1:16 ص
علوم الاغذية -
كتب الزراعة
كتاب : الدليل العلمي و العملي في صناعة الصابون و المنظفات
ابتداءً من العصور الوسطى ، كان الصابون يُصنع في المنزل ويستخدم في تنظيف الملابس. ومع ذلك ، كان صابون الكيك منتجًا فاخرًا لم يتم استخدامه إلا في القرن التاسع عشر. تم تطوير الأقارب الاصطناعية للصابون والمنظفات خلال الحرب العالمية الثانية عندما أصبحت المكونات الطبيعية للصابون نادرة. على عكس الصابون ، فإن المنظفات عبارة عن مواد تركيبية ولا تشكل نفايات قابلة للتحلل بسهولة. بحلول الخمسينيات من القرن الماضي ، أصبحت المنظفات أكثر شيوعًا من الصابون لغسيل الأطباق وغسل الأطباق بشكل عام. أحد الأسباب هو أنه عند استخدام الصابون في الماء العسر (الماء الذي يحتوي على كميات كبيرة من الأملاح المعدنية الذائبة) ، فإن جزيئاته - على عكس جزيئات المنظف - قد تتفاعل مع الأملاح الذائبة لتكوين الراسب الرمادي المائل إلى البياض المسؤول عن حلقة حوض الاستحمام.
تستخدم أنواع الصابون المختلفة بعدة طرق. أشهر أنواع الصابون المستخدمة في الاستحمام الشخصي والصابون في كريمات الحلاقة والشامبو. تشكل بعض أنواع الصابون أساس كريمات التجميل ، وتستخدم أنواع الصابون الأخرى كمجففات طلاء ، وشحوم التزليق ، وعوامل التبلور. تُستخدم المنظفات بشكل أساسي لغسل الأطباق والملابس ، ولكن تُضاف المنظفات أيضًا إلى البنزين وزيوت التشحيم المستخدمة في السيارات ومذيبات التنظيف الجاف للمساعدة في إزالة الأوساخ من الملابس.
عوامل نشطة على السطح
تسمى عوامل التنظيف الأساسية في الصابون والمنظفات بالعوامل النشطة على السطح أو المواد الخافضة للتوتر السطحي. عند إضافتها إلى سائل ، فإنها تقلل من توتره السطحي (التقارب الذي تمتلكه جزيئات السطح مع بعضها البعض) ، مما يزيد من خصائص انتشار وترطيب السائل. يجب أن يكون جزء من الجزيء النشط على السطح محبًا للماء ، أو "محبًا للماء" ، ويجب أن يكون جزء منه كارهًا للماء ، أو طاردًا للماء. تتركز الجزيئات النشطة على السطح في الواجهات أو مناطق التلامس بين الماء والزيت. أحد طرفي الجزيء يبحث عن الماء ؛ الطرف الآخر يبحث عن النفط (أو الهواء ، إذا كانت الواجهة بين الماء والهواء). في واجهات الزيت والماء ، تعمل العوامل النشطة على السطح على استحلاب الزيت - حيث تقوم بخلطه في السائل بالطريقة التي يتم بها خلط الدهون في الحليب ؛ في واجهات الماء والهواء ، فإنها تحبس جزيئات الهواء لإنتاج الرغوة.
إن الإجراء الذي يبدو بسيطًا لتنظيف السطح المتسخ هو في الواقع عملية معقدة من أربع خطوات. أولاً ، السطح المراد تنظيفه يصبح رطبًا. يساعد الصابون والمنظفات على انتشار الماء وتبليل السطح أو اختراق ألياف النسيج. ثانيًا ، يمتص السطح الصابون أو المنظفات. يلتصق الجزء المحب للماء من الجزيء النشط السطح بالمياه ، ويلتصق الجزء الكارهة للماء بالصلبة أو الألياف ، والأهم من ذلك ، بالتربة. في الخطوة الثالثة ، يتم تقسيم التربة إلى حبات صغيرة يمكن غسلها بعيدًا. يساعد التحريض الميكانيكي - مثل الاهتياج الذي يحدث في الغسالة عند تحريك الملابس ذهابًا وإيابًا عبر الماء - الجزيئات النشطة على السطح على سحب الأوساخ بعيدًا عن المواد إلى الماء. في حالة قطع الصابون ، تتناثر الأوساخ في الرغوة المتكونة بفعل ميكانيكي مثل فرك اليدين معًا.
