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Fette und tenside

Verseifung von fetten und tenside

Alltagsbedeutung synthetischer tenside

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13. März 2021

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Seife und Verseifung: Grundlagen und Mechanismen

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lernstuff

@abitogo

Die Verseifung ist ein faszinierender chemischer Prozess, bei dem Fette... Mehr anzeigen

Menge an Kaliumhydroxid in [mg], die gebraucht wird um Aussage über mittlere Länge der Fettsäurereste in dem verseiften Fett. → Je kleiner d

Verseifungszahl und Grundlagen der Seifenherstellung

Verseifungszahl einfach erklärt

Die Verseifungszahl gibt an, wie viele Milligramm Kaliumhydroxid benötigt werden, um 1g Fett vollständig zu verseifen. Sie macht eine wichtige Aussage über die mittlere Kettenlänge der Fettsäurereste:

  • Je kleiner die durchschnittliche Kettenlänge der Fettsäurereste, desto mehr Fettmoleküle sind in 1g Fett enthalten
  • Bei kürzeren Ketten müssen mehr Esterbindungen gespalten werden
  • Dies erfordert mehr Kaliumhydroxid KOHKOH pro Gramm Fett
  • Daher gilt: Je höher die Verseifungszahl, desto kürzer die Fettsäureketten

Wichtiger Begriff: Die Verseifungszahl ist ein zentraler Parameter bei der Seifenherstellung und variiert je nach verwendetem Öl. Beispielsweise hat Kokosfett eine hohe Verseifungszahl etwa250etwa 250, während Olivenöl eine niedrigere Verseifungszahl etwa190etwa 190 aufweist.

Was ist Seife?

Seifen sind chemisch gesehen Salze von Fettsäuren, hauptsächlich Natrium- oder Kaliumsalze. Ihre Struktur lässt sich wie folgt darstellen:

  • Natriumsalze: R-COONa⁺
  • Kaliumsalze: R-COOK⁺

Die Herstellung erfolgt durch die Verseifung von Fetten mit Natronlauge oder Kalilauge:

Fett + Lauge → Glycerin + Seife

Dabei entstehen zwei Arten von Seifen:

  • Fett + Natronlauge → feste Kernseife
  • Fett + Kalilauge → weiche Schmierseife

Die chemische Reaktion lässt sich vereinfacht darstellen:

Fett + 3H₂O + 3NaOH → Glycerin + 3 Fettsäuresalze (Seife)

Verseifung: Bei der Verseifung handelt es sich um eine alkalische Hydrolyse von Estern. Speziell bei Fetten werden die Esterbindungen zwischen Glycerin und den Fettsäuren gespalten, wodurch Glycerin und die Salze der entsprechenden Fettsäuren entstehen.

Menge an Kaliumhydroxid in [mg], die gebraucht wird um Aussage über mittlere Länge der Fettsäurereste in dem verseiften Fett. → Je kleiner d

Struktur und Eigenschaften von Seifen

Aufbau der Seife

Seifen haben einen charakteristischen amphiphilen Aufbau, der für ihre Reinigungswirkung entscheidend ist:

  • Polarer Teil hydrophilesKo¨pfchenhydrophiles Köpfchen: Die Carboxylatgruppe COO−Na+/K+COO⁻Na⁺/K⁺
  • Unpolarer Teil lipophilesSchwa¨nzchenlipophiles Schwänzchen: Der langkettige Alkylrest

Merke: Der Begriff "amphiphil" bedeutet, dass Seifenmoleküle sowohl wasserliebende hydrophilehydrophile als auch fettliebende lipophilelipophile Eigenschaften besitzen. Diese Doppelnatur ermöglicht es Seifen, als Brücke zwischen Wasser und Schmutz zu fungieren.

Nachteile von Seifen

Trotz ihrer guten Reinigungseigenschaften haben Seifen einige Nachteile:

  • Schädigung von Naturfasern: Seifenlösungen reagieren basisch und können säurehaltige Fasern wie Wolle und Seide angreifen
  • Probleme mit hartem Wasser: Calcium-Ionen im harten Wasser bilden mit Seifen-Anionen schwerlösliche Kalkseifen nach der Reaktion: 2R-COO⁻ + Ca²⁺ → R−COOR-COO₂Ca
  • Austrocknung der Haut: Seife entfernt auch den natürlichen Fettfilm der Haut

Vorteile von Seifen

Seifen bieten dennoch zahlreiche Vorteile:

  • Gute biologische Abbaubarkeit im Vergleich zu vielen synthetischen Tensiden
  • Verträglichkeit: Reine Seifen z.B.ausOliveno¨lz.B. aus Olivenöl werden von den meisten Menschen gut vertragen
  • Kostengünstig in der Herstellung
  • Gute Schaumbildung durch die amphiphile Struktur

Verseifungsprozess

Die Verseifung kann auf zwei Wegen erfolgen:

  • Saure Verseifung: Verwendung von Wasser als schwaches Nucleophil mit Säurekatalyse
  • Basische Verseifung: Verwendung von OH⁻ als starkes Nucleophil klassischeMethodeklassische Methode

Bei beiden Verfahren entsteht Glycerin, bei der basischen Verseifung zusätzlich die Salze der Fettsäuren SeifenSeifen.

