تابع الحصص التعلمية عبر اللعبة التالية:
تابع الكتاب التفاعلي للمنظفات من هنا
الفصل الثالث: المنظفات (Detergents)
مقدمة
تلعب المنظفات دوراً مهماً في حياتنا اليومية؛ فهي تزيل الدهنيات والأوساخ، وتحمي صحتنا من الجراثيم، وتجعل منازلنا نظيفة. وقد تعددت حسب استخداماتها كالصابون والشامبو ومعجون الحلاقة وسائل الجلي ومعجون الأسنان. وتتضمن عملية التنظيف تفاعلات كيميائية وتغيرات فيزيائية تزيل الأوساخ والدهون والبقع.
نتاجات التعلم
- التعرف على طرق صناعة الصابون عملياً.
- تحضير صابون بالطريقة الباردة.
- التعرف إلى مكونات الشامبو ومعجون الأسنان من الملصقات.
- بيان طريقة التعامل الفضلى مع أنواع الشعر المختلفة عملياً.
الصابون وتاريخه
جاءت تسمية الصابون من جبل سابو (Sapo) وفقاً للأسطورة الرومانية القديمة، وهو مكان لتقديم القرابين. وعند نزول المطر يسحب الماء معه خليطاً من الشحم الحيواني والرماد مروراً بالطين على حافة نهر التيبر (Tiber)، ولاحظت النسوة أن استعمال هذا الخليط في غسيل الملابس يجعلها أكثر نظافة.
يرجع تاريخ صناعة الصابون في فلسطين إلى أكثر من ألف عام. قال المقدسي (القرن العاشر الميلادي) إنه كان يصنع في مدينة نابلس ويحمل إلى سائر البلاد. ولا يعرف مبتكر هذه الصناعة، لكن الثابت أن نابلس وفرت البيئة والظروف المناسبة لها، ومن أهم أسباب ذلك وفرة زيت الزيتون، وهو المادة الأساسية في صناعة الصابون.
عملية التصبن
التصبن: تحويل الزيت أو الدهن إلى صابون باستخدام مادة قاعدية (قلوية)، بإضافة محلول المادة القلوية إلى الزيوت أو الدهون، فيتشكل الصابون وينتج الجليسرول.
| المادة القلوية | نوع الصابون الناتج | مثال |
|---|---|---|
| هيدروكسيد الصوديوم NaOH | صلب | الصابون البلدي |
| هيدروكسيد البوتاسيوم KOH | طري القوام | صابون الحلاقة |
يصنع الصابون من زيوت مختلفة أهمها: زيت الزيتون وزيت جوز الهند وزيت النخيل.
طرق التصبن
| الباردة (يبقى الجليسرول مع الصابون) | الساخنة (يفصل الجليسرول) | |
|---|---|---|
| طريقة العمل | إضافة محلول NaOH (٢٠–٢٥٪) إلى الزيت مع التقليب، ثم يترك الخليط أياماً لإتمام التفاعل ثم يقطع | مراحل في أحواض حديدية مبطنة بالفولاذ مزودة ببخار وخلاطات؛ يسخن الزيت إلى ١٠٠°س |
| الحرارة والتكلفة | درجات حرارة منخفضة وتجهيزات قليلة؛ سهلة وغير مكلفة | أحواض كبيرة وبخار وخلاطات |
| الجليسرول | موجود في الصابون ويعطيه ميزات جيدة | يفصل بالملح ويستفاد منه |
| الصابون الناتج | أبيض؛ لا يمكن إنتاج أنواع نقية عالية الجودة | نقي وجيد وفاتح اللون |
المواد: ٣٠٠ غم زيت زيتون، ١٠٠ مل ماء، ٥٠ غم هيدروكسيد الصوديوم (الصودا الكاوية)، ٥٠ غم دقيق القمح.
- أضف الدقيق إلى الزيت تدريجياً مع التحريك للحصول على مستحلب كثيف القوام.
- أذب هيدروكسيد الصوديوم في الماء.
