το σαπούνι

Το σαπούνι

Εισαγωγικός τομέας και προκαταρτική φάσηΕισαγωγικός τομέας και προκαταρτική φάση

• Μικρή Περιγραφή: Οι μαθητές θα διδαχτούν πως παρασκευάζεται το σαπούνι, θα επισκεφθούν ένα σαπωνοποιείο και θα παρασκευάσουν μόνοι τους σαπούνι.

• Λεξιλόγιο: Σαπούνι, κρεμοσάπουνο, σαπωνοποιείο, ελαιόλαδο, λάδι, καυστική σόδα, ποτάσα.

• Κοινό που απευθύνεται: Καθηγητές Β/βάθμιας Εκπαίδευσης, κυρίως Χημικούς, Φυσικούς, Βιολόγους.

• Ηλικία: 13-18 ετών.

• Περιβάλλον: Σχολείο, εργαστήριο Φυσικών Επιστημών, σαπωνοποιείο.

• Χρονική διάρκεια: Πριν την επίσκεψη – 4 ώρες

Επίσκεψη – 4 ώρες Μετά την επίσκεψη – 2 ώρες

Εισαγωγικός τομέας και προκαταρτική φάσηΕισαγωγικός τομέας και προκαταρτική φάση

• Τεχνικές απαιτήσεις: Εργαστήριο Φυσικών Επιστημών με εξοπλισμό Χημείας, χημικά αντιδραστήρια.

• Υπόβαθρο συγγραφέα: Καθηγήτρια Φυσικής και Χημείας.

• Σύνδεση με τη διδακτέα ύλη: Οργανική Χημεία Β΄ Λυκείου, Γενικής Παιδείας, σαπωνοποίηση.

• Διδακτικοί στόχοι: Οι μαθητές θα εξοικειωθούν με αντιδράσεις οργανικής Χημείας, θα διδαχθούν και θα υλοποιήσουν με αντίδραση σαπωνοποίησης, θα έρθουν αντιμέτωποι με τις πραγματικές συνθήκες πραγματοποίησης μιας χημικής αντίδρασης.

• Καθοδήγηση για προετοιμασία: Ο καθηγητής θα ετοιμάσει μια παρουσίαση Power Point , θα παρουσιάσει τα βασικά σημεία της αντίδρασης σαπωνοποίησης (καλό είναι να μοιράσει ένα φυλλάδιο με τα βασικά σημεία) και θα εκτυπώσει οδηγίες υλοποίησης της αντίδρασης σαπωνοποίησης.

Πριν την επίσκεψηΠριν την επίσκεψη – 1 – 1ηη Διδακτική φάση Διδακτική φάση: : Δραστηριότητες Δραστηριότητες εκμαίευσης ερωτήσεωνεκμαίευσης ερωτήσεων – – Πρόκληση της περιέργειαςΠρόκληση της περιέργειας

• Ο καθηγητής φέρνει στην τάξη (στο Εργαστήριο Φυσικών Επιστημών) ένα μπουκαλάκι με τηγανόλαδο (εναλλακτικά: κατακάθι λαδιού ή μούργα), καυστική ποτάσα και ένα σαπούνι. Ρωτάει τους μαθητές:

• Τα υλικά που σας παρουσιάζω έχουν κάποια σχέση μεταξύ τους;

• Με συνεχείς ερωτήσεις ο καθηγητής προσπαθεί να οδηγήσει τους μαθητές στο συμπέρασμα ότι το σαπούνι προκύπτει από τα υπόλοιπα υλικά με μια χημική διεργασία που αποκαλούμε σαπωνοποίηση. Μετά από αυτό ο καθηγητής αποκαλύπτει στους μαθητές ότι θα παρασκευάσουν οι ίδιοι το δικό τους σαπούνι.

