けん化による石鹸の作り方
石鹸はけん化反応によって生成される脂肪酸塩です。ボンバート・パトリック/ EyeEm /ゲッティイメージズ
古代人に知られている有機化学反応の 1 つは、と呼ばれる反応による石鹸の調製でした。 ケン化 .天然石鹸は脂肪酸のナトリウム塩またはカリウム塩であり、ラードまたは他の動物性脂肪を灰汁またはカリ (水酸化カリウム) と一緒に沸騰させることによって作られます。 脂肪の加水分解 そして油が発生し、降伏します グリセロール そして生石鹸。
石鹸とけん化反応
これはけん化反応の一例です。 トッド・ヘルメンスタイン
石鹸の工業的製造では、獣脂（ 太い 牛や羊などの動物由来）または植物性脂肪を水酸化ナトリウムで加熱します。けん化反応が完了したら、塩化ナトリウムを加えて石鹸を沈殿させます。混合物の上部から水層を取り除き、真空を使用してグリセロールを回収します。 蒸留 .
けん化反応で得られる粗石鹸には、塩化ナトリウム、水酸化ナトリウム、グリセリンが含まれています。これらの不純物は、生の石鹸カードを水中で煮沸し、石鹸を塩で再沈殿させることによって除去されます.精製工程を数回繰り返すと、安価な工業用洗浄剤として使用できる可能性があります。砂または軽石を加えて、精練石鹸を作ることができます。他の処理により、洗濯物、化粧品、液体、およびその他の石鹸が得られる場合があります。
石鹸の種類
けん化反応は、さまざまな種類の石鹸を生成するように調整できます。
ハードソープ ：ハードソープは 水酸化ナトリウム (NaOH) または灰汁。ハードソープは、特に優れたクレンザーです。 硬水 マグネシウム、塩化物、カルシウムを含む イオン .
ソフトソープ ：ソフトソープは、水酸化ナトリウムではなく水酸化カリウム（KOH）を使用して作られています。柔らかいだけでなく、このタイプの石鹸は融点が低くなっています。初期の石鹸のほとんどは、木材灰と動物性脂肪から得られる水酸化カリウムを使用して作られていました。現代のソフトソープは、植物油やその他の多価不飽和トリグリセリドを使用して作られています.これらの石鹸は、より弱いという特徴があります 分子間力 塩の間。それらはすぐに溶けますが、長持ちしない傾向もあります。
リチウム石鹸 : アルカリ金属グループの周期表を下に移動すると、水酸化リチウム (LiOH) を使用して NaOH や KOH と同じくらい簡単に石鹸を作ることができることは明らかです。リチウム石鹸は潤滑グリースとして使用されます。時々複雑な石けんはリチウム石けんとカルシウム石けんを使って作られます。
油絵のケン化
時間の経過とともに、油絵はケン化反応によって損傷する場合があります。 イヴァン/ゲッティイメージズ
ケン化反応は、意図せずに起こることがあります。油絵の具が使われるようになったのは、時の試練に耐えたからです。しかし、15 世紀から 20 世紀にかけて制作された多くの (すべてではない) 油絵は、時間の経過とともにケン化反応によって損傷を受けてきました。
この反応は、赤鉛、亜鉛白、鉛白などの重金属塩が油中の脂肪酸と反応するときに発生します。反応によって生成された金属石鹸は、絵画の表面に向かって移動する傾向があり、表面が変形し、「ブルーム」または「エフロレッセンス」と呼ばれるチョークのような変色が生じます。化学分析により、明らかになる前にケン化を特定できる場合がありますが、プロセスが開始されると、治療法はありません.唯一有効な復元方法はレタッチです。
ケン化数
脂肪 1 グラムをけん化するのに必要な水酸化カリウムのミリグラム数は、 ケン化数 、ケッツトルファー数、または「樹液」。ケン化数は、化合物中の脂肪酸の平均分子量を反映しています。長鎖脂肪酸は、短鎖脂肪酸よりも分子あたりのカルボン酸官能基が少ないため、ケン化価が低くなります。樹液値は水酸化カリウムに対して計算されるため、水酸化ナトリウムを使用して作られた石鹸の場合、その値を KOH と NaOH の分子量の比である 1.403 で割る必要があります。
一部の油、脂肪、およびワックスは、 不けん化 .これらの化合物は、水酸化ナトリウムまたは水酸化カリウムと混合すると石鹸を形成しません。不けん化物質の例としては、ミツロウや鉱物油などがあります。
ソース
- 陰イオンおよび関連石灰石鹸分散剤、Raymond G. Bistline Jr. 陰イオン界面活性剤：有機化学 、Ｈｅｌｍｕｔ Ｓｔａｃｈｅ編、Ｓｕｒｆａｃｔａｎｔ Ｓｃｉｅｎｃｅ Ｓｅｒｉｅｓ第５６巻、ＣＲＣ Ｐｒｅｓｓ、１９９６年、第１１章、ｐ． 632、ISBN 0-8247-9394-3
- キャヴィッチ、スーザン・ミラー。 ナチュラルソープブック . Storey Publishing、1994 ISBN 0-88266-888-9。
- Levey、Martin (1958)。 「古代メソポタミアの化学技術における石膏、塩、ソーダ」. イシス . 49 (3): 336–342 (341)。ドイ: 10.1086/348678
- シューマン、クラウス。 Siekmann、Kurt (2000)。 '石鹸'。 工業化学のウルマン百科事典 .ワインハイム: Wiley-VCH.ドイ: 10.1002/14356007.a24_247 . ISBN 3-527-30673-0。
- ウィルコックス、マイケル（2000）。 '石鹸'。ヒルダ・バトラーで。 パシェの香水、化粧品、石鹸 （第10版）。 Dordrecht: Kluwer Academic Publishers. ISBN 0-7514-0479-9。