從“手工皂”到“廚房廢油變廢為寶”

張?zhí)m芬

摘要：通過DIY手工皂，開展學生小課題研究，讓學生學習皂化反應，走進實驗室探究皂化反應的實驗條件，制作出能夠使用的皂基。利用探究出來的實驗條件最后能將廚房廢油通過皂化反應變廢為寶，制作成土肥皂。

關(guān)鍵詞：手工皂；皂化反應；變廢為寶

文章編號：1008-0546（2017）06-0091-02 中圖分類號：G633.8 文獻標識碼：B

doi：10.3969/j.issn.1008-0546.2017.06.027

化學實驗是初、高中生學習化學的最初動力，也是維持學生持續(xù)學習知識的最有效的途徑和方法。在完成課本的實驗外，開發(fā)一些課外小實驗對學生更具有吸引力，更能夠讓學生愛上化學。我校是上海郊區(qū)一所普通高中，學生在文化課的學習方面，學習動力不足，部分學生存在厭學的現(xiàn)象，為了提高學習興趣和培養(yǎng)學生的動手操作能力，作為化學老師，筆者開展了“百變肥皂”這一小課題研究，并招募了五名同學共同參與。本課題也是積極響應我校的“人文為本，適向發(fā)展”這一教育理念。本課題小組開展了近一個學期的時間，從DIY手工皂開始，制作了不同外形、不同顏色和不同香型的手工皂；然后開展了通過皂化反應制作皂基的艱難探究歷程，學會了控制變量法尋找皂化反應最佳的質(zhì)量比例，學會了皂化反應后的鹽析、洗滌、干燥等后續(xù)處理，最后能將此技能應用到解決廚房廢油上，將廚房廢油變廢為寶。以下是我們課題研究小組開展的具體內(nèi)容。

一、制作手工皂

自己DIY手工皂越來越流行，可以做出不同的色彩，也可以做出不同的形狀，還可以做出不同用途的手工皂。通過直接購買手工皂的原料，按照制作教程讓學生體驗自己制作肥皂的樂趣，讓他們發(fā)揮想象力，做出屬于自己的手工皂。

制作過程：加熱融化皂基250g，當其完全融化時呈現(xiàn)無色透明粘稠液體，加入0.5mL精油，攪拌均勻，再加入2到3滴黃色或紅色色素，攪拌均勻，趁熱倒入硅膠模具，皂液冷卻時逐漸變硬，放置一天后即可脫模，根據(jù)模具的形狀而呈現(xiàn)不同的外形。然后將其放置在干燥通風處一個星期，即可使用。通過DIY手工皂，讓同學們體驗了手工皂的制作樂趣，也鍛煉了同學們的動手能力。在制作手工皂的同時，學習到有關(guān)皂基的基本知識。直接購買的皂基為無色透明固體，是由椰子油、棕櫚油、椰子果油等多種油皂化而成，pH呈弱堿性，對皮膚無刺激。該皂基可以反復熔化、冷卻，加入精油制作成精油皂。制成的手工皂可以直接使用，泡沫細膩，可用于潔面、沐浴等。還可以往其中添加牛奶或花粉，制成不同香型的手工皂，以下是同學們手工皂的部分圖片展示。

二、制作土肥皂

手工皂制作簡單并充滿趣味，讓學生有了做肥皂的成功體驗，充分發(fā)揮了同學們的想象力，調(diào)動了同學們的動手能力，但是制作的成本較高，皂基又是如何制作的呢？我們的高中課本上沒有相關(guān)的知識，而肥皂又是我們生活中最常見的洗滌用品，讓我們的小科研人員查閱資料，并學習相關(guān)內(nèi)容，學習到油脂與堿反應生成硬脂酸鈉和甘油，該反應稱之為皂化反應。反應所得的皂液經(jīng)鹽析、洗滌、干燥成型后稱為皂基，再繼續(xù)加工成為不同形狀和不同功能的肥皂。知道了反應原理，讓我們小科研人員制定出制取皂基所需要的化學試劑和反應儀器，具體的實驗步驟和注意事項，然后師生一起到實驗室進行實驗。

