2024年5月29日 星期三

高濃度皂化

皂化實驗要加熱比較好做,基本上大概都至少40度,如果可以不加熱,單純用室溫下的原料,混合後用攪拌完成皂化,或許會更方便。

-----------------------------------------------------------------------------------------------------------------

如果偏好搖皂的,可以看科工館的搖皂教學頁,配方基本上是椰子油與12M氫氧化鈉體積2:1,再加酒精,如果是用其他油,大概就是油與12M氫氧化鈉體積3:1,我是放棄搖皂了,原因不贅述。

-----------------------------------------------------------------------------------------------------------------

先做些計算好了,如果用9g的油,體積大概都接近10ml,用這個比例算皂化價好了。


接著,開始測試如何能夠不加熱就皂化,不同教科書,建議的用量有6M~10M不等,但直接用這個濃度,攪拌半天也不太容易出現皂化的稠狀,即便加了酒精也一樣。

那就開始嘗試改變條件,試了過鹼許多,還是不行,那就試試更高濃度吧,最終,來到了20M,調完降到室溫,攪拌後,出現了皂化現象,參考用量如下。




下面是在減鹼5%的情況,加入少許酒精,能在3分鐘內完成椰子油皂化。實際操作上,微微減鹼的,或是剛剛好的,其實不會很硬,有點像美乃滋到黏土那樣的感覺。
橄欖油與椰子油混合這組,因為橄欖油皂化價較少,所以應該微微過鹼了,使用7ml椰子油+5ml橄欖油,需氫氧化鈉1.8g,而其使用的氫氧化鈉是2.1g(20M_2.5ml),過鹼9%

少少的量,每組裝個10-12ml的油,0.5ml的酒精。2-2.5ml的鹼裝在滴管內放入試管給學生,或是由老師統一控管跟滴加。用燒杯或是裁切寶特瓶當皂化容器,室溫直接攪拌即可,後續,要加水或鹽析都可,再測試了。

20M很濃,外國的手工皂常看到販賣 配好的50%氫氧化鈉溶液,50%氫氧化鈉的密度約1.52,換算濃度約19M,保存上應該PP罐即可。看起來一般手工皂製作人,比較常將買來的50%氫氧化鈉,依2:1稀釋到33%,此時密度約1.35,換算濃度是11M左右,稀釋時,一樣是把鹼緩緩加入水中,倒不是50%的不能直接用,而是水太少時皂化後太稠不易塑型(影片2:50)

這也是課本的實驗皂化後還需加水的原因。

下面來試算一下課本的配方,不約而同,酒精都是10ml,說實在,這麼高比例的酒精,有點難接受。

第一個,使用15ml椰子油+2ml大豆油,需氫氧化鈉2.8g,而其使用的氫氧化鈉是3g(5M_15ml),過鹼7%


第二個,使用10ml椰子油+1ml大豆油,需氫氧化鈉1.8g,而其使用的氫氧化鈉是2.4g(6M_10ml),過鹼33%
第三個,使用10ml椰子油+1ml大豆油,需氫氧化鈉1.8g,而其使用的氫氧化鈉是2.4g(8M_10ml),過鹼78%

把稀一些鹼液加熱的熱鹼,跟濃的冷鹼直接攪拌皂化,到底哪個安全些?可能得用雞皮豬皮等來測試才知道,不過,不用開酒精燈,直接把油跟鹼放寶特瓶切出來的容器攪拌皂化,真的方便很多,就是記得給鹼液的控管要確實就是,分發完立刻關緊收好,我是每組給一根吸好2.5ml氫氧化鈉的滴管,然後用試管裝著,避免滴出,學生就直接取出滴管加進去油裡面。

以下是常用油10ml時的氫氧化鈉用量,12M的,可用於搖皂使用,不過自己搖皂的經驗是,如果前一天先配好,等氫氧化鈉降回室溫,會很難把皂搖出來,至少在我這邊是這樣,如果油量降到10ml也會比較難搖,不過最主要因素是溫度,室溫要至少30度比較容易。馬上配馬上做比較容易搖出來,因為氫氧化鈉溶於水會造成水溫上升,大概都能讓水溫在40-50度沒問題。

大家都忙,如果要更輕易配出高濃度氫氧化鈉備用,根據查到的資料,
50%的氫氧化鈉在25度C時,大約是19M,重量比1:1配置更方便
20M的話氫氧化鈉:水重量比約52:48,飽合的大概也就是這樣了
用量如下表。舉例:如果一組是椰子油10ml,就需要1.7g氫氧化鈉配1.7g水,之後冷卻至室溫備用即可,再依下表體積取19M氫氧化鈉2.3ml混合攪拌,也別忘了加0.5ml酒精。如果1個班六組,大概就是椰子油10ml,需要10.2g氫氧化鈉配10.2g水,抓整數配15g氫氧化鈉加15g水放涼即可。


氫氧化鈉的密度可以在這個pdf檔找到:caustic soda handbook



今天科博館入校,沒實驗室,就拿去班上做吧,請他們準備寶特瓶,但發現一般飲料塑膠杯也可以。
鹼的部分記得好好控管,直接用刮勺攪拌很方便,還可以嘗試先不加酒精,也確實沒加較難皂化,不加酒精的攪拌觀察後,再加入酒精繼續攪拌,兩分鐘內就好了,不需要加熱就是方便,這葛方法也保留了是否鹽析的彈性。
看起來都做得很開心,就幫他們留個紀錄。











沒有留言:

張貼留言

注意:只有此網誌的成員可以留言。