ESKİŞEHİR OSMANGAZİ ÜNİVERSİTESİ MÜHENDİSLİK MİMARLIK FAKÜLTESİ KİMYA MÜHENDİSLİĞİ BÖLÜMÜ
151616330 KİMYA MÜHENDİSLİĞİ LABORATUVARI I
DENEY 6: SABUN ÜRETİMİ
2011 ESKİŞEHİR
İÇİNDEKİLER
1.GİRİŞ VE AMAÇ
2.KURAMSAL TEMELLER
2.1 SABUN ÜRETİMİ
2.1.1 SABUN ÜRETİM METODLARI
2.2. SABUN ÜRETİMİNDE KULLANILAN HAMMADDELER VE İŞLEVLERİ
2.2.1 YAĞ ASİTLERİ
2.3 SABUN ÜRETİMİNDE KULLANILAN KATKI MADDELERİ VE İŞLEVLERİ
2.4 SABUNUN ÖZELLİKLERİ
2.5 SABUNUN YIKAMA KABİLİYETİNE ETKİ EDEN FAKTÖRLER
2.6 SABUN ÇEŞİTLERİ
3.DENEY YÖNTEMİ
3.1 DENEYİN YAPILIŞI
4. DENEYSEL SONUÇLAR VE TARTIŞMA
5.DENEYİN ELEŞTİRİSİ VE ÖNERİLER
6.KAYNAKLAR
ÖZET
Sabun hayatımızın her alanında temizlik deyince akla ilk gelen temizlik ürünlerinden biridir.Deneyimizdeki sabun üretimi aşamaları basit bir şekilde verilmiş olup, yapımı için gerekli olan şartlar, kullanılan maddeler ve bu maddelerin miktarları iyi bir sabun oluşturmak için çok önemli faktörlerdir.Bitkisel ve hayvansal kaynaklı birçok yağ türünden sabun elde etmek mümkündür.Bu deneyde hayvansal bir yağ olan margarinden başlayarak sabun elde edilmesi amaçlanmıştır.Bunun sebebi ise sabun yapımında ilk önemli sırayı alan ,hayvansal bir katı yağ olan don yağına benzer nitelikte olması olabilir.Ayrıca kolay bulunması ve ekonomik olması da göz ardı edilemez bir faktördür.Deneyde gerekli aşamalar sırasıyla tamamlanıp elde edilen karışım kurumaya bırakıldı.Elde edilen sabunun kalitesini kuruma işlemi gerçekleştikten sonra değerlendirebileceğiz.Ancak biliyoruz ki bizim yaptığımız sabunun normal sabunlardan daha kalitesiz ve yıkama özelliği daha az olan bir sabun olacağı aşikardır.
Kaliteli ve iyi yıkama özelliğine sahip olan bir sabun elde etmek için endüstride yapıldığı gibi elde edilmek istenen sabun türüne göre ham madde ve katkı maddesi gibi birden fazla parametreye dikkat edilmelidir.
1. GİRİŞ VE AMAÇ
Sabun, bir alkalinin yağlı bir madde ile nötralizasyonu sonucu elde edilen ve temizlik işlerinde kullanılan bir üründür..
Sabun özellikle içyağı, yer fıstığı yağı ,Hindistan cevizi yağı, zeytinyağı vb. gibi yağlı maddelerden elde edilen yağ asitleri ile sodyum tuzlarının tepkimesinden oluşur.Yağlı madde karışımının seçimi,yerel ekonomik koşullara ve üründe bulunması istenene (kir sökme, köpürme, yüzey ıslatma, yumuşaklık verme vb.) göre yapılır. Yıkama aşamasında sabun üretiminin önemli bir yan ürünü olan gliserin ayrılır ve sabun tek başına elde edilir.Pişim sabunlaşmayı sağlar.Sıvılaştırmaysa sabunun daha sonra kolayca kullanılabileceği fiziksel bir şekle sokulması işlemidir.
Evlerde kullandığımız sabunlar yağların ya da yağ asitlerinin güçlü alkalinler ile oluşturdukları kimyasal reaksiyon sonucu oluşan, suda eriyebilen sodyum ya da potasyum tuzlarıdır.
