Sabun Nedir?

Sabun Nedir?

Temizliği ve saflığı hatırlatan sabun, günlük yaşantımızın önemli bir parçası olmuştur. Eski çağlardan günümüze kadar uzanan temizlik alışkanlığının ana maddesi olan sabun nedir? Sabun uzun zincirli organik yağ asitlerinin Na veya K tuzlarıdır.

Sabun’un Tarihçesi

Temizliğin Başlangıcı

İnsan temizliğinin başlangıcı tarih öncesi zamanlara kadar uzanır. Su, yaşam için vazgeçilmez bir madde olduğundan beri, ilk insan toplulukları devamlı su kenarlarında yaşadılar.

Eski zamanlardan kalma bir Roma masalına göre ise sabunu ilk defa Tiber Nehri kıyısında yaşayan kadınlar keşfetmiş. Hayvanların kurban edildiği Sapo Dağı’nın kıyısında bulunan Tiber Nehri’nde çamaşırlarını yıkayan kadınlar, hayvanların kurban edildiği dönemlerde çamaşırlarını eskiye oranla daha az çaba sarf ederek temizlediklerini fark ettiler. Çünkü hayvanların kurban edildiği Sapo Dağı’ndan Tiber Nehri’ne, yağmurla birlikte hayvan yağları ve odun külleri karışıyordu. Bu karışım ise, bayanların çamaşır günü için hoş bir hediye oluyordu.

Sabun ne zaman bulundu?

Sabunun kendisi hiçbir zaman gerçekten bulunmamıştır, fakat yağsı maddeler ve alkali karışımlarından yavaş yavaş geliştirilmişlerdir. Geçmişi M.Ö. altı binlere kadar uzanan sabun kullanımı, zamanla günlük yaşantımızın önemli bir parçası haline geldi.

Sabun niteliği taşıyan maddelerle ilgili ilk yazılı belge ise, Mezopotamya’da M.Ö. 2800 yılından kalma kil tabletleridir. Bu tabletlerde, küllerle yağları kaynatarak elde edilen bir maddeden söz ediliyor. Bu da bir sabun yapma metodudur.

Fransız Kimyacı Michel Eugene Chevreul

19 yy.’a kadar sabunun yağ ve alkalinin mekanik bir karışımı olduğu sanılmaktaydı; bundan sonra bir Fransız kimyacı Michel Eugene Chevreul, sabun oluşumunun gerçek bir kimyasal reaksiyon olduğunu göstermiştir. Domeier aynı süre içerisinde, sabunlaştırma karışımından gliserinin kurtarılması konusundaki araştırmasını tamamlamıştır. Lablanc’ın sodyum klorürden ucuz sodyum karbonat üreten önemli buluşuna kadar, sabun üretimi için gerekli alkali, odun külünün kaba bir şekilde ekstraksiyonu veya doğal kalevi sulardan, örneğin Nil nehri gibi, evaporasyonla üretilmekteydi.

Sabun yapımında uygulanan temel proses 2000 yıldan buyana değişmemiştir. Bu yöntemde, katı veya sıvı yağlar parti-parti (süreksiz) olmak üzere bir alkali ile sabunlaştırılmakta ve sonra, karışıma tuz katılarak, sabun karışımdan ayrılmaktadır. Fabrika işletilmesinde karşılaşılan başlıca değişmeler, katı ve sıvı yağların ön işlemlere sokulmaları ve hazırlanmış sabunun, örneğin püskürteme ile kurutulması olmuştur. Hidroliz, hidrojenasyon, sıvı-sıvı ekstraksiyonu ve çeşitli katı ve sıvı yağların solventden kristalizasyonu, daha yeni ve daha iyi kalitede ham maddeler sağlamıştır. Sürekli sabun üretim prosesi 1937’de, Procter and Gamble (P&G) kuruluşunun yüksek basınçta hidroliz ve sürekli nötralizasyon prosesini Quincy (Mass – ABD)’de kurmasıyla başlamıştır. Bunu izleyen gelişme sürekli sabunlaştırma prosesi, Sharples and Lever Brothers kuruluşlarının müşterek çalışması sonucu ortaya çıkmış ve ilk fabrika 1945’de Baltimore’da kurulmuştur. O tarihten bu yana her iki tipte de fabrikalar kurulmaktadır.