- أضف محلول الهيدروكسيد تدريجياً إلى مخلوط الزيت والدقيق مع التحريك الدائري.
- اسكب المزيج في حوض مناسب وغطه لحفظ الحرارة.
- اتركه أسبوعاً حتى يتشكل الصابون، ثم قطعه إلى قطع مناسبة.
تحذير: هيدروكسيد الصوديوم كاوية للجلد وخطرة، تعامل معها بحذر.
مراحل الطريقة الساخنة
- التصبن: يسخن الزيت إلى ١٠٠°س ثم يضاف محلول NaOH تدريجياً مع الحفاظ على الحرارة.
- فصل الصابون عن المحلول: يضاف محلول ملح الطعام المركز، ويترك المزيج ساعات، وتسحب السوائل الزائدة من أسفل الحوض.
- تنقية الصابون وتبييضه: يعاد غليه مع محلول ملحي لإزالة القلوي والجليسرول المتبقي (ويمكن تكرار ذلك)، ويضاف هيبوكلوريت الصوديوم NaOCl للحصول على صابون أبيض.
- التفريغ وإضافة المواد المرغوبة: يبرد الصابون وتضاف مواد مالئة كالنشا أو الطحين وزيوت عطرية، ثم يفرغ في قوالب ويطبع عليه الاسم أو الشعار.
- التجفيف: في مكان جيد التهوية، ثم يغلف وينقل للاستهلاك.
آلية عمل الصابون
الماء وحده لا يزيل بقع الدهون والزيوت، أما الصابون فيستطيع لأن جزيئه يتألف من قسمين: رأس قطبي (أيوني مشحون) يألف الماء ويحتوي المجموعة الكربوكسيلية (COO⁻)، وذيل لاقطبي (غير مشحون) كاره للماء، وهو السلسلة الهيدروكربونية. وعندما يلامس الصابون الماء يتشكل محلول غروي، فينجذب الذيل اللاقطبي نحو المادة المراد إزالتها (الدهن أو الزيت)، بينما ينحل الرأس القطبي في الماء جاذباً معه الذيل لينجرف مع تيار الماء.
شكل (١-٧): آلية عمل الصابون
تسمى التجمعات الكروية التي تحيط بالزيت «مذيلات» (Micelles). وفي الماء العسر تترسب أيونات الكالسيوم والمغنيسيوم مع الصابون على شكل رغوة صابونية رخوة تقلل فعاليته، ولهذا تضاف مواد لإزالة عسر الماء إلى الشامبو.
الشامبو
مكونات الشامبو
| المكوّن | وظيفته |
|---|---|
| المادة الفعالة | المادة النشطة؛ قد تكون صلبة أو هلامية أو محلولاً شفافاً |
| المادة الحافظة | تقف نمو الجراثيم والبكتيريا وتحفظ المنتج من التحلل أو التعفن |
| مواد إزالة عسر الماء | مثل كربونات الصوديوم |
| محسنات القوام | تزيد اللزوجة وتضبط القوام ودرجة الحموضة pH |
| ملطفة ومحسنة | زيوت طبيعية كزيت الزيتون يلطف فروة الشعر، ومواد معطرة وملونة تعطي لوناً ورائحة جذابة |
اختيار الشامبو المناسب
| نوع الشعر | الوصف | التعامل الأمثل |
|---|---|---|
| دهني | فروة الرأس تفرز مواد دهنية زائدة فيتسخ بسهولة وتظهر القشرة | غسل يومي بشامبو مضاد للقشرة والشعر الدهني؛ تجنب التوابل والبهارات والشوكولاتة والوجبات السريعة؛ تمشيط بهدوء لأن العنيف يحفز إفراز الدهون |
| جاف | تفرز فروة الرأس كمية قليلة من الدهون | لا يغسل يومياً (يؤدي إلى تساقطه)؛ شامبو بزيوت طبيعية كزيت الزيتون؛ تدليك فروة الرأس من حين لآخر |