Geleneksel sabun yapımında kullanılan yağlar, hayvansal ve bitkisel kaynaklıdır. Bu yağların saflık derecesi az olanlar sabun yapımından önce bir arıtma işleminden geçirilirler.
Sabun, daha çok oleik, stearik, palmitik, laurik ve miristik asidler olmak üzere, çeşitli yağ asidlerinin sodyum ve potasyum tuzlarını kapsar. Genel olarak sabun kullanımı, endüstriyel kapasitede üretimi, uygar insanın konfor ve sağlık amacıyla kullanımı gibi nedenlerle, giderek artmaktadır. Modern uygarlığın ilerleyişini, kişi başına tüketilen sabun ve deterjan miktarıyla ölçebiliriz.
Sabun üretimi,paslanmayan çelikten yapılmış açık kazanlarda yapılır.Önce NaOH ve Na2CO3 direkt olarak kaynatılır.İçine sıvı veya erimiş yağ katılır.Meydana gelen sabun tutkalı NaCl ile tuzlanarak ayrılır.
Sabun, temizleme maksadı yanında kozmetik, losyon, krem, sprey, ilaç yapımında kullanılır. Endüstride boya, plastik döküm, metal çekme işlerinde, sentetik kauçuk ve plastiklerin birçok türünün imalatında, su geçirmez tekstil üretiminde, metallerin paslanmasını önleyici yardımcı malzeme olarak birçok alanda kullanılmaktadır. [1]
2. KURAMSAL TEMELLER
2.1 SABUN ÜRETİMİ
Önceki dönemlerde kazan prosesi ile 2 ila 5 gün arasında üretilen sabun; artık bilgisayar kontrollü fabrikalarda, katı ve sıvı yağların NaOH ile sabunlaştırarak (300 ton/gün’den fazla bir kapasite ile), 2 saatte üretilmektedir.
Sabunlar aşağıdaki bağıntıya göre yağ asidi ve gliserin esterleri olan doğal yağlı maddeler üstüne alkali bir iletkenin etkisiyle üretilirler.
(C17H35COO)3C3H5 + 3H2O 3C17H35COOH + C3H5(OH) 3
Gliseril stearat stearik asit Gliserin (1)
C17H35H + NaOH C17H35COONa + H2O (2)
stearik asit Kostik soda Sodyum stearat
(1) ve (2) nolu tepkimelerdeki yöntem, önce yağları parçalamak veya hidrolizlemek ve değerli olan gliserinin ayrılmasından sonra, yağ asidlerini kostik soda çözeltisi ile nötürleştirmekten ibarettir.
Sabun üretiminde temel kimyasal reaksiyon, sabunlaştırma olarak aşağıdaki gibi ifade edilebilir.
(3)
2.1.1. SABUN ÜRETİM METODLARI
Sert ve yumuşak sabunlarda farklı yağ asitleri kullanılır.
Örneğin;Külçe sabunlarda NaOH. Arap sabunu üretiminde ise KOH kullanılır. Bununla birlikte sabun endüstrisinde iki temel proses kullanılır.
¨ Yağların potalarda sabunlaştırılması
¨ Yağ asitlerinin nötralizasyonu
¨ Potalarda Yağların Sabunlaştırılması : İşlem açık kazanlarda gerçekleşir. Isıtma direkt olur. Kazan 3 ayrı kısma bölünür. Sabun yapılırken yağ evvela kazanda ısıtılır. Seyreltik bölmeden başlanarak serbest yağ asitleri nötralize edilir. Sonra kaynatmaya başlanır. Sabun oluşunca daha akıcı yapmak için bir miktar NaOH çözeltisi akıtılır. Bu işleme redüksiyon adı verilir. Bundan sonra fazladan NaOH çözeltisi eklenerek sabun çözeltiden ayrılır. Bu esnada ortam fazla sıcak olduğundan sabun yarı sıvı halde yüzeye çıkar. Alttaki çözelti akıtılır. Kalan sabuna bir miktar sertliği giderilmiş su katılır ve sabun piştik bir hal alır ve kalıplara dökülerek kalıplanır.