Πριν την επίσκεψηΠριν την επίσκεψη – 1 – 1ηη Διδακτική φάση Διδακτική φάση: : Δραστηριότητες Δραστηριότητες εκμαίευσης ερωτήσεωνεκμαίευσης ερωτήσεων – –

Προσδιορισμός ερωτήσεων με βάση την υφιστάμενη γνώσηΠροσδιορισμός ερωτήσεων με βάση την υφιστάμενη γνώση • Από ποια υλικά

παρασκευάζεται το σαπούνι;

• Γιατί κάποιοι συλλέγουν τα χρησιμοποιημένα λάδια (τηγανόλαδα);

• Οι εικόνες παρουσιάζουν τρεις διαφορετικούς τύπους σαπουνιών. Το παραδοσιακό «πράσινο σαπούνι», το κρεμοσάπουνο, και το κοινό σαπούνι χεριών.

• Ποιες είναι οι διαφορές τους;

• Ρωτήστε τους παππούδες και τις γιαγιάδες σας, πώς παρασκεύαζαν σαπούνι.

Πριν την επίσκεψηΠριν την επίσκεψη – – 22ηη Διδακτική φάση Διδακτική φάση: : Ενεργή διερεύνησηΕνεργή διερεύνηση – –

Πρόταση προκαταρκτικών εξηγήσεων ή υπόθεσηςΠρόταση προκαταρκτικών εξηγήσεων ή υπόθεσης • Πως μπορούμε να χρησιμοποιήσουμε τα υλικά που διαθέτουμε στο

εργαστήριο, ώστε να παρασκευάσουμε σαπούνι;

• Ο καθηγητής παρουσιάζει τη χημική αντίδραση της σαπωνοποίησης στους μαθητές και συζητάει μαζί τους τα βασικά σημεία της θεωρίας, όπως έχουν διδαχτεί στο μάθημα της Χημείας.

Πριν την επίσκεψηΠριν την επίσκεψη – – 22ηη Διδακτική φάση Διδακτική φάση: :

Ενεργή διερεύνησηΕνεργή διερεύνηση – – Σχεδιασμός και υλοποίηση απλής διερεύνησηςΣχεδιασμός και υλοποίηση απλής διερεύνησης Για να παρασκευάσουμε μόνοι μας σαπούνι στο εργαστήριο, θα χρειαστούμε:

• 1. Ποτήρι ζέσεως των 250 mL.• 2. Λύχνο Bunsen.• 3. Τρίποδο και πλέγμα αμιάντου.• 4. Ογκομετρικό κύλινδρος των 100 mL.• 5. Υάλινη ράβδος και ύαλος ωρολογίου.• 6. Διηθητικό χαρτί.• 7. Ελαιόλαδο.

• 8. Αιθανόλη, C2H5OH.

• 9. Υδατικό διάλυμα NaOH 30% w/V.• 10. Κορεσμένο διάλυμα NaCl.

Η ΣΥΝΤΑΓΗ• Σε ποτήρι των 250 mL προστίθενται 5 mL ελαιόλαδο και 10 mL αιθανόλη. • Στο διάλυμα που προκύπτει, προστίθενται με συνεχή ανάδευση 2 mL από το διάλυμα

του NaOH.• Το μίγμα θερμαίνεται σε ήπια φλόγα με λύχνο Bunsen μέσω πλέγματος και αναδεύεται

συνεχώς, μέχρις ότου σχηματισθεί μία παχύρρευστη μάζα - πάστα (σαπούνι). • Το τέλος της αντίδρασης συμβαίνει όταν οι ατμοί δεν έχουν πια την οσμή της

αλκοόλης.• Το μίγμα αφήνεται να ηρεμήσει για 15 min και μετά προστίθενται 40 mL νερό. Με

θέρμανση και ανάδευση το σαπούνι αναδιαλύεται• Προστίθεται τώρα στο διάλυμα κορεσμένο διάλυμα NaCl, τόσο όσος είναι ο όγκος του

διαλύματος ( περίπου 50- 55mL), με ταυτόχρονη έντονη ανάδευση. • Ψύχεται τώρα το ποτήρι με νερό της βρύσης, οπότε καθιζάνει το σαπούνι.• Αποχύνεται η υπερκείμενη υγρή φάση, οπότε μέσα στο ποτήρι μένει το στερεό

σαπούνι. Ξεπλένεται το στερεό με το ελάχιστο δυνατό νερό και μεταφέρεται σε φύλλο διηθητικού χαρτιού, όπου και ξηραίνεται και ζυγίζεται.


