肥皂是脂肪酸金属盐的总称。通式为RCOOM，式中RCOO为脂肪酸根，M为金属离子。日用肥皂中的脂肪酸碳数一般为10-18，金属主要是钠或钾等碱金属，也有用氨及某些有机碱如乙醇胺，三乙醇胺等制成特殊用途肥皂的。广义上，油脂，蜡，松香或脂肪酸等和碱类起皂化或中和反应所得的脂肪酸盐，皆可称为肥皂。肥皂能溶于水，有洗涤去污作用。
肥皂包括洗衣皂，香皂，金属皂，液体皂，还有相关产品脂肪酸，硬化油，甘油等。
肥皂的成分～羧酸的钠盐R-CO2Na，合成色素，合成香料，防腐剂，抗氧化剂，发泡剂，硬化剂，粘稠剂，合成界面活性剂。
肥皂的主要成分R-CO2Na，硬脂酸钠C17H35COONa)，其中R基团一般是不同的，是各种烃基。R-是憎水基，羧基是亲水基。在硬水中肥皂与Ca2+,Mg2+等形成了凝乳状物质，脂肪酸钙盐等，即通常说的钙肥皂而成为了无用的除垢剂。将软化剂加入硬水中可以除去硬水离子，使肥皂发挥作用。药皂主要是在其中加入了一些消毒剂。香皂在其中加入了香精。肥皂因含皂碱，去油力强。
古人在黄河流域的时候用皂荚来洗衣服，后来到长江流域就没有皂荚树了。之后他们又发现有另一种树，其果实跟皂荚的性能一样，可以洗衣服，但是，比皂荚更为肥厚丰腴，所以，给它取名叫肥皂子，也叫肥皂果。
后来发明了人造的去污剂的时候，依然使用了～肥皂这个词。
古代不管是东西方，最早的洗涤成分不外乎都是碳酸钠和碳酸钾。前者为天然湖矿产品，后者就是草木灰的主要洗涤成分。肥皂的发明据传是地中海东岸的腓尼基人。传说在公元前7世纪古埃及的一个皇宫里，一个腓尼基厨师不小心把一罐食用油打翻在地下，他非常害怕，赶快趁别人没有发现时用灶炉里的草木灰撒在上面，然后再把这些混合浸透了油脂的草木灰用手捧出去扔掉了。望着自己满手的油腻，他想～这么脏的手，不知道要洗到什么时候才能洗干净啊！他一边犹豫着一边把手放到了水中。奇迹出现了～他只是轻轻地搓了几下，那满手的油腻就很容易地洗掉了。甚至连原来一直难以洗掉的老污垢也随之被洗掉了。这个厨师很奇怪，就让其他的厨师也来用这种灰油试一试，结果大家的手都洗得比原来更加干净。于是，厨房里的佣人们就经常用油脂拌草木灰来洗手。后来法老王也知道了这个秘密，就让厨师做些拌了油的草木灰供他洗手用。
当然，传说毕竟只是传说，未必完全当真。不过埃及亚历山大城附近的埃及湖中，盛产天然碳酸钠，因此古埃及洗涤技术相对发达，发明肥皂也就不足为怪了。
肥皂中除含高级脂肪酸盐外，还含有松香，水玻璃，香料，染料等填充剂。从结构上看，在高级脂肪酸钠的分子中含有非极性的憎水部分（烃基）和极性的亲水部分（羧基）。憎水基具有亲油的性能。在洗涤时，污垢中的油脂被搅动，分散成细小的油滴，与肥皂接触后，高级脂肪酸钠分子的憎水基（烃基）就插入油滴内，靠范德华力与油脂分子结合在一起。而易溶于水的亲水基（羧基）部分伸在油滴外面，插入水中。
这样油滴就被肥皂分子包围起来，分散并悬浮于水中形成乳浊液，再经摩擦振动，就随水漂洗而去，这就是肥皂去污原理。但普通肥皂不宜在硬水或酸性水中使用。在硬水中因生成难溶于水的硬脂酸钙盐和镁盐，在酸性水中生成难溶于水的脂肪酸，大大降低其去污能力。
