المرجع الالكتروني للمعلوماتية
المرجع الألكتروني للمعلوماتية

علم الكيمياء
عدد المواضيع في هذا القسم 10173 موضوعاً
علم الكيمياء
الكيمياء التحليلية
الكيمياء الحياتية
الكيمياء العضوية
الكيمياء الفيزيائية
الكيمياء اللاعضوية
مواضيع اخرى في الكيمياء
الكيمياء الصناعية

Untitled Document
أبحث عن شيء أخر
معنى الخصومة الإدارية
2024-04-20
مضمون مبدأ حظر حلول القاضي الإداري محل الإدارة في دعوى الإلغاء
2024-04-20
ماهية التظلم الإداري
2024-04-20
2024-04-20
لماذا اختير الكلام ان يكون معجزا ؟
2024-04-20
مكمن الإعجاز في القرآن الكريم عند اهل البيت
2024-04-20

الأفعال التي تنصب مفعولين
23-12-2014
صيغ المبالغة
18-02-2015
الجملة الإنشائية وأقسامها
26-03-2015
اولاد الامام الحسين (عليه السلام)
3-04-2015
معاني صيغ الزيادة
17-02-2015
انواع التمور في العراق
27-5-2016

Soaps and Detergents  
  
3377   01:17 مساءً   date: 17-8-2018
Author : William Reusch
Book or Source : Virtual Textbook of Organic Chemistry
Page and Part : ............


Read More
Date: 23-12-2019 1538
Date: 25-12-2019 2086
Date: 17-8-2018 1840

Soaps and Detergents

Carboxylic acids and salts having alkyl chains longer than eight carbons exhibit unusual behavior in water due to the presence of both hydrophilic (CO2) and hydrophobic (alkyl) regions in the same molecule. Such molecules are termed amphiphilic (Gk. amphi = both) or amphipathic.

Fatty acids made up of ten or more carbon atoms are nearly insoluble in water, and because of their lower density, float on the surface when mixed with water. Unlike paraffin or other alkanes, which tend to puddle on the waters surface, these fatty acids spread evenly over an extended water surface, eventually forming a monomolecular layer in which the polar carboxyl groups are hydrogen bonded at the water interface, and the hydrocarbon chains are aligned together away from the water. This behavior is illustrated in the diagram on the right. Substances that accumulate at water surfaces and change the surface properties are called surfactants.

Alkali metal salts of fatty acids are more soluble in water than the acids themselves, and the amphiphilic character of these substances also make them strong surfactants. The most common examples of such compounds are soaps and detergents, four of which are shown below. Note that each of these molecules has a nonpolar hydrocarbon chain, the "tail", and a polar (often ionic) "head group". The use of such compounds as cleaning agents is facilitated by their surfactant character, which lowers the surface tension of water, allowing it to penetrate and wet a variety of materials.

Very small amounts of these surfactants dissolve in water to give a random dispersion of solute molecules. However, when the concentration is increased an interesting change occurs. The surfactant molecules reversibly assemble into polymolecular aggregates called micelles.

By gathering the hydrophobic chains together in the center of the micelle, disruption of the hydrogen bonded structure of liquid water is minimized, and the polar head groups extend into the surrounding water where they participate in hydrogen bonding. These micelles are often spherical in shape, but may also assume cylindrical and branched forms, as illustrated on the right. Here the polar head group is designated by a blue circle, and the nonpolar tail is a zig-zag black line.

    An animated display of micelle formation is presented below. Notice the brownish material in the center of the three-dimensional drawing on the left. This illustrates a second important factor contributing to the use of these amphiphiles as cleaning agents. Micelles are able to encapsulate nonpolar substances such as grease within their hydrophobic center, and thus solubilize it so it is removed with the wash water. Since the micelles of anionic amphiphiles have a negatively charged surface, they repel one another and the nonpolar dirt is effectively emulsified. To summarize, the presence of a soap or a detergent in water facilitates the wetting of all parts of the object to be cleaned, and removes water-insoluble dirt by incorporation in micelles. If the animation has stopped, it may be restarted by clicking on it.

