Процесс омыления и примеры расчетов.
Каждый, кто уже пытался варить мыло с нуля, наверняка знает, что такое мыльный калькулятор. Но как он работает, и откуда берутся выдаваемые им показатели? В этой статье мы поговорим о базовых принципах мыловарения и расскажем, что такое щелочь, почему без нее никак нельзя изготовить мыло «с нуля», как рассчитывать ее количество и почему нужно разводить ее в воде.
Омыление.
Омылением называется реакция щелочного гидролиза жиров, сущность которой состоит в расщеплении молекула жира (масла) на глицерин и жирные кислоты; последние в щелочной среде образуют соли (которые суть и есть наше мыло):
Однако, если мы просто положим сухие шарики щелочи в твердое или даже жидкое масло, то ровным счетом ничего не произойдет. Жиры гидролизуются и становятся в состоянии реагировать с щелочью только в водной среде.
Таким образом, поскольку щелочь всегда действует в водном растворе, эту формулу можно представить более просто:
Щелочь + Вода + Жир = Мыло + Глицерин
Как видно из этой формулы, обойтись без щелочи в процессе мыловарения никак нельзя. Если же заморачиваться с суровой химией на дому все же не хочется, то ваш выбор – мыло из основы. Основа содержит уже готовые соли жирных кислот, так что проводить омыление самому не придется. Но продолжим про мыло с нуля.
Природные масла представляют собой смесь, содержащую различные по строению и массе молекулы жиров. Чтобы реакция омыления в такой смеси прошла полностью, и при этом не образовался избыток едкой щелочи, необходимо точно подобрать количества взаимодействующих компонентов.
Это можно сделать и самостоятельно, зная состав каждого масла и рассчитав параметры соответствующих химических реакций. Однако, чтобы облегчить мыловарам эту задачу была составлена таблица омыления для наиболее часто используемых масел (см. таблицу в конце статьи).
Кстати, в отличие от мыльного калькулятора, эту таблицу можно распечатать и взять с собой на необитаемый остров, где нет электричества и интернета. Ну, если вы внезапно захотите поварить мыло в совсем полном одиночестве.
Для получения твердого мыла используется NaOH (едкий натр или каустическая сода), тогда как для жидкого рекомендуется применять KOH (едкое кали, оно же каустический поташ).
Чтобы просто и быстро определить, сколько щелочи необходимо для полного омыления нужного количества масла надо умножить массу масла на коэффициент из таблицы. А для приготовления мыла из смеси нескольких масел нужно отдельно посчитать количество щелочи, необходимое для каждого из компонентов, а затем просто сложить полученные веса.
Пример: рассчитаем количество едкого натра, необходимое для полного омыления 0,5 кг масла ши и 0,5 кг кунжутного.
Ши: 500 грамм умножаем на табличный коэффициент масла какао для NaOH, т. е. на 0,1282 и получаем: 500*0,1282 = 64,1 грамма NaOH.
Кунжут: аналогично, 1000*0,1376 = 68,8 грамма NaOH.
Всего потребуется 64,1+ 68,8 = 132,9 грамма щелочи.
Необходимое разведение щелочи.
Не стоит забывать, что масса щелочи считается для твердого порошка (или гранул) 100%-й щелочи, а не для ее водного раствора. Остановимся на этом подробнее. Дело в том, что наиболее часто используемый принцип разбавл ения – брать воду из расчета 33% от веса масел. Это значение стоит «по умолчанию» в большинстве мыльных калькуляторов:
Однако надо понимать, что сама вода как таковая в реакцию не вступает, и уж тем более, никак не реагирует с маслом, а служит реакционной средой, растворителем! Она нужна именно для создания реакционной среды – чтобы щелочь могла полноценно проявить свои свойства, а также для гидролизации жира, т.е. его подготовки к собственно химическому взаимодействию.
Таким образом, главное, на что влияет количество добавленной воды – это по сути скорость затвердевания сваренного мыла. При этом даже правильнее рассчитывать воду не сколько от масла/жира, а от всей реакционной массы. Обычно это требуется при варке совсем небольших объемов мыла или при использовании незнакомых рецептов, где важно не переборщить с водой или подозревается долгое затвердевание:
Пример: разведем щелочь водой в количестве 33% от массы реакционной смеси.
*для 100 граммов кокосового масла это 0,33*(100+18,3) = 39 граммов,
*а для 100 граммов масла жожоба = 0,33*(100+6,6) = 35,2 грамма.
Если по каким-то причинам вам нужно, чтобы мыло сохло помедленнее – разводите щелочь в большем количестве воды. И наоборот, чтобы ускорить процесс, добавьте ее меньше.
Важная деталь! Не стоит разводить щелочь с водой меньше, чем 1:1! То есть масса воды всегда должна быть равна или больше, чем масса щелочи.
Таблица коэффициентов омыления.
|
|
|
|||
|
Авокадо |
0,1335 |
0,18726 |
|||
|
Аннато |
0,1330 |
0,18656 |
|||
|
Арахисовое |
0,1355 |
0,19007 |
|||
|
Абрикосовых косточек |
0,1350 |
0,18937 |
|||
|
Аргановое |
0,1360 |
0,19077 |
|||
|
Бабассу |
0,1750 |
0,24548 |
|||
|
Виноградных косточек |
0,1285 |
0,18025 |
|||
|
Воск пчелиный |
0,0690 |
0,09679 |
|||
|
Воск карнаубский |
0,0690 |
0,09679 |
|||
|
Грецкого ореха |
0,1335 |
0,18726 |
|||
|
Дерева Ши (Карите) |
0,1282 |
0,17983 |
|||
|
Жир говяжий |
0,143 |
0,200 |
|||
|
Жир гусиный |
0,137 |
0,192 |
|||
|
Жир куриный |
0,139 |
0,195 |
|||
|
Жир молочный |
0,255 |
0,357 |
|||
|
Жир овечий |
0,138 |
0,193 |
|||
|
Жир свиной |
0,141 |
0,198 |
|||
|
Жир утиный |
0,138 |
0,193 |
|||
|
Жожоба |
0,0660 |
0,09258 |
|||
|
Зародышей пшеницы |
0,1310 |
0,18376 |
|||
|
Зародышей риса |
0,1345 |
0,18867 |
|||
|
Кукурузное |
0,1360 |
0,19077 |
|||
|
Какао |
0,1380 |
0,19358 |
|||
|
Камелии |
0,1360 |
0,19077 |
|||
|
Касторовое |
0,1286 |
0,18039 |
|||
|
Кокосовое |
0,1830 |
0,25670 |
|||
|
Конопляное |
0,1345 |
0,18867 |
|||
|
Кунжутное |
0,1376 |
0,19301 |
|||
|
Лавра благородного |
0,1405 |
0,19708 |
|||
|
Ланолин |
0,0750 |
0,1052 |
|||
|
Льняное |
0,1340 |
0,1340 |
|||
|
Лесного ореха |
0,1370 |
0,19217 |
|||
|
Макадамии |
0,1390 |
0,19498 |
|||
|
Маковое |
0,1383 |
0,194 |
|||
|
Манго |
0,1339 |
0,18782 |
|||
|
Маракуйя |
0,1290 |
0,18095 |
|||
|
Миндальное |
0,1365 |
0,19147 |
|||
|
Оливковое |
0,1345 |
0,18867 |
|||
|
Ослинника |
0,1345 |
0,18867 |
|||
|
Пальмовое |
0,1405 |
0,19708 |
|||
|
Персиковых косточек |
0,1345 |
0,18867 |
|||
|
Подсолнечное |
0,1350 |
0,18937 |
|||
|
Рапсовое |
0,1354 |
0,18993 |
|||
|
Сафлоровое |
0,1355 |
0,19007 |
|||
|
Соевое |
0,1355 |
0,19007 |
|||
|
Тмина черного |
0,1350 |
0,18937 |
|||
|
Тыквенное |
0,1350 |
0,18937 |
|||
|
Укууба |
0,1220 |
0,17113 |
|||
|
Шиповника |
0,1359 |
0,19063 |
|||
|
Стеарин пальмовый |
0,1460 |
0,2048 |
Автор - Котомин И.А., медицинский физик.
При перепечатке или копировании статьи просим указывать активную ссылку на сайт и авторство.