皂化反應初看很簡單，但是在具體的實驗過程中，同學們遇到了很多的困難，油脂和堿的比例是多少、反應的溫度是多少、如何檢驗油脂皂化反應是否完全、鹽析的時候加入多少的鹽、如何洗滌出過量的堿、皂基如何干燥處理、最后的肥皂如何保存。根據(jù)遇到的問題設(shè)計出解決的辦法，通過控制變量尋找最佳的實驗條件。通過查閱資料并進行多次對比試驗最終確定實驗方案為：20g氫氧化鈉加入45mL水中配成溶液，加熱到50℃，加入200mL的食用油和25mL無水酒精，不斷攪拌直至混合物粘稠，再向其中慢慢加入150mL熱的飽和食鹽溶液，邊加邊攪拌。靜置，肥皂鹽析上浮，冷卻后用濾紙過濾、凝固后放置一星期后取出，再將皂基加熱融化，趁熱注入磨具，冷卻放置在通風干燥處，讓肥皂繼續(xù)熟化，一個月后即可使用。在皂化反應中，由于油脂是不飽和脂肪酸的混合物，含量不確定，所以加入堿的量稍過量，確保油脂皂化完全，實驗過程中加熱可以提高皂化的程度。由于油脂在水溶液中的溶解度較小，而油脂易溶于酒精，所以加入適量的酒精，提高油脂在水中的溶解度，使油脂能更充分地與堿反應。

圖2是皂化反應干燥處理時，表面變硬發(fā)白，并有一定的紋理，將其切開，其內(nèi)部較軟、潮濕、呈現(xiàn)黃色，有滑膩感，為圖3。繼續(xù)放置一段時間，硬度增加，將其重塑定型，為圖4所示。每隔一個星期采集少量肥皂樣品，溶于水中檢測其堿性，當其堿性小于8時，即可使用。

直接購買皂基制作手工皂體驗的是肥皂外形的變化，而自己在實驗室制作皂基卻是體驗了一次化工生產(chǎn)的科學性和復雜性。一個簡單的化學反應要轉(zhuǎn)化成實際的工業(yè)生產(chǎn)，需要考慮諸多要素。高中生能夠迅速學習并掌握某一個化學反應，但很少有機會將學到的化學反應和實際的化工生產(chǎn)聯(lián)系起來。我們的食用油不是純凈物，皂化反應也是油脂與堿反應的統(tǒng)稱，制作的肥皂也是多種成分的混合物。當我們有限的知識遇到現(xiàn)實復雜情況時，如何學會處理。在這次制皂基的一系列實驗過程中，同學們學到的知識遠大于一個化學方程式。

三、廚房廢油變廢為寶

在制作土肥皂的實驗過程中，讓我們的小科研人員掌握了肥皂的反應原理和具體的實驗過程，體驗到了科學實驗的嚴謹性和復雜性。學會了制作皂基后對我們的生活又有什么幫助呢？地溝油，曾經(jīng)在新聞報道里活躍的名詞，現(xiàn)在有關(guān)地溝油重新回到餐桌的報道少了，但是廚房里每天產(chǎn)生的廢油還在繼續(xù)，絕大多數(shù)情況下還是直接將其倒進下水管道中。這不僅是油脂的浪費，長此以往就會造成下水管道堵塞，更會使地下水污染。利用我們制作肥皂的技術(shù)，發(fā)動同學們回家收集廚房廢油。抽油煙機下的廢油、煎炸食物后的二次油、過期變質(zhì)的色拉油、動物脂肪熬制的油等等。收集達到一定量后，利用我們制肥皂的技術(shù)將其制作成土肥皂。

本小課題組經(jīng)過一個學期的研究，我們的小科研人員首先收獲了很多的肥皂，有漂亮的手工皂，也有自己制作的土肥皂；其次我們學習掌握了肥皂的反應原理和制作工藝。掌握了皂化反應的實驗條件，師生一起收集廚房廢油，繼續(xù)優(yōu)化我們的制肥皂技術(shù)，將收集來的廢油制成肥皂，并在校園里展示我們的肥皂，最后將我們的“廚房廢油變廢為寶”的技術(shù)傳授給廣大師生和我們身邊的人。

這是師生開展的一次研究活動，增進了師生之間的交流和感情。師生一起走出課堂，走進實驗室，制作的肥皂能夠真正使用上，這樣的學習生活充滿樂趣，同學們也非常愿意參與。

參考文獻

[1] 張芳.正交實驗優(yōu)選廢油制肥皂的方法[J].中學化學教學參考，2016，4

[2] 張勇.油脂皂化反應實驗改進[J].課程教育研究，2013，8