The oldest amphiphilic cleaning agent known to humans is soap. Soap is manufactured by the base-catalyzed hydrolysis (saponification) of animal fat (see below). Before sodium hydroxide was commercially available, a boiling solution of potassium carbonate leached from wood ashes was used. Soft potassium soaps were then converted to the harder sodium soaps by washing with salt solution. The importance of soap to human civilization is documented by history, but some problems associated with its use have been recognized. One of these is caused by the weak acidity (pKa ca. 4.9) of the fatty acids. Solutions of alkali metal soaps are slightly alkaline (pH 8 to 9) due to hydrolysis. If the pH of a soap solution is lowered by acidic contaminants, insoluble fatty acids precipitate and form a scum. A second problem is caused by the presence of calcium and magnesium salts in the water supply (hard water). These divalent cations cause aggregation of the micelles, which then deposit as a dirty scum.
These problems have been alleviated by the development of synthetic amphiphiles called detergents (or syndets). By using a much stronger acid for the polar head group, water solutions of the amphiphile are less sensitive to pH changes. Also the sulfonate functions used for virtually all anionic detergents confer greater solubility on micelles incorporating the alkaline earth cations found in hard water. Variations on the amphiphile theme have led to the development of other classes, such as the cationic and nonionic detergents shown above. Cationic detergents often exhibit germicidal properties, and their ability to change surface pH has made them useful as fabric softeners and hair conditioners. These versatile chemical "tools" have dramatically transformed the household and personal care cleaning product markets over the past fifty years.




هي أحد فروع علم الكيمياء. ويدرس بنية وخواص وتفاعلات المركبات والمواد العضوية، أي المواد التي تحتوي على عناصر الكربون والهيدروجين والاوكسجين والنتروجين واحيانا الكبريت (كل ما يحتويه تركيب جسم الكائن الحي مثلا البروتين يحوي تلك العناصر). وكذلك دراسة البنية تتضمن استخدام المطيافية (مثل رنين مغناطيسي نووي) ومطيافية الكتلة والطرق الفيزيائية والكيميائية الأخرى لتحديد التركيب الكيميائي والصيغة الكيميائية للمركبات العضوية. إلى عناصر أخرى و تشمل:- كيمياء عضوية فلزية و كيمياء عضوية لا فلزية.


إن هذا العلم متشعب و متفرع و له علاقة بعلوم أخرى كثيرة ويعرف بكيمياء الكائنات الحية على اختلاف أنواعها عن طريق دراسة المكونات الخلوية لهذه الكائنات من حيث التراكيب الكيميائية لهذه المكونات ومناطق تواجدها ووظائفها الحيوية فضلا عن دراسة التفاعلات الحيوية المختلفة التي تحدث داخل هذه الخلايا الحية من حيث البناء والتخليق، أو من حيث الهدم وإنتاج الطاقة .


علم يقوم على دراسة خواص وبناء مختلف المواد والجسيمات التي تتكون منها هذه المواد وذلك تبعا لتركيبها وبنائها الكيميائيين وللظروف التي توجد فيها وعلى دراسة التفاعلات الكيميائية والاشكال الأخرى من التأثير المتبادل بين المواد تبعا لتركيبها الكيميائي وبنائها ، وللظروف الفيزيائية التي تحدث فيها هذه التفاعلات. يعود نشوء الكيمياء الفيزيائية إلى منتصف القرن الثامن عشر . فقد أدت المعلومات التي تجمعت حتى تلك الفترة في فرعي الفيزياء والكيمياء إلى فصل الكيمياء الفيزيائية كمادة علمية مستقلة ، كما ساعدت على تطورها فيما بعد .





المجمع العلمي يطلق برنامجًا في المفاهيم القرآنية لطلبته في قضاء الهندية
متحف الكفيل يناقش مع وفد جامعة المثنى سبل التعاون المشترك
بمشاركة أكثر من 4500 طالب العتبة العبّاسية تختتم فعّاليات الحفل المركزي لتخرّج طلبة الجامعات العراقية
السيد الصافي للطلبة الخرّيجين: المرجعية الدينية تسرّ برؤية هذه الكوكبة وهم يودّعون الدراسة ويدخلون ميدان العمل