5:50 ص
علوم الاغذية
كتاب : صناعة الصابون و الشامبو و المنظفات الصناعية
تأليف : طارق اسماعيل كاخيا
عدد صفحات الكتاب : 125 صفحة
الصابون والمنظفات ، وهي مواد عند إذابتها في الماء ، تمتلك القدرة على إزالة الأوساخ من الأسطح مثل جلد الإنسان والمنسوجات والمواد الصلبة الأخرى. إن عملية تنظيف الأسطح المتسخة التي تبدو بسيطة هي في الواقع معقدة وتتكون من الخطوات الفيزيائية والكيميائية التالية: ترطيب السطح ، وفي حالة المنسوجات ، اختراق بنية الألياف بغسل السائل المحتوي على المنظف. تزيد المنظفات (وغيرها من العوامل النشطة على السطح) من قدرة الماء على الانتشار والترطيب عن طريق تقليل توتره السطحي - أي التقارب الذي تمتلكه جزيئاته مع بعضها البعض في تفضيل جزيئات المادة المراد غسلها.
امتصاص طبقة من الصابون أو المنظفات عند السطح البيني بين الماء والسطح المراد غسله وبين الماء والتربة. في حالة العوامل النشطة السطحية الأيونية (الموضحة أدناه) ، تكون الطبقة المتكونة أيونية (قطبية كهربائيًا) بطبيعتها.
تشتت التربة من الألياف أو أي مادة أخرى في مياه الغسيل. يتم تسهيل هذه الخطوة عن طريق التحريك الميكانيكي وارتفاع درجة الحرارة ؛ في حالة صابون اليد ، تتناثر الأتربة في الرغوة المتكونة بفعل ميكانيكي لليدين. تنظيف منع ترسب التربة مرة أخرى على السطح. يقوم الصابون أو المنظفات بذلك عن طريق تعليق الأوساخ في مادة غروانية واقية ، وأحيانًا بمساعدة إضافات خاصة. في العديد من الأسطح المتسخة ، تلتصق الأوساخ بالسطح بواسطة طبقة رقيقة من الزيت أو الشحوم. يتضمن تنظيف هذه الأسطح إزاحة هذا الفيلم عن طريق محلول المنظف ، والذي يتم غسله بدوره بواسطة مياه الشطف. يتكسر فيلم الزيت وينقسم إلى قطرات فردية تحت تأثير محلول المنظف. يصعب إزالة بقع البروتين ، مثل البيض والحليب والدم ، عن طريق المنظفات وحدها. البقعة البروتينية غير قابلة للذوبان في الماء ، وتلتصق بشدة بالألياف ، وتمنع تغلغل المنظف. باستخدام الإنزيمات المحللة للبروتين (الإنزيمات القادرة على تكسير البروتينات) جنبًا إلى جنب مع المنظفات ، يمكن جعل المادة البروتينية قابلة للذوبان في الماء أو على الأقل منفذة للماء ، مما يسمح للمنظف بالعمل وتشتت البقعة البروتينية مع الأوساخ الزيتية.
قد تشكل الإنزيمات خطرًا سامًا لبعض الأشخاص الذين يتعرضون لها بشكل معتاد.
إذا لم يتم تعليق قطرات الزيت المنفصلة وجزيئات الأوساخ في محلول المنظف في حالة مستقرة ومشتتة للغاية ، فستميل إلى التلبد ، أو تتجمع في كتل كبيرة بما يكفي لإعادة ترسيبها على السطح النظيف. في غسيل الأقمشة والمواد المماثلة ، يتم نقل قطرات الزيت الصغيرة أو جزيئات الأوساخ الدقيقة المفكوكة بسهولة عبر الفجوات الموجودة في المادة أكثر من تلك الكبيرة نسبيًا. لذلك فإن عمل المنظف في الحفاظ على الأوساخ في حالة شديدة التشتت مهم في منع احتباس الأوساخ المنفصلة بواسطة القماش.