起源
据史料记载，最早的肥皂配方起源于西亚的美索不达米亚。大约在公元前3000年的时候，人们便将1份油和5份碱性植物灰混合制成清洁剂，在欧洲关于肥皂起源的传说很多，一说古罗马的高卢人，每遇节日便将羊油和山毛榉树灰溶液搅成稠状，涂在头发上，梳成各种发型。一次，节日突遇大雨，发型淋坏了，人们却意外发现头发变干净了。又传说，罗马人在祭神时，烧烤的牛羊油滴落在草木灰里，形成了油脂球。妇女们洗衣时发现，沾了油脂球的衣服更易洗干净。这都说明了人们用动物脂肪与草木灰（碱）皂已有千年历史。
考古学家在意大利的庞贝古城遗址中发现了制肥皂的作坊。说明罗马人早在公元2世纪已经开始了原始的肥皂生产。中国人也很早就知道利用草木灰和天然碱洗涤衣服，人们还把猪胰腺，猪油与天然戌混合，制成块，称胰子。
早期的肥皂是奢侈品，直至1791年法国化学家卢布兰用电解食盐方法廉价制取火碱成功，从此结束了从草木灰中制取碱的古老方法。1823年，德国化学家契弗尔发现脂肪酸的结构和特性，肥皂即是脂肪酸的一种。19世纪末，制皂工业由手工作坊最终转化为工业化生产。
肥皂之所以能去污，是因为它有特殊的分子结构，分子的一端有亲水性，另一端则有亲油脂性，在水与油污的界面上，肥皂使油脂乳化，让油脂溶于肥皂水中。在水与空气的界面上，肥皂围住空气的分子形成肥皂泡沫。原先不溶于水的污垢，因肥皂的作用，无法再依附在衣物表面，而溶于肥皂泡沫中，最后被整个清洗掉。
18世纪法国人利用盐及石炭制作人工苏打，取代传统自灰烬中取出的碱汁。到了19世纪，德国人发明以电气分解食盐水来制作氢氧化钠。自此之后，苛性钠的普及，得以让肥皂从原本只有王宫贵族买得起的商品，摇身一变，变成平民百姓的日常生活用品。
在此之前，肥皂的制造，靠的是有经验的工匠。利用油脂与碱汁的比例来调制，由于没有资料可参阅，经常因为无法凝固而重新再试。
值得一提的是，在拓荒时期的美国，移民的人会在初春天气暖和的时候，选择一天，召集全村的人来做肥皂。肥皂的材料来源，是从橡树，山毛榉等木材中提炼涩汁，做为碱汁的来源，如果不够，就从暖炉的灰烬中添加。有了碱汁，再从动物脂肪或是料理用的植物油取得油脂，但一旦油水分离，就得再重头来过，到了19世纪，才有企业投资肥皂的生产。
原理
肥皂分子结构可以分成两个部分。一端是带电荷呈极性的COO-（亲水部位），另一端为非极性的碳链（亲油部位）。肥皂能破坏水的表面张力，当肥皂分子进入水中时，具有极性的亲水部位，会破坏水分子间的吸引力而使水的表面张力降低，使水分子均匀地分配在待清洗的衣物或皮肤表面。肥皂的亲油部位，深入油污，而亲水部位溶于水中，此结合物经搅动后形成较小的油滴，其表面布满肥皂的亲水部位，而不会重新聚在一起成大油污。此过程（又称乳化）重复多次，则所有油污均会变成非常微小的油滴溶于水中，可被轻易地冲洗干净。
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成分
