手工皂使用指南:皂垢的形成原理与清除方法
手工皂使用指南:皂垢的形成原理与清除方法
使用手工皂后,是否经常困扰于水槽、浴缸或瓷砖表面出现的白色或灰色残留物?这些残留物就是皂垢(soap scum)。皂垢不仅影响美观,还会让清洁变得更加困难。随着时间的累积,皂垢会变得顽固,难以去除,甚至可能堵塞排水管。因此,了解如何清除皂垢,以及如何制作出能减少皂垢的手工皂,是许多人的关注焦点。
皂垢是如何产生的?
皂垢(soap scum)是一种灰白色物质,通常出现在浴室的地板或磁砖表面。它是由肥皂与水中的钙离子(Ca2+)、镁离子(Mg2+)反应后形成的沉淀物,学名为脂肪酸钙及脂肪酸镁。如果自来水的水质较硬(俗称硬水),就越容易产生皂垢,这会导致肥皂的清洁力下降,主要是因为肥皂与硬水产生皂垢,使脂肪酸根浓度降低。
用化学反应式表示如下:
2 C17H35COO−Na+ + Ca2+ → (C17H35COO)2Ca + 2 Na+
(注:上述反应式以硬脂酸钠肥皂(C17H35COO−Na+)遇到钙离子(Ca2+)产生皂垢((C17H35COO)2Ca)为例)
如何去除皂垢?
- 使用酸性物质:用酸性物质(如白醋、柠檬酸、盐酸)擦拭皂垢,酸性成分可以促进脂肪酸钙的分解。当酸与皂垢(脂肪酸钙)反应生成脂肪酸与钙离子,比皂垢更容易被擦拭干净。
- 使用柠檬酸钠:柠檬酸钠在水中会解离成柠檬酸根离子与钠离子。柠檬酸根离子是一种螯合剂,能够吸引和抓住金属离子。通过柠檬酸根离子抓住钙离子,使皂垢(脂肪酸钙)分解出脂肪酸根离子,达到溶解皂垢的效果。
如何预防皂垢产生?
- 使用软水:可以安装过滤器,去除水中的钙离子、镁离子,使用肥皂时就不会产生皂垢。
- 使用合成清洁剂:合成清洁剂与肥皂都可以去除污垢,但两者的化学结构不同,合成清洁剂不会与肥皂产生皂垢。
- 在皂液中添加螯合剂:在制作肥皂时,可以加入螯合剂(如柠檬酸钠或EDTA)来抓住水中的钙离子与镁离子。这不仅能提高肥皂的起泡性能,还能减少皂垢的产生。此外,加入螯合剂还能降低油斑(DOS)产生的概率。
什么是柠檬酸钠?
也有人称其为柠檬酸三钠(Trisodium citrate,Na3C6H5O7),是柠檬酸的钠盐,可通过柠檬酸和氢氧化钠的酸碱中和制得。由于柠檬酸是一种具有3个羧基(R-COOH)的弱酸,因此柠檬酸的钠盐共有三种:Monosodium citrate(NaC6H7O7)、Disodium citrate(Na2C6H6O7)、Trisodium citrate(Na3C6H5O7)。
中文名称 | 英文名称 | 化学式 |
---|---|---|
柠檬酸 | Citric Acid | C6H8O7 |
柠檬酸二氢钠 | Monosodium citrate | NaC6H7O7 |
柠檬酸氢二钠 | Disodium citrate | Na2C6H6O7 |
柠檬酸钠(柠檬酸三钠) | Trisodium citrate | Na3C6H5O7 |
值得一提的是,柠檬酸及其柠檬酸钠盐易被生物分解,对水生生物毒性较弱,对人体健康危害低,而且目前柠檬酸的主要制程也是对环境友善。
如何添加柠檬酸钠预防皂垢?
根据参考文献建议,柠檬酸钠添加量为总油重的1~2%即可。实验显示,柠檬酸钠添加量为总油重的2%,所制成的肥皂能减少20%以上的皂垢生成率。综合建议,柠檬酸钠可添加总油重的2%。例如,若总油重为600克,柠檬酸钠就添加600×0.02=12克。
做皂时,没有柠檬酸钠可以用柠檬酸取代吗?
国中理化有学到:酸+碱→盐+水。柠檬酸钠就是柠檬酸+氢氧化钠产生的盐类,所以如果缺少柠檬酸钠,可以利用柠檬酸与氢氧化钠反应来制作。
C6H8O7+ 3 NaOH→Na3C6H5O7+ 3H2O
做皂的过程中本就会使用氢氧化钠,所以如果缺少柠檬酸钠,可以用柠檬酸取代,但需要额外添加氢氧化钠。由化学反应式推论所需额外添加氢氧化钠的量,若柠檬酸添加192克,则需要120克的氢氧化钠中和而产生柠檬酸钠,换算成比较好记的数字:若柠檬酸添加10克,则需要6.25克的氢氧化钠中和而产生柠檬酸钠,大家可以依照这个比例自行换算。
中文名称 | 英文名称 | 化学式 | 莫耳质量 |
---|---|---|---|
柠檬酸 | Citric Acid | C6H8O7 | 192 |
氢氧化钠 | sodium hydroxide | NaOH | 40 |
柠檬酸钠(柠檬酸三钠) | Trisodium citrate | Na3C6H5O7 | 258 |