Ενεργή διερεύνησηΕνεργή διερεύνηση – – Σχεδιασμός και υλοποίηση απλής διερεύνησηςΣχεδιασμός και υλοποίηση απλής διερεύνησης

Ο καθηγητής θα πρέπει να δώσει στους μαθητές εκτυπωμένη τη διαδικασία εργαστηριακής παρασκευής του σαπουνιού. Επίσης, θα πρέπει να χωρίσει τους μαθητές σε ομάδες των 4-5 μαθητών που θα υλοποιήσουν το πείραμα της σαπωνοποίησης. Ο καθηγητής πρέπει να επισημάνει στους μαθητές τα ακόλουθα «μυστικά» της διαδικασίας:

• H περιεκτικότητα του διαλύματος του NaOH έχει ιδιαίτερη σημασία. Av το λάδι που χρησιμοποιείται είναι μηδενικής οξύτητας (δεν περιέχει ελεύθερα οξέα) δεν χρειάζεται τόσο πυκνό διάλυμα NaOH π.χ. 10 % w/V είναι αρκετό. Av το διάλυμα είναι πολύ πυκνό ο παραγόμενος σάπωνας είναι πολύ δυσδιάλυτος και εγκλείει μεγάλες ποσότητας λίπους.

• Στη φάση της εξαλάτωσης η περιεκτικότητα του διαλύματος του NaCl που χρησιμοποιείται εξαρτάται από τη διαλυτότητα του σάπωνα και τελικά από την πρώτη ύλη. Av χρησιμοποιηθεί καθαρό ελαιόλαδο διάλυμα 15 % w/V σε NaCl, αρκεί.



Ο καθηγητής πρέπει να επισημάνει στους μαθητές τα ακόλουθα «μυστικά» της διαδικασίας:

• Υπάρχει περίπτωση κατά την πρώτη φάση να «κόψει» ο παραγόμενος σάπωνας. Αν συμβεί αυτό προσθέτουμε νερό, οπότε παράγεται σαπούνι με μορφή γαλακτώματος.

• Μπορούμε αν θέλουμε να ελέγξουμε το τέλος της εξαλάτωσης αν πάρουμε, ενώ διαρκεί ο βρασμός, ένα μικρό δείγμα σε δοκιμαστικό σωλήνα και ψύξουμε εξωτερικά με νερό της βρύσης. Αν το δείγμα δε θολώσει η εξαλάτωση είναι πλήρης.

• Το λεγόμενο πράσινο σαπούνι παράγεται από το πυρηνέλαιο με εκχύλιση με διαλύτη όπως CCl4 ή βενζίνη. O διαλύτης εκχυλίζει και τη χλωροφύλλη με αποτέλεσμα το παραγόμενο σαπούνι να είναι πράσινο.

Όμως, πως παράγεται σε βιομηχανική, εμπορική κλίμακα το σαπούνι;

Για να απαντήσουμε στο ερώτημα αυτό επισκεπτόμαστε ένα σαπωνοποιείο.



• Οι μαθητές παρακολουθούν τη διαδικασία παρασκευής σαπουνιού σε βιομηχανική κλίμακα στο εργοστάσιο Παπουτσάνη.

• Ο καθηγητής επισημαίνει τις ομοιότητες και τις διαφορές μεταξύ εργαστηριακής και βιομηχανικής παρασκευής.

• Οι μαθητές συμμετέχουν στη διαδικασία παρασκευής σαπουνιού στο εργοστάσιο.

ΕπίσκεψηΕπίσκεψη – – 33ηη Διδακτική φάση: Διδακτική φάση:

ΔημιουργίαΔημιουργία – – Συλλογή αποδεικτικών στοιχείων μέσω παρατήρησηςΣυλλογή αποδεικτικών στοιχείων μέσω παρατήρησης

ΕπίσκεψηΕπίσκεψη – – 44ηη Διδακτική φάση: Διδακτική φάση:

ΣυζήτησηΣυζήτηση – – Εξήγηση βασισμένη στα αποδεικτικά στοιχείαΕξήγηση βασισμένη στα αποδεικτικά στοιχεία • Ο καθηγητής τονίζει ότι η Χημεία πίσω από τη σαπωνοποίηση είναι ίδια τόσο στο εργαστηριακό πείραμα, όσο

και στο εργοστάσιο.