主要成分都是硬脂酸钠，其分子式是C17H35COONa（碳17氢35+碳+氧+氧+钠）（也可以写成RCOONa，由氢氧化钠[NaOH]和碱合油脂发生反应产生）。如果在里面加进香料和染料，就做成既有颜色，又有香味的香皂了。如果往里面加点药物（如硼酸或石炭酸），它就变成药皂了。
发展
公元前3000年，美索布达米亚人发现，植物燃烧后的灰烬类的碱性物质，与油混合后，具有去污力，这亦是肥皂的来源之一。不过高卢人应该是尝试去制做香皂且成功的第一人，他们当时称香皂为sapo，当时的皂类是一种含有动物油脂和植物灰烬混和而成的软膏状物质。当sapo的制作手法渐渐地被传入到地中海地区时，阿拉伯人就将sapo加以改良成橄榄油及苏达制成的硬质肥皂。这时，肥皂开始被大量制造。而真正普遍使用肥皂还是18世纪和19世纪的事。在18世纪末工业革命工业问世后，获得了大量的价廉的碳酸钠，促使肥皂工业有了新的发展。但是到了20世纪中期，合成化学和石油化工的发展为洗涤剂提供了廉价的化工原料，促使了合成洗涤剂的兴起，使得肥皂工业的发展发生了很大的变化，但近年环保意识抬头己被忽略的手工皂才又兴起，由于手工皂有其天然特有的性能，各种组成极易被生物降解且易于被污水处理过程中的微生物分解，因此不会引起河流，湖泊和水道的污染问题。
工艺
a）制皂
制皂的基本化学反应是油脂和碱相互作用生成肥皂和甘油～CH2OCOR 加热CHOCOR + 3NaOH --------> 3R-COONa + CH2OH-CHOH- CH2OH，CH2OCOR，反应所得的皂经盐析，洗涤，整理后，称为皂基，再继续加工而成为各种不同商品形式的肥皂（见图[制皂工艺流程）。
b）精炼
除去油脂中的杂质。常用精炼过程包括脱皎，碱炼（脱酸）脱色。脱胶是除去油脂中的磷脂等胶质，有用水将磷脂等胶质水化，然后沉淀析出的水化法。和用浓硫酸使磷脂和类似的杂质碳化，沉淀的酸炼法。碱炼的主要作用在于除去油脂中的游离脂肪酸，但由于生成絮状皂，吸附而去除了油脂中的色素和杂质。
c）皂化
油脂精炼后与碱进行皂化反应。沸煮法是主要的皂化方法，皂锅呈圆柱形或方形。
除配有油脂，碱液，水，盐水等的输送管道外，还装有直接蒸汽或蒸汽盘管，以通入蒸汽并搅匀皂料。锅中还装有摇头管，管的上口可放在任何液位以排放锅内皂料。锅底呈锥形，下有放料管可以放出摇头管排料后剩下的残液。油脂和烧碱在皂锅内煮沸至皂化率达95%左右，皂料呈均匀的闭合状态时即停止皂化操作。
d）盐析
在闭合的皂料中，加食盐或饱和食盐水，使肥皂与稀甘油水分离。使肥皂析出的最低浓度称为盐析极限浓度。闭合的皂胶经盐析后，上层的肥皂叫做皂粒。下层带盐的甘油水从皂锅底部排出，以回收甘油。
e）洗涤
分出废液后，加水及蒸汽煮沸皂粒，使之由析开状态成为均匀皂胶，洗出残留的甘油，色素及杂质。
f）碱析
为使皂粒内残留的油脂完全皂化，经碱析进一步洗出皂粒内的甘油，食盐，色素及杂质。碱析水完全析出的最低的碱的浓度称为碱析水极限浓度。
整理 调整碱析后皂粒内电解质及脂肪酸含量，减少杂质，改善色泽，获得最大的出皂率和质量合格的皂基。整理时要加入适量电解质（如烧碱，食盐），调整到足以使皂料析开成上下两个皂相。上层为纯净的皂基，下层为皂脚。皂脚色泽深，杂质多，一般在下一锅碱析时回用。
