Saponificazione
La saponificazione è il processo e il risultato della saponificazione. Questo verbo si usa in chimica per nominare l'azione di idrolizzare un composto organico di tipo estere.
Per capire cos'è la saponificazione, quindi, è necessario conoscere il significato di diversi concetti. Idrolizzare significa provocare l'idrolisi: cioè, dividere una molecola per mezzo dell'acqua. Un estere, invece, è il composto risultante dalla sostituzione, in un acido, di un atomo di idrogeno con un radicale alcolico.
Questi processi chimici sono molto importanti perché permettono di fare il sapone. Attraverso la saponificazione, un corpo grasso è legato all'acqua e a una base per diventare un sapone. Questo può essere trasparente (se il processo è caldo) o opaco e lattiginoso (se il processo è freddo).
Per produrre industrialmente il sapone in questo modo, si usano spesso dei bollitori dove un materiale grasso viene portato a ebollizione. L'idrossido di sodio viene aggiunto gradualmente mentre la miscela viene mescolata. Così, quando la saponificazione comincia a svilupparsi, la miscela diventa pastosa. Il risultato del processo è il sapone e la glicerina.
È importante notare che non tutti i grassi possono essere usati per produrre sapone: ecco perché i lipidi si dividono in saponificabili e insaponificabili, a seconda che possano o meno subire la saponificazione.
I lipidi saponificabili sono quelli che hanno un alcol legato a uno o più acidi grassi. Questo legame è tramite un legame estere, che è molto difficile da idrolizzare, anche se può essere facilmente rotto se il lipide è in un mezzo basico; in questo caso, la saponificazione che avviene è considerata alcalina. Quando si utilizza un grasso neutro o un gliceride per ottenere il sapone, nasce anche la glicerina, un sottoprodotto alcolico che a volte dà un beneficio maggiore di quello principale dal punto di vista economico.
Per esempio, se due molecole di idrossido di potassio sono utilizzate per trattare una molecola di un lipide, il risultato è il seguente: due molecole di palmitato di potassio (in altre parole, un sapone) e una molecola di glicerina. L'emulsificazione, o la capacità di sospendere certe sostanze in acqua, sostanze che generalmente non possono essere dissolte in acqua pura, è il segreto del sapone come prodotto di pulizia.
La parte idrofoba del sapone (cioè la sua catena di idrocarburi) è simile alle sostanze non polari, come i componenti grassi del cibo. La parte idrofila della molecola (il gruppo carbossilato), invece, è amante dell'acqua. La saponificazione dà come risultato un prodotto i cui ioni sono in grado di circondare ogni goccia di grasso che incontrano: le parti polari passano attraverso una soluzione, mentre i gruppi carbonati rimangono all'esterno e vengono smistati. In questo modo, dopo essere stati ridotti a strutture minuscole, sono in grado di associarsi con le molecole d'acqua, il che permette al grasso di disperdersi facilmente.
Piccole goccioline in cui gli anioni carbonati circondano particelle non polari sono conosciute come micelle e hanno una carica negativa sulla loro superficie, una caratteristica che le porta a respingersi a vicenda, il che impedisce la coalescenza (più materiali che formano un unico corpo) e mantiene l'emulsione; ciò è dovuto all'esistenza dei suddetti anioni.
I lipidi insaponificabili, invece, non hanno acidi grassi, quindi non possono essere idrolizzati attraverso la saponificazione e sono quindi incapaci di produrre sapone.