¨ Yağ asitlerinden sabun üretimi : Üretim, paslanmayan çelikten yapılmış açık kazanlarda yapılır. Önce NaOH ve Na2CO3 direkt kaynatılır. İçine sıvı veya erimiş yağ katılırak iyice karıştırılır. Meydana gelen sabun tutkalı NaCl ile tuzlanarak ayrılır.
Sabun üretiminde kullanılan yağlar :
1) Don yağı : Ençok kullanılan yağdır. (% 70 )
2) Gresler :%20
3)Polmist yağı, polm yağı zeytinyağı, ayçiçek yağı, pamuk yağı, mısırözü yağı
2.2. SABUN ÜRETİMİNDE KULLANILAN HAMMADDELER VE İŞLEVLERİ
¨ Yağlar: Sabun üretiminde temel madde yağ ve yağ asitleridir. Ençok kullanılan yağların başında don yağı vardır. Ayrıca üretilen sabunun cinsine ve kullanılma alanına göre kalite yönünden çeşitli yağ asitleri kullanılabilir.
Örneğin; Çamaşır kaynatmak için daha fazla yüksek moleküllü asitlerinin sodyum tuzları (stearin, palmitin, olein) kullanılır. Çünkü bu gibi sabunlar 500C altında güç, 500C üstünde ise daha iyi çözünür ve köpürürler. Dolayısı ile iyi temizlerler. Ancak C sayısı 18’den yüksek olan yağ asitleri sabun yapımında kullanılmaz. Çünkü çözünürlükleri azdır. Yağlar hidroliz yolu ile yağ asitlerine dönüşür.
Yağ asidi + su → yağ asidi + gliserin
Yağ asidi ile sukostik sabuna dönüşür R – COO H + Na OH → H COO Na + H2O
¨ Su : Sabun fabrikasyonunda özellikle koyu sabun çözeltisi ile işlem yapıldığında kullanılacak olan suya dikkat edilmelidir. Pişmiş sabunlarda suyun sertliği sabunun üzerine bir etki yapmaz. Ancak şeffaf sabun, arap sabunu yapımında su kireçli olursa elde edilen sabunlarda bulanıklık gözlenir. Ve bu yüzden buhar kanalında taş oluşturur. Bu da ısı kaybı ve arızalara neden olur.
¨ Kireç :Günümüz sistemlerinde direk sukostik çözeltisi kullanıldığında sabun yapımında kirecin pek önemi kalmamıştır. Sabun ıslahında kullanılanıcak kireç daima taze olmalıdır. Çünkü kireç bekletildiğinde havadaki karbondioksitle etkileşip CaCO3 ‘e dönüşür. İyi bir kireç enaz %80-90 oranında CaO içerir.
¨ Tuz : Sabun üretiminde en çok kullanılan hammaddelerden birisidir. Özellikle sabun çözeltisi üzerinde biriktirilmiş sabunlar 2-3 defa tuz ile yıkanarak temizlenir. Ayrıca fena yağlardan atıklardan yapılan sabunlarda kullanılan tuz miktarı oldukça yüksektir. Zeytinyağından yapılan kaliteli sabunlar ise tuz ile beraber soda, sukostik ve gliserin bulunduğundan tuz miktarı azdır. Ancak kullanılacak tuzun kalitesinin yüksek olması gerekir.
¨ Potasyum Klorür : (KCl)
Özellikle arap sabunu yapımında kullanılır. Çünkü çok kolay çözünür. Ancak kullanılacak KCl ‘de Mg tuzlarının az bulunmasına dikkat edilmesi.
¨ Silikat (Na2 SI O3, K2 SI O3) : Sodyum silikat çamaşır sabunlarında verimi yükseltmek için sabuna katılır. Çünkü bunun sabun gibi temizleme özelliği vardır. Arap sabunlarında ise potasyum silikat kullanılır.
¨ Sodyum peroat : Aktif oksijen veren tuzlarda olup son yıllarda sabun tozu yapımında çok kullanılır. NaBO3 + 4 H2O bileşiminde olan maddenin verdiği aktif oksijen miktarı %10 olduğundan satın alındığında analiz edilmelidir.
