從“手工皂”到“廚房廢油變廢為寶”

張蘭芬

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象，為了提高學習興趣和培養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量比例，學會了皂化反應后的鹽析、洗滌、干燥等后續處理，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，根據模具的形狀而呈現不同的外形。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，充分發揮了同學們的想象力，調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，并學習相關內容，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。反應所得的皂液經鹽析、洗滌、干燥成型后稱為皂基，再繼續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。根據遇到的問題設計出解決的辦法，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，表面變硬發白，并有一定的紋理，將其切開，其內部較軟、潮濕、呈現黃色，有滑膩感，為圖3。繼續放置一段時間，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的科學性和復雜性。一個簡單的化學反應要轉化成實際的工業生產，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聯系起來。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，曾經在新聞報道里活躍的名詞，現在有關地溝油重新回到餐桌的報道少了，但是廚房里每天產生的廢油還在繼續，絕大多數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，發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將其制作成土肥皂。

本小課題組經過一個學期的研究，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，繼續優化我們的制肥皂技術，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