• Ζητείτε από τους μαθητές να «ταυτοποιήσουν» τα στάδια της εργοστασιακής εγκατάστασης με τα βήματα του σχολικού πειράματος σαπωνοποίησης.

• Ζητείτε από τους μαθητές να προσδιορίσουν το ρΗ του διαλύματος του σάπωνα. Μπορούν να το μετρήσουν με πεχαμετρικό χαρτί ή με δείκτη φαινολοφθαλεΐνης.

• Ζητείτε από τους μαθητές να γράψουν τις αντιδράσεις σαπωνοποίησης και να υπολογίσουν την απόδοση παραγωγής του σάπωνα .

ΕπίσκεψηΕπίσκεψη – – 44ηη Διδακτική φάση Διδακτική φάση: : Συζήτηση Συζήτηση – – Θεώρηση άλλων εξηγήσεωνΘεώρηση άλλων εξηγήσεων

• Ο καθηγητής εξηγεί γιατί παλαιότερα για τη σαπωνοποίηση χρησιμοποιούσαν στάχτη από την καύση ξύλων.

(Στη στάχτη -τέφρα περιέχεται K2CO3 το οποίο σαπωνοποιεί τα ελεύθερα λιπαρά οξέα.)

• Ο καθηγητής εξηγεί γιατί κατά την κοινή έκφραση το σαπούνι με σκληρό νερό «δεν πιάνει» χάνοντας την απορρυπαντική του δράση.

(Τα σχηματιζόμενα άλατα των οργανικών οξέων με Ca2+ ή Mg2+ είναι αδιάλυτα στο νερό με αποτέλεσμα την ανάλωση του σάπωνος για τέτοιες αντιδράσεις καθίζησης.)

• Ζητάμε από τους μαθητές να διερευνήσουν βιβλιογραφικά για τα διάφορα είδη σαπουνιών, όπως π.χ. σκληρά και μαλακά, αρωματικά, υγρά κλπ.

Μετά την ΕπίσκεψηΜετά την Επίσκεψη – 5 – 5ηη Διδακτική φάση: Διδακτική φάση:

ΑνασκόπησηΑνασκόπηση – – Έκφραση εξηγήσεωνΈκφραση εξηγήσεων • Ο καθηγητής παρουσιάζει την Ιστορία

της σαπωνοποιίας στην Ελλάδα. (Ενδεικτικά τα Λευκώματα: Άρωμα Σαπουνιού και Ενθύμιον Σαπωνοποιΐας Λέσβου της Ευρυδίκης Σιφναίου).

• Ο καθηγητής παρουσιάζει την κοινωνική, πολιτιστική και οικονομική διάσταση της σαπωνοποιίας στον ελληνικό και ευρωπαϊκό χώρο.

• Ο καθηγητής αναλύει τη διασύνδεση επιστήμης (Χημείας) και βιομηχανίας – οικονομίας.

Μετά την ΕπίσκεψηΜετά την Επίσκεψη – 5 – 5ηη Διδακτική φάση: Διδακτική φάση:

ΑνασκόπησηΑνασκόπηση – – Δραστηριότητες και υλικά μεταπαρακολούθησης

• Ζητείστε από τους μαθητές να ολοκληρώσουν τις εργασίες που τους δόθηκαν.

• Ζητείστε να ετοιμάσουν μια παρουσίαση Power Point με τον κοινωνικό αντίκτυπο της σαπωνοποιίας στην Ελλάδα.

• Ζητείστε από τους μαθητές να παρασκευάσουν το δικό τους σαπούνι.

Διατήρηση της επαφής

• [email protected]

• Δρ. Θεοδωροπούλου Μαρία

• Γενικό Λύκειο Λάλα

mailto:[email protected]

το σαπούνι

Documents