壹、溫度對皂化反應的影響
說到溫度,它是制皂過程中壹個非常重要的控制因素。如前所述,肥皂的皂化反應是壹個放熱過程,但如果溫度過低,分子運動速度慢(布朗運動),分子間的碰撞幾率降低,反應就會很慢。我們對油進行加熱,保持壹定的反應溫度,是為了加快分子的運動,提高分子之間的碰撞幾率,從而提高反應速度。
提高溫度會給手工皂帶來以下好處:
1.皂化反應比低溫反應更完全、更充分。
2.肥皂熟化時間縮短,因為溫度高,肥皂反應速度快,肥皂質地比較致密,脫模比較容易,肥皂熟化期縮短。
3.肥皂穩定,對皮膚刺激性小。因為皂化比較充分,肥皂的遊離堿和遊離脂肪酸減少,從而降低酸敗的可能性。此外,由於遊離堿的減少,對皮膚的安全性也得到提高。
那麽,肥皂的溫度應該控制在多少呢?通常冷制手工皂溫度在35-40,工業皂化溫度壹般在100以上。但並不是說皂化反應溫度越高越好。也是有條件的。溫度過高,手工皂操作會有危險和困難,而且皂容易出現水油分層的問題。溫度太低,反應太慢,皂化不完全。
經過測試,我覺得手工皂的溫度是75-80。當然有人會問,這不影響皂油的營養成分嗎?對於這壹點,我想說明的是,香皂作為清潔用品,首先是要達到好的清潔效果。另外還要想辦法讓它有更好的洗感和特效。我覺得香皂美白滋養皮膚的作用被誇大了。我們選擇不同的油,讓香皂表現出不同的性質和不同的洗滌感受,但是洗澡時皮膚不容易吸收香皂中油的營養。
另外,為什麽取暖時要盡量保持溫度壹致?這是為了使兩個系統的分子運動盡可能保持同步。如果不同步,可能局部濃度高,反應快,而其他地方反應慢,導致反應不均勻,從而影響整體皂化結果。
二是機械攪拌對皂化反應的影響。
我們做手工皂的時候,要攪拌。有些飽和脂肪酸多的油可以攪拌的時間短壹些,不飽和脂肪酸多的就很難攪拌。很多人胳膊都斷了,皂液也不是T,只能繼續攪拌。在這裏我想說,攪拌是非常必要的,而且壹定要充分攪拌。如果不攪拌,皂化反應會受到很大影響。
我們通常將氫氧化鈉用水溶解,然後倒入油中。眾所周知,水和油是不能互溶的,所以要充分攪拌這兩個體系,最大限度的混合,從而促進油分子和鈉離子的結合。這可能有些抽象。簡單來說,攪拌可以使油和氫氧化鈉溶液接觸更充分,增加它們的接觸面積,使反應更快更充分。如果攪拌不充分,經常會出現松餅等問題,都是反應不均勻造成的。
那麽應該怎麽攪拌呢?我建議妳盡量用電動攪拌,這樣更快,更節能,更重要的是比手工攪拌更充分,這是保證皂化的重要前提。另外,盡量往壹個方向攪拌,以達到更好的混合狀態。
第三,參與反應的兩種物質的濃度和用量。
1.先說石油。油的濃度換句話說應該叫純度。市場上買的油往往摻雜其他油,導致油純度不夠。我們計算氫氧化鈉的用量會比較麻煩,或者無法判斷應該加多少氫氧化鈉。鑒別這種油的問題對於大多數手工皂制作者來說還是壹個難題,因為工藝比較麻煩。所以我還是建議去壹些信得過的商家購買。
通過反應方程式可以看出,氫氧化鈉與油的反應是定量的。如果油太多,沒有那麽多氫氧化鈉皂化,肥皂就會變得油膩。在這裏,我想說說超級胖的問題。很多做肥皂的人都喜歡用超級脂肪。壹方面可以減少遊離堿,另壹方面肥皂更滋潤。但往往很難控制超級脂肪的量,導致肥皂太油膩。如果沒有經驗的朋友還是想盡辦法稱油和氫氧化鈉,還是準確使用為好。
2.氫氧化鈉的濃度對反應有影響。業內有壹種說法,氫氧化鈉的濃度壹般控制在8-10Mol比較好,這樣做出來的肥皂潔白致密。這個濃度不能壹概而論,不同的油脂會有壹些差異,因為油脂中不皂化物的含量不同,所以會有不同的作用。對於大多數人來說,濃度為9Mol的溶液應該可以應付大多數油。
那麽為什麽氫氧化鈉在這個濃度下反應會更好呢?因為氫氧化鈉的溶解度是53(室溫),也就是說100 g的水可以溶解53g的氫氧化鈉達到飽和,也就是說我們用水溶解53g的氫氧化鈉時,水量不能少於100g,如果水太多,濃度會太低,反應速度會變慢,因為氫氧化鈉分子是在茫茫大海中尋找油分子。如果濃度過高,部分氫氧化鈉不會完全溶解,就會。