¨ Alkaliler : Alkaliler sudan hafiftirler ve kolaylıkla okside olarak alkali oksitlerini oluştururlar. Suyu elemanlarına ayırırlar.
Bunun yanı sıra Sabunlaşma derecesi reaksiyona giren yağ ve suyun oranına bağlıdır. Sıcaklık, basınç, katalizör ve karıştırma gibi etmenler ancak dengenin kuruluş hızına etki eder.
2.2.1 YAĞ ASİTLERİ
Doymuş yağ asitleri
Doymuş yağ asitlerinin zincirlerinde çift bağlar veya başka fonksiyonel gruplar bulunmaz. “Doymuş” terimi hidrojenle ilişkili olarak kullanılır, karboksilik asit [-COOH] grubundaki karbon dışındaki diğer karbonların olabildiğince çok hidrojenle bağ kurmuş olduğu anlamını taşır. Diğer deyişle, omega (ω) ucundaki karbonun 3 hidrojen vardır (CH3-), zincirdeki kabonların her birinin ise iki hidrojeni (-CH2-).Doymuş yağ asitleri düz zincirler oluşturdukları için sıkışık bir şekilde istiflenebilirler ve canlıların kimyasal enerjiyi yoğun bir şekilde depolamalarını sağlarlar. Hayvanların yağ dokuları büyük miktarda uzun zincirli doymuş yağ asitleri içerir. IUPAC adlandırma sisteminde yağ asitlerinin isimleri “-oik asit” ekiyle biter. Yaygın adlandırma sisteminde kullanılan ek ise “-ik asit”tir.
Bazı doymuş yağ asitleri:
Butirik: CH3(CH2)2COOH
Laurik (dodecanoic acid): CH3(CH2)10COOH
Miristik (tetradekanoik asit): CH3(CH2)12COOH
Palmitik (heksadekanoik asit): CH3(CH2)14COOH
Stearik (octadecanoic acid): CH3(CH2)16COOH
Araşidik (eicosanoic acid): CH3(CH2)18COOH
Doymamış yağ asitleri
Doymamış yağ asitleri benzer şekillidir, ancak zincir üzerinde bir veya daha fazla alken grubu vardır. Bir alken grubunda, bir “-CH2-CH2-” bağ yerine “-CH=CH-“, yani birbirine çift bağla bağlanmış iki karbon vardır.Bir alken grubunun iki yanında ona bağlı olan karbon atomları ya cis ya da trans konumda olabilir.
Bazı doymamış yağ asitleri:
Alfa-linolenik asit: CH3CH2CH=CHCH2CH=CHCH2CH=CH(CH2)7COOH
Dokosaheksaenoik asit
Eikosapentaenoik asit
Linoleik asit: CH3(CH2)4CH=CHCH2CH=CH(CH2)7COOH
Araşidonik asit CH3(CH2)4CH=CHCH2CH=CHCH2CH=CHCH2CH=CH(CH2)3COOH
Oleik asit: CH3(CH2)7CH=CH(CH2)7COOH
Erüsik asit: CH3(CH2)7CH=CH(CH2)11COOH
2.3 SABUN ÜRETİMİNDE KULLANILAN KATKI MADDELERİ VE İŞLEVLERİ
¬ Tinopol : Optik beyazlatıcı
¬ Titendioksit: Sabunun rengini açmak için kullanılır.
¬ Türpinol : (SC) a)Antioksidan b)Ağır metal katyonlarını sağlar. c) Stebilizatördür.
¬ Tansil: Ağartma toprağı olup don yağının rengini açar.
¬ Blauhit : Sabun hamurunun pişmesi sırasında sabunun rengini açar.
¬ Bistanol : a) Cildin kurumasını önler b)Dış yüzeye parlaklık verir. c) Çatlamayı önler ve iyi köpürür. d)Sabuna plastiklik kazandırır.
¬ Edta : Metal katyonlarını komplex şekilde bağlar.
¬ Cosevin : Sabunun bozulmasını önleyen antioksidanlardandır.
