Sabun dan detergen

Chai Qing HaoKIMIA TINGKATAN 5BAB 5 BAHAN KIMIA UNTUK PENGGUNA

Sabun

Isi Kandungan

• Formula am• Jenis asid lemak

dan alkali sabun• Saponifikasi• Tips membuat

sabun• Jenis sabun

Formula am sabun ialah RCOONaatau RCOOK

R ialah kumpulan alkil yang berantai panjang.

Sabun ialah garam natriumasid lemak jika alkali yang digunakan ialah natriumhidroksida.

Sabun ialah garam kaliumasid lemak jika alkali yang digunakan ialah kaliumhidroksida.

Sabun ialah garam yang terbentuk daripada tindak balas antarasuatu alkali dengan suatu asid lemak RCOOH.

CH3(CH2)14COO- Na+

Sumber yang terdapatdalam asid lemak, sejenis

asid palmitic yang diperoleh daripada

minyak kelapa sawit.

Berasal daripadaalkali iaitu natrium

hidroksida.

Jenis sabun yang dihasilkan bergantung kepada jenis asid danjenis alkali yang digunakan.

Jenis sabun Bilangan atom karbon

Jenis asid lemak Jenis alkali

Natrium stearat,CH3(CH2)16COO-Na+

18 Asid stearik,CH3(CH2)16COOH

Natrium hidroksida

Kalium oleat,CH3(CH2)7CH=CH(CH2)7COO-K+

18 Asid oleik,CH3(CH2)7CH=CH(CH2)7COOH

Kalium hidroksida

Contoh sabun:Natium palmitat, CH3(CH2)14COO-Na+

Natium stearate, CH3(CH2)16COO-Na+

Natium laurat, CH3(CH2)10COO-Na+

Natium oleat, CH3(CH2)7CH=CH(CH2)7COO-K+

SaponifikasiSuatu proses penyediaan sabundengan memanaskan bersama lemakatau minyak dengan alkali.

Merupakan satu proses hidrolisis ester (minyak ataulemak) oleh alkali.

Minyak tumbuhan yang biasa digunakan untukpembuatan sabun ialah minyak sawit, minyak kelapa, dan minyak zaitun.

zaitun sawit kelapa

Peringkat 1Kedua-dua bahagian molekul minyak atau lemak (ester) diasingkan dengan memanaskan minyakbersama larutan alkali melalui proses hidrolisis.

Dalam proses ini, molekul minyak atau lemak (ester) dipecahkan kepada asid lemak dan gliserololeh air dengan kehadiran alkali sebagai mangkin.

Asid lemak

Gliserol

Molekul minyak/lemak

+ airhidrolisis

(alkali sebagai mangkin)Asid lemak + gliserol

Pembuatan sabun dapat dibahagikan kepada dua peringkat.

Peringkat 1(Rivisi slide 7)

Hidrolisis molekul minyak atau lemak.Contoh: O

‖CH3 CH2 14⎕− C − 0 − CH2|

O‖

CH3 CH2 14⎕− C − 0 − CH2|

O‖

CH3 CH2 14⎕− C − 0 − CH2|

+ 3H20hidrolisis

(alkali sebagai mangkin)

O‖

CH3 CH2 14⎕ − C − OH

O‖

CH3 CH2 14⎕ − C − OH

O‖

CH3 CH2 14⎕ − C − OH

HO − CH2

HO − CH

HO − CH2

+

Gliseril tripalmitat(dalam minyak sawit)

Asid palmitik(Asid lemak)

Gliserol

Tindak balas antara asid lemak dan alkali untuk membentuk sabun.Contoh:

Peringkat 2Asid lemak yang terbebas dalam peringkat 1 bertindak balas dengan alkali untuk membentuk garam natrium asid lemak iaitu sabun.

Asid lemak + natrium hidroksida garam natrium asid lemak +air(alkali) (sabun)

O‖

CH3 CH2 14⎕ − C − OH

O‖

CH3 CH2 14⎕ − C − OH

O‖

CH3 CH2 14⎕ − C − OH

+ 3NaOH

O‖

3CH3 CH2 14− C − ONa + 3H2O

Asid palmitik(Asid lemak)

+ 3H20

Natrium palmitate(sabun)

Natium hidroksida

Tindak balas keseluruhan antara molekul minyak atau lemak dan alkali untuk membentuk sabun.Contoh:

Pada amnya, tindak balas pembuatan sabun diwakili oleh persamaan kimia dalam perkataanseperti yang berikut.

Minyak sayuran + natrium hidroksida garam natrium asid lemak + gliserol(ester) (alkali) (sabun) (alkohol)

O‖

CH3 CH2 14⎕ − C − 0 − CH2⎕

O‖

CH3 CH2 14⎕− C − 0 − CH

O‖

CH3 CH2 14⎕ − C − 0 − CH2⎕

+ 3NaOH

O‖

3CH3 CH2 14⎕− C − ONa

HO − CH2|

HO − CH

HO − CH2|

+

Gliseril tripalmitat/tripalmitin⎕

(dalam minyak sawit)

Natrium hidroksida

Natrium palmitat⎕(Sabun)

Gliserol

Sabun yang terhasil dituras, ditulenkan, danditambah dengan bahan tambahan seperti enzimbiologi, agen pemutih, bahan antiseptic, minyakwangi, dan bahan pewarna.

Natrium klorida ditambah untukmengurangkan keterlarutan sabun dalam air dan menyebabkannya terasing daripadalarutan.

