비누화

Saponification

비누화는 알칼리 수용액(예를 들어 수산화나트륨 수용액)[1][2]의 작용에 의해 에스테르를 비누와 알코올로 전환하는 과정입니다.비누는 지방산의 염이며, 이것은 다시 긴 탄소 사슬을 가진 카르복실산입니다.스테아레이트 나트륨은 대표적인 비누입니다.

지방의 비누화

식물성 기름과 동물성 지방은 비누화된 전통적인 재료입니다.트리글리세리드라고 불리는 이 기름진 물질들은 다양한 지방산으로부터 파생된 혼합물입니다.중성지방은 한 단계 또는 두 단계 과정에서 비누로 전환될 수 있습니다.전통적인 원스텝 공정에서, 트리글리세라이드는 강한 염기(예를 들어, 잿물)로 처리되고, 이 염기는 에스테르 결합을 절단하여 지방산 염(비누) 및 글리세롤을 방출합니다.이 공정은 글리세롤을 생산하는 주요 산업적 방법이기도 합니다.비누를 만드는 과정에서 글리세롤은 비누에 남아있습니다.필요한 경우 염화나트륨으로 염지하여 비누를 침전시킬 수 있습니다.

수산화나트륨과 비누화하여 글리세롤과 스테아린산나트륨으로 전환되는 트리글리세라이드인 스테아린의 골격식.

시체 안의 지방은 종종 "그레이브 왁스"라고 불리는 소화관으로 바뀝니다.이 과정은 지방 조직의 양이 많고 분해 작용제가 없거나 미세하게 존재하는 경우에 더 흔합니다.

비누화값

주요 기사:비누화값

비누화 값은 지방 샘플을 비누화하는 데 필요한 염기의 양입니다.[3]비누 제조업체들은 소량의 잿물이 부족한 상태에서 제조법을 만들어, 그들의 오일 배치와 실험실 평균 사이의 비누화 가치의 알 수 없는 편차를 설명합니다.

염기성 가수분해 기전

주요 기사 : 에스터

수산화 음이온은 에스테르의 카보닐기에 첨가됩니다.바로 생산되는 제품을 오르토에스터라고 합니다.

Saponification part I
비누화 1부

알콕사이드가 배출되면 카르복실산이 생성됩니다.

Saponification part II
비누화 제2부

알콕사이드 이온은 강한 염기이므로 양성자가 카르복실산에서 알콕사이드 이온으로 이동하여 알코올을 생성합니다.

saponification part III
비누화 3부

전형적인 실험실 절차에서 트리글리세라이드 트리미리스틴은 다이에틸에테르와 함께 육두구로부터 추출함으로써 얻어집니다.비누인 미리스트산 나트륨의 비누화는 물에 있는 NaOH를 사용하여 이루어집니다.비누를 염산으로 처리하면 미리스트산이 나옵니다.[4]

지방산의 비누화

지방산과 염기의 반응은 비누화의 또 다른 주요 방법입니다.이 경우, 반응은 카르복실산의 중화를 수반합니다.중화법은 마그네슘, 전이금속, 알루미늄 등의 산업용 비누를 만드는 데 사용됩니다.이 방법은 많은 엔지니어링 응용 프로그램에서 요구하는 예측 가능한 물리적 특성을 가진 비누로 이어지는 단일 지방산에서 파생된 비누를 생산하는 데 이상적입니다.

적용들

단단하고 부드러운 비누

비누는 생산에 사용되는 알칼리의 특성에 따라 다른 특성을 가집니다.수산화나트륨(NaOH)은 "경질" 비누를 생성하며, Mg, Cl, Ca 염을 함유한 물에도 경질 비누를 사용할 수 있습니다.[5]대조적으로, 칼륨 비누(KOH를 사용하여 추출)는 "부드러운" 비누입니다.지방산의 공급원은 비누의 녹는점에도 영향을 미칩니다.대부분의 초기 경질 비누는 동물성 지방과 나무 회분에서 추출한 KOH를 사용하여 제조되었으며, 이들은 대체로 고체였습니다.그러나, 현대 비누의 대부분은 식물성 기름과 같은 다불포화 중성지방으로 제조됩니다.중성지방에서와 같이 이들 산의 염으로부터 형성된 것은[6] 분자간 힘이 약하므로 녹는점이 더 낮습니다.

리튬 비누

12-하이드록시스테아레이트 및 기타 지방산의 리튬 유도체는 윤활 그리스의 중요한 구성 성분입니다.리튬계 그리스에서 리튬 카르복실레이트는 증점제입니다."복합 비누" 또한 흔한데, 이것은 아젤라산 또는 아세트산과 같은 하나 이상의 산성 염의 조합입니다.[7]

소화기

조리용 지방 및 기름(클래스 K(미국) 또는 F(호주/유럽/아시아)로 분류됨)과 관련된 화재는 대부분의 가연성 액체보다 더 뜨겁게 연소되어 표준 클래스 B 소화기가 효과적이지 않습니다.이러한 화재는 습식 화학 소화기로 진화해야 합니다.이런 종류의 소화기는 비누화를 통해 조리용 지방과 기름을 소화할 수 있도록 고안되었습니다.소화제는 연소되는 물질을 빠르게 불연성 비누로 전환합니다.

