Doelstellingen
Het doel van dit laboratorium is om loogzeep te maken via de verzepingsreactie.
Zeep maken is door de eeuwen heen onveranderd gebleven. De oude Romeinse traditie voorzag in het mengen van regenwater, potas en dierlijk talg (gesmolten rund- of schapenvet). Zeep maken was een lang en moeizaam proces. Eerst moest het vet worden gesmolten en gefilterd. Daarna werd een kaliumoplossing toegevoegd. Omdat water en olie niet samengaan, moest dit mengsel voortdurend worden geroerd en voldoende worden verhit om het vet gesmolten te houden. Langzaam vond tussen het vet en het hydroxide een chemische reactie plaats die verzeping wordt genoemd, waardoor een vloeibare zeep ontstond. Wanneer het vet en het water zich niet meer scheidden, liet men het mengsel afkoelen. Op dat moment werd zout, zoals natriumchloride, toegevoegd om de zeep van het overtollige water te scheiden. De zeep kwam naar boven, werd afgeroomd en in houten mallen gelegd om uit te harden. De zeep rijpte vele maanden om de reactie te laten voltooien.
Alle zeep wordt gemaakt van vetten en oliën, gemengd met alkalische (basische) oplossingen. Er zijn vele soorten vetten en oliën, zowel dierlijke als plantaardige. Vetten zijn meestal vast bij kamertemperatuur, maar veel oliën zijn vloeibaar bij kamertemperatuur. Vloeibare spijsoliën zijn afkomstig van maïs, pinda’s, olijven, sojabonen en vele andere planten. Voor het maken van zeep kunnen allerlei soorten vetten en oliën worden gebruikt – alles van reuzel tot exotische tropische plantenoliën.
Zepreacties:
Procedure
Veiligheid
Wees voorzichtig bij het doseren van de 9 M NaOH. Als de chemische stof in contact komt met de huid, onmiddellijk spoelen met water gedurende ten minste vijftien minuten en de instructeur op de hoogte brengen.
Persoonlijke beschermingsmiddelen (PBM) vereist: veiligheidsbril, laboratoriumjas, schoenen met gesloten teen
Materialen en gereedschappen
Materialen: warme olijfolie (voorverwarmd door de docent), 9 M natriumhydroxideoplossing, voedingskleurstof, assorti geurstoffen, stearinezuur
Uitrusting: hoog bekerglas van 250 ml, PLASTIC roerstaaf, glazen pipetten en pipetbollen
- Uw docent heeft een bekerglas met olijfolie, voorverwarmd tot 35°C, bij de voorste bank staan. Giet 10 ml van de warme olie in een hoog bekerglas van 250 ml.
- Voordat je met de reactie begint, kies je een geurstof. U kunt een van de volgende geuren kiezen: vakantie snoepjes, eiland kokosnoot, yuzu, energie, lavendel, witte thee & gember, vers gemaaid gras, plumeria, lila, havermout melk & honing, sandelhout, ontspannend, cederhout, kaneel, amyris, vanille.
- Voeg 1-2 druppels van het gewenste parfum toe, met behulp van de pipet die bij de voorste bank is geleverd; meng de geuren niet.
- Voeg 3 ml 9 M natriumhydroxide-oplossing toe aan het bekerglas. Dit zijn ongeveer twee volle druppelspuiten.
- Gebruik het plastic roerstaafje om te mengen. Je moet 20-45 minuten roeren; je kunt ervoor kiezen om af te wisselen met je labpartner. Het mengsel zal langzaam gladder en ondoorzichtiger worden; het zou moeten indikken tot een puddingachtige consistentie.
- Na goedkeuring door je instructeur, voeg je 2-3 druppels van de gewenste kleurstof toe. Roer.
- Voeg een scheutje (ongeveer 1/8 theelepel) stearinezuur toe. Dit zal dienen als een verharder voor de vloeibare zeep. Roer.
- Giet in de gekozen vorm. Label met jullie namen en labsectienummer.
- Na het gieten in de mal gaat het proces vanzelf verder. De zeep zal opwarmen en weer vloeibaar worden, dan langzaam afkoelen, verharden en drogen. De zeep moet dus minstens 12 uur ongemoeid worden gelaten. Je afgewerkte zeep haal je volgende week in het lab op.
Verslag
Experimentele waarnemingen
Je mag waarnemingen doen nadat de zeep is opgedroogd; die krijg je terug in het labgedeelte of in het hoorcollege.
- Riekt het als elke andere zeep die je hebt gebruikt?
- Was je handen met je zeep. Schuimt het net als gewone zeep?
- Maakt het je handen net zo goed schoon als gewone zeep? Leg uit.
Spoel nu je handen goed af voor het geval je zeep nog ongereageerd natriumhydroxide bevat.
Vragen
- De verzepingsreactie vindt plaats tussen een zuur en een base, weergegeven in de figuur in de procedure. Wat is in de door jou uitgevoerde reactie het zuur en wat is de base?
- De base die bij de verzepingsreactie wordt gebruikt moet altijd een hydroxide-ion bevatten. Welke basen worden het meest gebruikt voor deze reactie?
- De producten van de reactie zijn glycerol en een ruwe zeep. De chemische formule van de zeep is CH3(CH2)14COO^- Na^+}. Teken de lijn-hoekstructuur.
- Oneen de bovenstaande structuur, omcirkel het deel van het molecuul dat in water oplosbaar is. Waarom is dit deel oplosbaar in water?
- Op bovenstaande structuur, omcirkel het deel van het molecuul dat oplosbaar is in vet. Waarom is dit deel in vet oplosbaar?
- Op bovenstaande structuur, voeg interacties toe aan watermoleculen: positief ion aan waterstofdipool en negatief ion aan zuurstofdipool.
- Waarom moest er tijdens het practicum zo lang geroerd worden voor de verzepingsreactie?
- Na het practicum, waarom moest de zeep “uitharden” in de mallen?
- Denk je dat het type vet dat je gebruikt verschil uitmaakt voor het product? Waarom wel of waarom niet?