| عادي | شعر متوازن يجب العناية به حتى لا يتحول إلى دهني أو جاف | عدم الإفراط في غسله؛ الابتعاد عن حرارة الشمس؛ حمامات الزيوت الطبيعية بعد الغسيل |
معجون الأسنان
| المكوّن | وظيفته / مثاله |
|---|---|
| مواد رابطة | تربط مكونات المعجون معاً؛ شبه غروية ماصة للماء: الصمغ العربي والنشا والغلوكوز |
| منظفة وملمعة | لوريل سلفات الصوديوم، فعال في مختلف درجات pH ويخلص الأسنان من الرواسب الكلسية |
| مرطبة | تمنع جفاف المعجون؛ أكثرها استخداماً الجليسرول (طعم حلو ويختلط بباقي المواد) |
| مكسبات الطعم والرائحة | طبيعية كالسكر والمنثول والقرفة، أو صناعية كالسكرين |
| مزلقة | زيت البرافين؛ يمنع تشقق المعجون وعدم ترسيب المواد مرة أخرى على السن |
| حافظة ومضادات التسوس | فلوريد الصوديوم أو فلوريد الكالسيوم بنسبة ١٪ |
يقوّي الفلوريد مينا الأسنان فيجعلها أكثر مقاومة للحموضة التي تسببها البكتيريا.
مشروع المنظف
- تحضير أحد المنظفات: بالرجوع إلى المراجع والإنترنت والمصانع المحلية والمختصين في التقانة الكيميائية، حضّر مع مجموعتك أحد المنظفات (صابون، شامبو، معجون أسنان، معجون حلاقة، سائل جلي)، وجربه، وضعه في عبوات، واكتب نشرة بالأدوات والمواد وخطوات التحضير.
- دراسة الجدوى الاقتصادية: تكلفة الإنتاج (المواد والأدوات)، المصاريف التشغيلية، الدعاية والإعلان، سعر بيع العبوة، وصافي الأرباح.
- الدعاية والترويج: مطوية تحتوي شعاراً مميزاً، مميزات المنتج عن غيره، إرشادات الاستخدام، والسعر.
- تحديد المخاطر البيئية والصحية للمنتج إن وجدت.
أسئلة الفصل
أسئلة الاختيار من متعدد من الكتاب:
أسئلة مقالية (اكشف نموذج الإجابة بعد المحاولة)
وضح المقصود بالتصبن.
تحويل الزيت أو الدهن إلى صابون باستخدام مادة قاعدية (قلوية)، بإضافة محلولها إلى الزيوت أو الدهون فيتشكل الصابون وينتج الجليسرول.
وضح المقصود بالمادة الفعالة في الشامبو.
المادة النشطة في الشامبو، وقد تكون صلبة أو هلامية أو محلولاً شفافاً.
وضح المقصود بالمادة المزلقة في معجون الأسنان.
مادة مثل زيت البرافين تمنع تشقق المعجون وعدم ترسيب المواد مرة أخرى على السن أثناء الاستخدام.
علل: اشتهرت نابلس بصناعة الصابون.
لتوفر البيئة والظروف المناسبة، ومن أهمها وفرة زيت الزيتون، وهو المادة الأساسية في صناعة الصابون.
علل: يضاف هيبوكلوريت الصوديوم في الطريقة الساخنة.
للحصول على صابون أبيض.
اشرح آلية عمل الصابون في إزالة بقعة الزيت.
ينجذب الذيل اللاقطبي نحو الزيت، وينحل الرأس القطبي في الماء جاذباً معه الذيل فينجرف مع تيار الماء.
عدد المكونات الرئيسة لمعجون الأسنان.
مواد رابطة، منظفة وملمعة، مرطبة، مكسبات الطعم والرائحة، مزلقة، حافظة ومضادة للتسوس.
ملاحظة: سؤال درجة حرارة الطريقة الباردة (س٣ في الكتاب) غير واضح في ملف المصدر، لذا لم أدرجه.
الاختبار النهائي
اختبار مستقل من ٢٠ سؤالاً يغطي الفصل كله.