Verseifungsmechanismus: Bei der basischen Verseifung mit Natronlauge NaOHNaOH greifen die Hydroxid-Ionen OH−OH⁻ die Carbonylgruppen der Ester an. Dies führt zur Spaltung der Esterbindung und bildet Carboxylat-Ionen, die mit Natrium-Ionen die Seife bilden.



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Google Play

Die App ist sehr leicht und gut gestaltet. Habe bis jetzt alles gefunden, nachdem ich gesucht habe und aus den Präsentationen echt viel lernen können! Die App werde ich auf jeden Fall für eine Klassenarbeit verwenden! Und als eigene Inspiration hilft sie natürlich auch sehr.

Stefan S

iOS user

Diese App ist wirklich echt super. Es gibt so viele Lernzettel und Hilfen, […]. Mein Problemfach ist zum Beispiel Französisch und die App hat mega viel Auswahl für Hilfe. Dank dieser App habe ich mich in Französisch verbessert. Ich würde diese jedem weiterempfehlen.

Samantha Klich

Android user

Wow ich bin wirklich komplett baff. Habe die App nur mal so ausprobiert, weil ich es schon oft in der Werbung gesehen habe und war absolut geschockt. Diese App ist DIE HILFE, die man sich für die Schule wünscht und vor allem werden so viele Sachen angeboten, wie z.B. Ausarbeitungen und Merkblätter, welche mir persönlich SEHR weitergeholfen haben.

Anna

iOS user

Ich finde Knowunity so grandios. Ich lerne wirklich für alles damit. Es gibt so viele verschiedene Lernzettel, die sehr gut erklärt sind!

Jana V

iOS user

Ich liebe diese App sie hilft mir vor jeder Arbeit kann Aufgaben kontrollieren sowie lösen und ist wirklich vielfältig verwendbar. Man kann mit diesem Fuchs auch normal reden so wie Probleme im echten Leben besprechen und er hilft einem. Wirklich sehr gut diese App kann ich nur weiter empfehlen, gerade für Menschen die etwas länger brauchen etwas zu verstehen!

Lena M

Android user

Ich finde Knowunity ist eine super App. Für die Schule ist sie ideal , wegen den Lernzetteln, Quizen und dem AI. Das gute an AI ist , dass er nicht direkt nur die Lösung ausspuckt sondern einen Weg zeigt wie man darauf kommt. Manchmal gibt er einem auch nur einen Tipp damit man selbst darauf kommt . Mir hilft Knowunity persönlich sehr viel und ich kann sie nur weiterempfehlen ☺️

Timo S

iOS user

Die App ist einfach super! Ich muss nur in die Suchleiste mein Thema eintragen und ich checke es sehr schnell. Ich muss nicht mehr 10 YouTube Videos gucken, um etwas zu verstehen und somit spare ich mir meine Zeit. Einfach zu empfehlen!!

Sudenaz Ocak

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Diese App hat mich echt verbessert! In der Schule war ich richtig schlecht in Mathe und dank der App kann ich besser Mathe! Ich bin so dankbar, dass ihr die App gemacht habt.

Greenlight Bonnie

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Ich benutze Knowunity schon sehr lange und meine Noten haben sich verbessert die App hilft mir bei Mathe,Englisch u.s.w. Ich bekomme Hilfe wenn ich sie brauche und bekomme sogar Glückwünsche für meine Arbeit Deswegen von mir 5 Sterne🫶🏼

Julia S

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Also die App hat mir echt in super vielen Fächern geholfen! Ich hatte in der Mathe Arbeit davor eine 3+ und habe nur durch den School GPT und die Lernzettek auf der App eine 1-3 in Mathe geschafft…Ich bin Mega glücklich darüber also ja wircklich eine super App zum lernen und es spart sehr viel Heit dass man mehr Freizeit hat!

Marcus B

iOS user

Mit dieser App hab ich bessere Noten bekommen. Bessere Lernzettel gekriegt. Ich habe die App benutzt, als ich die Fächer nicht ganz verstanden habe,diese App ist ein würcklich GameChanger für die Schule, Hausaufgaben

Sarah L

Android user

Hatte noch nie so viel Spaß beim Lernen und der School Bot macht super Aufschriebe die man Herunterladen kann total Übersichtlich und Lehreich. Bin begeistert.