유화물감

마담 X(마담 피에르 고트로), 존 싱어 사전트, 1884년 검은 드레스를 입고 익명화를 보여주는 세부사항.

시간이 지남에 따라 유화에서 비누화가 발생하여 눈에 보이는 손상과 변형을 일으킬 수 있습니다.유화물감은 유화매체에 현탁된 색소 분자로 구성되어 있습니다.중금속 염은 납 화이트, 적색 납 및 아연 화이트와 같은 색소 분자로 종종 사용됩니다.[8]이러한 중금속 염이 유중에서 유리 지방산과 반응하면, 금속 비누가 페인트 층에 형성되어 그림의 표면으로 바깥쪽으로 이동할 수 있습니다.[9]: 12–19

유화의 비누화는 일찍이 1912년에 묘사되었습니다.[10]: 151 그것은 15세기부터 20세기까지의 많은 작품들, 지리적 기원이 다른 작품들, 그리고 캔버스, 종이, 나무, 구리와 같은 다양한 받침대들에 그려진 작품들에서 널리 관찰되고 있습니다.화학 분석은 표면에 어떤 징후가 보이기 전에, 심지어 수백 년 된 그림에서도 비누화가 일어나는 것을 밝혀낼 수 있습니다.[9]: 16

비누화된 영역은 가시적인 덩어리 또는 빛을 산란시킬 수 있는 돌출부의 형성을 통해 도장의 표면을 변형시킬 수 있습니다.이 비누 덩어리들은 그림의 전체보다는 특정 지역에서만 두드러질 수 있습니다.예를 들어, 존 싱어 서전트의 유명한 마담 X의 초상화에서, 그 덩어리들은 가장 검은 부분에만 나타나는데, 이것은 예술가가 그것을 흡수하려는 검은 색소의 경향을 보상하기 위해 그 부분에 더 많은 매질을 사용했기 때문일 수 있습니다.[9]: 12–13, 15 이 공정은 또한 그림의 표면에 분필 같은 흰색 퇴적물을 형성할 수 있는데, 이 변형은 종종 "피어짐" 또는 "화려움"으로 묘사되며, 또한 시간이 지남에 따라 유화 내의 특정 페인트 층의 투명도를 높이는 데 기여할 수도 있습니다.[9]: 16, 19

모든 유화에서 비누화가 일어나는 것은 아니며 많은 세부사항들이 해결되지 않았습니다.[9]: 19 현재 알려진 복원 방법은 리터치가 유일합니다.

참고 항목

참고문헌

  1. ^ "Saponification chemical reaction". Encyclopedia Britannica. Retrieved 2021-05-23.
  2. ^ Smith, Michael B.; March, Jerry (2007), Advanced Organic Chemistry: Reactions, Mechanisms, and Structure (6th ed.), New York: Wiley-Interscience, ISBN 978-0-471-72091-1
  3. ^ "Quality Laboratory Oil Examination Procedures and Practices". American Oil Chemists' Society. Archived from the original on 25 December 2012. Retrieved 17 December 2012.
  4. ^ G. D. Beal (1926). "Myristic Acid". Organic Syntheses. 6: 66. doi:10.15227/orgsyn.006.0066.
  5. ^ : https://www.facebook.com/thoughtcodotcom. "How Saponification Makes Soap". ThoughtCo. Retrieved 2023-07-05. {{cite web}}일반 last= 이름(도움말), (도움말)의 외부 링크
  6. ^ "Double bonds and hydrogenation". GCSE Bitesize. BBC. Archived from the original on 2018-08-18. Retrieved 2017-03-10.
  7. ^ Bartels, Thorsten; Bock, Wolfgang; Braun, Jürgen; Busch, Christian; Buss, Wolfgang; Dresel, Wilfried; Freiler, Carmen; Harperscheid, Manfred; Heckler, Rolf-Peter; Hörner, Dietrich; Kubicki, Franz; Lingg, Georg; Losch, Achim; Luther, Rolf; Mang, Theo; Noll, Siegfried; Omeis, Jürgen (2003). "Lubricants and Lubrication". Ullmann's Encyclopedia of Industrial Chemistry. Weinheim: Wiley-VCH. doi:10.1002/14356007.a15_423. ISBN 3-527-30673-0.
  8. ^ Groen, Karin (2003). "Pigment". Grove Art Online. Oxford University Press. doi:10.1093/gao/9781884446054.article.T067586. ISBN 978-1-884446-05-4. Retrieved January 16, 2018.
  9. ^ a b c d e Centeno, Silvia A.; Mahon, Dorothy (Summer 2009). "The Chemistry of Aging in Oil Paintings: Metal Soaps and Visual Changes". In Leona, Marco (ed.). Scientific Research in The Metropolitan Museum of Art. pp. 12–19. JSTOR 40588562. {{cite book}}: journal=무시됨(도움말) 전체 발행 PDF.
  10. ^ Fleury, Paul (1912). "Manufacture and Different Treatments of White Zinc, its Modifications and Improvements". The Preparation and Uses of White Zinc Paints (1st ed.). London: Scott, Greenwood & Son. pp. 122–154. ... and although Petit declares this theory false, it is none the less on it and on its data that he bases his system of manufacture of hydrated white zinc, of which he is the inventor that is to say, the saponification of the oil, or the formation of metallic salts, dissolved therein.

외부 링크