اسید استئاریک و استئارات سدیم
اسید استئاریک یک نمونه معمول از اسید چرب است که اساساً زنجیره های هیدروکربنی طولانی است که در یک انتها حاوی یک گروه کربوکسیل و در سر دیگر یک گروه متیل است. طول زنجیره می تواند از 3 (اسید پروپیونیک) تا 24 (اسید لیگنوسریک) متغیر باشد اما اکثر اسیدهای چرب موجود در روغنهای گیاهی یا حیوانی هیدروژنه حدود C16-C20 طول دارند. اسید استئاریک یک اسید اشباع است ، زیرا هیچ پیوند مضاعفی بین اتمهای کربن همسایه وجود ندارد. این بدان معنی است که زنجیره هیدروکربن انعطاف پذیر است و می تواند به صورت گلوله در بیاید یا به صورت یک زیگ زاگ بلند خارج شود.
این ماده با استخراج از پیه ، مخلوطی از چربی هایی است که از طریق بخارپاشی چربی گاو بدست می آید. گوزن حاوی تریستارین است (که فقط 3 مولکول اسید استئاریک است که به یک مولکول گلیسرول متصل شده است ، که در شکل با رنگ آبی نشان داده شده است) ، که پس از گرم شدن با هیدوکسید سدیم ، استئاتات سدیم را به همراه دارد.
استئارات سدیم - صابون
استئارات سدیم یک نمونه معمول از مواد شوینده یا صابون است ، زیرا حاوی یک "دم" هیدروکربن بلند (سرخابی) و یک گروه "سر" اسید کربوکسیلیک (آبی) است.
این مولکول با داشتن یک مولکول با 2 قسمت - یک قسمت روغنی و یک بخش یونی - این مشکل را از بین می برد که "روغن و آب با هم مخلوط نمی شوند". دم اساساً یک آلکان است و بنابراین به راحتی در چربی ، روغن و چربی حل می شود ، اما در آب حل نمی شود. بنابراین گفته می شود که دم ، آبگریز (متنفر از آب) است. گروه اصلی اما قطبی است و به همین راحتی در آب حل می شود (آب دوست - آب دوست) و در روغن یا چربی حل نمی شود. بنابراین وقتی به آب حاوی قطرات چربی ، روغن یا چربی اضافه می شود (به عنوان مثال هنگام شستشو ، هنگام حمام ، لباسشویی و غیره) ، دم با دفن شدن در قطرات روغن ، از تماس با آب جلوگیری می کند و گروه های سر را می چسباند همانطور که ترجیح می دهند به داخل آب بروند بنابراین روغن و خاک از روی اجسام کثیف (ظروف ، لباس یا افرادی که جمع شده اند) به صورت توده ای کشیده می شوند و در فاضلاب شسته می شوند.
استئارات سدیم تنها اسید چرب مورد استفاده در صابون ها نیست. سدیم لورات (نمک اسید لوریک که یک اسید چرب C11 است و از روغن نارگیل استخراج می شود) اغلب اضافه می شود. از نمک های پتاسیم اسیدهای چرب نیز در ترکیب با اسید استئاریک اضافی استفاده می شود تا کف صابون خشک کند برای صابون اصلاح ایجاد شود.
تجزیه بیولوژیکی
باکتری های طبیعی می توانند صابون ها را متابولیزه کنند ، و این روند بسیار سریعتر انجام می شود در حالی که هیچ شاخه ای در دم هیدروکربن مولکول صابون وجود ندارد. از آنجا که اسیدهای چرب موجود در طبیعت همه دارای زنجیر مستقیم هستند ، صابون های مشتق شده از چربی های طبیعی (مانند استئارات سدیم و لورات) قابل تجزیه زیست هستند. با این حال ، در سال 1933 اولین مواد شوینده مصنوعی به بازار عرضه شد ، با این مزیت که آنها "ضایعات" سختی را تشکیل نمی دهند که اغلب هنگام استفاده از صابون در مناطق آب سخت ایجاد می شود. (این تفاله در واقع نمک های محلول در کلسیم و منیزیم اسید چرب است ، به عنوان مثال استئارات کلسیم.) اولین مواد شوینده آلکیل بنزن سولفونات ها بودند: مانند صابون ها دارای سر قطبی و دم بزرگ هیدروکربن بودند ، اما دم شاخه ای بود.
سدیم آلکیل بنزن سولفونات
این بدان معنی است که این مواد شوینده اولیه به راحتی قابل تجزیه نیستند و از آنجا که باکتری های موجود در گیاهان فاضلاب قادر به متابولیسم آنها نبودند ، با فاضلاب تصفیه شده به مجاری آب منتقل می شوند و اغلب به صورت کف ناخوشایند یا لجن در سطح دریاچه ها و رودخانه ها ظاهر می شوند. با مواجهه با این مشکل ، در سال 1965 ، صنعت مواد شوینده مواد شوینده آلکانسولفونات خطی (مانند آنچه در شکل نشان داده شده است) را معرفی کرد ، که به دلیل داشتن ترکیبات زنجیر مستقیم ، زیست تخریب پذیر بودند.
منبع: