目的
この実験室の目的は、けん化反応によって灰汁石けんを作ることです。 古代ローマの伝統では、雨水、カリ、獣脂(牛や羊の脂肪をレンダリングしたもの)を混ぜていました。 石鹸作りには長い時間と手間がかかりました。 まず、脂肪を溶かしてろ過し、次にカリを加えます。 そして、カリの溶液を加える。 水と油は混ざらないので、この混合物を絶えずかき混ぜ、脂肪が溶けないように十分に加熱しなければならない。 徐々に、脂肪と水酸化物の間で鹸化と呼ばれる化学反応が起こり、液体の石鹸ができあがる。 油脂と水が分離しなくなったところで、混合物を冷やした。 ここで、塩化ナトリウムなどの塩を加えて、石けんと余分な水を分離させた。 上に上がってきた石けんをすくい取り、木型に入れて熟成させる。
すべての石けんは、油脂にアルカリ性(塩基性)の溶液を混ぜて作ります。 油脂には動物性、植物性などさまざまな種類があります。 油脂は通常、常温では固体ですが、多くの油は常温では液体です。 液体の食用油の原料は、トウモロコシ、ピーナッツ、オリーブ、大豆などさまざまです。
鹸化反応:
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手順
安全性
9M NaOHを分配する際には注意が必要です。 万が一、皮膚に付着した場合は、直ちに水で15分以上洗い流し、インストラクターに連絡してください。
必要な個人防護具(PPE):安全ゴーグル、白衣、つま先の閉じた靴
材料と機材
材料。 温かいオリーブオイル(講師が予熱したもの)、9M水酸化ナトリウム溶液、食用色素、各種香料、ステアリン酸
器具:背の高い250mLビーカー、プラスチック製の撹拌棒、ガラス製のピペットとピペットバルブ
- 講師は35℃に予熱したオリーブオイルのビーカーを前のベンチに置いています。
- 反応を始める前に、香りを選びます。 ホリデーキャンディ、アイランドココナッツ、ユズ、エナジー、ラベンダー、ホワイトティー&&ハニー、サンダルウッド、リラクシング、シダーウッド、シナモン、アミリス、バニラの中から1つ選ぶことができます。
- フロントベンチに備え付けのピペットを使用して、希望する香りを1~2滴加える。
- ビーカーに9M水酸化ナトリウム溶液3mlを加える。
- プラスチック製の撹拌棒を使って混ぜます。 20~45分間かき混ぜる必要があります。実験パートナーと交代で行うこともできます。
- インストラクターの承認後、希望の食用色素を2~3滴加えます。
- ステアリン酸を1ダッシュ(約小さじ1/8)加えます。 これは液体石けんの硬化剤として機能します。
- 選んだ型に流し込みます。
- 型に流し込んだ後、プロセスはそれ自体で進行します。 石鹸は加熱されて再び液化し、ゆっくりと冷えて固まり、乾燥します。 ですから、石けんは最低でも12時間は放置しておかなければなりません。 完成した石けんは来週、研究室で受け取ることになります。
レポート
実験観察
石けんが乾いた後に観察しても構いませんが、それは研究室のセクションや講義でお返しします。 普通の石けんのように泡立ちますか?
石けんに未反応の水酸化ナトリウムが含まれている場合に備えて、手を十分にすすぎます。
質問
- 手順の図にあるように、酸と塩基の間でけん化反応が起こります。 あなたが行った反応では、酸は何で、塩基は何ですか?
- 鹸化反応に用いる塩基は、必ず水酸化物イオンを含んでいなければなりません。 この反応に最もよく使われる塩基は何ですか?
- この反応の生成物はグリセロールと粗製石鹸です。 石鹸の化学式は\ce{CH3(CH2)14COO^- Na^+}\である。
- 上の構造のうち、水に溶けている部分を丸で囲んでください。
- 上の構造体のうち、脂溶性の部分を枠で囲みます。
- 上の構造で、水分子に相互作用を加えます:正イオンは水素の双極子に、負イオンは酸素の双極子に。
- 実験の間、鹸化反応はなぜ長時間の撹拌を必要としたのでしょうか?
- 実験の後、石けんはなぜ型の中で「硬化」しなければならなかったのでしょうか? なぜでしょうか、なぜでしょうか。