Wie aus Fett Seife wird und warum Micellenwasser nichts Besonderes ist

Per Definition sind Tenside (von lat. tensus — gespannt) Stoffe, die die Oberflächenspannung des Wassers verringern können. Diese Eigenschaft macht sich jeder von uns mehrmals am Tag zu nutze, denn Tenside sind die wichtigsten Bestandteile von Seifen und der meisten Reinigungsmitteln. Außerdem ist eine Sondergruppe der Tenside, die Emulgatoren, unverzichtbar in Lebensmitteln. Ohne Emulgatoren würde es Dinge wie Milch, Sahne, Butter oder Mayonnaise gar nicht geben.

Aber wie funktioniert das mit den Tensiden und was macht Sie so besonders?

Tenside kann man sich vorstellen wie Stecknadeln: der Stecknadelkopf ist polar, das heißt er verträgt sich sehr gut mit Wasser, man sagt auch hydrophil (= wasserliebend). An diesem polaren Teil hängt ein verhältnismäßig langer unpolarer Rest, der aus Kohlenwasserstoffverbindungen besteht; das ist in unserem Stecknadelmodell die eigentliche Nadel. Zum besseren Verständnis habe ich mal ein Modell gebaut.

Ein Molekülmodell von Sodium-Laureth-Sulfat

Die schwarzen Kugeln sind hierbei Kohlenstoff, die weißen Wasserstoff, die Gelbe ist Schwefel und die Roten sind Sauerstoff. Dieses Tensid ist übrigens Hauptbestandteil der meisten Flüssigseifen, Duschgels oder Shampoos und dort als „Sodium Laureth Sulfate“ auf der Inhaltsliste zu finden. Die Sulfat-Gruppe ist hier sehr polar und deshalb gut wasserlöslich. Der lange Kohlenstoffrest ist dagegen fettlöslich (= lipophil). Dieser Teil möchte mit Wasser so wenig wie möglich zu tun haben. Wenn man jetzt Tenside in Wasser gibt (z.B. in Form von Seife oder Spülmittel) richten sich die Tensidmoleküle so aus, dass sich alle lipophilen Teile zueinander kehren, um so möglichst wenig Kontakt mit Wasser zu haben. Die hydrophilen Teile dagegen wollen möglichst viel mit Wasser zu tun haben. Es entsteht also eine Art Kugelstruktur, in der alle lipohilen Teile der Tenside zur Kugelmitte zeigen, während alle hydrophilen Teile nach außen zu Wasser zeigen. Dieses Konstrukt nennt man auch Micellen.

Und warum haben Tenside jetzt eine Reinigungswirkung?

Die meisten Verunreinigungen, die beseitigt werden wollen, sind eher fettiger Natur, wie z.B. Speisereste, Make Up, Cremes und auch Haut und Haar sind von Natur aus fettig. Diese Verunreinigungen können schlecht in Wasser gelöst und somit weggewaschen werden. Dafür können sie aber von den lipophilen Teilen der Tensidmoleküle aufgenommen und sozusagen in die Micelle eingesperrt werden. Weil die Micellen an sich aber Wasserlöslich sind (wegen des Hydrophilen Kopfes, wir erinnern uns) können so eigentlich wasserunlösliche Stoffe, wasserlöslich gemacht werden.

Eine solche Mischung, in der zwei Flüssigkeiten, die sich nicht in einander lösen, aber z.B. durch Zugabe von Tensiden gemischt werden können, nennt man übrigens Emulsion. Das macht man sich u.A. Bei Mayonnaise zu Nutze, dort befindet sich das Tensid (was bei Lebensmitteln Emulgator genannt wird) im Eigelb. Eine weitere Verwendung für Tenside findet Ihr in einem Beitrag von Elisabet.

Jetzt wisst Ihr, was sich in euren Reinigungsmitteln befindet, was sich sich bei Zutatenlisten hinter dem Begriff „Emulgator“ verbirgt und das das seit einigen Jahren in der Kosmetik hoch angepriesene Micellenwasser auch eigentlich nichts Besonderes ist. Denn es bedeutet im Prinzip nichts Anderes als „Seifenwasser“. Man könnte auch das Geschirrspülwasser mit Spüli als Micellenwasser beschreiben, das Prinzip ist das Gleiche. Allerdings würde sich wohl kaum jemand mit Spüli das Gesicht waschen.

Tenside sind allerdings nichts wahnsinnig Künstliches. Schon im Mittelalter wurden von den sogenannten Seifensiedern Seife aus Tierfetten hergestellt. Tier- und Pflanzenfette bestehen aus sogenannten Triacylglyceriden. Dabei sind jeweils drei Fettsäuren (blau) an ein Glycerinmolekül (rot) gebunden.

