Giáo án điện tử chuyên đề Hoá học 11 cánh diều Bài 5: Chuyển hoá chất béo thành xà phòng

CHÀO MỪNG CÁC EM ĐẾN VỚI BÀI HỌC HÔM NAY!

Em đã bao giờ rửa sạch tay dính dầu, mỡ chỉ với nước chưa? Tại sao phải dùng xà phòng hoặc các chất giặt rửa khác để làm sạch dầu mỡ? Làm thế nào để điều chế xà phòng từ nguyên liệu là các chất béo có sẵn trong đời sống?

KHỞI ĐỘNG

CHUYỂN HÓA CHẤT BÉO THÀNH

XÀ PHÒNG

BÀI 5

NỘI DUNG BÀI HỌC

1

2

3

Báo cáo kết quả

thí nghiệm

Thí nghiệm điều chế xà phòng từ chất béo

Khái niệm

xà phòng

KHÁI NIỆM XÀ PHÒNG

a) Khái niệm xà phòng

Quan sát hình 5.1

Vì sao xà phòng có khả năng giặt rửa?

• Xà phòng là muối sodium hoặc potassium của các acid béo.
• Phân tử xà phòng có đầu ưa nước và gốc R hoặc đuôi kị nước, ưa dầu ⇒ các phân từ RCOONa vừa ưa nước, vừa ưa dầu. Tính chất này giúp phân tử RCOONa có khả năng thâm nhập vào các vết bẩn dầu mỡ nhờ gốc R và nhờ đầu -COONa kéo các vết bẩn này vào nước ⇒ các phân tử dầu mỡ bị xà phòng cuốn đi khỏi vết bẩn.

b) Tìm hiểu phản ứng xà phòng hóa

Phản ứng xà phòng hóa là gì?

Làm thế nào để sản xuất xà phòng rắn?

Xà phòng hóa là loại phản ứng hóa học giữa base mạnh (thường là NaOH, KOH) và chất béo, tạo thành glycerol cùng các muối tương ứng của acid béo.

Để sản xuất xà phòng rắn, người ta thường thủy phân chất béo bằng dung dịch NaOH.

1. Có thể thay dầu ăn trong sản xuất xà phòng bằng dầu nhớt bôi trơn máy được không? Giải thích.

2. Cho biết chỉ số xà phòng hóa của dầu dừa và dầu lạc (dầu đậu phộng) trong Bảng 5.1.

Theo Bảng 5.1, khi xà phòng hóa hoàn toàn 1 gam dầu dừa cần vừa đủ 257 mg KOH và 1 gam dầu lạc cần vừa đủ 192 mg KOH, nên chỉ số xà phòng hóa của dầu dừa và dầu lạc lần lượt là 257 và 192.

b) Tìm hiểu các nguồn chất béo trong tự nhiên

Dựa vào đặc điểm nào để phân loại chất béo rắn và chất béo lỏng?

Đặc điểm

No

Không no

chất béo có thể ở thể rắn trong điều kiện thường như mỡ bò, mỡ lợn

chất béo có thể ở thể lỏng như dầu dừa, dầu cọ

Chất béo có nguồn gốc thực vật gọi là gì? Chất béo có nguồn gốc động vật gọi là gì? Cho ví dụ.

Chất béo có nguồn gốc thực vật gọi là dầu, như dầu mè, dầu dừa, dầu đậu phộng,…

Chất béo có nguồn gốc thực vật gọi là gì? Chất béo có nguồn gốc động vật gọi là gì? Cho ví dụ.

Chất béo có nguồn gốc động vật gọi là mỡ, như mỡ lợn, mỡ trâu, mỡ gà,…

THÍ NGHIỆM ĐIỀU CHẾ XÀ PHÒNG TỪ CHẤT BÉO

Câu 1: Vì sao phải dùng 55 gam NaOH cho 300 gam dầu dừa trong thí nghiệm?

Câu 2: Vì sao thí nghiệm không sử dụng dung dịch NaCl bão hòa để tách xà phòng ra khỏi hỗn hợp thành phẩm?

Câu 3: Xà phòng còn lẫn glycerol có ảnh hưởng đến việc sử dụng không?

Câu 4: Em hãy so sánh việc rửa tay sát khuẩn giữa xà phòng với alcohol.

Câu 5: Xà phòng diệt khuẩn là gì? Theo em, có nhất thiết sử dụng xà phòng diệt khuẩn để rửa tay sát khuẩn không?

THẢO LUẬN NHÓM

TRẢ LỜI CÂU 1

TRẢ LỜI CÂU 2

• Thí nghiệm điều chế xà phòng đã nêu trong bài sử dụng quy trình lạnh. Theo quy trình này, phản ứng xà phòng hóa còn tiếp tục diễn ra sau đó, do vậy tốt nhất nên sử dụng sản phẩm sau 4 tuần để phản ứng xà phòng hóa diễn ra hoàn toàn. Chính vì vậy, không cần công đoạn tách xà phòng và glycerol riêng ra như trong quy trình nóng.
• Ở quy trình nóng, hỗn hợp nguyên liệu được đun nóng và liên tục khuấy đều ở 80oC, do đó quá trình xà phòng hóa diễn ra nhanh hơn so với quy trình lạnh. Sau khoảng 1 giờ, quá trình xà phòng hóa xảy ra xong. Lúc này thêm dung dịch NaCl bão hòa (D = 1,20 g/mL) vào, khuấy đều, xà phòng nhẹ hơn (D = 1,01 – 1,10 g/mL) sẽ nổi lên. Glycerol (D = 1,26 g/mL) nằm ở lớp dưới sẽ được thu hồi.