غالبًا ما ترتبط الأوساخ بالسطح بواسطة طبقة رقيقة من الزيت أو الشحوم. في هذه الحالة ، يقوم محلول الصابون أو المنظف بإزاحة الفيلم وتقسيمه إلى قطرات فردية. لإزالة بقع بروتين معينة من الملابس ، يجب استخدام إنزيمات خاصة يمكنها تكسير البروتينات مع المنظف.
تتمثل الخطوة الأخيرة في عملية التنظيف في تعليق التربة في السائل حتى لا يتم إعادة ترسيبها على السطح النظيف. تُحاط جزيئات التربة بالجزيئات النشطة على السطح حتى يمكن شطفها بعيدًا. يسمى التفاعل الكيميائي الذي ينتج الصابون بالتصبن. يحدث عندما يعمل محلول قلوي ساخن ، مثل الصودا الكاوية (هيدروكسيد الصوديوم) ، على الدهون أو الزيوت الطبيعية لإنتاج ملح أحماض دهنية شبه صلبة (صابون) وغليسرين أو جلسرين.
عملية الغليان
يمكن صنع الصابون بسهولة في المنزل عن طريق غلي الماء بالدهون الحيوانية أو الزيوت النباتية ورماد الخشب. عندما يغلي الماء ، تتحلل جزيئات الدهون إلى أحماض دهنية. يحدث التصبن عندما تتفاعل هذه الأحماض الدهنية مع كربونات البوتاسيوم من الرماد لتكوين الصابون.
يستخدم بعض المنتجين الصغار اليوم نسخة منقحة قليلاً من عملية الغليان ، والتي تسمى أحيانًا عملية الغلاية. تُغلى الدهون بمختلف القلويات في غلايات كبيرة حتى تمتزج المكونات. عند إضافة الملح ، ينفصل الصابون عن المحلول القلوي ، الذي يتم تصفيته وتقطيره للحصول على الجلسرين القيم. تتكرر هذه الخطوة ، جنبًا إلى جنب مع عملية تسمى الإغلاق - إضافة البخار والماء ، عدة مرات حتى تنفصل الكتلة إلى ثلاث طبقات. في الأعلى صابون أنيق ، طبقة صابون أنقى. يوجد أدناه صابون منخفض الجودة يسمى nigre. في الجزء السفلي هو الحل القلوي. يتم ضخ الصابون الأنيق ، وهو سائل سميك ، بعيدًا ومعالجته مرة أخرى في منتج الصابون النهائي. على الرغم من أن طريقة الغلاية هي عملية صناعة الصابون العريقة ، إلا أنها بطيئة للغاية. تنتج دفعة صابون على دفعات وتتطلب أربعة إلى 11 يومًا حتى تكتمل. يتم اليوم إنتاج معظم الصابون التجاري بكميات كبيرة من خلال عملية مستمرة.
المعالجة المستمرة
في عملية صنع الصابون المستمرة الشائعة ، يتم تقسيم الدهون إلى أحماض دهنية والجلسرين في عمود طويل يسمى المحلل المائي. يتم ضخ الدهن المنصهر باستمرار في قاع المائي ويتم تقسيمه إلى أحماض دهنية بواسطة الماء الذي يتم ضخه باستمرار في الأعلى عند درجة حرارة وضغط مرتفعين. تؤخذ الأحماض الدهنية من الجزء العلوي من المحلل المائي ويتم سحب الجلسرين من الأسفل. يتم بعد ذلك تنقية الأحماض الدهنية في جهاز استخلاص وتحييدها باستخدام مادة قلوية لإنتاج صابون أنيق.
العمليات الباردة وغير الغازية
تستخدم المصانع الصغيرة عمليتين أخريين. في الطريقة الباردة ، يتم تحريك خليط الدهون والزيت بمحلول قلوي في مقلاة مفتوحة حتى يتكاثف الخليط. ثم يُسكب في إطارات ويترك ليصبن ويصلب. في الطريقة شبه المغلية ، يتم تقليب المكونات وتسخينها في غلاية ولكن لا يتم غليها. يتبلور الخليط ويصب في إطارات لتصلب.