g）成型
皂基冷凝成大块皂板，然后切断成皂坯，经打印，干燥成洗衣皂，香皂等产品。
种类
肥皂的用途很广，除了大家熟悉的用来洗衣服之外，还广泛地用于纺织工业。通常以高级脂肪酸的钠盐用得最多，一般叫做硬肥皂。其钾盐叫做软肥皂，多用于洗发刮脸等。其铵盐则常用来做雪花膏。根据肥皂的成分，从脂肪酸部分来考虑，饱和度大的脂肪酸所制得的肥皂比较硬。反之，不饱和度较大的脂肪酸所制得的肥皂比较软。肥皂的主要原料是熔点较高的油脂。从碳链长短来考虑，一般说来，脂肪酸的碳链太短，所做成的肥皂在水中溶解度太大。碳链太长，则溶解度太小。因此，只有C10～C20的脂肪酸钾盐或钠盐才适于做肥皂，实际上，肥皂中含C16～C18脂肪酸的钠盐为最多。
肥皂中通常还含有大量的水。在成品中加入香料，染料及其他填充剂后，即得各种肥皂。
普通使用的黄色洗衣皂，一般掺有松香，松香是以钠盐的形式而加入的，其目的是增加肥皂的溶解度和多起泡沫，并且作为填充剂也比较便宜。
白色洗衣皂则加入碳酸钠和水玻璃（有含量可达12%），一般洗衣皂的成分中约含30%的水分。如果，把白色洗衣皂干燥后切成薄片，即得皂片，用以洗高级织物。
在肥皂中加入适量的苯酚和甲酚的混合物（防腐，杀菌）或硼酸即得药皂。香皂需要比较高级的原料，例如，用牛油或棕榈油与椰子油混用，制得的肥皂，弄碎，干燥至含水量约为10%～15%，再加入香料，染料后，压制成型即得。
液体的钾肥皂常用作洗发水等，通常是以椰子油为原料制得的。
肥皂，通常分为硬皂，软皂和过脂皂3种。如果在肥皂中加入某些药物，那就成为药皂了，如硫磺皂，檀香皂等。
硬皂即常说的臭肥皂，它含碱量高，去油去污能力强，但对皮肤也有较大的刺激性，反复使用时可使皮肤很快发生干燥，粗糙，脱皮等现象。因此，硬皂一般只用于洗衣，而不用于洗澡。
软皂就是我们平时所用的香皂。它含碱量较低，对皮肤的刺激性较小，所以正常人和银屑病患者均可以使用。对皮损可有良好的的去屑作用。
过脂皂也叫多脂皂，不含碱。儿童香皂多属于这一类。适宜于女性患者使用。
石碳酸皂，硫磺皂，煤焦油皂，硼酸皂，来苏皂，檀香皂等药皂，也均可为银屑病患者所使用。但如果患者对某种药皂过敏，则应避免使用。
软硬水原理
肥皂的成分是硬脂酸钠C17H35COONa，在水中硬脂酸钠被水电离，形成硬脂酸根离子和钠离子。而一般硬水中存在大量的钙离子和镁离子，而硬脂酸根离子会和镁离子和钙离子结合生成硬脂酸镁和硬脂酸钙，硬脂酸钙和硬脂酸镁都是不溶于水的沉淀，因此，如果是将肥皂投入到硬水中，会出现有沉淀的现象。而软水中是不存在或存在微量的镁离子和钙离子，因此，如果是将肥皂投入到软水中，是不会出现有沉淀的现象，水是纯净透明的。
其实，除了钙，镁离子外，肥皂亦能被铁，锰，锌，铜等离子所沉淀，所以在化学上乃定义～凡是水体存在能被肥皂产生沉淀的矿物质离子，都称为硬度离子。由此可知，硬度是指所有硬度离子总浓度的指针值而言。不过在一般的自然水中，除了钙，镁离子外，其余硬度离子之存量很少，因此水之硬度可以说是水中钙和镁离子之浓度所代表之综合特性而已。