TRẢ LỜI CÂU 3

• Glycerol có tác dụng làm mềm da, giữ da mềm mại nên xà phòng còn lẫn glycerol có tác dụng tích cực đến việc sử dụng.
• Thường trong công nghiệp sản xuất xà phòng, người ta tách glycerol ra khỏi xà phòng do glycerol là một hóa chất không thể thiếu trong ngành mĩ phẩm.

TRẢ LỜI CÂU 4

• Khi rửa tay sát khuẩn, alcohol có thể tiện sử dụng hơn.
• Tuy nhiên xà phòng cũng có khả năng diệt khuẩn, do có thể hòa tan lớp vỏ lipid của vi khuẩn như với alcohol. Do đó, xà phòng cũng có công dụng rửa tay sát khuẩn, chưa kể còn giúp tiết kiệm chi phí.

TRẢ LỜI CÂU 5

• Xà phòng diệt khuẩn là xà phòng được thêm một số chất kháng khuẩn khác, phổ biến là triclosan.
• Theo Cơ quan Quản lí Thực phẩm và Dược phẩm Hoa Kì (FDA), không đủ bằng chứng khoa học để chứng minh xà phòng diệt khuẩn có khả năng ngăn ngừa bênh tật tốt hơn so với xà phòng thông thường.
• Ngoài ra, việc sử dụng rộng rãi xà phòng diệt khuẩn trong một thời gian dài có khả năng ảnh hưởng tiêu cực đến sức khỏe của người sử dung, do xảy ra khả năng kháng thuốc của các loại vi khuẩn, chưa kể còn tiêu diệt một số loài vi khuẩn có ích cho da.

Hãy nêu những tác hại của việc thải loại dầu ăn đã qua sử dụng ra môi trường. Em có đề xuất gì để tận dụng dầu ăn đã qua sử dụng?

Dầu ăn đã qua sử dụng nếu thải ra môi trường có thể gây nghẹt các đường ống thoát nước, chưa kể gây ô nhiễm môi trường xung quanh, làm ảnh hưởng tiêu cực đến sự trao đổi oxygen giữa không khí và nước, gây đe dọa môi trường sống các sinh vật.

Hãy nêu những tác hại của việc thải loại dầu ăn đã qua sử dụng ra môi trường. Em có đề xuất gì để tận dụng dầu ăn đã qua sử dụng?

Có thể tận dụng dầu ăn đã qua sử dụng để sản xuất xà phòng. Xà phòng làm từ dầu ăn đã qua sử dụng còn được gọi là xà phòng tái chế vì nó giúp tiêu thụ lượng dầu đã qua sử dụng.

Hãy nêu những tác hại của việc thải loại dầu ăn đã qua sử dụng ra môi trường. Em có đề xuất gì để tận dụng dầu ăn đã qua sử dụng?

Ngoài ra, dầu ăn dã qua sử dụng có thể được sử dụng để sản xuất nhiên liệu sinh học.

Dầu diesel sinh học từ dầu ăn đã qua sử dụng

BÁO CÁO KẾT QUẢ THỰC HÀNH

Em hãy trình bày một bảng báo cáo thực hành thí nghiệm điều chế xà phòng.

I. Mục tiêu

Thực hiện điều chế xà phòng từ dầu dừa.

II. Nguyên liệu, dụng cụ, hóa chất

Nguyên liệu và hóa chất: NaOH khan, dầu dừa, nước, màu và tinh dầu (giúp xà phòng thu được có màu và mùi).

Dụng cụ: cân, cốc thủy tinh chịu nhiệt 500 mL, cốc thủy tinh 250 mL, ống đong, đũa khuấy, nhiệt kế, khuôn, kính bảo hộ, găng tay.

BÁO CÁO KẾT QUẢ THÍ NGHIỆM

III. Cách tiến hành

Bước 1: Cho khoảng 55 gam NaOH vào cốc đã chứa sẵn khoảng 100 mL nước, khuấy đều. Để nguội đến khoảng 38oC.

Bước 2: Cho khoảng 300 gam dầu dừa vào cốc thủy tinh chịu nhiệt, đun nhẹ và khuấy đều để đưa nhiệt độ của dầu dừa lên khoảng 48oC.

Bước 3: Rót dung dịch NaOH đã chuẩn bị ở Bước 1 vào cốc chứa dầu dừa và khuấy nhanh, liên tục trong khoảng 30 phút. Khi hỗn hợp chuyển thành màu sáng kem, sệt, mịn thì ngừng.

Bước 4: Đổ hỗn hợp ở Bước 3 vào khuôn, vỗ nhẹ thành khuôn để đuổi không khí ra ngoài. Để khuôn nơi khô ráo. Sau khoảng 24 giờ, lấy xà phòng đã đóng rắn ra khỏi khuôn.

IV. Thảo luận, đánh giá kết quả

• Nhận xét màu, mùi của thành phẩm xà phòng sau 2 tuần.
• Xà phòng có những vết rạn nứt trên bề mặt hay bị co rút sau 2 tuần không?
• Cân bánh xà phòng lúc đầu và cứ sau 2 ngày một lần. Nhận xét. Vẽ biểu đồ quan hệ giữa cân nặng của bánh xà phòng theo thời gian.
• Nhận xét độ cứng của xà phòng sau những lần cân.
• Khả năng tạo bọt và giặt rửa của xà phòng thu được có tương tự xà phòng trên thị trường?

V. Kết luận

• Xà phòng có thể dễ dàng điều chế từ các chất béo khác nhau.
• Quy trình nóng cho phép rút ngắn thời hạn sử dụng thành phẩm xà phòng sau điều chế.
• Cần tính toán khả năng xà phòng hóa của các chất béo khác nhau để xà phòng thu được không còn NaOH dư.

LUYỆN TẬP

--------------- Còn tiếp ---------------