Hans T

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Die App ist sehr leicht und gut gestaltet. Habe bis jetzt alles gefunden, nachdem ich gesucht habe und aus den Präsentationen echt viel lernen können! Die App werde ich auf jeden Fall für eine Klassenarbeit verwenden! Und als eigene Inspiration hilft sie natürlich auch sehr.

Stefan S

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Die Verseifung ist ein faszinierender chemischer Prozess, bei dem Fette in Seife umgewandelt werden - ein Alltagsprodukt mit jahrtausendealter Geschichte. In diesem Prozess werden Ester (Fette) durch Basen wie Natronlauge oder Kalilauge gespalten, wobei Glycerin und Salze der Fettsäuren entstehen.... Mehr anzeigen

Menge an Kaliumhydroxid in [mg], die gebraucht wird um Aussage über mittlere Länge der Fettsäurereste in dem verseiften Fett. → Je kleiner d

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Verseifungszahl und Grundlagen der Seifenherstellung

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Die Verseifungszahl gibt an, wie viele Milligramm Kaliumhydroxid benötigt werden, um 1g Fett vollständig zu verseifen. Sie macht eine wichtige Aussage über die mittlere Kettenlänge der Fettsäurereste:

  • Je kleiner die durchschnittliche Kettenlänge der Fettsäurereste, desto mehr Fettmoleküle sind in 1g Fett enthalten
  • Bei kürzeren Ketten müssen mehr Esterbindungen gespalten werden
  • Dies erfordert mehr Kaliumhydroxid KOHKOH pro Gramm Fett
  • Daher gilt: Je höher die Verseifungszahl, desto kürzer die Fettsäureketten

Wichtiger Begriff: Die Verseifungszahl ist ein zentraler Parameter bei der Seifenherstellung und variiert je nach verwendetem Öl. Beispielsweise hat Kokosfett eine hohe Verseifungszahl etwa250etwa 250, während Olivenöl eine niedrigere Verseifungszahl etwa190etwa 190 aufweist.

Was ist Seife?

Seifen sind chemisch gesehen Salze von Fettsäuren, hauptsächlich Natrium- oder Kaliumsalze. Ihre Struktur lässt sich wie folgt darstellen:

  • Natriumsalze: R-COONa⁺
  • Kaliumsalze: R-COOK⁺

Die Herstellung erfolgt durch die Verseifung von Fetten mit Natronlauge oder Kalilauge:

Fett + Lauge → Glycerin + Seife

Dabei entstehen zwei Arten von Seifen:

  • Fett + Natronlauge → feste Kernseife
  • Fett + Kalilauge → weiche Schmierseife

Die chemische Reaktion lässt sich vereinfacht darstellen:

Fett + 3H₂O + 3NaOH → Glycerin + 3 Fettsäuresalze (Seife)

Verseifung: Bei der Verseifung handelt es sich um eine alkalische Hydrolyse von Estern. Speziell bei Fetten werden die Esterbindungen zwischen Glycerin und den Fettsäuren gespalten, wodurch Glycerin und die Salze der entsprechenden Fettsäuren entstehen.

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Struktur und Eigenschaften von Seifen

Aufbau der Seife

Seifen haben einen charakteristischen amphiphilen Aufbau, der für ihre Reinigungswirkung entscheidend ist:

  • Polarer Teil hydrophilesKo¨pfchenhydrophiles Köpfchen: Die Carboxylatgruppe COO−Na+/K+COO⁻Na⁺/K⁺
  • Unpolarer Teil lipophilesSchwa¨nzchenlipophiles Schwänzchen: Der langkettige Alkylrest

Merke: Der Begriff "amphiphil" bedeutet, dass Seifenmoleküle sowohl wasserliebende hydrophilehydrophile als auch fettliebende lipophilelipophile Eigenschaften besitzen. Diese Doppelnatur ermöglicht es Seifen, als Brücke zwischen Wasser und Schmutz zu fungieren.

