مانع تزنخ الصابون الصلب لمنع تزنخ الزيوت فيه: تربينال Terpenal / إيديتا EDTA / القلفونية / الريزين الزيتي لاكليل الجبل وغيرها
معلومات أولية عن تزنخ الصابون الصلب
- إنه تغير في رائحة و لون الصابون الصلب
- لا يكون ذلك بسبب التلوث الجرثومي لأن الجراثيم عادة قلما تهاجم الصابون الصلب
- سبب التزنخ هو تأكسد الزيوت الداخلة في تركيب الصابون الصلب بفعل الهواء وبواسطة مركبات الحديد التي توجد بكميات صغيرة جداً في الصابون
- كما يحدث ايضا نتيجة التحلل الانزيمي للزيت بوجود الرطوبة
- لا تفيد مضادات الميكروبات في منع التزنخ
- يسمى باللغة الانكليزية soap rancidity
ما هو تزنخ الصابون الصلب؟
تزنخ الصابون الصلب هو سلسلة تفاعلات أكسدة حرة تبدأ بتكوين جذور حرة، تستمر بتكاثر هذه الجذور عبر تفاعلات مع الأكسجين، وتنتهي بدمج الجذور لتشكيل منتجات مستقرة مثل الهيدروبيروكسيدات والألدهايدات التي تسبب الروائح غير المرغوب فيها والبقع الملونة على سطح الصابون كما هو موضح في [Classic Bells] تسرّع أيونات الحديد (Fe²⁺/Fe³⁺) والنحاس (Cu²⁺) بشكل خاص مرحلة البداية عن طريق تفاعلات فنتون التي تولد جذور الهيدروكسيل القوية، مما يحفز سلسلة الأكسدة ويزداد مفعولها في الوسط القلوي الضعيف المتوفر في الصابون كما هو موضح في [PMC]
أسباب تزنخ الصابون
- ارتفاع نسبة الزيت الحر في الصابون
- استخدام ماء ملوث بالحديد لذا يفضل استخدام نقي
- استخدم زيوت أو دهون متزنخة أو منخفضة الجودة
- استخدام زيت القطن في الصابون
- تعريض الصابون للهواء لفترة طويلة بعد انقضاء المدة المطلوبة لجفافه
- تعرض الصابون للضوء
- استخدام نسبة عالية من زيوت تحتوي على نسبة عالية من الفحوم غير المشبعة مثل زيت الذرة أو زيت الصويا أو زيت دوار الشمس أو زيت كانولا
تنقسم مضادات التزنخ إلى عدة فئات
الفئة 1 من مانع تزنخ الصابون الصلب
المواد المعقدة للحديد في الصابون الحاوي على قلوية حرة
- غلوكونات الصوديوم بنسبة ٠,٥٪
- ميتاسيليكات الصوديوم بنسية ٠,٢٥٪
الفئة 2 من مانع تزنخ الصابون الصلب
المواد المعقدة للحديد في الصابون منخفض القلوية الحرة
- إيديتا EDTA
- تربينال Terpenal
الفئة 3 من مانع تزنخ الصابون الصلب
المواد المانعة للأكسدة العامة
- حمض اللبن بنسبة 2%
- لاكتات الصوديوم بنسبة 2%
- القلفونية بنسبة 2 – 7.5% Rosin CAS 8050-09-7
لمزيد من المعلومات عن هذه المادة راجع المقال التالي: القلفونية و8 استخدامات مختلفة لها أهمها مانع تزنخ في الصابون الصلب - الريزين الزيتي لاكليل الجبل بنسبة 2%
- خلاصة بذور الكريب فروت
الفئة 4 من مانع تزنخ الصابون الصلب
المواد المانعة للأكسدة في الصابون الخالي من القلوية الحرة
- فيتامين إي
- مزيج من بي اتش تي و تربنال بنسبة 1 بالألف لكل منهما
الفئة الأخيرة
وهي فئة لا ينصح باستخدامها لأنها تجعل الصابون غير جيد ولا يناسب الاطفال وهذه الفئة هي المواد المسرعة للتزنخ بحيث يتم اكتمال تزنخ الصابون ثم تطاير نواتج التزنخ قبل البيع وتضم سلفات الحديدي
آلية حدوث التزنخ مع توضيح مراحل عملية التزنخ
تتكوّن عملية أكسدة الدهون (Lipid Peroxidation) في الصابون من مراحل متعددة Wikipedia.
1. مرحلة البداية (Initiation)
تفاعل فنتون: تعمل شوارد / أيونات الحديد والنحاس على تحفيز تحلل البيروكسيدات المائية أو الهيدروبيروكسيدات لتوليد جذور الهيدروكسيل (•OH) الفعّالة جدًا، كما هو موضح في [PMC]
Fe2+ + ½O2 + H2O → Fe3+ + OH– + OH•
التفاعل مع الحموض الدهينة غير المشبعة: يختطف جذر الهيدروكسيل ذرة هيدروجين من الأحماض الدهنية غير المشبعة لتشكيل جذر دهني (R•) وماء كما هو موضح في المقال التالي على [Wikipedia]
OH• + RCH=CHCH2R′ → RC=CHCHR′• + H2O
2. مرحلة الانتشار (Propagation)
-
تفاعل مع الأكسجين: يتفاعل الجذر الدهني (R•) مع جزيء الأكسجين (O₂) لتكوين جذر بيروكسيل دهني [Wikipedia]
R• + O2 → ROO•
- تكوين الهيدروبيروكسيد: يختطف جذر بيروكسيل جزيء هيدروجين من حمض دهني آخر، فينتج حمض دهني جديد بسلسلة أقصر (ROOH) و يتكون جذر دهني جديد (R•)، مما يطيل سلسلة التكاثر:
3. تكوين جذور إضافية وتحلل الهيدروبيروكسيد
-
تحلل حراري وكيميائي: يمكن أن يتحلل الهيدروبيروكسيد (ROOH) تحت تأثير الحرارة أو المعادن مكوِّنًا جذور الهيدروكسيل والألكوكسيل التي تعيد إطلاق السلسلة: www.slideshare.net.
ROOH + Δ / Fe2 RO• + •OH
-
تفاعلات مع المعادن: شوارد / أيونات الحديد أو النحاس تُسرّع تحلل ROOH مبرمجةً إنتاج جذور إضافية وتعميق الأكسدة: PMC.
Fe3+ + ROOH → Fe2+ + ROO• + H+
4. مرحلة الانتهاء (Termination)
اندماج الجذور: يحدث عندما يتحد جذران حرّان (مثلاً R• وR• أو ROO• وROO•) لإنتاج جزيئات مستقرة وغير جذرية مثل البيروكسيدات والعناصر المشبعة، مما يوقف سلسلة الأكسدة
5. المنتجات النهائية وآثارها
-
هيدروبيروكسيدات أساسية: تتحلل لاحقًا إلى ألدهايدات وكيتونات، وهي جزيئات صغيرة متطايرة مسؤولة عن الرائحة الزنخة في الصابون [Classic Bells]
-
بقع برتقالية: تتفاعل هذه المنتجات مع مكونات الصابون مسببة بقعاً لأوكسيدية تُعرف بـ”Dreaded Orange Spots” التي تُقلل من جاذبية المنتج وتسبب حساسية الجلد أحيانًا [Soap Queen]
6. عوامل مساعدة
-
الوسط القلوي: يزيد من ثبات الهيدروبيروكسيدات ويقلل من انحلالها المائي، مما يطيل عمر الجذور الحرة داخليًا Classic Bells.
-
الضوء والحرارة: يساهمان في تفكك ROOH وإطلاق جذور إضافية، فتتسارع عملية الأكسدة في الشروط التصنيعية والتخزينية غير المناسبة .
الخلاصة
تزنخ الصابون الصلب هو تفاعل متسلسل يُحفَّز بشكل خاص بواسطة أيونات الحديد والنحاس في الوسط القلوي، ويجري عبر مراحل البداية والانتشار والانتهاء، مما ينتج هيدروبيروكسيدات وألدهايدات مسؤولة عن الروائح واللون غير المرغوب فيه. فهم هذه الآلية يوجّه إلى ضرورة استخدام مضافة فعّالة مثل حمض الإيدترونيك (HEDP) وEDTA لمنع تحفيز المعادن لهذه السلسلة وحماية الصابون من التزنخ.