Sabun Üretimi

Ülkemizde sabun üretim yöntemi 2 ana grupta incelenebilir.

I. Sergi Sabun Üretimi
II. Makine Sabun Üretimi

I. Sergi Sabun Üretimi

Soğuk Yöntem:

El yapımı sabun üretiminde en çok tercih edilen yöntemdir. Doğal bir yöntem olduğu için üretilen sabunun kalitesini içinde kullanılan hammaddenin kalitesi belirler. Öncelikle yağlar belli bir sıcaklığa getirilerek karıştırılır. Daha sonra tartılarak işleme hazırlanır. Bu yöntemde tartının hassasiyeti çok önemlidir.

Diğer taraftan kostik (NaOH) solüsyonu hazırlanır ve tartılır. Soğuk yöntemin hassasiyetini kullanılan yağın ne kadar kostikle sabunlaşacağı belirler. Eksik veya fazla kostik sabunun kalitesini olumsuz etkiler, dolayısıyla tartımlar son derece hassas olmalıdır.

Sonrasında tartılan yağ ve kostik birbirleriyle karıştırılır. Reaksiyonu tamamlayan ısıl işlem bu yöntemde fazla kullanılmadığı için karıştırmanın hızı ve zamanlaması da çok önemlidir. Eksik karışım sabunlaşmayı zayıflatır, fazla karıştırma ise faz ayrımına yol açar.

Karıştırma işlemi sonunda sabuna diğer yağ (cilde fayda sağlamak ve sabunun güzel kokmasını sağlamak için), renk ve kokular katılır.

Sabunlaşma işlemi sonunda sabun kalıplara dökülür. Düzeltilen sabun kalıpları soğumaya bırakılır. En az 24 saat soğutulan ve dinlenen sabunlar, kurumaları için kalıplardan çıkarılarak kurutma bölümüne alınırlar bir 24 saat daha kurutulan sabun kalıpları kesilerek yaklaşık 10 gün kadar olgunlaşmaya bırakılır. Son aşamada sabunlar kaşelenir ve paketlenir.

II. Makine Sabun Üretimi

a. Kontinü Yöntem:

Sistem İtalyan Mazzoni firmasınca gerçekleştirilmiş olup, Avrupa ülkelerinde kullanılan en ekonomik üretim yöntemidir. Ülkemizde ise giderek yaygınlaşmaktadır.

Bu yöntemde, yağ ve yağ asitlerinin üretilecek sabun cinsine göre uygun bir karışımı ile su, uygun alkali ve tuz gibi maddeler bir dozaj pompası ile 120 – 135 derecedeki bir otoklava verilir. Otoklavda sabunlaşması tamamlanan hamur – gliserin karışımı otoklavdan dekantasyon tanklarına alınmaktadır. Seri halde birkaç tane bulunan dekantasyon tanklarından faz teşkili suretiyle sabun gliserinden ayrılır. Gliserinden ayrılan sabun hamuru ters akım prensibine göre yıkanarak santrifüjle fazla su, tuz ve alkalisinden ayrılır.

En son elde edilen sabun hamuruna katkı maddeleri ilave edilir. Isı değiştiricide ısıtılıp kurutulduktan sonra istenilen rutubet derecesine göre ayarlanır, parfüm ve boya ilave edilir. En son çubuk haline getirilir ve istenilen gramajda otomatik olarak kesilir.

b. Sıcak Yöntem:

Bu yöntemde büyük miktar kostik (NaOH) yağ ile birleştirilir. Her çeşit yağ (hayvansal ve/veya bitkisel) kullanılabilir. Isıl işlem uygulanır ve yağ ile kostik sabunlaşıncaya kadar karıştırılır. Oluşan sabun karışımındaki kirleri, parçacıkları ve fazla kostiği ayırma için belli periyotlarla tuzlu su katılır. Bu işlem sonucunda fazla kostik, yabancı maddeler ve gliserin dibe çöker. Gliserin başka bir işlemde kullanılmak üzere ayrılır. Bazı köy sabunları ve geleneksel sabunlar bu şekilde üretilir.

