Xà phòng và chất giặt rửa

Xà phòng là hỗn hợp muối sodium hoặc potassium của acid béo cùng các chất phụ gia. Thành phần chính thường là sodium palmitate hoặc sodium stearate, có dạng $\mathrm{RCOO^-Na^+}$; xà phòng potassium có dạng $\mathrm{RCOO^-K^+}$. Chất giặt rửa tổng hợp có tác dụng giặt rửa như xà phòng nhưng không phải muối sodium hoặc potassium của acid béo. Thành phần thường dùng là muối sodium alkylsulfate hoặc alkylbenzene sulfonate có mạch hydrocarbon dài. Nước quả bồ kết, bồ hòn là ví dụ về chất giặt rửa tự nhiên.

Trong nước, các đuôi kị nước hướng vào giọt dầu mỡ, còn đầu ưa nước hướng ra ngoài. Nhiều phân tử bao quanh tạo micelle, phân tán dầu thành giọt nhỏ để dòng nước cuốn đi. Khuấy và nước ấm phù hợp có thể tăng tiếp xúc, nhưng hiệu quả còn phụ thuộc loại vết bẩn, bề mặt, nồng độ và nhiệt độ. Không trộn tùy tiện các hóa chất tẩy rửa vì có thể sinh khí độc hoặc phản ứng nguy hiểm.

Xà phòng được sản xuất chủ yếu bằng cách đun chất béo với dung dịch NaOH hoặc KOH. Sau phản ứng, thêm dung dịch NaCl bão hòa giúp muối acid béo tách ra; glycerol chủ yếu ở pha nước. Xà phòng còn có thể được sản xuất từ acid béo thu được khi oxi hóa cắt mạch alkane dài của dầu mỏ. Chất giặt rửa tổng hợp được sản xuất chủ yếu từ dầu mỏ qua nhiều giai đoạn để tạo muối sulfonate hoặc sulfate, sau đó phối trộn phụ gia phù hợp.

Ca²⁺, Mg²⁺ tạo muối carboxylate ít tan: $$2\mathrm{RCOO^-}+\mathrm{Ca^{2+}}\rightarrow\mathrm{(RCOO)_2Ca}\downarrow.$$ Kết tủa làm hao xà phòng và bám cặn. Xà phòng cũng kém tác dụng trong môi trường acid. Nhiều chất giặt rửa tổng hợp dùng được trong nước cứng và môi trường acid; tuy nhiên một số chất khó phân hủy sinh học nên có thể gây ô nhiễm.