由此可以推導出我們應該用多少倍的水來溶解氫氧化鈉:按照上面提到的9Mol左右的最佳濃度,應該是36%左右,也就是說加入2.6倍的水來溶解氫氧化鈉是比較合適的。
有人在質疑我們為什麽不配置飽和溶液。有兩個原因:
1,是為了防止反應局部濃度過高,導致皂化不平衡。
2.水在皂化反應中不發生反應。它為氫氧化鈉提供了電離環境,使氫氧化鈉能以離子狀態與油分子發生反應。飽和溶液的配制往往比較麻煩,氫氧化鈉純度不壹,用量不易控制。因此,從易於操作的角度來看,飽和溶液是不合適的。此外,實驗證明,用8-10Mol氫氧化鈉溶液制成的肥皂確實很理想。
第四,添加劑對自然界反應的影響
添加劑必然會對皂化反應產生影響。我們舉個安靜的例子:我們很多人喜歡做奶皂,因為用起來手感好,滋潤,但是奶皂的成功率不是很高,總會出現白點、油點或者容易酸敗等問題。造成這個問題的原因不僅僅是溫度和攪拌不充分,還有添加的牛奶。
在皂化反應過程中,兩種反應物的純度越高,反應越快。比如皂化反應就是氫氧化鈉和脂肪酸的反應。如果用純脂肪酸(如月桂酸)試劑與氫氧化鈉反應,可以發現反應非常迅速,也就是說純物質的反應往往是平穩的。
但是在制作手工牛奶皂的時候,我們往往會用牛奶直接溶解氫氧化鈉。為了避免變黃,我們用低溫溶解氫氧化鈉,這裏會出現幾個問題:
1,溫度低,影響皂化速度;
2,氫氧化鈉的溶解程度不好控制,不知道是否完全溶解。
3.牛奶的加入影響皂化反應。
前兩點我就不解釋了,前面已經說過了。對於第三點,這裏簡單說壹下。牛奶含有大量蛋白質。當用來溶解氫氧化鈉時,牛奶的蛋白質會發生不同程度的變性。隨著反應的進行,溫度會越來越高,變性的蛋白質會越來越多。如果攪拌不好或者溫度控制不好,蛋白質很容易結塊,從而覆蓋很多氫氧化鈉分子。變成“凝膠狀”(反應過度時會看到大塊的凝膠,壹般局部不易發現),導致作為反應物的氫氧化鈉不足,皂化不充分。同樣的道理,很多高蛋白的物質都會或多或少的影響皂化反應。所以在制作奶皂的時候,要特別註意各個環節的操作。
另外,在制作紅酒皂的時候,有些人會發現速T,酒精的添加劑經常會出現這種現象。速度T會給做肥皂帶來壹個麻煩,就是肥皂很難入模,甚至有的地方皂化的很好,有的地方皂化的不好,肥皂很油,有刺激性。其實這都是乙醇造成的。但是在這裏我想說乙醇其實是可以添加到肥皂中的。工業上在反應爐中加入乙醇作為皂化促進劑,因為油可以用乙醇溶解,水也可以用乙醇溶解。這樣乙醇的加入打破了水和油不相溶的介質,兩種反應物在乙醇中快速反應,從而加速了皂化反應的進程,是壹個較好的促進過程。在實際制作手工皂的過程中,由於設備簡單,攪拌和溫度控制不好,容易造成速度T,壹些有經驗的皂友也通過分步添加或者加速攪拌的方式解決了這個問題。
所以添加劑對皂化反應的影響很大,在考慮添加那些東西的時候要慎重。根據皂化反應的性質添加那些東西比較合理,不要添加那些奇怪的東西(有個朋友跟我說他加入了紫河車,我都冒汗了)。
5.油脂性質對皂化反應的影響。
其實在這裏我還是想說說脂肪酸的本質。我們都知道飽和脂肪酸的反應速度比不飽和脂肪酸快。這是因為飽和脂肪酸有單鍵,沒有烯烴,而不飽和脂肪酸有雙鍵。反應過程中要打開雙鍵進行加成反應,比單鍵飽和脂肪酸要慢很多。
從油脂的角度來看,有些油脂含有大量的不飽和脂肪酸,如月見草油、大豆油、橄欖油等。,而且它們的反應速度比椰子油和棕櫚油慢,也就是說它們的皂化反應更慢。對於這些不飽和脂肪酸含量高的油脂,我們比較耐心,不斷攪拌,保證皂化反應充分。此外,除脂肪酸外,油脂中還含有大量不皂化物,如甾醇、Ve、Vc等。這些不皂化物含量高的油脂往往反應慢。對於皂化反應,這些不皂化物成為肥皂中的“雜質”(不準確,理解意思),從而降低反應速率。所以在使用不同的油時,也要考慮清楚如何搭配。
以上關於皂化反應影響因素的五點還不夠全面,僅供更多人了解和探討。希望更多的皂友在制作肥皂的過程中不要壹味的關註肥皂的功能,也要關註皂化反應本身。