تصنيع الصابون الصلب من زيوت الطعام المستعملة
تستخدم كميات كبيرة من الزيوت فى المنازل او المطاعم فى عملية القلى للعديد من الاطعمة، ثم يتم التخلص من هذه الزيوت بإلقائها فى الصرف الصحى، مع أنه بالامكان تدويرها و الاستفادة منها فى تصنيع صابون صلب، يمكن استخدامه فى تنظيف الأوانى أو فى غسيل الملابس.
التصبن:
هي عملية حلمهة للإستر في وسط قلوي، لتشكيل الكحول وملح يحتوي على مجموعة الكربوكسيل. يستخدم التصبن بشكل شائع للإشارة إلى تفاعل مادة قلوية معدنية مع الدهون أو الزيت لتشكل الصابون. والمواد القابلة للتصبن هي المواد التي يمكن تحويلها إلى الصابون.
تتكون المواد
الدهنية من أسترات الأحماض الدسمة والجليسيرين ومصدرها الأساسي إما حيواني أو نباتي. فعملية تصبن مادة دهنية تهدف إلى تفكيك المادة الدهنية إلى مكوناتها الأساسية وهي الأحماض
العضوية الدسمة والغليسيرين , أملاح الصوديوم أو البوتاسيوم الناتجة من تصبن المواد
الدسمة والزيوت النباتية تكون الصابون.
عند تصنبيع الصابون يجب الأخذ فى الاعتبار نسب المزيج التفاعلي وذلك لأن له تأثير مباشر على الجلد. و لتحديد هذه النسب لابد حساب كمية القاعدة اللازمة للتفاعل مع الدهن او الزيت وهو مايعرف باسم الرقم التصبن.
رقم التصبن (saponification value)
رقم التصبن هوعبارة عن عدد مليجرامات هيدروكسيد
البوتاسيوم اللازمة لتصبن 1 جرام من الدهن او الزيت اوالشمع.
وتحدث عملية التصبن بسبب وجود الاحماض الدهنية او الكربوكسيلية
(carboxylic acid) حيث تتفاعل هذه الاحماض مع هيدروكسيد البوتاسيوم
او الصوديوم مكونة املاح الاحماض وهذه هى المواد الفعالة فى الصابون (التى تكون الرغوة).
ويتكون الزيت العضوى من تفاعل هذه الأحماض مع الجلسرين مكونا
استر ثلاثى او (triglyceride) .
وتختلف الاحماض الدهنية فى الأوزان الجزيئية (عدد ذرات الكربون
فى السلسة) ونسبة كل حمض حسب كل زيت وعلى هذا
الأساس يختلف رقم تصبن كل زيت، فلوكان الزيت العضوى عبارة عن احماض دهنية ذات اوزان جزيئية
صغيرة مثلا لأحتاج إلى هيدروكسييد صوديوم او بوتاسيوم (قاعدة) بنسبة اكبر لنفس وزن
الزيت ذات الاحماض الدهنية ذات الأوزان الجزيئية الكبيرة.
والفرق بين الزيوت والدهون الصلبة هو فى درجة التشبع حيت
تحتوى الزيوت العضوية على روابط غير مشبعة .
والزيوت غير العضوية لا يحدث له تصبن مثل زيت البارافين وشمع
البارافين حيت أنها لا تحتوى على أحماض دهنية ولكنها عبارة عن سلاسل طويلة من الهيدروكربونات
المشبعة التى لاتتفاعل مع هيدروكسيد البوتاسيوم اوالصوديوم.
وينتج عن أستخدام هيدروكسيد الصوديوم فى عملية التصبن صابون
صلب (bar soap) بينما ينتج عن أستخدام هيدروكسيد البوتاسيوم
صابون لين أو سائل.
لكى نحول ارقام التصبن بأستخدام (KOH)
إلى أرقام تصبن بأستخدام(NaOH) نقوم بقسمة
قيم هيدروكسيد البوتاسيوم على النسبة بين الأوزان الجزيئية بينهما وهى(1.403).
تعيين رقم التصبن عملياًَ
- يتم ذلك بأخذ عدد من الجرامات وليكن مثلاَََ 5 جرام من خليط الزيوت
المراد تعيين رقم تصبنه ثم نضيف إليهم حوالى
20 مل من محلول 1 مولر هيدروكسيد البوتاسيوم أو الصوديوم هيدروكسيد الكحولى.
- نضع المكونات فى دورق دائرى وعمل (REFLUX) لمدة 20 دقيقة حتى يتم التفاعل.
- بتم معايرة الزائد من القاعدة المتبقية من التفاعل مع محلول 1 مولر من حمض الهيدروكلوريك
او الكبريتيك ونقوم بحساب القاعدة المتفاعلة مع خليط الزيوت وبناءا عليه نحسب رقم التصبن.
طريقة التصنيع
- نضع كمية محددة من خليط الزيوت المستعملة فى إناء ووضعه فى حمام مائى.
- يتم اذابة كمية هيدروكسيد الصوديوم المكافئة لكمية خليط الزيوت والتى تم حسابها من رقم التصبن فى حجم مناسب من الماء.
- يضاف محلول هيدروكسيد الصوديوم ببطء مع التحريك
بقضيب زجاجي حتى الانتهاء من كمية الهيدروكسيد ويصبح المحلول متجانساً. يمكن أن تستمر العملية لمدة 40 دقيقة من التسخين مع التحريك من فترة إلى أخرى.
- اثناء التحريك يتم اضافة مكسبات اللون والرائحة، كما يفضل اضافة نسبة صغيرة من الاديتا (EDTA).
(ملحوظة: تضاف الاديتا لتفادى تكوين رواسب من أملاح الكالسيوم (أو المغنسيوم) الأمر الذي يعيق عملية التنظيف في الماء العسر، ففى الماء العسر جزيئات الصابون تتحد مع أيونات الكالسيوم أو المغنسيوم الموجودة به وتكون رواسب)
- نترك الخليط يبرد ثم يصب فى قالب ويترك حتى يجف، ثم يتم تقطيعه الى قطع مناسبة.
