Мыла (химич.)

Мыла, соли высших жирных кислот (см. Карбоновые кислоты). В производстве и быту М. (или товарными М.) называют технические смеси водорастворимых солей этих кислот, часто с добавками некоторых др. веществ, обладающие моющим действием. Основу смесей обычно составляют натриевые (реже калиевые и аммониевые) соли насыщенных и ненасыщенных жирных кислот с числом атомов углерода в молекуле от 12 до 18 (стеариновой, пальмитиновой, миристиновой, лауриновой и олеиновой). К М. часто относят также соли нафтеновых и смоляных кислот, а иногда и др. соединения, обладающие в растворах моющей способностью. Не растворяющиеся в воде соли жирных кислот и щёлочноземельных, а также поливалентных металлов называются «металлическими» М. Водорастворимые М. — типичные мицеллообразующие поверхностно-активные вещества. При концентрации выше определённого критического значения в мыльном растворе наряду с отдельными молекулами (ионами) растворённого вещества находятся мицеллы — коллоидные частицы, образованные скоплением молекул в крупные ассоциаты (см. также Полуколлоидные системы). Наличие мицелл и высокая поверхностная (адсорбционная) активность М. обусловливают характерные свойства мыльных растворов: способность отмывать загрязнения, пениться, смачивать гидрофобные поверхности, эмульгировать масла и др.

Приготовление М. обработкой жиров растительной золой, известью и естественными щелочами, по свидетельству Плиния Старшего, было известно ещё древним галлам и германцам. Упоминание о М. встречается у римского врача Галена (2 в. н. э.). Однако как моющее средство М. стали использовать значительно позже; к 17 в. оно, по-видимому, было уже достаточно распространено в Европе. Мыловаренная промышленность возникла в 19 в., чему способствовали развитие химии жиров (работы французского химика М. Э. Шеврёля, 1813—1823) и создание достаточно широкого производства соды по способу французского химика Н. Леблана (1820). Современная мыловаренная промышленность выпускает М. различных типов и сортов. По назначению различают хозяйственные, туалетные и технические М.; они бывают твёрдыми, мягкими, жидкими и порошкообразными. Жировым сырьём в производстве М. служат жиры животные и жирные масла растительные, а также жирозаменители — синтетические жирные кислоты, канифоль, нафтеновые кислоты, талловое масло. Твёрдые сорта М. получают из твёрдых жиров и саломасов — отверждённых гидрогенизацией растительных масел или жидких жиров морских животных (см. Жиров гидрогенизация). Сырьём для жидких М. служат в основном жидкие растительные масла, наряду с которыми используют жирозаменители. В производстве туалетного мыла жидкого жирозаменители не применяют.

Технологический процесс получения М. складывается из 2 этапов: варки М. и переработки сваренного М. в товарный продукт. Варку М. проводят в специальных аппаратах — варочных котлах. Жировое сырьё при нагревании подвергают омылению едкой щёлочью, обычно каустической содой (гидроокисью натрия); при этом жиры превращаются в смесь солей жирных кислот и глицерин. Иногда используют жиры, предварительно подвергнутые гидролизу (расщеплению) с образованием свободных жирных кислот. Расщеплённые жиры в варочном котле нейтрализуют кальцинированной содой (карбонатом натрия), а затем доомыляют едкой щёлочью. В обоих случаях в результате варки образуется мыльный клей — однородная вязкая жидкость, густеющая при охлаждении. Товарное М., полученное непосредственно из мыльного клея, называют клеевым; содержание жирных кислот в нём обычно находится в пределах от 40 до 60%. Обработка мыльного клея электролитами (отсолка) вызывает его расслоение. При полной отсолке растворами едкой щёлочи или хлористого натрия в варочном котле возникают два слоя. Верхний слой — концентрированный раствор М., содержащий не менее 60% жирных кислот, называют мыльным ядром. Из него получают товарное М. высших сортов (ядровое М.). Нижний слой — раствор электролита с малым содержанием М. — подмыльный щёлок; в него переходит большая часть глицерина (который извлекают как ценный побочный продукт производства) и загрязнений, внесённых в мыльный клей с исходными продуктами. Метод получения клеевых М. принято называть прямым, ядровых — косвенным. В производстве хозяйственных М. используют оба эти метода. Туалетные М., как правило, готовят косвенным методом, причём мыльное ядро получают из лучшего жирового сырья и подвергают дополнительной очистке.

На втором этапе при получении твёрдых М. мыльную массу — продукт варки — охлаждают, подсушивают, а затем механической обработкой с помощью специальной аппаратуры придают ей пластичность и однородность, формуют и разрезают на куски стандартной массы. В туалетные М. вводят отдушки, красители, антиоксиданты, а в некоторых случаях — дезинфицирующие, лечебно-профилактические, пенообразующие и др. специфичные добавки. В дешёвые сорта М. иногда добавляют минеральные наполнители — бентонитовые глины, очищенный каолин. Особую группу составляют пережиренные туалетные мыла; в них отсутствует свободная щёлочь и обычно содержатся косметические добавки (высшие жирные спирты, питательные вещества и др.). См. также Косметика.

Порошкообразные М. получают распылительной сушкой мыльных растворов. В продажу они поступают без добавок (мыльные порошки) или в смеси со значительным количеством щелочных электролитов (содой, фосфатами и др.), которые улучшают моющую способность М. (стиральные порошки). При производстве М. применяется автоматизированная технологическая аппаратура непрерывного действия.

Мировое производство хозяйственных М. постепенно сокращается в связи с увеличением выпуска синтетических моющих средств и растущим дефицитом жирового сырья. Однако с распространением разнообразных синтетических мылоподобных веществ М. не потеряли своего значения важнейшего средства личной гигиены. Они по-прежнему широко применяются в быту и во многих отраслях промышленности (особенно в текстильной). М. наряду с др. типами поверхностно-активных веществ используются как смачиватели, эмульгаторы, стабилизаторы коллоидно-дисперсных систем. М. применяют в составе смазочно-охлаждающих жидкостей для металлообрабатывающих станков; при обогащении полезных ископаемых флотацией. Их используют в химической технологии: при синтезе полимеров эмульсионным способом, в производстве лакокрасочной продукции и др. «Металлические» М. как загустители входят в состав пластичных смазок, как сиккативы (ускорители «высыхания») — в состав масляных лаков, олиф и др.

Лит.: Технология переработки жиров, 3 изд., М., 1963; Справочник по мыловаренному производству, под ред. И. М. Товбина, М., 1974.

Л. А. Шиц.