Razno: Saponifikacija

Sapuni su najčešće smjese natrijevih ili kalijevih soli viših masnih kiselina. Dobivaju se prvenstveno hidrolizom masti ili ulja, te je taj proces poznat i kao saponifikacija. Prilikom tog procesa, masti i ulja se raspadaju pri čemu nastaje glicerin, te soli viših masnih kiselina (koje zapravo čine sapun):

U industriji se za proizvodnju sapuna obično koriste složeniji i kontinuirani procesi, dok se za dobivanje manjih količina sapuna još uvijek koriste neke od tradicionalnih metoda, koje se mogu podijeliti na: 1) hladni proces prilikom kojeg se saponifikacija vrši na sobnoj temperaturi; 2) topli proces prilikom kojeg se saponifikacija vrši pri povišenoj temperaturi. U ovom slučaju, sapun je izrađen pomoću hladnog procesa, pri čemu glicerin ostaje u sapunu. Saponofikacija kod hladnog postupka može trajati i do nekoliko tjedana. Nakon tog perioda, sapun dobiva svoja konačna svojstva.

Za ovaj eksperiment, bilo je potrebno pripremiti 225 grama maslinovog ulja, 25 grama suncokretovog ulja, te otopinu natrijevog hidroksida (32.1 grama natrijevog hidroksida otopljeno u 95 grama vode). Pri ovim vrijednostima, postojao je mali višak ulja (oko 10%) što se obično dozvoljava prilikom hladnog procesa tako da se osigura da sav natrijev hidroksid bude iskorišten. Ostatak ulja nije problem, te daje sapunu dodatna, za većinu ljudi, poželjna svojstva. Približan sastav korištene smjese ulja vidi se u tablici ispod:

Za izradu sapuna mogu se koristiti različite kombinacije ulja i masti, čime se dobivaju različita svojstva sapuna. Kombinacija ulja korištena u ovom eksperimentu nije nužno najbolja, ali su navedena ulja odabrana zbog toga što su dostupna u svakoj trgovini. Uz ulja i otopinu natrijevog hidroksida, bilo je potrebno pripremiti i štapni mikser, manju zdjelicu, aromu, kalup, te nekakav alat koji će kasnije poslužiti za rezanje sapuna u manje komade. Što se tiče arome, u ovom slučaju korištena je mješavina nekoliko prehrambenih aroma (borovnice, limuna i drugog voća) čime je na kraju dobiven ugodan nedefinirano voćni miris koji se činio u redu za ovu primjenu.

Ulja su prvo izmiješana u zdjelici, te je nakon toga postepeno dodana otopina natrijevog hidroksida. Već je u početku nastala mala količina taloga na dnu reakcijske smjese, ali smjesa je u tom momentu još uvijek bila prvenstveno bezbojna. Ubrzo nakon što se počelo sa miješanjem pomoću štapnog miksera, smjesa je poprimila mutno žutu boju (slika iznad lijevo). Iako je boja mješavine aroma bila tamno plava, nakon dodavanja u reakcijsku smjesu, aroma je dala ciglasto crvenu boju (slika iznad desno).

Reakcijska smjesa je miješana mikserom oko pet minuta, te je tada smjesa već postala nešto gušća, nalik pudingu. Tada je smjesa ulivena u kalup te ostavljena na sobnoj temperaturi kroz period od 48 sati.

Nakon navedenog perioda vremena, kalup je zajedno sa sapunom stavljen u zamrzivač na približno pola sata, kako bi ga bilo lakše odvojiti od kalupa. U slučaju ovog eksperimenta, za odvajanje je poslužilo nekoliko limenaka posloženih jedna na drugu, pomoću kojih se sapun izbio van iz kalupa. Nakon toga, sapun je narezan na manje komade visine otprilike 2 centimetra. Takvi manji komadi su ostavljeni sljedećih 1-2 tjedna na prozračnom mjestu, kako bi se proces saponifikacije priveo kraju. Nakon tog perioda, sapuni su bili spremni za korištenje.

Nakon saponifikacije, aroma je još uvijek bila prisutna, tako da se korištenje prehrambenih aroma pokazalo relativno učinkovitim, iako bi se bolji rezultati postigli korištenjem aroma koje su zamišljene specifično za dodavanje sapunima. Tijekom procesa izrade sapuna, boja se mijenjala više puta da bi na kraju poprimila blijedo ciglastu boju. Korištenjem bojila zamišljenih specifično za dodavanje sapunima, vjerojatno se može dobiti trajnija boja.