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一、实验设计
1.实验目的。
(1)理解皂化反应的原理。
(2)熟练掌握皂化反应的操作步骤。
2.实验原理。
油脂在碱性条件下水解,生成甘油和高级脂肪酸钠盐,而高级脂肪酸钠盐就是肥皂的主要成分。
生成的高级脂肪酸钠盐在溶液中电离生成钠离子和硬脂酸根离子,硬脂酸根离子由两部分组成,一部分是极性的羧基,它易溶于水,是亲水基团;另一部分是非极性的烃基,亲油,是疏水基团。皂化值的高低表示油脂中脂肪酸分子量的大小(即脂肪酸碳原子数的多少)。皂化值越高,脂肪酸分子量越小,亲水性较强,皂化值越低,脂肪酸分子量越大,油脂接近固体,所以皂化值可以很好地体现肥皂的去污能力。所以根据每种油脂的皂化值的不同,可根据自己选定的配方计算所需的NaOH的质量(与皂化值标准中KOH的质量换算系数为0.713)。同时还要考虑到肥皂的硬度,理想的硬度应该是在160左右,如果相差太远就可以适度调整油的种类或比例。橄榄油、椰子油和棕榈油是制造手工皂的代表油脂。
3.仪器和药品。
(1)仪器:台秤、烧杯、锥形瓶、玻璃棒、量筒、真空泵。
(2)药品:花生油、氢氧化钠固体、蒸馏水、pH试纸。
4.实验步骤。
(1)材料准备:
A.氢氧化钠溶液的配制:在台秤上称取8.2g氢氧化钠固体,缓慢加入到含有20mL水的小烧杯中,搅拌将其溶解,静置降温。注意,溶解时会大量放热,小心操作,不要溅出。
B.氢氧化钠溶液与甲醇溶液混溶:将50mL甲醇溶液加入到上述氢氧化钠溶液中,搅拌均匀,备用。注意,有机溶剂易挥发,应注意保鲜膜封口。
C.用200mL烧瓶称取50g花生油备用。
(2)混合氢氧化钠的甲醇溶液和花生油:
将上述配置好的氫氧化钠的乙醇溶液慢慢倒入花生油中,边倒边用玻璃棒搅拌。搅拌要充分,要让油碱充分地混合,直至瓶内油脂完全皂化为止(此时瓶内液体澄清并无油珠出现)。
(3)皂液入模:
将皂液轻轻倒入已经准备好的模子里并轻敲模子,使气泡浮出后,用保鲜膜将其盖好并置于泡沫塑料保温箱中。
(4)脱模:
24小时后将模子从箱子里取出,并将其置于通风处风干,然后取出备用。
二、结果与讨论
本次实验与之前的油脂皂化实验相比,创新之处有:
1.选择了一种溶解性较好的甲醇。因为其在皂化过程中,一方面起到表面活性剂的作用,不管是油脂还是氢氧化钠,在其中的溶解度都较在乙醇中的大,从而加大了油脂与氢氧化钠接触的机会;另一方面又作为溶剂,加速了反应的进行。
2.降低反应条件,增强实验的可操作性。我们选择将氢氧化钠溶解在甲醇中,然后再进行皂化反应,目的是防止氢氧化钠局部过浓,影响皂化反应。此外,由于碱液能均匀地与油脂充分接触,所以此反应不需要再加热,在常温下就可以进行。这样就会大大降低实验难度,提高皂化实验的可操作性。
作者单位:1.山东省青岛市第二中学
2.山东省青岛市第五十八中学
1.实验目的。
(1)理解皂化反应的原理。
(2)熟练掌握皂化反应的操作步骤。
2.实验原理。
油脂在碱性条件下水解,生成甘油和高级脂肪酸钠盐,而高级脂肪酸钠盐就是肥皂的主要成分。
生成的高级脂肪酸钠盐在溶液中电离生成钠离子和硬脂酸根离子,硬脂酸根离子由两部分组成,一部分是极性的羧基,它易溶于水,是亲水基团;另一部分是非极性的烃基,亲油,是疏水基团。皂化值的高低表示油脂中脂肪酸分子量的大小(即脂肪酸碳原子数的多少)。皂化值越高,脂肪酸分子量越小,亲水性较强,皂化值越低,脂肪酸分子量越大,油脂接近固体,所以皂化值可以很好地体现肥皂的去污能力。所以根据每种油脂的皂化值的不同,可根据自己选定的配方计算所需的NaOH的质量(与皂化值标准中KOH的质量换算系数为0.713)。同时还要考虑到肥皂的硬度,理想的硬度应该是在160左右,如果相差太远就可以适度调整油的种类或比例。橄榄油、椰子油和棕榈油是制造手工皂的代表油脂。
3.仪器和药品。
(1)仪器:台秤、烧杯、锥形瓶、玻璃棒、量筒、真空泵。
(2)药品:花生油、氢氧化钠固体、蒸馏水、pH试纸。
4.实验步骤。
(1)材料准备:
A.氢氧化钠溶液的配制:在台秤上称取8.2g氢氧化钠固体,缓慢加入到含有20mL水的小烧杯中,搅拌将其溶解,静置降温。注意,溶解时会大量放热,小心操作,不要溅出。
B.氢氧化钠溶液与甲醇溶液混溶:将50mL甲醇溶液加入到上述氢氧化钠溶液中,搅拌均匀,备用。注意,有机溶剂易挥发,应注意保鲜膜封口。
C.用200mL烧瓶称取50g花生油备用。
(2)混合氢氧化钠的甲醇溶液和花生油:
将上述配置好的氫氧化钠的乙醇溶液慢慢倒入花生油中,边倒边用玻璃棒搅拌。搅拌要充分,要让油碱充分地混合,直至瓶内油脂完全皂化为止(此时瓶内液体澄清并无油珠出现)。
(3)皂液入模:
将皂液轻轻倒入已经准备好的模子里并轻敲模子,使气泡浮出后,用保鲜膜将其盖好并置于泡沫塑料保温箱中。
(4)脱模:
24小时后将模子从箱子里取出,并将其置于通风处风干,然后取出备用。
二、结果与讨论
本次实验与之前的油脂皂化实验相比,创新之处有:
1.选择了一种溶解性较好的甲醇。因为其在皂化过程中,一方面起到表面活性剂的作用,不管是油脂还是氢氧化钠,在其中的溶解度都较在乙醇中的大,从而加大了油脂与氢氧化钠接触的机会;另一方面又作为溶剂,加速了反应的进行。
2.降低反应条件,增强实验的可操作性。我们选择将氢氧化钠溶解在甲醇中,然后再进行皂化反应,目的是防止氢氧化钠局部过浓,影响皂化反应。此外,由于碱液能均匀地与油脂充分接触,所以此反应不需要再加热,在常温下就可以进行。这样就会大大降低实验难度,提高皂化实验的可操作性。
作者单位:1.山东省青岛市第二中学
2.山东省青岛市第五十八中学