Hoá Học ProTHPT

Hoá học 12 · Ester – lipid

Xà phòng và chất giặt rửa

Thành phần, cấu tạo của xà phòng và chất giặt rửa tổng hợp; cơ chế giặt rửa; phương pháp sản xuất và cách sử dụng hợp lí.

Xà phòng và chất giặt rửa tổng hợp

Xà phòng là hỗn hợp muối sodium hoặc potassium của acid béo (như C17H35COONa) và chất phụ gia.

Chất giặt rửa tổng hợp là những hợp chất không phải muối của acid béo nhưng có tính năng giặt rửa tương tự, ví dụ sodium dodecyl sulfate CH3(CH2)11OSO3Na, sodium alkylbenzenesulfonate.

Cấu tạo chung: phân tử gồm một đầu ưa nước (nhóm ion như –COO⁻Na⁺, –OSO₃⁻Na⁺) và một đuôi kị nước (gốc hydrocarbon dài, ưa dầu mỡ).

Cơ chế giặt rửa

Đuôi kị nước của phân tử xà phòng thâm nhập vào vết bẩn dầu mỡ, đầu ưa nước hướng ra phía nước. Vết bẩn bị chia nhỏ thành các hạt (micelle) được bao quanh bởi các đầu ưa nước, phân tán vào nước và bị rửa trôi.

Xà phòng kém tác dụng trong nước cứng vì tạo kết tủa với ion Ca2+, Mg2+: 2C17H35COO− + Ca2+ → (C17H35COO)2Ca↓. Chất giặt rửa tổng hợp không tạo kết tủa nên dùng được với nước cứng.

Sản xuất và sử dụng

Sản xuất xà phòng: đun chất béo với dung dịch sodium hydroxide, sau đó thêm muối ăn để xà phòng tách ra nổi lên trên. Chất giặt rửa tổng hợp được sản xuất từ các sản phẩm của dầu mỏ.

Một số chất giặt rửa tự nhiên: quả bồ kết, quả bồ hòn chứa saponin. Nên dùng chất giặt rửa với lượng vừa phải, ưu tiên loại dễ phân huỷ sinh học để bảo vệ nguồn nước.

🧪 Thí nghiệm ảo – mô phỏng

🧪 Hãy thử
  • Bấm Thêm xà phòng: các phân tử cắm đuôi kị nước vào giọt dầu, đầu ưa nước quay ra ngoài.
  • Bật Nước cứng: ion Ca²⁺ kết hợp với xà phòng tạo cặn, số phân tử xà phòng làm sạch giảm.
  • Đổi sang chất giặt rửa tổng hợp trong nước cứng: vẫn tạo micelle bình thường.

📐 Công thức cần nhớ

Khối lượng xà phòng (bảo toàn khối lượng)
\[m_{xà\ phòng} = m_{chất\ béo} + m_{NaOH} - m_{glycerol}\]

✍️ Ví dụ có lời giải

Ví dụ 1. Vì sao giặt quần áo bằng xà phòng trong nước giếng khoan nhiều ion Ca²⁺ thấy có váng và tốn xà phòng?

Xem lời giải
  1. Ion Ca²⁺ kết hợp với anion acid béo tạo muối calcium không tan (váng).
  2. Một phần xà phòng bị kết tủa nên giảm khả năng giặt rửa.

✅ Đáp số: Do tạo kết tủa muối calcium của acid béo

⚠️ Lỗi thường gặp

  • Cho rằng xà phòng hoà tan dầu mỡ bằng phản ứng hoá học: thực chất là tạo micelle phân tán vết bẩn.
  • Nghĩ rằng dùng càng nhiều chất giặt rửa thì càng sạch: lượng dư gây lãng phí và ô nhiễm nước.

🎮 Luyện tập bài này