BÀI 2. XÀ PHÒNG VÀ CHẤT GIẶT RỬA TỔNG HỢP

MỞ ĐẦU

Em hãy kể một số loại xà phòng đang được bán trên thị trường. Vì sao xà phòng có thể làm sạch các vết bẩn bám trên quần, áo,... Xà phòng được điều chế như thế nào?

Giải nhanh:

- Một số loại: sữa tắm, sữa rửa mặt, xà bông, nước giặt...

- Do có cấu tạo phần không phân cực là gốc hydrocarbon không tan trong nước và phần phân cực tan được trong nước. Nên khi cho xà phòng vào trong nước thì đuôi kị nước sẽ tương tác với các vết bẩn bám trên quần áo và chúng bị phân tán trong dung dịch nước. 

- Điều chế bằng phương pháp xà phòng hóa.

I. XÀ PHÒNG

Câu hỏi 1: Hãy cho biết tác dụng và thành phần hóa học của xà phòng.

Giải nhanh:

- Tác dụng: diệt khuẩn và làm sạch cơ thể, làm sạch các vật dụng trong nhà.

- Thành phần: các loại muối sodium hoặc potassium của acid béo.

Câu hỏi 2: Hãy cho biết vai trò của phần ưa nước và phần kị nước trong phân tử muối của acid béo trong cơ chế giặt rửa của xà phòng. 

Giải nhanh:

- Đầu kỵ nước: giúp hòa tan và tẩy bỏ vết bẩn chứa chất béo trên da hay quần áo. 

- Đầu ưa nước: giúp phân tử sau khi gắn chặt với chất béo có thể hòa tan vào nước.

Luyện tập 1: Sodium acetate có tác dụng giặt rửa như xà phòng không? Vì sao?

Giải nhanh:

Không có tác dụng giặt rửa vì trong xà phòng có chứa các gốc acid béo giúp kỵ nước, trong khi gốc acid của sodium acetate không phải là gốc acid béo.

Vận dụng 1: Tìm hiểu và cho biết làm thế nào để thu hồi được glycerol từ hỗn hợp sản phẩm của phản ứng xà phòng hóa.

Giải nhanh:

- Bước 1: Trộn xà phòng hóa chất với nước để tạo thành dung dịch xà phòng.

- Bước 2: Dung dịch thu được sau đó đem đun sôi để tạo ra xà phòng.

- Bước 3: Xà phòng được tách ra từ dung dịch bằng cách làm lạnh nhanh chóng. Khi làm lạnh, glycerol kết tinh và được thu lại, trong khi xà phòng không tan trong nước lạnh và bị tách ra.

Câu hỏi 3: Vì sau khi điều chế lượng nhỏ xà phòng trong phòng thí nghiệm lại sử dụng bát sứ? Việc dùng bát nhôm hoặc xoong nhôm để làm thí nghiệm này có phù hợp không?

Giải nhanh:

- Vì sứ có những tính chất ưu việt như: ít bị ăn mòn, chịu được nhiệt độ cao và không bị vỡ trong những trường hợp nhiệt độ thay đổi đột ngột.

- Việc dùng bát nhôm hoặc xoong nhôm không phù hợp.

Thí nghiệm: Xà phòng hóa chất béo

Chuẩn bị: 

- Hóa chất: Dầu thực vật (hoặc mỡ động vật), dung dịch NaOH 40%, dung dịch NaCl bão hòa.

- Dụng cụ: Bát sứ, đũa thủy tinh, đèn cồn.

Tiến hành: Cho vào bát sứ khoảng 2 mL dầu thực vật (hoặc khoảng 2 g mỡ) và 4 – 5 mL dung dịch NaOH 40%. Đun hỗn hợp sôi nhẹ và khuấy đều bằng đũa thủy tinh. Thỉnh thoảng cho vài giọt nước cất để tránh hỗn hợp phản ứng bị cạn. Sau khoảng 10 phút thì dừng đun, cho thêm 10 mL dung dịch NaCl bão hòa vào khuấy đều.

Yêu cầu: Quan sát, mô tả hiện tượng xảy ra và giải thích.

Giải nhanh:

Hiện tượng: có lớp chất rắn nhẹ nổi lên trên bề mặt. Vì khi cho NaCl bão hòa vào làm khối lượng riêng của dung dịch lúc này cũng tăng lên. Làm cho các muối hữu cơ bị tách ra khỏi dung dịch, nhẹ hơn dung dịch từ đó chất rắn nổi lên trên bề mặt.

II. CHẤT GIẶT RỬA

Luyện tập 2: Hãy chỉ ra phần ưa nước và phần kị nước trong phân tử chất giặt rửa tổng hợp (1) và (2).

Giải nhanh:

Vận dụng 2: Hãy nêu quan điểm của em về việc sử dụng nguồn nguyên liệu dầu mỏ để sản xuất chất giặt rửa tổng hợp.

Giải nhanh:

Chất giặt rửa tổng hợp có thành phần chính là các gốc hydrocarbon, một trong những thành phần có thể khai thác được với số lượng lớn từ dầu mỏ. Tuy nhiên, trong các quặng dầu mỏ thường chứa nhiều lưu huỳnh, điều này có thể làm ảnh hưởng đến quần áo do lưu huỳnh là một loại hóa chất độc.

III. ƯU ĐIỂM VÀ NHƯỢC ĐIỂM CỦA CÁC LOẠI CHẤT GIẶT RỬA

BÀI TẬP

Bài 1: Để tẩy vết dầu, mỡ bám trên quần áo, sử dụng chất nào sau đây là phù hợp nhất?

A. Nước cất.

B. Dung dịch sodium hydroxide.

C. Dung dịch nước Javel.

D. Dung dịch xà phòng.

Giải nhanh:

Chọn D.

Bài 2: So sánh chất giặt rửa tổng hợp với chất giặt rửa tự nhiên về tính tiện dụng, tính kinh tế và vấn đề bảo vệ môi trường.

Giải nhanh:

Bài 3: Có hai ống nghiệm được đánh số (1) và (2). Ống nghiệm (1) chứa 3 mL nước cất và 3 giọt dung dịch calcium chloride bão hòa, ống nghiệm (2) chứa 3 mL nước xà phòng và 3 giọt dung dịch calcium chloride bão hòa. Lắc đều các ống nghiệm.

a) Hãy dự đoán hiện tượng xảy ra và giải thích.

b) Cũng làm thí nghiệm như trên nhưng thay nước xà phòng bằng nước giặt rửa. Hãy dự đoán hiện tượng xảy ra và giải thích.

Giải nhanh:

a) - Ống (1): không có hiện tượng vì nước cất chỉ làm loãng dung dịch CaCl₂.

- Ống (2): xuất hiện kết tủa trắng do xà phòng bị vô hiệu hóa bởi CaCl₂.

b) Cả hai ống đều không có hiện tượng xảy ra do nước giặt rửa không tạo kết tủa với ion Ca²⁺.