¬ CMC : a) Sabunun yüzey aktifliğini arttırır. b) Lifteki kirleri taşır ve obsorplar
¬ Calgon : a) Ca Mg iyonlarını bağlar, suyu yumuşatır. b) Kirlerin liflere yapışmasını önler.
¬ Komperland (KI) :a) Köpükte stabilite sağlar. b) Parfümü bağlar c) Cildi korur
¬ Linolin : a) Cilde yumuşaklık verir. b) Cildi nemli tutar.
¬ Lusidol : Renk açmak için kullanılır.
¬ Vazelin : Linolin ile aynı işlemi yapar.
¬ Kükürt : Dezenfektan özelliği gösterir.
¬ Alüminyum sülfat : Suların temizlenmesinde kullanılır.
¬ Na Hipoklarit :Tortu sabunlarının rengini agartmada kullanılır.
¬ Hipoklorik asit :Suların yumuşatımında kullanılır.
¬ Fosforik Asit: Sodyum klorit ; Agartmada kullanılır. [2]
2.4 SABUNUN ÖZELLİKLERİ
Sabun yüzey aktif bir maddedir. Su veya organik maddelerde çözündüğü vakit bu sıvıların yüzey gerilmelerini azaltır ve sıvı içerisindeki maddeleri yüzer vaziyete getirir. Mesela sabunlu suyla eller yıkandığında, kirler sabun molekülleri etkisiyle gevşer ve su içinde yüzmeye başlar, akan su ise bu kirleri elden uzaklaştırır. Magnezyum ve kalsiyum tuzları yönünden zengin olan sert sularla yapılan yıkanmalarda sabunun asit kökü bu iyonlarla çözünmeyen tuzlar meydana getirerek çöker. Sudaki sertliğe sebep olan iyonların hepsinin bu şekilde çöktürülmesinden sonra köpük dolayısıyla temizleme işlemi başlamış olur.
Sabun kullanım amacına göre imal edilir. Genel olarak suda çözünebilen ve çözünmeyen olmak üzere iki sabun cinsi vardır. Suda çözünebilenler, yağ asitlerinin sodyum veya potasyum tuzudurlar. Bunlar genel temizlik maksadıyla kullanılırlar. Suda çözünmeyen sabunlara sert sabun denir ki, bunlar alüminyum, kalsiyum, magnezyum, baryum, lityum, çinko, kurşun, kobalt ve bakır gibi katyonları ihtiva eden yağ asidi tuzlarıdır. Suda çözünmediği halde, organik sıvıların içinde çözünebilirler. Sabun, yağlama, organik jelatin vasıtası, organik reaksiyon katalizörü ve vinil plastiklerinin dengeye getirilmesinde kullanılır.
Sabunun bazı özelikleri:
Molekül yapısı yağ asidininkine benzer ve iki gruba ayrılır:
a) Hidrofil grup : Polar yani hidroliz olabilen karboksil grubu
b) Hidrofob grubu : Hidroliz olmayan CH zinciri
Sabun hidroskobiktir: Kuru halde havadan nem çeker. Suyun absorpsiyonu egzotermiktir. Bu nedenle toz halindeki sabunlar nem çekip kendiliğinden ıslanır.
Sabun dışarıya nem verir : Sabunun nemi havanınkinden fazla ise dışarıya nem verir. Bu sırada sabundaki su içeriden dışarıya doğru çıkarken beraberinde gliserin gibi maddelerde sabunun yüzeyine geçer. Bunlar sabun yüzeyinde terleme olarak tabir edilen beyaz lekeleri oluşturur.
2.5 SABUNUN YIKAMA KABİLİYETİNE ETKİ EDEN FAKTÖRLER
Yüzey aktif maddenin konsantrasyonunu arttırmak : Konsantrasyon artımına paralel olarak yıkama kabiliyeti artar. Alkaliler, Silikatlar, komplex fosfatlar yüzey aktif maddelerin etkisini arttırırlar.