من أجل أن تعمل كمنظفات (عوامل نشطة على السطح) ، يجب أن تحتوي الصابون والمنظفات على تركيبات كيميائية معينة: يجب أن تحتوي جزيئاتها على جزء كاره للماء (غير قابل للذوبان في الماء) ، مثل الأحماض الدهنية أو مجموعة الكربون طويلة السلسلة ، مثل الكحولات الدهنية أو ألكيل بنزين. يجب أن يحتوي الجزيء أيضًا على مجموعة محبة للماء (قابلة للذوبان في الماء) ، مثل ―COONa ، أو مجموعة السلفو ، مثل ―OSO3Na أو ―SO3Na (مثل كبريتات الكحول الدهنية أو سلفونات الكيل بنزين) ، أو سلسلة أكسيد الإيثيلين الطويلة في المنظفات الصناعية غير الأيونية. هذا الجزء المحب للماء يجعل الجزيء قابل للذوبان في الماء. بشكل عام ، الجزء الكارهة للماء من الجزيء يعلق نفسه بالمادة الصلبة أو الألياف وعلى التربة ، والجزء المحب للماء يعلق نفسه بالمياه.
كان المنظف الأول (أو العامل النشط على السطح) هو الصابون. بالمعنى الكيميائي الدقيق ، يمكن تسمية أي مركب يتكون من تفاعل حمض دهني غير قابل للذوبان في الماء مع قاعدة عضوية أو معدن قلوي بالصابون. من الناحية العملية ، فإن صناعة الصابون تهتم بشكل أساسي بتلك الصابون القابل للذوبان في الماء والذي ينتج عن التفاعل بين الأحماض الدهنية والمعادن القلوية. ومع ذلك ، في بعض الحالات ، تستخدم أملاح الأحماض الدهنية مع الأمونيا أو مع ثلاثي إيثانولامين ، كما هو الحال في مستحضرات الحلاقة.
الصابون معروف منذ 2300 عام على الأقل. وفقًا لبليني الأكبر ، أعده الفينيقيون من شحم الماعز ورماد الخشب في عام 600 قبل الميلاد واستخدموه أحيانًا كمقايضة مع الإغريق. كان الصابون معروفًا على نطاق واسع في الإمبراطورية الرومانية ؛ ما إذا كان الرومان قد تعلموا استخدامها وتصنيعها من شعوب البحر الأبيض المتوسط القديمة أو من الكلت ، سكان بريطانيا ، غير معروف. أطلق السلتيون ، الذين أنتجوا صابونهم من الدهون الحيوانية ورماد النباتات ، اسم saipo ، الذي اشتقت منه كلمة الصابون. يبدو أن أهمية الصابون للغسيل والتنظيف لم يتم التعرف عليها حتى القرن الثاني الميلادي. يذكرها الطبيب اليوناني جالينوس كدواء وكوسيلة لتطهير الجسم. في السابق كان الصابون يستخدم كدواء. تذكر الكتابات المنسوبة إلى العالم العربي في القرن الثامن جابر بن حيان (جابر) مرارًا وتكرارًا الصابون كعامل تطهير
في أوروبا ، تركز إنتاج الصابون في العصور الوسطى أولاً في مرسيليا ، ولاحقًا في جنوة ، ثم في البندقية. على الرغم من تطوير بعض صناعة الصابون في ألمانيا ، إلا أن هذه المادة كانت قليلة الاستخدام في أوروبا الوسطى لدرجة أن علبة الصابون التي قدمت لدوقة جوليتش عام 1549 أحدثت ضجة كبيرة. في وقت متأخر من عام 1672 ، عندما أرسل ألماني ، A. Leo ، السيدة von Schleinitz طردًا يحتوي على صابون من إيطاليا ، أرفقها مع وصف تفصيلي لكيفية استخدام المنتج الغامض.