Sabunların Sınıflandırılması

A. Kıvamlarına göre:

1. Sert Sabunlar:

Sert sabunlar, buharla ısıtılan kazanlarda ya da teknelerde düşük nitelikli sıvı yağların (zeytinyağı, kolza yağı, yerfıstığı yağı gibi) NaCl’li ortamdaki alkali çözeltiye etkisiyle hazırlanır.

Sert sabunlar külçe (çekirdek), külçe – tutkal, tutkal sabunları olmak üzere üçe ayrılırlar.

  • Külçe (çekirdek) Sabunları: Külçe sabunlarında yağ asidi olarak, stearik, palmitik, oleik asitleri; yağ olarak, iç yağı, kemik yağı, palm yağı ve zeytinyağı kullanılır. Sabunlaşmada NaOH ve Na2CO3 kullanılır. Yağlar sabunlaştırıldıktan sonra, meydana gelen sabun çözeltisinden sabun, NaCl ile çöktürülür. Bunlar iyi cins çamaşır, banyo sabunlarıdır.
  • Külçe – tutkal Sabunları: Bu tip sabunların külçe tipi sabunlardan farkı, laurik ve miristik asitleri de bir miktar içermiş olmalarıdır. Laurik ve miristik yağ asitleri yağ olarak koko, palm, veya palmist yağlarından temin edilir. Üretimlerinde 1/3 oranında hayvansal yağ, 1/3 oranında zeytinyağı veya benzeri bitkisel yağlar ve 1/3 oranında koko, palm veya palmist yağı kullanılır. Sıcakta NaOH ile sabunlaşma yapıldıktan sonra NaCl ile çöktürme yapılır. Özellikle tuvalet sabunu için en uygun yöntemdir.
  • Tutkal Sabunları: Bu sabunlar 80-90°C’yi geçmemek üzere ısıtılarak yapılır. Esas itibariyle laurik ve miristik asit gibi nispeten düşük karbon sayılı yağ asitleri kullanılır. Bir miktar palmitik asit de ayrıca kullanılır. Yağ oleik ise, koko, palm, pirina veya zeytinyağları kullanılır.

Bu belirtilen yağlar, 38 Be’lik NaOH çözeltisiyle sıcakta kolayca sabunlaştırılır. Sabun çözeltiden NaCl ile çöktürülmez. Çözeltinin bütünü dondurulur ve dondurulan bu karışım gliserin ve su içerir. Ayrıca dolgu maddesi de katılabilir.

2. Arap (Yumuşak) Sabunu:

Arap sabunu (potasyum sabunu ya da yumuşak sabun olarak da bilinir) denen bu sabun ev işlerinde ya da sanayide kullanılır.

Arap sabunu üretiminde kullanılan sıvı yağlar, keten, kenevir, karanfil ve balıktan çıkarılan yağlardır. Bazlı çözelti, bir potasyum çözeltisidir (KOH). Palmitik, stearik veya oleik asitin potasyum tuzları arap sabunu olarak bilinir.

B. Kullanım amaçlarına göre:

1. Tuvalet Sabunları

Tuvalet sabunları özel olarak seçilmiş hammaddelerden üretilir. Diğer sabunlardan, yumuşak olmaları ve daha güzel görünüş ve kokularıyla ayrılırlar.

Bu sabunlar içinde sabunlaşmamış ürün bulunmayan ve serbest alkali oranı % 0,005’den daha düşük, sodyum klorür oranı %0,5 olan sabun hamurundan elde edilir. Hamurun suyu %20 kadar giderilir ve bu kurutma ile yağ asidi miktarı %78 civarına kadar yükseltilir. Daha sonra koku ve renk verici maddeler ve diğer katkı maddeleri de katılarak karıştırma ve yoğurma işlemi yapılır. Karıştırma ve yoğurma ile her tarafta aynı olan bir kompozisyon sağlandıktan sonra, sabun düzgün parçalar halinde kesilir ve kalıplara basılarak ambalajlanır.