Mekanik İşlemler
Sıcaklığın yüksek oluşu
Yıkama süresi [3]
2.6 SABUN ÇEŞİTLERİ
Sabunların kıvamlarına göre sınıflandırılması:
1)Sert sabunlar: Sert sabunlar, sud sabunları olup doymuş ve tek çifte bağlı yağ asitleri veya bunları içeren yağlardan itibaren yapılan sabunlardır. Sert sabunlar, külçe (çekirdek), külçe-tutkal, tutkal sabunları olmak üzere üçe ayrılırlar:
2)Külçe (çekirdek) sabunları: Külçe sabunlarında yağ asidi olarak, stearik, palmitik, oleik asitleri; yağ olarak, iç yağı, kemik yağı, palm yağı ve zeytinyağıkullanılır.Sabunlaşmada, NaOH ve Na2CO3 faydalanılır.Yağlar sabunlaştırıldıktan sonra, meydana gelen sabun çözeltisinden sabun, NaCl ile çöktürülür.Bu sınıf sabunlara, çamaşır sabunları ve marsilya tipi sabunları örnek gösterebiliriz.
3)Külçe-tutkal sabunları: Bu tip sabunların külçe tipi sabunlardan farkı, laurik ve miristik asitleri de bir miktar içermiş olmalarıdır.Laurik ve miristik asitleri yağ olarak koko, palm veya palmist yağlarından temin edilir.Üretimlerinde 1/3 oranında hayvansal yağ, 1/3 oranında zeytinyağı veya benzer bitkisel yağlar ve 1/3 oranında koko, palm veya palmist yağı kullanılır.Sıcakta NaOH ile sabunlaşma yapıldıktan sonra, NaCl ile çöktürme yapılır.Çökme tam olmadığından sabunun bir miktarı çözeltide kalsa da, bu çözelti yine sabun pişirilmesinde kullanılır.Özellikle tuvalet sabunu üretimi için en uygun yöntemdir.
4)Tutkal sabunları: Bu sabunlar 80-90 oC’yi geçmemek üzere ısıtılarak yapılır.Esas itibariyle laurik ve miristik asit gibi nispeten düşük karbon sayılı yağ asitleri kullanılır.Bir miktar palmitik asit de ayrıca kullanılır.Yağ olark ise, koko, palm, pirina veya zeytinyağları kullanılır. Bu belirtilen yağlar, 35 oC lik sud kostik çözeltisiyle sıcakta kolayca sabunlaştırılır.Sabun çözeltiden NaCl ile çöktürülmez.Çözeltinin bütünü dondurulur ve dondurulan bu karışım gliserin ve su içerir.Ayrıca dolgu maddesi de katılabilir.Bu tip sabunlar tuzlu deniz suyunda bile iyi köpürürler.
5)Yumuşak sabunlar: Arap sabunu olarak da bilinirler. İki veya daha fazla çifte bağ içeren yağ asitlerinin potasyum tuzlarıdır.Üretiminde keten tohumu, ayçiçeği, mısırözü gibi linoleik veya linoleik asit bakımından zengin olan yağlar kullanılır.Açık sarıdan yeşile ve esmer renge kadar değişen renklerde olan arap sabunu macun kıvamında olup fazla miktarda su kaldırdığından verim yüksektir.100 kg yağdan yaklaşık 250 kg arap sabunu elde edilir. Arap sabunu suda fazla erir ve kolayca köpük verir.Köpüğün arttırılması için sabuna, % 10-15’i oranında reçine katılır.Reçine ile birlikte yumuşamaya yardımcı olması için bir miktar sud kostik de katılmalıdır.Potasyum hidroksitle yapılan sabunlaştırma ile elde edilen arap sabunlarının kıvamının ayarlanmasında potas kostikle birlikte, özellikle yaz aylarında daha çok olmak üzere,sud kostik de katılır.
Sabunların kullanım amaçlarına göre sınıflandırılması:
1)Tuvalet sabunları:Tuvalet sabunlarının hazırlanması için özel bir çalışma tarzı gereklidir.Diğer sabunlardan, yumuşak olmaları ve daha güzel görünüş ve kokularıyla ayrılırlar.Bu sabunlar içinde sabunlaşmamış ürün bulunmayan ve serbest alkali oranı % 0,005’den daha düşük, sodyum klorür oranı %0,5 olan sabun hamurundan elde edilir.Hamurun suyu %20 kadar giderilir ve bu kurutma ile yağ asidi miktarı %78 civarına kadar yükseltilir.Daha sonra koku ve renk verici maddeler ve diğer katkı maddeleri de katılarak karıştırma ve yoğurma işlemi yapılır.Karıştırma ve yoğurma ile her tarafta aynı olan bir kompozisyon sağlandıktan sonra, sabun düzgün parçalar halinde kesilir ve kalıplara basılarak ambalajlanır.