ظهر أول صانعي الصابون الإنجليزي في نهاية القرن الثاني عشر في بريستول. في القرنين الثالث عشر والرابع عشر ، نشأ مجتمع صغير منهم في حي شيبسايد في لندن. في تلك الأيام ، كان على صانعي الصابون دفع رسوم على كل الصابون الذي ينتجون. بعد الحروب النابليونية ، ارتفعت هذه الضريبة إلى ثلاثة بنسات للرطل. تم تجهيز أحواض غسل الصابون بأغطية يمكن أن يغلقها جابي الضرائب كل ليلة من أجل منع الإنتاج تحت جنح الظلام. لم يتم إلغاء هذه الضريبة المرتفعة أخيرًا حتى عام 1853 ، بتضحية للدولة بأكثر من مليون جنيه إسترليني. ظهر الصابون في مثل هذا الاستخدام الشائع في القرن التاسع عشر حيث أعلن جوستوس فون ليبيج ، الكيميائي الألماني ، أن كمية الصابون التي تستهلكها الأمة هي مقياس دقيق لثروتها وحضارتها.
ربما استخدم صانعو الصابون الأوائل الرماد والدهون الحيوانية. تم تشتيت رماد الخشب أو النبات البسيط المحتوي على كربونات البوتاسيوم في الماء ، ويضاف الدهن إلى المحلول. ثم يغلي هذا الخليط. تمت إضافة الرماد مرارًا وتكرارًا مع تبخر الماء. خلال هذه العملية حدث انقسام كيميائي بطيء للدهن المحايد ؛ يمكن أن تتفاعل الأحماض الدهنية بعد ذلك مع الكربونات القلوية لرماد النبات لتكوين صابون (يسمى هذا التفاعل بالتصبن).
إذا كان زيت الديك الرومي الأحمر - أي زيت الخروع المكبريت ، الذي لا يزال يستخدم في صناعات النسيج والجلود حتى يومنا هذا - يعتبر أول منظف صناعي ، فقد بدأت الصناعة في منتصف القرن التاسع عشر. ومع ذلك ، فقد أنتج الألمان أول منظفات اصطناعية للاستخدام العام في فترة الحرب العالمية الأولى بحيث يمكن استخدام الدهون المتاحة لأغراض أخرى. كانت هذه المنظفات عبارة عن مواد كيميائية من النوع قصير السلسلة alkylnaphthalene-sulfonate ، يتم تصنيعها عن طريق اقتران بروبيل أو كحول بوتيل مع النفثالين والسلفنة اللاحقة ، وظهرت تحت اسم Nekal. كانت هذه المنتجات مجرد منظفات جيدة ولكنها عوامل ترطيب جيدة ولا يزال يتم إنتاجها بكميات كبيرة لاستخدامها في صناعة النسيج.
في أواخر العشرينيات وأوائل الثلاثينيات من القرن الماضي ، تم كبريت جزيئات تتكون من كحول طويل السلسلة وبيعها كأملاح الصوديوم المتعادلة دون أي إضافات أخرى باستثناء كبريتات الصوديوم كممدّد. في أوائل الثلاثينيات من القرن الماضي ، ظهرت الجزيئات المكونة من سلفونات الكيلاريل طويلة السلسلة (مع البنزين كنواة عطرية وجزء الألكيل المصنوع من جزء الكيروسين) في الأسواق في الولايات المتحدة. مرة أخرى ، كانت هذه متاحة عندما امتدت أملاح الصوديوم مع كبريتات الصوديوم. تم بيع كل من كبريتات الكحول وسلفونات الألكيلاريل كمواد تنظيف ولكنها لم تترك أي انطباع ملموس في السوق الكلي. بحلول نهاية الحرب العالمية الثانية ، كانت مركبات الكيلاريل سلفونات قد أغرقت بالكامل تقريبًا مبيعات كبريتات الكحول للاستخدامات المحدودة التي تم استخدامها كمواد تنظيف عامة ، لكن كبريتات الكحول كانت تشق طريقًا كبيرًا في مجال الشامبو والمنظفات الدقيقة....
----------------
--------------------------
ليست هناك تعليقات: