صابون به عنوان واژه ای برای نمک اسیدهای چرب یا محصولات آرایشی-بهداشتی بکار می رود. از صابون ها در نقش «مواد فعال در سطح» (Surfactant) برای امولسیون کردن روغن ها نیز بهره می گیرند. این عمل باعث می شود تا روغن ها به کمک آب جابجا شوند. صابون ها در کاتالیزورها، روانکارها و مواد افزایش دهنده ویسکوزیته کاربرد دارند.
روغن و آب معمولاً با هم ترکیب نمی شوند. وقتی دست هایمان روغنی می شود پاک کردن آن فقط با آب کار راحتی نیست. علت این است که مولکول های آب با شدت بیشتری به یکدیگر می چسبند تا این که به مولکول های روغن بچسبند. مولکول های آب به یکدیگر می چسبند و بدین ترتیب مولکول های روغن را کنار می زنند. این همان دلیل اصلی ترکیب نشدن آب و روغن است. آب و شن نیز با هم ترکیب نمی شوند، چون مولکول های شن بهتر به یکدیگر می چسبند تا این که به مولکول های آب بپیوندند.
سطح تماس بین روغن و آب یا بین آب و هوا متشکل از مولکول های آب است که یکدیگر را به سوی هم می کشند. به این پدیده «فشار کششی سطحی»گفته می شود. اگر بتوانیم کاری کنیم که مولکول های آب با نیروی کمتری به سوی یکدیگر کشیده شوند قادر خواهیم بود مقداری از آن فشار کششی را کاهش دهیم. اگر چنین شود آبی که روی زمین ریخته می شود به جای این که به شکل قطره های کوچک ردیف شود در مقیاس بزرگ تری پخش می شود. در این صورت می گوییم که آبی که فشار کششی آن کمتر است از آب معمولی خیس تر است، چون با سهولت بیشتری می تواند اشیاء را خیس کند.
صابون نوعی مولکول ویژه است. یک انتهای این مولکول به شدت جذب آب می شود، ولی بقیه مولکول نوعی روغن است. روغن ها زنجیره های درازی از اتم های کربن هستند که اتم های هیدروژن به آن ها چسبیده اند. در این زنجیره دراز بین ۱۰ تا ۳۰ اتم کربن وجود دارد. آن انتهای مولکول صابون که جذب آب می شود به سطح آب می چسبد بقیه این زنجیره دراز از آب بیرون می زند، چون آب به بخش های روغنی زنجیره نمی چسبد.
صابو ن های غیر آرایشی
صابون ها اجزای اصلی بیشتر گریس ها و مواد افزایش دهنده ویسکوزیته را تشکیل می دهند. گریس ها امولسیون صابون های کلسیم و لیتیوم هستند. از صابون های فلزی دیگر همچون آلومینیوم، سدیم و مخلوطی از آن ها نیز استفاده می شود. این صابون ها در افزایش گرانروی روغن ها نیز کاربرد دارند. در دوران باستان، روان کننده ها با اضافه کردن آهک به روغن زیتون تولید می شدند. صابون های فلزی همچنین در فرمولاسیون رنگ روغن های جدید برای بهبود رئولوژی این رنگ ها بکار می روند.
صابون های آرایشی
صابون هایی که به منظور شستشو و پاک کردن دست و صورت استفاده می شوند شامل دو قسمت هستند: بخش آب دوست و بخش آب گریز. ذرات و مولکول های روغن و چربی که در آب نامحلول هستند، با بخش آبگریز این صابون ها همراه می شوند و بخش آب دوست صابون ها شکل های کروی را در اطراف این ذرات تشکیل می دهند. به بیان دقیق تر، بخش آب دوست صابون در آب و بخش آبگریز در آلودگی ها حل می شود. در مرحله بعد، بخش آبدوست صابون، مولکول های آبگریز را آبپوشی می کند که در اینصورت با وجود مقدار کافی آب، آلودگی ها از بین می روند.
صابون چگونه عمل می کند.