2)Çamaşır sabunları:Çamaşır sabunları için en uygun yağlar zeytinyağı ve pirina yağlarıdır.Pamuk yağları kullanılırsa sabun biraz yumuşak olur.Çamaşır sabunlarında koko yağı kullanılmaz. Çamaşır sabunları, içerdikleri yağ asitleri miktarı ve cinsine göre,birinci kalite sabunlar, ikince kalite sabunlar ve pirina sabunları olmak üzere üç sınıfta toplanabilir.
*Birinci kalite sabunlar:Birinci kalite çamaşır sabunları, ikinci kalite çamaşır sabunlarında olduğu gibi, kalıp, granül ve toz sabunlar olarak çeşitli türlere ayrılırlar.Homojen yapıda olmalıdırlar.Beyaz ya da sağlığa zarar vermeyen boyar maddelerle renklendirilebilirler.Elle dağılmayan topaklar, gözle görülmeyen safsızlıklar içermemelidirler.
*İkinci kalite sabunlar: İkinci kalite sabunlar da, kalıp, granül ve toz sabunlar olarak çeşitli türlere ayrılırlar.Bu sabunlar, homojen yapıda olmalı, safsızlıklar içermemeli ve sağlığa zarar vermeyen boyar maddelerle renklendirilebilirler.
*Pirina sabunu:Üretimlerinde çamaşır sabunları için en uygun yağlardan biri olan pirina yağları kullanılmaktadır.
3)Toz sabun : Toz sabun, saf halde veya soda, perborat gibi katkı maddeleriyle birlikte karışım halinde bulunur ve bu şekilde piyasaya verilir.Günümüzde yalnız sabundan oluşan toz sabun kullanılmamaktadır.Buna karşın sabun esasına dayanan ve çamaşır yıkamaya mahsus sabun tozları hazırlanmaktadır. Kolay akar hale getirilmiş sabun (genellikle külçe sabunları), sıcak bir ortam içine püskürtülür.Sabun zerrecikleri kurutma kulesinin dibinde toz halde toplanır ve böylece sabun tozu elde edilmiş olur.
4) Sıvı sabun :Sıvı sabunlar, soğuk suda çözünmeleri ve kolayca kullanılmaları bakımından evlerde ve sanayide kullanılırlar.Bileşiminde %36 oranında hindistan cevizi yağından yapılmış potas sabunu bulunan sulu çözelti, sıvı sabun adını almıştır.Tıpta ameliyatlarda 1/5 oranında seyreltilerek kullanılır. Sıvı sabunlar, saydam, tortusuz ve akıcı olmalıdır.Sıvı sabun üretiminde, koko yağı, hurma çekirdeği yağı ve hint yağı kullanılır. Sıvı sabun üretiminde kullanılan suyun sert olmaması veya destile su olması tercih edilir.Sabunu sıvı halde tutmak veya jelatinleşmeyi önlemek için mayileştirici alkol, potasyum karbonat, potasyum klorür ve amonyum tuzları kullanılır.İlave edilen alkol ve gliserin miktarı,sabunun %5’inden fazla olursa köpürmeyi önler.%1-3 şeker soğukta bile bulanıklaşmayı önler.Hem hidrolizi önlemeye hem de yıkama tesirini yükseltmeye yardım ettiği için potasyum karbonat katılması, yukarıda sayılan diğer maddelere tercih edilir.
5)Yumuşak sabunlar:İsimlerinden de anlaşılacağı gibi, bu sabunlar yumuşaktır ve hiç olmazsa büyük bir oranda katyon olarak potasyum içeren sabunlardır.Bu sabunların üretiminde, başlıca olarak, keten tohumu yağı, ayçiçek yağı, pamuk yağı ve soya fasulyesi kullanılır.Yumuşak sabunlar, yarı saydam ve koyu kıvamlı olmalıdır.