Sabun yang terhasil dapat dimendak keluardari campuran dengan menambahkan garambiasa iaitu natrium klorida

Sabun pepejal (sabun keras)• Dibuat daripada natium hidroksida dan asid

karboksilik tepu yang terdapat dalam lemakhaiwan.

• Digunakan untuk tujuan mandi danmembasuh pakaian.

Sabun cecair• Dibuat daripada kalium hidroksida dan asid

karboksilik tak tepu yang terdapat dalamminyak tumbuhan seperti minyak biji kapas.

• Digunakan sebagai sabun cecair dan krimpencukur.

• Harga lebih mahal.

Terdapat dua jenis sabun:

Detergen

Isi Kandungan

• PengenalanDetergen

• Formula Am• Jenis Detergen• Bahan Tambahan

Detergen

Detergen ialah garam yang terhasil daripada tindak balaspeneutralan antara alkil hidrogen sulfat dengan alkali

Contoh detergen ialah natrium lauril sulfat

Contoh detergen ialah natrium lauril sulfat

Formula am bagi detergen ini ialah RSO30-Na+ jika natriumhidroksida digunakan.

O O‖ ‖

CH3− CH2 11− O− S − OH + NaOH → CH3− CH2 11− O− S − O−Na

++H2O

‖ ‖O O

Lauril hidrogen sulfat(Asid dodekil sulfonik)

Natrium lauril sulfat(natrium dodekil sulfat)

Petroleum ialah bahan mentah untuk membuatdetergen

Bentuk serbuk

Digunakan sebagai serbuk pencuci

Bentuk cecair

Digunakan sebagai cecair pencuci seperti dalamsyampu, pencuci pinggan-mangkuk, pencuci

tangan dan pencuci pakaian

Terdapat dua jenis detergen:

Bahan tambahan dalam detergen dan fungsinya.Bahan tambahan detergen Fungsi

Enzim biologi Mempercepatkan proses pencucian dengan menguraikan

kotoran seperti makanan, darah atau minyak.

Agen pemutih

Contoh: natrium perborat dan natrium hipoklorit.

Agen peluntur menyingkirkan warna kotoran pada kain putih

dengan cara mengoksidakan kotoran (tetapi tidak melunturkan

warna pencelup pada kain berwarna)

Bahan pendarfluor Menyerap sinaran ultraungu daripada matahari dan

memancarkan cahaya biru menyebabkan kain kelihatan lebih

terang.

Natrium karboksimetilselulosa (CMC) Mengapungkan kotoran daripada kain dalam air.

Natrium tripolifosfat Melembutkan air kerana ion fosfat cenderung bergabung

dengan ion magnesium dan ion kalsium menghasilkan mendakan

Agen pengering

Contoh: natrium sulfat dan natrium silikat kontang

Mengekalkan kekeringan serbuk detergen.

Agen penstabil

Contoh: Etanolamida

Menghalang penghasilan terlalu banyak buih terutamanya

semasa penggunaan mesin pembasuh.

Perbandingan

Sabun Detergen

Isi Kandungan• Tindakan pencucian• Struktur Ion• Fungsi sabun dan detergen• Simulasi gris tertunggal• Keberkesanan digunakan dalam air liat

Sabun dan detergen larut dalam air membentuk ion natrium, Na+, dan ion sabun atau ion detergen.

CH3(CH2)14COO-Na+ (p)H2O

CH3(CH2)14COO- (ak) + Na+ (ak)

Natrium palmitat(sabun)

Ion palmitate(anion sabun)

Ion natrium

CH3(CH2)11OSO3Na (p)H2O

CH3(CH2)11OSO3- (ak) + Na+ (ak)

Natrium lauril sulfat(detergen)

Ion lauril sulfat(anion detergen)

Ion natrium

Tindakan pencucian sabun dan detergen

• Bahagian hidrofobik• Terdiri daripada bahagian hidrokarbon/kovalen• Larut dalam gris atau minyak (kotoran)

• Bahagian hidrofilik• Terdiri daripada bahagian anion

(bersifat ion)• Larut dalam air

CH3(CH2)14COO- (ak)

Ion palmitate(anion sabun)

Strukturion sabun

Sabun dan detergen berfungsi untuk mengurangkan ketegangan permukaan air supaya air dapat membasahai permukaan bahan denganlebih baik.

Surface tension is high enough to prevent floating below the textile

DALAM AIR

Molekul sabun atau detergen larutdalam air dan merendahkanketegangan permukaan air.

Air membasahi permukaan kotor.Bahagian hidrofilik larut dalam air.

Bahagian hidrofobik larut dalam gris.

Semasa kocakan, molekul-molekul air menarik ion sabun atau ion detergendan menyebabkan gris tertunggaldaripada permukaan bahan.

DALAM AIR

Oleh sebabnya, gris dipecahkan

menjadi titisan-titisan kecil semasa

kocakan dan terapung di dalam air.

Apabila dibilas, gris akan dikeluarkan

bersama aliran air.

Buih sabun atau detergen membantu

mengapungkan emulsi gris dalam air.

Keberkesanan digunakan dalam air liat

Faktor / Jenis Sabun Detergen

Pembentukan ikatab ionic Kuat Lemah

Pembentukan kekat Ya Tidak

Penceraian garam Ca danMg air liat

Tidak Ya

Pembentukan buihAir lembut

sahajaAir lembutdan air liat

Keberkesanan dalam air liat

Tidak Ya

Kekat

Perbandingan air liatdan lembut dalamfaktor kekaratan

Sabun dan detergen

Tamat