Омыление — это процесс расщепления сложных эфиров на карбоксилатные соли и спирты под действием водной щелочи . Обычно используются водные растворы гидроксида натрия . [1] [2] Это важный тип щелочного гидролиза . Когда карбоксилат имеет длинную цепь, его соль называется мылом . Омыление этилацетата дает ацетат натрия и этанол:
Растительные масла и животные жиры являются традиционными материалами, которые омыляются. Эти жирные материалы, триэфиры, называемые триглицеридами , обычно представляют собой смеси, полученные из различных жирных кислот. При традиционном омылении триглицерид обрабатывается щелоком , который расщепляет эфирные связи, высвобождая соли жирных кислот (мыла) и глицерин . В одном упрощенном варианте омыление стеарина дает стеарат натрия .
Этот процесс является основным промышленным методом производства глицерина ( C 3 H 5 (OH) 3 ).
Некоторые мыловары оставляют глицерин в мыле. Другие осаждают мыло, высаливая его хлоридом натрия .
Жир в трупе превращается в адипоцер , часто называемый «могильным воском». Этот процесс чаще встречается там, где количество жировой ткани велико, а агенты разложения отсутствуют или присутствуют лишь в незначительном количестве.
Число омыления — это количество основания, необходимое для омыления образца жира. [3] Производители мыла составляют свои рецепты с небольшим дефицитом щелочи, чтобы учесть неизвестное отклонение числа омыления между партией масла и средними лабораторными значениями.
Анион гидроксида присоединяется к карбонильной группе эфира. Непосредственный продукт называется ортоэфиром .
Вытеснение алкоголята приводит к образованию карбоновой кислоты:
Ион алкоксида является сильным основанием , поэтому протон переносится от карбоновой кислоты к иону алкоксида, образуя спирт:
В классической лабораторной процедуре триглицерид тримиристин получают путем его экстракции из мускатного ореха диэтиловым эфиром . Омыление до мыльного миристата натрия происходит с использованием NaOH в воде. Обработка мыла соляной кислотой дает миристиновую кислоту . [4]
Реакция жирных кислот с основанием является другим основным методом омыления. В этом случае реакция включает нейтрализацию карбоновой кислоты . Метод нейтрализации используется для производства промышленных мыл, таких как мыла, полученные из магния, переходных металлов и алюминия. Этот метод идеально подходит для производства мыл, полученных из одной жирной кислоты, что приводит к мылам с предсказуемыми физическими свойствами, как того требуют многие инженерные приложения.
В зависимости от природы щелочи, используемой при их производстве, мыла обладают различными свойствами. Гидроксид натрия (NaOH) производит «твердые» мыла ; твердые мыла также можно использовать в воде, содержащей соли Mg, Cl и Ca. [5] Напротив, калиевые мыла (полученные с использованием KOH ) являются «мягкими» мылами . Источник жирной кислоты также влияет на температуру плавления мыла. Большинство ранних твердых мыл изготавливались с использованием животных жиров и KOH, извлеченных из древесной золы ; они были в целом твердыми. Однако большинство современных мыл изготавливаются из полиненасыщенных триглицеридов, таких как растительные масла . Как и в триглицеридах, из которых они образованы [6], соли этих кислот имеют более слабые межмолекулярные силы и, следовательно, более низкие температуры плавления.
Литий 12-гидроксистеарат и другие жирные кислоты на основе лития являются важными компонентами смазок. В смазках на основе лития карбоксилаты лития являются загустителями. Также распространены «комплексные мыла», представляющие собой комбинации более чем одной кислой соли, такой как азелаиновая или уксусная кислота . [7]
Пожары, связанные с кулинарными жирами и маслами (классифицируются как класс K (США) или F (Австралия/Европа/Азия) ) горят жарче, чем большинство легковоспламеняющихся жидкостей, что делает стандартный огнетушитель класса B неэффективным. Такие пожары следует тушить с помощью мокрого химического огнетушителя . Огнетушители этого типа предназначены для тушения кулинарных жиров и масел путем омыления. Огнетушащий состав быстро преобразует горящее вещество в негорючее мыло.
,_John_Singer_Sargent,_1884.jpg/1280px-Detail_of_Madame_X_(Madame_Pierre_Gautreau),_John_Singer_Sargent,_1884.jpg)
Со временем в масляных картинах может происходить омыление , вызывающее видимые повреждения и деформацию. Масляные краски состоят из молекул пигмента, взвешенных в масляно-связывающей среде . Соли тяжелых металлов часто используются в качестве молекул пигмента, например, в свинцовых белилах , сурике и цинковых белилах . [8] Если эти соли тяжелых металлов реагируют со свободными жирными кислотами в масляной среде, в слое краски могут образовываться металлические мыла, которые затем могут мигрировать наружу к поверхности картины. [9] : 12–19
Омыление в масляной живописи было описано еще в 1912 году. [10] : 151 Считается, что оно широко распространено, поскольку наблюдалось во многих работах, датируемых с пятнадцатого по двадцатый век; работах разного географического происхождения; и работах, написанных на различных основах, таких как холст, бумага, дерево и медь. Химический анализ может выявить омыление, происходящее в более глубоких слоях картины, прежде чем какие-либо признаки будут видны на поверхности, даже в картинах, которым сотни лет. [9] : 16
Омыленные области могут деформировать поверхность картины посредством образования видимых комков или выступов, которые могут рассеивать свет. Эти мыльные комки могут быть заметны только на определенных участках картины, а не по всей ее поверхности. Например, в знаменитом «Портрете мадам Икс » Джона Сингера Сарджента комки появляются только на самых черных участках, что может быть связано с тем, что художник использовал больше среды в этих областях, чтобы компенсировать тенденцию черных пигментов впитывать ее. [9] : 12–13, 15 Этот процесс также может образовывать меловые белые отложения на поверхности картины, деформацию, часто описываемую как «цветение» или «выцветание», и может также способствовать повышению прозрачности определенных слоев краски в масляной живописи с течением времени. [9] : 16, 19
Омыление происходит не во всех картинах, написанных маслом, и многие детали остаются неразрешенными. [9] : 19 В настоящее время ретушь является единственным известным методом реставрации.
... и хотя Пети объявляет эту теорию ложной, тем не менее именно на ней и на ее данных он основывает свою систему производства гидратированного белого цинка, изобретателем которой он является, то есть омыление масла или образование металлических солей, растворенных в нем.