乙醇作为皂化促进剂被加入反应炉
当中,因为油脂可以和乙醇互溶,水也可以和乙醇互溶,这样乙醇的加入就打破了水和油脂不互溶的介质,在乙醇的“撮合”两种反应物快速反应,从而加速了皂化
反应的进程,这是一个比较好的促进过程。在世在手工皂制作过程中,由于设备比较简单,在搅拌和温度等方面控制不好,容易造成速T,有些有经验的皂友通过分
步加入或者加速搅拌等方式也决绝了这个问题。
所以说,添加物对于皂化反应的影响很大,我们在考虑添加那些东西的时候要谨慎一些,根据造化反应的性质来分析到底加入那些东西比较合理,千万不要加入那些稀奇古怪的东西(有个朋友告诉我他加入紫河车,我瀑布汗)
五、油脂的性质对造化反应的影响
其实说到这里我还是要说脂肪酸的性质,我们都知道饱和脂肪酸的油脂反应速度比不饱和脂肪酸的油脂的反应速度要快一些,这是因为饱和脂肪酸没有烯烃,是单
键,而不饱和脂肪酸有双键,在反应过程中,双键要打开进行加成反应,这个过程比单键的饱和脂肪酸就要慢了很多。从油脂的角度来开,有些油脂含有大量的不饱
和脂肪酸,如月见草油、大豆油、橄榄油等等,他们的反应速度就比椰子油、棕榈油慢,也就是说他们的皂化反应比较慢,对于这些不饱和脂肪酸含量多的油脂我们
更加有耐心,不停的搅拌,以保证其皂化反应的充分进行。另外油脂当中除了脂肪酸,还含有大量的不皂化物,如甾醇、Ve、Vc等等等等,这些不皂化物含量多
的油脂往往也会反应不叫缓慢,对于皂化反应来说,这些不能被皂化的物质成为了一种“杂质”(不准确,理解意思),从而降低反应速率。所以在用不同油脂的时
候我们也要考虑清楚到底应该如何搭配。
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