Введение

Мыло – это соль жирной кислоты, используемая в различных чистящих и смазывающих средствах. В быту мыло представляет собой поверхностно-активное вещество, обычно применяемое для мытья, купания и других видов хозяйственных работ. В промышленности мыло используется как загуститель, компонент некоторых смазочных материалов и предшественник катализаторов. При использовании для очистки мыло растворяет частицы грязи и загрязнений, которые затем можно отделить от очищаемой поверхности. При мытье рук, выступая в качестве поверхностно-активного вещества, мыло, вспененное с небольшим количеством воды, уничтожает микроорганизмы, разрушая их мембранный липидный бислой и денатурируя белки. Оно также эмульгирует масла, позволяя им смываться водой. Мыло получают путем смешивания жиров и масел со щелочью. Люди используют мыло на протяжении тысячелетий; существуют свидетельства производства мылоподобных веществ в Древнем Вавилоне примерно в 2800 году до нашей эры.

Древний Ближний Восток

Неизвестно, кто первым изобрел мыло. Самые ранние известные свидетельства производства мылоподобных веществ датируются примерно 2800 годом до н.э. в Древнем Вавилоне. Формула для изготовления мыла была записана на шумерской глиняной табличке около 2500 года до н.э.; мыло производилось путем нагревания смеси масла и древесной золы – это самая ранняя зафиксированная химическая реакция – и использовалось для стирки шерстяной одежды. Папирус Эберса (Египет, 1550 год до н.э.) указывает на то, что древние египтяне использовали мыло в медицинских целях и смешивали животные жиры или растительные масла с щелочным веществом, называемым троной, для получения мыла. В Южном Леванте для производства мыла, известного как поташ, использовалась зола растений бариллы, таких как виды Salsola, солянка (Seidlitzia rosmarinus) и Anabasis. Традиционно в Леванте вместо животного жира использовали оливковое масло, которое варили в медном котле несколько дней. В процессе кипения добавлялась щелочная зола и небольшое количество негашеной извести, и смесь постоянно перемешивалась. Слово *sapo*, латинское название мыла, вероятно, было заимствовано из раннегерманского языка и является родственным латинскому слову *sebum* – «жир». Оно впервые появляется в трудах Плиния Старшего «Естественная история», где описывается изготовление мыла из жира и золы. Там же упоминается его применение для лечения нарывных язв, а также использование галлами в качестве красителя для покраски волос, что было более распространено среди мужчин в Германии, чем среди женщин. Римляне избегали мытья жестким мылом до знакомства с более мягким мылом, которое использовали галлы примерно в 58 году до н.э. Аретей из Каппадокии, писавший во II веке н.э., отмечает, что среди «кельтов, которых называют галлами, эти щелочные вещества формируют шары [ ] под названием мыло». Предпочтительным методом очищения тела для римлян был массаж кожи маслом, а затем удаление масла и грязи с помощью стригиля. Стандартная конструкция – это изогнутое лезвие с рукояткой, полностью изготовленное из металла. Врач Гален, живший во II веке н.э., описывает процесс изготовления мыла с использованием щелочи и предписывает мытье для удаления загрязнений с тела и одежды. В этот период использование мыла для личной гигиены становилось все более распространенным. По словам Галена, наилучшее качество мыла было у германцев, а мыло из Галлии занимало второе место. Зосим из Панополиса, живший около 300 года н.э., описывает мыло и процесс его изготовления.

Древний Китай

В древнем Китае из семян Gleditsia sinensis изготавливали моющее средство, похожее на мыло. Другим традиционным моющим средством была смесь свиной поджелудочной железы и растительной золы, известная как жуйзи. Мыло из животного жира появилось в Китае лишь в современную эпоху. Мылоподобные моющие средства не были так популярны, как мази и кремы. Документ XII века описывает процесс производства мыла, упоминая ключевой ингредиент – щелочь, которая впоследствии стала важнейшей для современной химии и происходила из al qaly, что означает "пепел". К XIII веку производство мыла на Ближнем Востоке превратилось в крупную кустарную промышленность, центрами которой были Наблус, Фес, Дамаск и Алеппо.

Средневековая Европа

В конце VI века мылоделы в Неаполе были членами гильдии (тогда находившейся под контролем Восточной Римской империи), а в VIII веке мылоделие было хорошо известно в Италии и Испании. Каролингский капитуляр De Villis, датируемый примерно 800 годом и выражающий волю Карла Великого, упоминает мыло как один из продуктов, учет которого должны были вести управляющие королевскими поместьями. К 800 году земли средневековой Испании стали ведущим производителем мыла, а мыловарение в Королевстве Англия началось около 1200 года. Мыловарение упоминается как "женская работа", а также как продукт "добрых мастеров" наряду с другими необходимыми вещами, такими как изделия плотников, кузнецов и пекарей. В Европе в IX веке мыло производилось из животных жиров и имело неприятный запах. Это изменилось, когда в состав мыла стали добавлять оливковое масло, после чего большая часть европейского производства мыла переместилась в средиземноморские регионы, где выращивают оливы. Твердое туалетное мыло было завезено в Европу арабами и постепенно распространилось как предмет роскоши, часто с добавлением ароматизаторов. К 1525 году в Марселе производство было сосредоточено как минимум на двух фабриках, а объемы производства в Марселе превосходили другие провансальские центры. Английское производство в основном концентрировалось в Лондоне. С XVI века в Европе стали производить более изысканное мыло, используя растительные масла (например, оливковое масло) вместо животных жиров. Многие из этих сортов мыла производятся и сегодня, как промышленным способом, так и мелкими ремесленниками. Кастильское мыло – популярный пример мыла, изготовленного исключительно из растительных компонентов, происходящего от старейшего "белого мыла" Италии. В 1634 году Карл I предоставил новообразованному Обществу мылоделов монополию на производство мыла и получил сертификаты от "четырех графинь, пяти виконтесс и многих других дам и джентльменов с большим авторитетом и положением, а также от обычных прачек и других", подтверждающие, что "Новое Белое Мыло отмывает белее и слаще, чем Старое Мыло". В период Реставрации (февраль 1665 – август 1714) в Англии был введен налог на мыло, в результате чего до середины 1800-х годов мыло оставалось предметом роскоши, регулярно используемым только состоятельными людьми. Процесс производства мыла находился под строгим контролем налоговых органов, которые следили за тем, чтобы оборудование мылоделов хранилось под замком в отсутствие надзора. Кроме того, закон, требовавший, чтобы мыловары производили не менее одной имперской тонны при каждом варении, делал производство мыла недоступным для мелких производителей. Торговля мылом получила импульс и была дерегулирована после отмены налога в 1853 году. Промышленное производство мыла в брусках стало доступным в конце XVIII века, а рекламные кампании в Европе и Америке способствовали повышению осведомленности о связи между чистотой и здоровьем. В наше время использование мыла стало обычным явлением в индустриально развитых странах благодаря лучшему пониманию роли гигиены в снижении численности популяции патогенных микроорганизмов.

19 век

До промышленной революции мыло производилось в небольших масштабах, и продукт был некачественным. В 1780 году Джеймс Кир основал химический завод в Типтоне для производства щелочей из сульфатов калия и соды, к которому позже добавил мыловарню. Метод получения щелочи был основан на открытии, сделанном Киром. В 1790 году Николас Леблан открыл способ получения щелочи из обычной соли. Его зять, Томас Дж. Барратт, в 1865 году стал менеджером бренда (первым в своем роде) для мыла Pears. В 1882 году Барратт пригласил английскую актрису и представительницу высшего общества Лилли Лэнгтри стать лицом рекламной кампании мыла Pears, сделав её первой знаменитостью, рекламирующей коммерческий продукт. Уильям Госсадж с 1850-х годов производил недорогое, но качественное мыло. Роберт Спир Хадсон начал производство мыльного порошка в 1837 году, первоначально измельчая мыло в ступке. Американский производитель Бенджамин Т. Баббит внедрил маркетинговые инновации, включая продажу кускового мыла и распространение образцов продукции. Уильям Хескет Ливер и его брат Джеймс в 1886 году приобрели небольшую мыльную фабрику в Уоррингтоне и основали предприятие, которое и сегодня является одним из крупнейших производителей мыла, ранее известное как Lever Brothers, а ныне как Unilever. Эти предприятия были одними из первых, кто начал использовать широкомасштабные рекламные кампании.

Жидкое мыло

Жидкое мыло было изобретено лишь в девятнадцатом веке; в 1865 году Уильям Шеппард запатентовал жидкую форму мыла. В 1898 году Б. Дж. Джонсон разработал мыло на основе пальмового и оливкового масел; его компания, B. J. Johnson Soap Company, в том же году представила мыло под брендом "Palmolive". Этот новый бренд быстро завоевал популярность, настолько, что компания B. J. Johnson Soap Company сменила название на Palmolive. В начале 1900-х годов другие компании начали разрабатывать собственные жидкие мыла. На рынке появились такие продукты, как Pine Sol и Tide, что значительно упростило процесс очистки не только кожи, но и других поверхностей, таких как одежда, полы и ванные комнаты. Жидкое мыло также эффективнее при более традиционных способах стирки, не требующих стиральной машины, например, при использовании стиральной доски.

Типы

Поскольку мыла являются солями жирных кислот, они имеют общую формулу (RCO2−)nMn+, где R – алкильная группа, M – металл, а n – заряд катиона. Основная классификация мыл определяется природой Mn+. Если M – Na (натрий) или K (калий), то мыло называется туалетным и используется для мытья рук. Многие двухвалентные металлы (Mg2+, Ca2+ и другие) образуют металлическое мыло. Если M – Li, то получается литиевое мыло (например, стеарат лития), которое применяется в высокоэффективных смазках. Вместо металла можно использовать катион органического основания, например аммония; нонаноат аммония – это мыло на основе аммония, используемое в качестве гербицида. При использовании в жесткой воде мыло плохо пенится, и образуется осадок стеарата – нерастворимый осадок, являющийся распространенным компонентом мыла.

Мыло для туалетных целей

Мыло является ключевым компонентом большинства смазочных паст и загустителей. Пасты обычно представляют собой эмульсии кальциевого мыла или литиевого мыла и минерального масла. Полезно также использовать многие другие металлические мыла, включая алюминиевые, натриевые и их смеси. Такие мыла также применяются в качестве загустителей для повышения вязкости масел. В древности смазочные пасты изготавливались путем добавления извести к оливковому маслу. Металлические мыла также входят в состав современных масляных красок для художников в качестве модификатора реологических свойств.

Туалетные мыла

В домашних условиях под "мылом" обычно подразумевают то, что технически называется туалетным мылом, используемым для бытовой и личной гигиены. При использовании для очистки мыло способствует растворению частиц и жиров/масел, которые затем могут быть удалены с очищаемой поверхности. Нерастворимые молекулы жиров/масел заключаются внутри мицелл – крошечных сфер, формирующихся из молекул мыла, с полярными гидрофильными (притягивающими воду) группами на внешней стороне и липофильным (притягивающим жир) ядром, которое защищает молекулы жиров/масел от воды, обеспечивая их растворимость. Все, что растворилось, будет смыто водой.

Мыло для любителей

Существует множество способов изготовления мыла для любителей. Большинство мыловаров используют процессы, в которых глицерин остаётся в готовом продукте, а омыление продолжается в течение многих дней после заливки мыла в формы. Глицерин остаётся и в горячем способе, но при высокой температуре реакция практически завершается в котле до заливки мыла в формы. Этот простой и быстрый процесс применяется на небольших фабриках по всему миру. Мыло ручной работы, изготовленное холодным способом, также отличается от промышленного тем, что в нём используется избыток жира или (кокосовое масло, процесс Казумбаль) сверх необходимого для нейтрализации щёлочи (в процессе холодной заливки этот избыток жира называется "суперфатинг"), а оставшийся глицерин действует как увлажняющий компонент. Однако глицерин также делает мыло более мягким. Добавление глицерина и дальнейшая обработка этого мыла позволяет получить глицериновое мыло. Мыло с суперфатингом более благоприятно для кожи, чем мыло без избытка жира, хотя оно может оставлять ощущение "жирности". Иногда добавляют смягчающие компоненты, такие как масло жожоба или масло ши. Для производства абразивного мыла можно добавить песок или пемзу. Абразивные вещества служат для удаления омертвевших клеток с поверхности кожи, что называется эксфолиацией. Для создания антибактериального мыла можно добавлять соединения, такие как триклозан или триклокарбан. Существует обеспокоенность, что использование антибактериального мыла и других подобных продуктов может способствовать развитию устойчивости микроорганизмов к антимикробным препаратам.