 Glycerin ist ein dreiwertiger Alkohol (d.h. Es hat drei OH-Gruppen, welche das Charakteristikum eines Alkohols ist) und wenn eine Säure an einen Alkohol gebunden ist, nennt man das einen Ester. Diese Esterbindung ist nicht besonders stabil und kann deshalb leicht wieder aufgebrochen werden. Das kann man am einfachsten mit einer starken Base (also einer Lauge) erreichen. Nach der Aufspaltung bleibt die Fettsäure als negativ geladenes Ion übrig und bildet zusammen mit einem positivgeladenen Ion eine Salzverbindung. Diese Salzverbindung ist das, was man allgemein als Seife bezeichnet. In der traditionellen Seifenherstellung werden zwei verschiedene Fettsäuresalze hergestellt: die Natriumsalze und die Kaliumsalze. Diese unterscheiden sich in ihren Eigenschaften. Aus Natriumsalzen bekommt man feste Stückseifen, die Kernseifen, während man aus Kaliumsalzen die sogenannten Schmierseifen erhält, die in ihrer Konsistenz flüssig bis puddingartig sein können. In ihrer Reinigungskraft unterscheiden sich die Seifen nur durch die verwendeten Fette, so kann man aus Kokosöl sehr aggressive Tenside herstellen, während Olivenöl eher sanft zur Haut ist.

Eine solche Kernseife kann man sehr einfach selber herstellen. Dafür folgt nun, wie immer, ein Rezept:

Zutaten für ca. 1 kg Seife:

180 g Olivenöl

150 g Kokosöl

420 g Sonnenblumenöl

250 mL destilliertes Wasser

100 g Natriumhydroxid (NaOH erhältlich in Apotheken oder im Internet)

ACHTUNG: Natriumhydroxid und die daraus angesetzte Natronlauge ist sehr ätzend und kann schwere Augenverätzungen (Blindheit) und Hautverätzungen verursachen. Deswegen muss beim Herstellen der Seife UNBEDINGT Schutzbrille und Säureschutzhandschuhe getragen werden. Handschuhe aus Nitril oder Latex vergrößern das Risiko eher als dass sie Schutz bieten. Wir übernehmen keine Haftung für eventuelle Sach- oder Personenschäden!

Zunächst wird die Natronlauge angesetzt. Dazu wird das Natriumhydroxid vorsichtig Teelöffelweise in das Wasser gegeben und dort vermischt bis es sich gelöst hat. Das sollte am Besten in einem Kunststoff oder Glasbehälter geschehen, da Metallgefäße von der Lauge angegriffen werden können. Das Wasser kann beim Auflösen des Natriumhydroxids so heiß werden, dass es zu sieden beginnt. Sollte dies der Fall sein, muss das Ansetzen der Natronlauge unterbrochen werden, bis die Lösung abgekühlt ist. Wenn das Natriumhydroxid vollständig gelöst ist, lässt man die Natronlauge stehen, bis sie Zimmertemperatur erreicht hat.

Währenddessen werden alle Öle abgewogen (Anders als bei Wasser ist das Gewicht eines Öls nicht gleich dem Volumen!) und vermischt, das Kokosöl kann bei niedriger Stufe auf dem Herd geschmolzen werden. Dann wird die Gussform vorbereitet. Dazu eignet sich eine gängige Kastenbackform aus Silikon oder aus Metall und mit Frischhaltefolie ausgeschlagen.

Wenn alles bereit ist, wird die Lauge vorsichtig und sehr langsam in die vorbereiteten Öle gegossen. Dabei kann man sehen, dass sich zwei Schichten bilden. Mit einem Stabmixer wird nun so lange in kurzen Abständen gemixt bis keine Schlieren mehr zu sehen sind. Dann kann in längeren Intervallen gemixt werden, bis die Masse etwas flüssiger als Pudding geworden ist.

Nun kann die Seife mit Duft und Farbstoffen versetzt werden. Dazu eigenen sich die meisten hautverträglichen ätherischen Öle sowie Lebensmittelfarbstoffe. Man kann auch spezielle Seifenfarben (zu bekommen im Internet) verwenden. Die Farben und Duftöle werden mit einem Schneebesen (am besten aus Silikon aber mindestens aus Edelstahl) in die Masse eingerührt.

Anschließend wird die Seifenmasse in die Form gegossen.

Achtung: zu diesem Zeitpunkt ist die Seife immer noch sehr basisch und ätzend!

Nach ca. Einer Woche kann die Seife aus der Form genommen und in Stücke geschnitten werden. Anschließend sollte man die Seife aber noch 4-6 Wochen lang an einem trockenen und dunklen Ort aushärten lassen.

Das Oliven- und Sonnenblumenöl in dieser Seife sind reich an α-Tocopherol (Vitamin E) während das Kokosöl für eine gute Reinigungskraft sorgt.

Ich wünsche frohe Verseifung!

-Jan