Seife aus Pflanzenöl - Lösungshinweise

Arbeitsaufträge

1. Benenne die Komponenten des Gemischs "Pflanzenöl" in korrekter chemischer Fachsprache.
   Glycerintricarbonsäureester

2. Benenne den chemischen Stoff "Seife" in korrekter chemischer Fachsprache.
   Natriumsalz einer Fettsäure

3. ...

4. Beschreibe die Reaktion von Seife mit Wasser. Beschreibe einen Nachweis für diese Reaktion.
   Seife reagiert als Base mit Wasser, indem das Fettsäureanion ein Proton aufnimmt. Man kann mit einem Indikator nachweisen, dass die Lösung alkalisch wird.

5. Beschreibe die Rolle des Brennspiritus.
   Der Brennspiritus ist teils polar, teils unpolar. Er löst sowohl das unpolare Pflanzenöl als auch das polare Salz Natriumhydroxid, so dass die beiden gut reagieren können.

Hintergrundinformation

Seife wird aus Öl bzw. Fett gemacht. Dies sind Gemische aus Estern des Dreifachalkohols Glycerin mit 3 Fettsäuremolekülen. Die chemische Grundstruktur von Fetten und Ölen ist also die gleiche. Als Fett bezeichnet man ein Gemisch, was bei Zimmertemperatur fest ist, als Öl eines, das bei Zimmertemperatur flüssig ist. Die Schmelztemperatur hängt dabei ab von den speziellen Fettsäuren, die mit dem Glycerin verestert sind. Bspw. enthält Öl mit einer niedrigen Schmelztemperatur mehr Fettsäuren mit Doppelbindungen zwischen C-Atomen ("ungesättigte" Fettsäuren), Fett mit einer hohen Schmelztemperatur v.a. Fettsäuren ohne Doppelbindungen ("gesättigte" Fettsäuren).

Bei der Seifenherstellung lässt man das Öl mit einer alkalischen Lauge reagieren, bspw. Natronlauge. Dabei reagiert die Esterbindung mit einem Hydroxid-Ion (OH-). Dadurch entstehen Glycerin und die Salze der Fettsäuren, die man als "Seifen" bezeichnet.

Diese Herstellung ist schon in einer sumerischen Keilschrift um 2500 v. Chr. beschrieben: 1 Liter Öl und die fünfeinhalbfache Menge Pottasche. Pottasche ist Pflanzenasche mit einem hohen Gehalt von Kaliumcarbonat, wie sie bspw. bei der Verbrennung von Tannenzapfen entsteht. Kaliumcarbonat reagiert alkalisch in Wasser, dabei entstehen Hydroxid-Ionen, die mit den Ölmolekülen reagieren. Allerdings verwendeten die Sumerer die Seife nicht zum Waschen, sondern als Heilmittel bei Verletzungen. Erst die Römer verwendeten dann ab der Zeitenwende Seife zum Waschen.

Die harte Kernseife besteht aus den Natriumsalzen, die weiche Schmierseife aus den Kaliumsalzen von Fettsäuren.

Seifen reagieren alkalisch in Wasser, da die Fettsäureanionen mit Wasser teilweise zur Fettsäure und OH^--Ionen reagieren.

Außerdem reagieren sie mit hartem Wasser zu in Wasser unlöslichen "Kalkseifen", das sind die Magnesium- und Calciumsalze der Fettsäuren. Dadurch geht ihre Waschkraft verloren.

Ein wichtiger vorteil von Seifen gegenüber synthetischen Tensiden ist ihre gute biologische Abbaubarkeit.