巩特尔最早制造磺酸盐?
在埃及首都开罗西南的黄澄澄沙漠中,矗立着一座方锥金字塔陵墓,其中最大的是古埃及第四王朝法老胡夫(约公元前2589-2566年)的金字塔。据说,有一次胡夫指示厨师为客人准备一桌酒席,一位厨师不小心打翻了一盒装在炭灰里的黄油。他赶紧把掺了黄油的炭灰拿出来扔掉。当他回来用水洗手时,他惊奇地发现他的手特别干净。胡夫法老得知后,立即下令仿制,于是人类最早的肥皂问世了。这是一个关于肥皂的古埃及传说。
这个传说可能来自1世纪古罗马作家、历史学家老普林尼(23-79)写的《自然历史》一书中的叙述。爱洗澡的罗马人将草木灰放入水中煮沸,然后在草木灰水中加入动物脂肪,再不断加入草炭搅拌至粘稠糊状,用来擦洗身上的污垢。
到1180年,英国西南部的港口城市布里斯托尔已经成为当时欧洲肥皂贸易中心。根据英国历史学家约翰·斯托(1525-1605)的记载,伊丽莎白女王一世统治时期(1533-1603)有三种肥皂。第一个是用鲸油制成的粗肥皂。第二种是用西班牙西南部城市塞维利亚生产的橄榄油制成的甜肥皂,第三种是用黄油制成的斑点或灰色肥皂F. Sherwood Taylor。工业化学史。伦敦:海涅曼,1957。。这些肥皂都是用草木灰制成的。
草木灰中含有碳酸钾,其与动植物脂肪发生化学反应生成的肥皂为钾皂,为粘稠的半固体或液体,通常为黄绿色。直到卢布兰制碱法的出现,特别是电解盐水制取氢氧化钠成功后,才出现了大量的固体洗涤皂——今天使用的钠皂。钾皂被用作汽车和飞机的清洁剂。
1813-1823期间,法国长寿化学家谢弗勒(1786-1889)发表了动植物脂肪中的主要化学成分硬脂酸甘油酯和棕榈酰甘油酯用苛性钠皂化的结果,指出皂化反应生成硬脂酸钠或棕榈酰酸。指出肥皂是一种脂肪酸盐,不溶于浓盐溶液,而甘油极易溶于盐溶液,所以可以通过加盐的方法分离肥皂和甘油。所以肥皂的生产变成了化学工业。在生产实践中,动物脂肪和火碱在大锅里煮一段时间后倒入细盐粉,锅里冒出浓稠的糊状物,刮入模具冷却成块肥皂。
1870年左右,英国在制造肥皂时首先加入硅酸钠作为填充剂,然后加入各种香料。随着对肥皂需求的增加,越来越多的动物脂肪被转化为植物油。
中国古代劳动人民很早就用天然产物洗衣服,最早的是草木灰的沐浴液和天然碱溶液。此外,许多植物的根、叶和果实都可以用来洗涤。皂荚是一种常用的水果,其中含有皂角苷,皂角苷是一种中性高分子化合物。能在硬水和软水中形成持久的泡沫,使丝、毛织物洗涤后具有良好的光泽和手感,但皂角苷有毒。
公元5世纪,中国农业科学家贾思勰写了《齐·姚敏书》,书中说猪胰腺可以去污染。这是因为动物胰腺中有许多消化酶,能分解脂肪、蛋白质和淀粉,有清除污垢的作用。到了清末,市场上出现了“桂花胰”、“玫瑰胰”等洗涤用品。这是中国创造的一种“肥皂”,是将猪胰脏、糖、天然碱、猪脂肪、香料混合研磨,搅拌压制成球状或块状而成。欧美肥皂传入中国时,被命名为“洋胰腺”。中国19世纪下半叶出现“洋胰”。65438+60年代初,英国和德国商人来我国设厂生产肥皂。中国人办的第一家肥皂企业是宋恒春创办的天津中华胰脏公司,于清光绪二十九年(1903)申请注册。
