Sabun ve Sabun Yapımı
Temizlik amacıyla kullanılan maddelerin en eskisi ve en iyilerinden biri sabundur. Sabun dışındaki
yapay temizlik maddelerine ise deterjan denir.
Bütün temizlik maddeleri suyu olduğu gibi yağları da kendilerine çekerek kirleri temizler. Kir dediğimiz şey genellikle kir parçacıklarıyla yağların bir karışımıdır ve bu yağlı karışım deriye, giysilere ve başka birçok maddenin yüzeyine sıkıca yapışır. Sabun suda çözündüğü zaman oluşan zarımsı köpük kirin içine işleyerek yağın kir parçacıklarıyla bağını gevşetir, kir parçacıklarının çevresini sararak onları bulundukları yüzeyden ayırır ve yıkama suyunun içinde asıltı durumunda kalmalarını sağlar.
Sabunun ilk kez ne zaman kullanıldığını kesin olarak bilmiyoruz; ama yağ ve odun külünden elde edilen bir tür ham sabunun binlerce yıl önce bilindiği ve denizci bir ulus olan Fenikeliler’in İÖ 6. yüzyılda bu sabunu Galya’ya getirdiği sanılmaktadır. Bu ilkel sabunun yapım yöntemi Galya’dan Almanya’ya, İspanya’ya ve İtalya’ya yayılmıştır. Romalılar sabun yapımını yarım yüzyıl sonra Galyalı ve Germen kavimlerinden öğrenmişlerdir. İS 800 dolaylarında Avrupa’daki başlıca sabun yapım merkezleri Fransa’da Marsilya (Marsilya banyo sabunu günümüzde de ünlüdür) ve İtalya’da Savona kentleriydi. İngiltere’de sabun yapımı 10. yüzyılda başladı. 12. yüzyılda Bristol’de birçok sabun yapımevi vardı. Yapılan koyu renkli ham sabunun hiç de çekici bir görünümü yoktu, ama gene de lüks bir maddeydi. İnsanların çok seyrek yıkandığı ortaçağda çamaşır yıkamak için kullanılan sabun evlerde yapılırdı. Kalıp sabun kullanımı ancak 19. yüzyılda günlük yaşama girebildi.
Sabun, bitkisel ya da hayvansal, katı ya da sıvı yağların bazı bazlarla kimyasal tepkimeye girmesiyle oluşur. Sabunlaştırma denen bu süreç, katı ya da sıvı yağlar sodyum hidroksit (sudkostik) ya da potasyum hidroksitle (potaskostik) kaynatılarak gerçekleştirilir.
Eskiden evlerde yapılan ham sabunlar, baz kaynağı olarak kullanılan odun küllerinin mutfaktaki artık yağlarla kaynatılmasıyla üretilirdi. Ocaktan çıkan odun külleri büyük bir fıçıda biriktirilir, fıçı dolduğu zaman üstten su dökülürdü. Fıçının dibindeki küçük deliklerden süzülen sıvı toplanarak yeniden fıçıya konur, sabun yapmaya elverişli derişik bir “küllü su” elde edilinceye kadar bu işlem sürdürülürdü. Sonra bu su, yağla birlikte gün boyunca kaynatılıp karıştırılırdı. Kazandaki artık su dışarı döküldükten sonra geriye cam macununa benzer yağlı bir kütle olarak sabun kalırdı.
Fransız kimyacıların iki büyük buluşu sabun yapımında çok daha temiz ve verimli bir yöntemin uygulanabilmesini sağladı. Bu iki buluştan ilki Nicolas Leblanc’ın 1790’da sofra tuzundan sodyum hidroksit elde etme yöntemini bulmasıydı. İkincisiyse Michel-Eugene Chevreul'ün 1816’da bitkisel ve hayvansal yağların yağ asitleri ve gliserinden oluştuğunu ortaya çıkarmasıydı.
Sabun hammaddesi olarak kullanılan yağlar, donyağı ve başka hayvansal yağlar, palmiye yağı, hindistancevizi yağı, soyafasulyesi yağı, zeytinyağı, pamuk yağı ve yenilemeyen bazı başka yağlardır.
