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Biologia per il liceo/Le biomolecole/La saponificazione 2

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Preparazione del sapone schiumoso

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La reazione di saponificazione prevede una reazione di idrolisi alcalina con basi forti come NaOH o KOH.

Per la preparazione del sapone solido è previsto l'uso di NaOH.

La schiumosità è favorita da alcuni tipi di oli, come quello di cocco, di ricino, di palma (semi).

Verrà utilizzato il seguente mix di oli:

  • 75% olio di oliva (meglio se extravergine)
  • 20% olio di cocco (oppure olio di palmisto ovverosia di nocciolo di palma - no olio di palma normale)
  • 5% olio di ricino

Materiale

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Tabella uso pratico per fare saponette da 100 g con olio di oliva
per ottenere g mix di oli olio oliva

(V=m•1,092)

olio cocco olio ricino g di acqua g di NaOH mL olio esseniale
100 g sapone 68,5 g 51,4 13,7 3,4 22,6 9,4 2-3 gocce 1 saponetta
400 g sapone 274 g 206 55 13,5 90,5 37,5 alcune gocce 4 saponette
500 g sapone 342,5 257 68,5 17 113 47 2 mL 5 saponette
600 g sapone 411 308,5 82 20,5 135,5 56,5 6 saponette
2400 g sapone 1644 g 1234 g

V=1348 mL

329 g 81,5 g 542,5 g 226 g 9 mL 24 saponette
2600 g sapone 1781 g 1336,5 g

V=1459 mL

356 g 88,5 587,5 244,5 10 mL 26 saponette
3000 g sapone 2055 1542 g

V=1684 mL

411 102 678 282 30 saponette
3600 g sapone 2466 1850,5

V=2021 mL

493 122,5 813,5 338,5 36 saponette
  • Questa tabella considera il fatto di mettere un po' più olio rispetto alla soda caustica (+5%) onde evitare problemi (cosiddetto "sconto" o "super-fat")
  • Indicativamente, se si usano gli stampini di silicone da 112 mL (100 g) servono le quantità indicate in tabella (viene fuori una saponetta per alunno)
  • in questa tabella l'acqua è calcolata al 33% rispetto alla massa dell'olio ( come da valore minimo suggerito dai calcolatori sotto indicati, che propongono una percentuale compresa tra 33 e 38%);

Calcolatori

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Esistono siti che aiutano a calcolare le quantità da usare, come questo: http://www.soapcalc.net/calc/soapcalcwp.asp, o questo http://www.thesoapcalculator.com/, oppure app per smartphone come "Saponify soap Calculator"

Ci sono anche "tabelle di saponificazione" che mostrano la % in massa di idrossido da usare rispetto alla quantità di olio, qui sotto si riporta una tabella parziale (tabella completa). In queste tabelle non è considerato lo "sconto" o cosiddetto "super-fat", cioè il fatto di mettere un po' più olio rispetto all'idrossido per sicurezza.

TABELLA DI SAPONIFICAZIONE
100 g di olio di ... g di NaOH g di KOH note
oliva 13,4 19,0
girasole 13,4 19,1
mais 13,6 19,0
palma (seme) 14,1 19,8 rende più schiumoso
ricino 12,8 18,1 rende più schiumoso
cocco 19,0 25,8 rende più schiumoso

Strumentazione per una postazione

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  • piastra riscaldante;
  • bilancia;
  • becher grande (abbastanza grande, tipo 600-800-1000 mL, dipende da quanti alunni ci sono nel gruppo) dove fare la saponificazione;
  • becher medio (da 2-300 mL per fare la soluzione di NaOH)
  • spatole di acciaio e/o in silicone;
  • mixer elettrico (tipo minipimer)
  • bacchetta di vetro;
  • 2 termometri;
  • stampini in plastica, silicone, tetrapack o altri contenitori idonei a contenere il sapone (non alluminio)
  • vassoio di plastica rigido su cui mettere gli stampi di silicone
  • (opzionale) cartine indicatori di pH

Sicurezza

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Utilizzo di camice, occhialini, guanti e mascherina

Procedimento

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Dopo aver indossato le dotazioni di sicurezza:

  • assicurarsi che lo stampo sia pronto e del volume adeguato; mettere lo stampo (o gli stampi) sopra un supporto rigido (es. vassoio)
  • accendere la piastra riscaldante (per dopo)
  • pesare la soda caustica
  • pesare l'olio di oliva, di cocco e di ricino, aggiungendolo al becher grande
  • pesare l'acqua sul becher medio
  • versare le scaglie di idrossido di sodio nell'acqua; la reazione è esotermica, lasciare raffreddare fino a 45 °C (se si usano quantità piccole forse qualcosa in più tenendo conto di un più rapido raffreddamento)
  • mettere a riscaldare l'olio sulla piastra riscaldante, mescolando continuamente, e tenere controllata la temperatura, deve arrivare a 45 °C.
  • versare la soluzione di NaOH nel contenitore dell'olio (non sulla piastra riscaldante)
  • frullare col minipimer fino a che non si forma il "nastro", una specie di consistenza cremosa
  • aggiungere, se si vuole, qualche goccia di olio essenziale profumato e mescolare con la spatola di silicone
  • versare il sapone ottenuto nello stampino precedentemente predisposto
  • fare riposare qualche giorno (non al freddo)
  • tirare fuori dallo stampino il sapone (eventualmente tagliarlo nelle forme desiderate
  • avvolgere ciascuna saponetta in un po' di carta da pane e lasciarlo maturare almeno due mesi, girando le saponette ogni tanto

Fonti

http://wp.viverenaturalmente.net/sapone/2016/02/15/i-segreti-del-sapone-che-fa-schiuma/

https://latanadellecoidea.blogspot.com/2019/07/sapone-solido-la-ricetta-base.html

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