Nachteile von Seifen

Trotz ihrer guten Reinigungseigenschaften haben Seifen einige Nachteile:

  • Schädigung von Naturfasern: Seifenlösungen reagieren basisch und können säurehaltige Fasern wie Wolle und Seide angreifen
  • Probleme mit hartem Wasser: Calcium-Ionen im harten Wasser bilden mit Seifen-Anionen schwerlösliche Kalkseifen nach der Reaktion: 2R-COO⁻ + Ca²⁺ → R−COOR-COO₂Ca
  • Austrocknung der Haut: Seife entfernt auch den natürlichen Fettfilm der Haut

Vorteile von Seifen

Seifen bieten dennoch zahlreiche Vorteile:

  • Gute biologische Abbaubarkeit im Vergleich zu vielen synthetischen Tensiden
  • Verträglichkeit: Reine Seifen z.B.ausOliveno¨lz.B. aus Olivenöl werden von den meisten Menschen gut vertragen
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  • Gute Schaumbildung durch die amphiphile Struktur

Verseifungsprozess

Die Verseifung kann auf zwei Wegen erfolgen:

  • Saure Verseifung: Verwendung von Wasser als schwaches Nucleophil mit Säurekatalyse
  • Basische Verseifung: Verwendung von OH⁻ als starkes Nucleophil klassischeMethodeklassische Methode

Bei beiden Verfahren entsteht Glycerin, bei der basischen Verseifung zusätzlich die Salze der Fettsäuren SeifenSeifen.

Verseifungsmechanismus: Bei der basischen Verseifung mit Natronlauge NaOHNaOH greifen die Hydroxid-Ionen OH−OH⁻ die Carbonylgruppen der Ester an. Dies führt zur Spaltung der Esterbindung und bildet Carboxylat-Ionen, die mit Natrium-Ionen die Seife bilden.

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Stefan S

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Diese App ist wirklich echt super. Es gibt so viele Lernzettel und Hilfen, […]. Mein Problemfach ist zum Beispiel Französisch und die App hat mega viel Auswahl für Hilfe. Dank dieser App habe ich mich in Französisch verbessert. Ich würde diese jedem weiterempfehlen.

Samantha Klich

Android user

Wow ich bin wirklich komplett baff. Habe die App nur mal so ausprobiert, weil ich es schon oft in der Werbung gesehen habe und war absolut geschockt. Diese App ist DIE HILFE, die man sich für die Schule wünscht und vor allem werden so viele Sachen angeboten, wie z.B. Ausarbeitungen und Merkblätter, welche mir persönlich SEHR weitergeholfen haben.

Anna

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Ich finde Knowunity so grandios. Ich lerne wirklich für alles damit. Es gibt so viele verschiedene Lernzettel, die sehr gut erklärt sind!

Jana V

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Ich liebe diese App sie hilft mir vor jeder Arbeit kann Aufgaben kontrollieren sowie lösen und ist wirklich vielfältig verwendbar. Man kann mit diesem Fuchs auch normal reden so wie Probleme im echten Leben besprechen und er hilft einem. Wirklich sehr gut diese App kann ich nur weiter empfehlen, gerade für Menschen die etwas länger brauchen etwas zu verstehen!

Lena M

Android user

Ich finde Knowunity ist eine super App. Für die Schule ist sie ideal , wegen den Lernzetteln, Quizen und dem AI. Das gute an AI ist , dass er nicht direkt nur die Lösung ausspuckt sondern einen Weg zeigt wie man darauf kommt. Manchmal gibt er einem auch nur einen Tipp damit man selbst darauf kommt . Mir hilft Knowunity persönlich sehr viel und ich kann sie nur weiterempfehlen ☺️

Timo S

iOS user

Die App ist einfach super! Ich muss nur in die Suchleiste mein Thema eintragen und ich checke es sehr schnell. Ich muss nicht mehr 10 YouTube Videos gucken, um etwas zu verstehen und somit spare ich mir meine Zeit. Einfach zu empfehlen!!

Sudenaz Ocak

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Diese App hat mich echt verbessert! In der Schule war ich richtig schlecht in Mathe und dank der App kann ich besser Mathe! Ich bin so dankbar, dass ihr die App gemacht habt.

Greenlight Bonnie

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Ich benutze Knowunity schon sehr lange und meine Noten haben sich verbessert die App hilft mir bei Mathe,Englisch u.s.w. Ich bekomme Hilfe wenn ich sie brauche und bekomme sogar Glückwünsche für meine Arbeit Deswegen von mir 5 Sterne🫶🏼

Julia S

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Also die App hat mir echt in super vielen Fächern geholfen! Ich hatte in der Mathe Arbeit davor eine 3+ und habe nur durch den School GPT und die Lernzettek auf der App eine 1-3 in Mathe geschafft…Ich bin Mega glücklich darüber also ja wircklich eine super App zum lernen und es spart sehr viel Heit dass man mehr Freizeit hat!

Marcus B

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Mit dieser App hab ich bessere Noten bekommen. Bessere Lernzettel gekriegt. Ich habe die App benutzt, als ich die Fächer nicht ganz verstanden habe,diese App ist ein würcklich GameChanger für die Schule, Hausaufgaben

Sarah L

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Hatte noch nie so viel Spaß beim Lernen und der School Bot macht super Aufschriebe die man Herunterladen kann total Übersichtlich und Lehreich. Bin begeistert.

Hans T

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