Saippuatunnilla perehdyttiin pesuaineisiin ja valmistettiin oliiviöljystä saippuaa

Saippuatunnilla perehdyimme pesuaineiden rasvaa liuottavaan vaikutukseen sekä valmistimme saippuaa Patrickin, Tiian, Paulan ja Nellan esitelmän jälkeen, joka on liitetty oheen kirjallisessa muodossa.

-------------------------------------------------------------- 

Saippua

Saippuan historia

Saippuan historia ulottuu monien tuhansien vuosien taakse, jo muinaiset egyptiläiset käyttivät ja valmistivat saippuaa. Saippuan keksijöitä olivat todennäköisesti sumerilaiset. Euroopassa se oli vielä 1500- luvulla vain rikkaiden saatavilla. Parin sadan vuoden jälkeen noin 1700- luvulla kemian teollisuus mahdollisti saippuan raaka-aineiden teollisen valmistuksen. Ranskalainen Michel Eugéne Chevreul osoitti glyserolin ja emäksien kytkennät saippuan valmistuksessa kehittäessään rasvojen ja öljyjen tutkimusta. 1800- luvun lopulla saippuatehtaita oli jo kaikissa länsimaissa ja valmistusmäärät olivat suuria. Saippuasta tuli suosittu ihonhoitotuote ja valikoimat olivat laajat. Toisen maailmansodan aikaan saippuasta tuli säännöstelty tuote, jonka takia saippuaa alettiin valmistaa myös kotioloissa. Kauppoihin saippua tuli vasta 1940- luvun lopulla.

 

Saippuan valmistus

Saippuaa syntyy saippuoitumisreaktiossa, joista tunnetuimpia menetelmiä ovat keitto-, kylmä- ja kuumamenetelmä.

 

Keittomenetelmä:

Kovaa eläinrasvaa keitetään emäksisessä liuoksessa (esim. lipeä eli NaOH) monia tunteja, sillä saippuoitumisreaktio tapahtuu hitaasti. Keitettäessä lipeä katkoo rasvan esterisidoksia ja pilkkoo rasvan glyseroliksi ja rasvahappojen natriumsuoloiksi. Kun saippuoitumisreaktio on valmis, liuokseen lisätään natriumkloridia. Siten ylimääräinen lipeä, vesi ja glyseroli jäävät pohjalle kun taas saippua eli rasvahapon natriumsuola kohoaa keittoastian pinnalle.  Menetelmästä valmistunut rasvahapon natriumsuola (C15H31COONa) ei kuitenkaan ole vielä puhdas käytettäväksi saippuana, joten keitto ja suolaus toistetaan vielä uudestaan.          

                                                                                                                                               

Kylmämenetelmä:

Kylmämenetelmässä rasvaa ja emästä sekoitetaan niin kauan, että muodostuu emulsio eli paksuhko massa. Sopiva lämpötila on 30-50C. Emulsio kaadetaan muotteihin ja laitetaan viileään paikkaan, jossa se kiinteytyy saippuaksi noin vuorokauden kuluessa.

Kuumamenetelmä:

Kuumamenetelmä on jatkoa kylmämenetelmälle, sillä kylmämenetelmässä syntynyt emulsio laitetaan muottien sijasta 100 asteiseen uuniin pariksi tunniksi. Kuumamenetelmällä valmistaessa vettä tarvitaan haihtumisen vuoksi kylmämenetelmää enemmän.

Saippuan käyttökohteita

Saippua on tehokas pesuaine jota käytetään yleensä ihmisen ja joidenkin vaatteiden pesemiseen, mutta sillä voi pestä paljon muutakin. Saippuaa käytetään veden kanssa. Esimerkiksi kun puhdistat uunia saippualla, tarvitset märän rätin ja saippuaa. Kun peset vaatteita käsipyykillä, käytetään saippuavettä. Saippuavettä käytetään myös nahan puhdistamiseen ja pehmittämiseen.

Saippuan kemiaa

Saippua siis koostuu kolmesta osasta; rasvahapoista, hiilivedyistä ja alkalista (useimmiten KOH tai NaCl). Miksi saippua sitten siivoaa ja irrottaa likaa? Kunnon siivoamiseen tarvitaan kolmenlaista eri energiaa:

-kemiallista energiaa: Saippua tai muu siivousaine

-lämpöenergiaa: Lämmin vesi tai pesuympäristö

-liike-energiaa: käsien tai pesukoneen hankaava liike.

Yhdistetään nämä kaikki tasapainoisesti ja t-paidan johon kaatui hieman öljyä pitäisi puhdistua teorian mukaan näin: Paitaa ei voi puhdistaa paljain käsin ja vain vedellä, koska rasva hylkii vettä. Mutta kun veteen lisätään saippuaa, hydrophobinen saippuan osa, hiilivedyt, vetäytyvät likaa kohti ja vedestä pois, mutta toinen puoli, hydrophilinen osa, rasvahapot ja alkalit, vetäytyvät vettä kohti. Tämä molemminpuolinen veto irrottaa lian t-paidasta ja saa sen sekoittumaan veteen. Lämpö  auttaa erittelemään ja sekoittamaan likaa vedessä, ja käsien hankaus auttaa lian vapauttamisessa.

 

Lähteet:

http://www.theseus.fi/bitstream/handle/10024/14818/Saippuan%20valmistuksen%20eri%20menetelmat%20ja%20niiden%20ohjauksellisuus.pdf?sequence=1

http://www.vuotar.fi/saippuasta

http://fi.wikipedia.org/wiki/Saippua

http://www.saunalahti.fi/arnoldus/saippua.html

http://www.cleaninginstitute.org/clean_living/soaps__detergents_chemistry.aspx

http://www.helsinki.fi/kemia/opettaja/aineistot/saippua/saippuan_kaytto.htm

http://science.csustan.edu/nhuy/chem1002/soapexp.htm

Rauno Lahtinen - Saippuaa! (Atena 2006)

Kuvat

        http://pixabay.com/fi/saippua-värikäs-väri-pestä-tuoksu-9239/ 

        http://eightcrayonscience.wordpress.com/2012/02/04/saponification-or-why-not-to-buy-the-discount-lutefisk/

-------------------------------------------------------------- 

      Valmistimme esityksen jälkeen saippuaa Kemianluokka Gadolinin ohjeen mukaan pienin muutoksin. Käytimme rasvana oliiviöljyä (sitä kun löytyi helposti kaupasta pääsiäisen jälkeisenä aamuna matkalla kouluun), emmekä käyttäneet eteerisiä öljyjä tuoksuaineina. Rasvana voi käyttää lähes mitä tahansa kasviöljyä/rasvaa. Yksi tyypillisimmistä kotikemistin saippuarasvoista on kuulemani mukaan kookosrasva. Oliiviöljystä tehdystä saippuasta tulee helposti hieman pehmeä, kuten tälläkin kerralla taisi käydä. Ohessa muutamia saippuaryhmän ottamia kuvia saippuan valmistuksesta.

Oliiviöljy lämmitettiin noin 60 asteeseen C.

Oliiviöljyyn lisättiin 30%:nen NaOH-liuos.

NaOH:n ja oliiviöljyn seosta lämmitettiin ja sekoitettiin noin 20 minuuttia, jonka jälkeen se jätettiin muovimukeihin jähmettymään. Seuraavalla kerralla testaamme vielä saippuoiden pH-arvot pieneen vesimäärään sekoitettuna.