肥皂是一种洗涤剂,是一种表面活性剂,是一种能降低液体表面张力的物质。液体的表面张力是液体表面分子被内部分子吸引,使液体趋于收缩的一种力。空气中的小水滴,树叶上的露珠,草上的露珠,都是因为表面张力而呈球形。将几滴油滴入一小瓶水中,即使盖上盖子并剧烈振荡后,油仍然是小油珠,这也是由于表面张力。但在含有小油滴的水中加入少量肥皂水,情况就不一样了。振荡后,油和水不再分离,而是形成类似牛奶的乳液。
肥皂的主要化学成分是硬脂酸钠(C17H35COONa)。它在水中离解:
肥皂作为洗涤用品,为人类服务了几千年,贡献巨大。然而,随着人类文明的进步和社会的需要,它面临着越来越多的挑战。
首先,生产肥皂需要油,每块肥皂大约需要100克油。随着世界各地人口的增加,食用油脂的供应日益紧张。随着工业的发展,供需矛盾也日益突出。
其次,用硬水洗衣服,肥皂会与硬水中所含的钙离子、镁离子结合,生成不溶于水的沉淀物,不仅浪费肥皂,还会牢牢地吸附在织物纤维的空隙中,使衣服发黄变硬。
于是化学家们寻找肥皂的替代品,有人发现了土耳其红油。1834年,英国印染厂主克鲁姆(1795-1867)用硫酸磺化橄榄油。其分子中还含有亲油和亲水基团,具有润湿、乳化和分散作用。除染色外,还用于制革和造纸,但洗涤效果不明显。
第一次世界大战期间,德国石油短缺。1916年,化学家Fritz Gunther制造了丙烷基萘磺酸和丁基烷基萘磺酸钠,Nekal A和NekalBX分别作为洗涤剂商品投入市场。首先,克利夫顿·e·甜瓜。探测器-肥皂和合成洗涤剂。化学,提出了65438。。这些清净剂属于短链烷基芳基磺酸盐类型。
到了20世纪30年代初,美国市场上出现了长链烷基芳基磺酸盐,芳基由萘改为苯,即烷基苯磺酸盐,其中苯和烷基均来自煤油或轻柴油。它们的分子中也像肥皂一样含有亲水基团和亲油基团,但与肥皂不同的是,它们在硬水中与钙离子和镁离子形成的盐溶于水。
分子结构可以由下式表示:
从大约1965开始,所有主要的洗涤剂制造商将其配方从支链烷基苯磺酸盐改为直链烷基苯磺酸盐。
羧甲基纤维素钠在工业上已为人所知多年。1936有人在法国申请了专利,将其作为洗涤剂的添加剂。但是这个专利并没有起到太大的作用。直到第二次世界大战,德国因为肥皂短缺,才开始使用羧甲基纤维素钠作为洗涤剂的补充。后来合成洗涤剂成为肥皂的战时替代品,洗洁精将其作为添加剂使用,因此在这个行业得到广泛应用。羧甲基纤维素钠为白色粉末,能溶于水形成粘稠溶液,能消除洗涤剂洗涤过程中污垢的再沉积。
洗涤剂的另一个重要添加剂是三聚磷酸钠,它可以去除水中的钙离子和镁离子。但近年来发现流入江河湖泊,导致藻类大量繁殖,影响鱼类生存,造成水质污染。所以各种无磷洗衣粉纷纷问世。
添加剂包括荧光增白剂,可以吸收肉眼不可见的紫外线,然后变成白色的可见光,所以洗出来的纺织品在阳光下特别白。起泡剂可以增加泡沫,吸收水中的油和污垢。酶在一定温度下可以分解破坏血液、奶渍、肉汁。
烷基苯磺酸钠和肥皂都属于阴离子表面活性剂,因为它们在水中离解成一种带有长链疏水基团和短亲水基团的阴离子。它们是洗涤用表面活性剂的主要类别,占总产量的65%~80%,用量最大,应用最广。
其次是阳离子表面活性剂,在水中离解成一种带有长链疏水基团和短亲水基团的阳离子,可用于杀菌消毒,在纺织印染行业可用作纤维柔软剂、匀染剂、防霉剂、固色剂和抗静电剂。
第三,有很多种非离子和两性离子表面活性剂。合成洗涤剂的产量逐年增加,正逐渐取代肥皂。