6)Traş sabunları:Üretimi daha çok saf stearik asitten sud kostikle yapılır.Daha iyi köpürmesi için bir miktar potas kostik ilave edilir. .
7)Diğer sabunlar :Sabunların kullanım amaçlarına göre yapılmış olan sınıflandırmaya, değişik kullanım alanları olan çeşitli sabunlar ilave edilebilir.Örneğin antiseptik sabunlar ve kozmetik sabunlar değişik kullanım amaçlarına göre yukarıdaki sınıflandırmaya ilave edilebilir.Eczacılıkta kullanılan sabunlar da bu sınıfta yer alabilirler.[3]
3. DENEY YÖNTEMİ
3.1 DENEYİN YAPILIŞI
Başlangıçta balona 10 g ağırlığında katı margarin yağı konulur ve üzerine içinde 10 g NaOH çözünmüş 35 ml çözelti ilave edilir.Çözelti (1:1) oranında su ve etil alkol karışımıdır.Etil alkol yağı çözmek ve tepkimeyi hızlandırmak için kullanılır.Isıtma işlemi için balon sabit sıcaklıktaki bir mantolu ısıtıcıya yerleştirilir.Balona kaynama taşı konularak karışım ısıtılmaya başlanır ve bu karışım kaynama noktasına kadar devam eder.Yaklaşık 30 dakika sonunda ısıtmaya son verilir ve bu anda homojen bir çözelti elde edilmiş olur.Balon çeperlerinde kalabilecek maddelerin de tepkimeye girmesi için balon ara sıra çalkalanmalıdır.
Sabunlaşma olurken 75 ml saf su içinde 25 g tuz çözülerek bir çözelti hazırlanır.
Sabunlaşma sona erdiğinde,balondaki karşım tuz çözeltisi içine dökülür ve elde edilen karışım baget yardımıyla 3 dakika karıştırılarak birbirleriyle tepkime girmesi sağlanır. Elde edilen karışım kurumaya bırakılır. [1]
4. DENEYSEL SONUÇLAR VE TARTIŞMA
Deney sonucunda margarinden itibaren çeşitli işlemler gerçekleştirilerek sabun elde edildi. Ancak bu sabun normal gündelik hayatta kullandığımız sabunlardan daha farklı nitelikte daha az köpüren ve daha az yıkama kapasitesine sahip bir sabundur. Bunun temel sebebini ise, sabunun kalitesini arttıran kuramsal temeller başlığı altında değindiğimiz birçok parametrenin göz ardı edilmesi ve basitçe bir yöntemle sabun eldesi olarak açıklayabiliriz.
5.DENEYİN ELEŞTİRİSİ VE ÖNERİLER
Daha iyi bir sabun elde etmek için, deneyimizdeki aşamaların ilki olan yağ tartımı esnasında yağ miktarına, çözeltilerin hazırlaması esnasında da kütle,hacim,derişim gibi faktörlere özellikle dikkat edilmelidir. Yağı koyduğumuz balonun çeperlerinde kalabilecek maddelerin de tepkimeye girmesi için balon çalkalanmalıdır.Hazırlanan tuzlu su çözeltisi sabunun bazikliğini ve kıvamını ayarlamada kullanılmıştır.Bu deneyde hazırladığımız sabunun fazla kaliteli olmadığına deneysel sonuçlar ve tartışma bölümünde de değinmiştik. Bunun için hammaddelerin işlevlerine göre seçimi daha farklı çözeltilerin kullanımı ve katkı maddeleri gibi etkenler ile istenilen kalite ve temizleme etkisine sahip bir sabun elde edilebilir.
6. KAYNAKLAR
1-Kimya Mühendisliği Laboratuvarı I-II-III Deney Kitabı
2-Kimyasal proses endüstrileri ; R.Norris Shreve, Joseph A.Brink J.R, Çeviren; A.İhsan Çataltaş, İnkılap Kitapevi
3-http://www.solverkimya.com/site/makaleler/deterjan-makaleleri/sabun-cesitleri-ve-ozellikleri.html
…