Sabun Yapımı
Sabunun parti parti üretildiği geleneksel üretim yöntemi, katı ya da sıvı yağları büyük kazanlarda sodyum hidroksit çözeltisiyle kaynatmaya dayanır. Bir baz olan sodyum hidroksit, yağları yağ asitleri ve gliserine ayırır, sonra da yağ asitleriyle birleşerek sabunu oluşturur. Sabun oluştuktan sonra kazana derişik tuzlu su (salamura) eklenir; sabun yüzerek kazanın üstüne çıkar; gliserin ve başka katışkılar tuz çözeltisinde çözünerek sabundan ayrılır. Ama sabun yapımında bu sürecin birçok kez yinelenmesi gerekir ve bu günlerce sürer. Daha sonra tuz çözeltisinden ayrılan gliserin patlayıcı madde, boya, vernik ve başka birçok maddenin yapımında kullanılır.
Günümüzde uygulanan sabun yapım yöntemleri büyük ölçüde otomatik olarak denetlenen kesintisiz süreçlere dayanır. Çok karmaşık bir teknoloji kullanılarak üretim süresi birkaç saate indirilmiştir. En son geliştirilen bir sabun yapım yönteminde, sabunlaştırma işleminden önce, yağlar hidrolizleme kabı denen basınçlı bir kapta yağ asitlerine ve gliserine ayrılır. Bir katalizörle karıştırılmış sıcak yağlar hidrolizleme kabına alttan pompalanır. (Katalizörler bir kimyasal tepkimeyi kolaylaştıran, ama kendisi tepkimeye girmeyen maddelerdir.) Hidrolizleme kabına üstten de sıcak su pompalanır. Kaptaki sıcaklık 230°C, basınç 40 atmosferdir. Gliserinden ayrılan yağ asitleri kabın üstüne çıkar ve borularla kaptan alınır; oluşan gliserin ve su da kabın dibinden çekilir. Daha sonra arıtılan yağ asitleri belirli miktarda bazla karıştırılarak sabun yapılır.
Sabunun Biçimlendirilmesi
Sıcak sıvı sabun, parfüm ve renk maddeleri gibi katkı maddeleriyle karıştırılmak üzere bir kaba pompalanır. Daha sonra, elde edilmek istenen sabunun türüne göre son işlemlerden geçirilerek kalıp sabun, toz sabun, tuvalet sabunu gibi değişik biçimlerde sabunlar elde edilir. Tuvalet sabunu yapmak için, parfüm ve renk maddeleri eklenen sıcak sıvı sabun, su soğutmalı merdanelerden geçirilerek ince şeritler biçiminde kurutulur. Sonra dev bir sosis makinesine benzeyen güçlü makinelerde basınç altında, istenen biçimde sabun çubukları oluşturulur. Daha sonra bunlar kesilerek sabun kalıpları yapılır. Bu biçimlendirme yöntemi, kenarları çıkarılabilen bir kapta soğutularak katılaştırılan sabunun daha sonra tellerle kesildiği geleneksel biçimlendirme yönteminin yerini büyük ölçüde almıştır. Sabun tozu, sıcak sabunun özel olarak tasarlanmış kulelerde hava akımının içine püskürtülmesiyle elde edilir.
Deterjanlar
Deterjanlar 1940’lardan bu yana büyük ölçeklerde üretilmektedir. Bu deterjanların ana hammaddesi yenilebilir doğal yağlar değil, petrol ürünleri ve kömürden elde edilen yan ürünlerdir. Sert ya da tuzlu sularda iyi köpürebilen, dokumalardan ya da yemek kaplarından kolayca yıkanıp giden ve sabunun yetersiz kaldığı durumlarda kullanılabilen özel deterjanlar yapılmıştır.
Toz ya da sıvı birçok deterjan türü yapılmış, bunlar evlerde ve fabrikalarda sabunun yerini almıştır. Deterjanların kullanıldığı birçok başka alan da vardır. Dokuma, deri, kâğıt ve kozmetik sanayileri gibi çeşitli sanayi dallarında temizleme maddesi olarak kullanılan birçok deterjan vardır. Günümüzde yeni deterjan türleri de geliştirilmektedir.