2. Çamaşır Sabunları

Çamaşır sabunları için en uygun yağlar zeytinyağı ve pirina yağlarıdır. Pamuk yağları kullanılırsa sabun biraz yumuşak olur. Çamaşır sabunlarında koko yağı kullanılmaz.

3. Toz Sabun

Toz sabun, saf halde veya soda, perborat gibi katkı maddeleriyle birlikte karışım halinde bulunur ve bu şekilde piyasaya verilir. Günümüzde yalnız sabundan oluşan toz sabun kullanılmamaktadır. Buna karşın sabun esasına dayanan ve çamaşır yıkamaya mahsus sabun tozları hazırlanmaktadır.

Sıcak ve sıvı hale getirilmiş sabun, yüksek basınç altında bir kurutma kulesinin üstünden püskürtülür. Kurutma kulesine gönderilen sıcak hava ile kuruyan sabun tozları kulenin altından alınır.

4. Sıvı Sabun

Sıvı sabunlar, soğuk suda çözünmeleri ve kolayca kullanılmaları bakımından evlerde ve sanayide kullanılırlar. Bileşiminde %36 oranında hindistan cevizi yağından yapılmış potas sabunu bulunan sulu çözelti, sıvı sabun adını almıştır.

Sıvı sabun üretiminde, koko yağı, hurma çekirdeği yağı ve hint yağı kullanılır. Sabunu sıvı halde tutmak veya jelatinleşmeyi önlemek için mayileştirici alkol, potasyum karbonat, potasyum klorür ve amonyum tuzları kullanılır.

5. Yumuşak Sabun

İsimlerinden de anlaşılacağı gibi, bu sabunlar yumuşaktır ve hiç olmazsa büyük bir oranda katyon olarak potasyum içeren sabunlardır. Bu sabunların üretiminde, başlıca olarak, keten tohumu yağı, ayçiçek yağı, pamuk yağı ve soya fasulyesi kullanılır. Yumuşak sabunlar, yarı saydam ve koyu kıvamlı olmalıdır.

6. Traş Sabunları

Üretimi daha çok saf stearik asitten NaOH ile yapılır. Daha iyi köpürmesi için bir miktar potas kostik ilave edilir.

7. Diğer Sabunlar

Sabunların kullanım amaçlarına göre yapılmış olan sınıflandırmaya, değişik kullanım alanları olan çeşitli sabunlar ilave edilebilir. Örneğin antiseptik sabunlar ve kozmetik sabunlar değişik kullanım amaçlarına göre yukarıdaki sınıflandırmaya ilave edilebilir. Eczacılıkta kullanılan sabunlar da iki grupta sınıflandırılabilir. Bunlar;

  • Basit sabunlar; saf sabunlardır. Potas sabunu, Adi potas sabunu, Tıbbi sabundur.
  • İçine etken madde ilave edilmiş sabunlar. Katranlı sabun, metalik sabunlar, organik çözücülü sabunlar, parazit öldürücü sabunlar ve böcek öldürücü sabunlardan da bahsedilebilir.

Kaynaklar:

[1]     Bengi A., “El Yapımı Soğuk Yöntem Sabun Üretimi”, Uluslararası Katılımlı Yüzey Aktif Maddeler, Sabun ve Deterjan Sempozyumu ve Sergisi, TMMOB / KMO – 2011 , sayfa 180 – 189

[2]     https://docplayer.biz.tr/2368374-3-sabun-nedir-3-4-sabunun-oykusu-4-5-4-1-sabun-kimyasi-6-5-sabun-nasil-yapilir-7-8-7-uretim-kalip-sabunlari-11.html (Erişim Tarihi:)

[3]     http://www.kimyaegitimi.org/sites/default/files/mufredat/yuzey_aktif_maddeler.pdf (Erişim Tarihi:20.03.2019)

[4]     http://www.kimyaevi.org/TR/yonlendir.aspx?F6E10F8892433CFF679A66406202CCB07A68898AA874493B (Erişim Tarihi:20.03.2019)

[5]     http://www.ito.org.tr/itoyayin/0009227.pdf (Erişim Tarihi:20.03.2019)

[6]     http://gokhankimyaci.blogspot.com.tr/2009/12/sabun-yapm.html (Erişim Tarihi:20.03.2019)