محتویات فعال صابون شامل نمک ها و اسیدهای چرب مختلف است. اسیدهای چرب رایج در صابون ها شامل : اسید استئاریک، اسید پالمیتیک، اسید اولئیک، اسید میریستیک و اسید لوریک است.صابون های معمولی موسوم به صابون سخت هستند. ذرات صابون قطرات چربی را احاطه کرده و سبب برداشته شدن آنها از سطح پوست می گردند. این ساختمان های صابونی که چربی و گرد و غبار را احاطه می کنند. به نام میسل micellesخوانده می شوند. میسل ها قطرات چربی را احاطه کرده و سبب برداشتن آنها از سطح پوست می شوند.
آب شیر معمولـی حـاوی کلسیم و منیزیم است. در نتیجه بـا استفاده از صابون هـای رگـولار نمک هـای کلسیم و منیزیم اسیدهای چرب تشکیل می شود. این نمک ها چسبنده و غیر محلول هستند و بر سطح پوست باقی می مانند که می تواند سبب تحریک پوست شوند.
علت دیگر تحریک کنندگی صابون های رگولار PHبالای آنهاست.PHاین صابون ها بین 9 تا 10 و گاهی بیشتر است که خیلی بالاتر از PHطبیعی پوست (که بین 4 تا 6.5 است) می باشد و بنابراین باعث افزایش PHپوست می شوند. پوست سالم دارای ساز و کارهایی برای تنظیم کردن PHاست و تحقیقات مختلف نشان داده است که طی مدت نیم الی دو ساعت پس از استفاده از صابون، PHپوست به حالت طبیعی بر می گردد. ولی در برخی افراد تغییر ناگهانی PHبخصوص افزایش آن می تواند سبب ایجاد تحریک شدید گردد. بنابراین صنعت آرایش در جهت تطبیق PHمواد پاک کننده و سایر مواد آرایشی با پوست طبیعی پیش می رود. اسیدی بودن پوست یک مکانیسم حفاظتی برعلیه باکتری ها و قارچ هاست. میزان تغییرات PH از 0 تا 14 است. میزان واقعی PH یک محلول با محاسبه لگاریتمی براساس غلظت یون هیدروژن در محلول مشخص می شود. اسیدهای خیلی قوی مثل اسید هیدروکلریک PH نزدیک به صفر دارند. یک باز قوی مثل هیدروکسید سدیم دارای PH بالا نزدیک به 14 است. PHآب خنثی و معادل 7 است. PH خون 7.4، شیر بین 6 تا 7، آبلیمو بین 2 و 3 و PH پوست طبیعی بین 4 تا 6.5 است.
اشکالات ناشی از صابون های رگولار نیاز به صابون های جدیدی را مطرح ساخت در سال 1940 شرکت های آرایشی ساخت صابون های سنتتیک را شروع کردند. این صابون ها تحریک پوستی کمتری نسبت به صابون های رگولار ایجاد می کنند. PHصابون های سنتتیک قابل انطباق با پوست طبیعی است که این امر با اضافه کردن موادی چون اسید لاکتیک و اسید سیتریک صورت می گیرد.
مواد فعال در تمام پاک کننده ها و صابون ها سورفکتانت یا مواد فعال سطی هستند. بعلاوه صابون ها حاوی مواد دیگری مثل مرطوب کننده، مواد محافظ، مواد رنگی، مواد معطر، مواد ضد باکتری مواد تغییر دهنده PHو سایر ترکیبات می باشند. صابون به علت برداشتن لایه چربی پوست سبب خشکی آن می شود و به همین علت در صابون ها مواد مرطوب کننده ای مثل لانولین، گلیسیرین و چربی های مختلف گیاهی به کار می رود. اگرچه عملکرد صابون و شستشو با آب سبب پاک کردن نرم کننده ها می گردد و بنابراین ماده نرم کننده چندانی به دنبال شستشو با صابون نمی ماند و کسانی که پوست خشک دارند باید از مواد مرطوب کننده به صورت کرم یا پماد استفاده کنند.