التشطيب
يخضع الصابون الأنيق لعمليات تشطيب مختلفة تحوله من كتلة ساخنة إلى منتج الصابون النهائي. غالبًا ما تضاف العطور والأصباغ لتعزيز رائحة الصابون ومظهره ، وبعض أنواع الصابون يتم ترطيبها عن طريق إضافة كميات صغيرة من الأحماض الدهنية لجعل المنتج لطيفًا بشكل خاص. الصابون الطبي مصنوع من مواد مضافة تعزز تأثير مزيل العرق والمطهر.
يتم تبريد كتلة الصابون وتجفيفها بالفراغ ثم ترسيخها في آلة تثاقل. يُخلط الصابون المُصلَّب المُجفف ويُعجن - غالبًا بالطحن أو التكسير - على مراحل لإنتاج درجات مختلفة من النعومة. يمر الصابون المطحون عبر عدة مجموعات من البكرات الثقيلة أو المطاحن أثناء المعالجة. يقوم عامل آخر بضغط قطع الصابون الصغيرة معًا. يتم بعد ذلك ضغط الخليط في أسطوانة ملساء ، وتقطيعه إلى أحجام قضبان ، وختمها ، ولفها بالورق أو البلاستيك. يتم تصنيع رقائق الصابون عن طريق بثق كتلة الصابون إلى شرائط وتجفيف
الشرائط وتقطيعها حسب الحجم.كيف تصنع المنظفات
لا يتم تحضير المنظفات عن طريق تصبن الدهون أو الزيوت ؛ يتم تصنيعها في مصانع كيميائية. تكون جزيئاتها النشطة سطحيًا بشكل عام سلاسل طويلة تحتوي على ذرات أو مجموعات ذرات مضافة لإعطاء الجزيء خواصه النشطة على السطح. يمكن استخدام العديد من العمليات الصناعية المعقدة لربط هذه الذرات بالجزيئات.
تشكل سلفونات الصوديوم المجموعة الأكثر شيوعًا من المنظفات. كانت سلفونات ألكيل بنزين الصوديوم ، أو ABS الصوديوم ، واحدة من أوائل المنظفات. تحتوي جزيئاته على سلسلة طويلة من الهيدروكربونات - ذرات كربون مرتبطة بذرتين من الهيدروجين مرتبطة بكل ذرة كربون. السلسلة ليست مستقيمة: ذرات الكربون تتفرع من طرف واحد. هذا هو الجزء المسعور الذي يعلق بالتربة. الطرف الآخر ، جزيء سلفونات الصوديوم (SO3Na) ، يرتبط بالماء.
أنواع المنظفات
نظرًا لأن الصوديوم ABS ينقسم إلى أيونات صوديوم موجبة وأيونات ABS سالبة في الماء ، يُطلق على هذا النوع من المنظفات أنيون نشط (الأنيون هو أيون سالب ، أو ذرة سالبة الشحنة أو مجموعة ذرات). المنظفات الأخرى ذات نشاط كاتيوني (الكاتيون هو أيون موجب) ؛ يتم استخدامها كمبيدات للجراثيم وعوامل استحلاب. تُستخدم بعض المنظفات من نوع آخر ، غير أيوني ، كمثبتات للرغوة في المنظفات السائلة والشامبو. تجمع العديد من مساحيق الغسيل الحديثة بين المنظفات الأنيونية وغير الأيونية مع الصابون لتحقيق أقصى قدر من الكفاءة والتحكم في الرغوة.
إضافات
تحتوي المنظفات المستخدمة في غسل الأطباق والملابس عمومًا على عدد من الإضافات - على سبيل المثال ، مواد التبييض ، والمواد المبيضة ، والمواد الكاشطة. يبيض الأقمشة عن طريق إتلاف الأوساخ والألوان. المُبيِّنات هي مواد كيميائية تُحوِّل الضوء فوق البنفسجي غير المرئي عادةً إلى ضوء مرئي. بسبب المشرق ، ينعكس الضوء الإضافي من القماش ، مما يجعله يبدو أكثر إشراقًا أو "بياضًا". المواد الكاشطة عبارة عن جزيئات مطحونة من الرمل أو معادن صخرية أخرى تُضاف إلى المنظفات لتنظيف البقع. السيليكا المطحونة أو الرخام أو الخفاف أو الكوارتز هي مواد كاشطة شائعة تستخدم كمضافات.
--------------------
--------------------------
ليست هناك تعليقات: