Xà phòng hóa diễn ra như thế nào và ứng dụng ra sao?

Chu Văn An

Xà phòng hóa là một quá trình tất yếu cần thiết để sản xuất xà phòng. Để phản ứng này diễn ra được chúng ta cần tạo điều kiện cho các chất thuộc nhóm chất béo phản ứng trực tiếp với dung dịch kiềm. Khi kết thúc quá trình này, chúng ta sẽ nhận được glycerin và xà phòng. Trong bài viết dưới đây LabTrường Lê Hồng Phong sẽ phân tích chi tiết phản ứng này và một số ứng dụng của nó để giúp các bạn tìm hiểu thêm về hóa học.

1. Xà phòng hóa là gì?

Xà phòng hóa este được biết đến là quá trình thủy phân este được thực hiện trong môi trường kiềm để tạo ra muối carboxylate và rượu. Khi xà phòng hóa, chúng ta cần cho chất béo rắn vào một thùng chứa (làm bằng thủy tinh) có chứa dung dịch natri hydroxit.

Sau đó, dùng lửa đun nóng trong 30 phút. Trong khi nấu, bạn cần liên tục khuấy hỗn hợp này. Sau đó để nguội, chúng ta sẽ thu được hỗn hợp đồng nhất. Tiếp tục thêm dung dịch natri clorua bão hòa (khoảng 10 đến 15ml) vào hỗn hợp đã nguội. Khuấy nhẹ nhàng để đẩy nhanh phản ứng giữa các chất, đợi một lúc để xuất hiện lớp rắn.

Lớp rắn xuất hiện và nổi phía trên hỗn hợp là muối natri của axit béo. Quá trình này có thể được biểu diễn thông qua phương trình sau:

(CH3[CH2]16COO)3 C3H5 + 3 NaOH —-> 3 CH3[CH2]16COONa + C3H5(OH)3

Kết quả của quá trình này sẽ là xà phòng, đó cũng chính là lý do tại sao hiện tượng này được gọi là xà phòng hóa. Phản ứng này sẽ có đặc điểm là khối lượng chất rắn sau phản ứng sẽ bằng tổng khối lượng muối và kiềm dư.

Xà phòng hóa là gì?

2. Các chỉ số quan trọng của quá trình xà phòng hóa chất béo

Đây là phản ứng xảy ra giữa chất béo và một số dung dịch kiềm như NaOH hoặc KOH. Quá trình này sẽ tạo ra glycerol cùng với hỗn hợp muối Na/K. Phản ứng không thuận nghịch này sẽ tạo ra hỗn hợp muối hay còn gọi là xà phòng. Trong quá trình phản ứng xà phòng hóa chất béo, bạn cần chú ý đến một số chỉ số chất béo như sau:

• Chỉ số axit: Dùng để xác định chúng ta sẽ cần sử dụng bao nhiêu mg KOH để trung hòa axit béo tự do có trong 1g chất béo.
• Chỉ số xà phòng hóa: Dùng để xác định lượng KOH cần thiết để tiến hành phản ứng xà phòng hóa với glyceride cũng như trung hòa các axit béo tự do có trong 1g chất béo.
• Chỉ số I2: Giúp xác định cần bao nhiêu mg I2 cho 100g chất béo không bão hòa.
• Chỉ số este: Xác định số mg KOH cần thiết để phản ứng với glyceride trong 1g chất béo, chính xác hơn là sự chênh lệch giữa hai chỉ số bao gồm chỉ số axit và chỉ số xà phòng hóa.

Phản ứng xà phòng hóa chất béo

3. Phản ứng xà phòng hóa este có đặc điểm gì cần chú ý?

Khi thực hiện phản ứng xà phòng hóa este, có một số điểm đặc biệt cần lưu ý như sau:

• Este của rượu có đặc tính là không ổn định nên khi thực hiện quá trình phản ứng sẽ có sự khác biệt nhất định. Khi kết thúc phản ứng, chúng ta sẽ thu được muối và rượu, tuy nhiên chúng sẽ nhanh chóng chuyển hóa thành aldehyd hoặc xeton.
• Este đơn chức của phenol khi thực hiện phản ứng này sẽ diễn ra theo tỉ lệ 1:2 và khi kết thúc phản ứng sẽ tạo thành nước và hai muối khác nhau.
• Các phản ứng được thực hiện với este tuần hoàn sẽ chỉ tạo ra một sản phẩm. Lúc này khối lượng este cộng với khối lượng kiềm phản ứng sẽ cho khối lượng sản phẩm cuối cùng.
• Đối với este đơn chức mạch hở khi phản ứng với hợp chất NaOH thì sản phẩm là muối. Nếu lượng muối này lớn hơn lượng este thì công thức hóa học của este này sẽ là RCOOCH3.

4. Ứng dụng xà phòng hóa

Phản ứng này sẽ khiến sức căng của mặt nước giảm đi đáng kể, giúp nước di chuyển, lan ra nhiều khu vực khác nhau hơn và loại bỏ các vết dầu, vết ố,… Đặc tính này được thể hiện rõ qua một số ứng dụng thực tế của hiện tượng xà phòng hóa như sau:

• Vệ sinh cá nhân: Các sản phẩm vệ sinh hàng ngày như sữa tắm, dầu gội, nước rửa tay,… đều được tạo ra từ phản ứng này.
• Rửa bát: Những vết dầu mỡ bám trên bát đĩa luôn là nỗi ám ảnh của nhiều bà nội trợ, nhưng nhờ có xà phòng nên vấn đề này không còn là vấn đề lớn nữa.
• Lau nhà: Xà phòng được sử dụng rộng rãi trong việc lau chùi nhà cửa như lau nhà vệ sinh, lau sàn, lau kính,…
• Công nghiệp: Phản ứng xà phòng hóa còn được ứng dụng trong sản xuất dầu mỏ, giấy và một số hóa chất khác,…

xà phòng

Những kiến ​​thức xà phòng hóa trên có lẽ đã giúp bạn hiểu rõ hơn về khái niệm, cách pha chế cũng như ứng dụng của nó vào đời sống con người và sự phát triển của ngành công nghiệp. Nếu bạn muốn biết thêm những điều mới mẻ về thế giới hóa học, đừng bỏ lỡ các bài viết liên quan khác trên website của chúng tôi.

>> Xem thêm: Este là gì? Công thức cấu tạo và tính chất đặc trưng của este