Phản ứng xà phòng hóa là một quá trình quan trọng trong sản xuất xà phòng và các sản phẩm tẩy rửa. Bài viết này sẽ tập trung vào việc tính toán lượng xà phòng thu được Khi Cho 178 Kg Chất Béo Trung Tính Phản ứng Vừa đủ Với 120 Kg Dung Dịch Naoh 20%.
Trong quá trình xà phòng hóa, chất béo trung tính (triglyceride) phản ứng với một base mạnh như NaOH (natri hydroxit) để tạo ra glycerol và muối của các axit béo, hay còn gọi là xà phòng.
Tính toán lượng xà phòng thu được
Theo đề bài, ta có:
- Khối lượng chất béo trung tính: 178 kg
- Khối lượng dung dịch NaOH 20%: 120 kg
- Hàm lượng NaOH trong dung dịch: 20%
Trước hết, ta cần tính khối lượng NaOH nguyên chất trong dung dịch:
m(NaOH) = 120 kg * 20% = 24 kg
Phương trình phản ứng xà phòng hóa tổng quát có thể được biểu diễn như sau:
Chất béo (Triglyceride) + 3NaOH → Glycerol + 3 Muối của axit béo (Xà phòng)
Để tính toán chính xác, ta cần biết khối lượng mol của chất béo và NaOH. Tuy nhiên, vì chất béo là hỗn hợp của nhiều triglyceride khác nhau, việc xác định khối lượng mol trung bình là khó khăn. Thay vào đó, chúng ta sẽ sử dụng phương pháp bảo toàn khối lượng để ước tính lượng xà phòng tạo thành.
Áp dụng định luật bảo toàn khối lượng:
m(chất béo) + m(NaOH) = m(glycerol) + m(xà phòng)
Để tìm m(xà phòng), ta cần biết m(glycerol). Trong phản ứng xà phòng hóa, cứ 3 mol NaOH sẽ tạo ra 1 mol glycerol. Do đó, ta cần xác định số mol NaOH:
n(NaOH) = m(NaOH) / M(NaOH) = 24000 g / 40 g/mol = 600 mol
Vậy, số mol glycerol tạo ra là:
n(glycerol) = n(NaOH) / 3 = 600 mol / 3 = 200 mol
Khối lượng glycerol tạo ra là:
m(glycerol) = n(glycerol) M(glycerol) = 200 mol 92 g/mol = 18400 g = 18.4 kg
Từ định luật bảo toàn khối lượng, ta có:
m(xà phòng) = m(chất béo) + m(NaOH) – m(glycerol) = 178 kg + 24 kg – 18.4 kg = 183.6 kg
Nếu xà phòng bánh chứa 30% chất phụ gia, hàm lượng xà phòng thực tế là 70%. Vậy, khối lượng xà phòng bánh thu được là:
m(xà phòng bánh) = 183.6 kg / 0.7 = 262.28 kg (xấp xỉ 262.3 kg)
Kết luận
Khi cho 178 kg chất béo trung tính phản ứng vừa đủ với 120 kg dung dịch NaOH 20%, ta thu được khoảng 262.3 kg xà phòng bánh chứa 30% chất phụ gia. Quá trình tính toán này dựa trên định luật bảo toàn khối lượng và các thông số đã cho trong đề bài.
