מחשבון ערך הסבנה | כלי חינמי להכנת סבון

מהו מחשבון ערך הסיבון?

מחשבון ערך סיבון מוצא את ערך הסיבון (SAP) של תערובת שמן או שומן המשמשת להכנת סבון. הוא מקבל את המשקל של כל שמן במתכון ומחזיר את הכמות הממוצעת המשוקללת של אשלגן הידרוקסידי (KOH), בסיס חזק המכונה גם לַי, הנדרשת כדי להגיב במלואה עם השומן.

מהו ערך סיבון?

ערך סיבון הוא מספר המיליגרמים של KOH הנדרשים לסיבון מלא של גרם אחד של שומן או שמן נתון. סיבון הוא תגובה כימית בין שומן לבסיס, המפיקה סבון וגליצרין.

לכל שמן יש ערך סיבון משלו, משום ששמנים מורכבים מחומצות שומן שונות. שמן הבנוי משרשראות קצרות יותר של חומצות שומן, כגון שמן קוקוס, מכיל יותר מולקולות בכל גרם מאשר שמן הבנוי משרשראות ארוכות יותר, כגון שמן זית. יותר מולקולות בכל גרם פירושו שנדרשת יותר סודה קאוסטית, ולכן לשמן קוקוס יש ערך סיבון גבוה יותר (260 mg KOH/גרם) מאשר לשמן זית (190 mg KOH/גרם).

יצרני סבון משתמשים בערך הסיבון כדי לחשב בדיוק כמה סודה קאוסטית נדרש למתכון. כמות קטנה מדי של סודה קאוסטית משאירה את הסבון שמנוני ורגיש יותר לקלקול. כמות גדולה מדי משאירה סבון חריף וצורב, שעלול לגרות את העור.

נוסחת ערך הסיבון

כאשר מתכון כולל כמה שמנים, ערך הסיבון של התערובת הוא הממוצע המשוקלל של ערכי הסיבון של השמנים, בהתאם לכמות של כל שמן במתכון:

$S = \frac{\sum (w \times v)}{W}$

כאשר S הוא ערך הסיבון של התערובת, w הוא משקלו של שמן אחד, v הוא ערך הסיבון של אותו שמן, ו־W הוא המשקל הכולל של כל השמנים.

Σ פירושו "סכום של". המשקל של כל שמן מוכפל בערך ה-SAP שלו, המכפלות מחוברות זו לזו, והסכום מחולק במשקל הכולל של כל השמנים.

דוגמה פתורה

מתכון משתמש ב-400 g שמן קוקוס (260 mg KOH/גרם), ב-300 g שמן זית (190 mg KOH/גרם) וב-300 g חמאת שיאה (180 mg KOH/גרם).

ערך סיבון = 215,000 ÷ 1,000 = 215 mg KOH/גרם.

פירוש הדבר הוא שהמתכון המלא דורש 215 mg KOH לכל גרם שמן, או 215 g KOH עבור מלוא כמות השמן, 1,000 g (1,000 g × 215 mg/גרם ÷ 1,000).

ערכי סיבון של שמנים ושומנים נפוצים

הטבלה שלהלן מציגה ערכי סיבון תקניים במיליגרמים של KOH לכל גרם שמן.

שמנים אמיתיים משתנים מעט בהתאם לאזור הגידול, למועד הקציר ולעיבוד, ולכן ערכים שנמדדו במעבדה עשויים להיות שונים מהנתונים התקניים האלה בכמה אחוזים. יצרני סבון הזקוקים לשמן שאינו מופיע ברשימה יכולים להזין ערך סיבון מותאם אישית מתוך דף הנתונים של הספק. השדה המותאם אישית מקבל ערכים מ-0 עד 500 mg KOH/גרם.

מה המחשבון מציג

המחשבון מדווח על ערך הסיבון של התערובת במיליגרמים של KOH לגרם, כשהוא מעוגל לשתי ספרות אחרי הנקודה, וכן על המשקל הכולל של השמן ששימש לחישוב הערך. הוא מציג גם את המכפלה של משקל כל שמן בערך הסיבון שלו, כך שניתן לבדוק ידנית את חלוקת הסכום במשקל הכולל.

שורה נכללת בחישוב רק לאחר שהמחשבון יודע את ערך הסיבון שלה. שמן מותאם אישית ששדה הערך שלו ריק אינו נכלל לא במשקל הכולל ולא בממוצע, והשדה מסומן כשדה חובה עד להזנת ערך.

המרת ערכי KOH ל-NaOH

סבון מוצק מיוצר בדרך כלל באמצעות נתרן הידרוקסידי (NaOH) במקום אשלגן הידרוקסידי, ואילו סבון נוזלי מיוצר באמצעות KOH. מכיוון שמולקולת NaOH קלה יותר ממולקולת KOH, נדרשת כמות קטנה יותר ממנו לאותה תגובה. כדי להמיר ערך סיבון של KOH לערך NaOH המקביל, מכפילים ב-0.713:

$N = K \times 0.713$

כאשר N הוא ערך ה־NaOH ו־K הוא ערך ה־KOH.

בדוגמה של 215 mg KOH/גרם לעיל, ערך ה-NaOH המקביל הוא 215 × 0.713 ≈ 153.3 mg NaOH/גרם.

התחשבות בשומן-יתר

רוב מתכוני הסבון אינם עוברים סיבון בשיעור של 100%. יצרני סבון מפחיתים לעיתים קרובות 5% עד 8% מכמות הסודה הקאוסטית המחושבת, המכונה "שומן-יתר", כדי שכמות קטנה של שמן שלא הגיב תישאר בסבון המוגמר ותעניק לחות נוספת. כדי ליישם הפחתה בשל שומן עודף, מפחיתים את משקל הסודה הקאוסטית המחושב באותו אחוז. מתכון הדורש 150 g סודה קאוסטית בשיעור שומן עודף של 5% ישתמש במקום זאת ב-142.5 g (150 g × 0.95).

שאלות נפוצות

מה קורה אם משתמשים בערך סיבון שגוי?

משקל הסודה הקאוסטית מחושב לפי ערך הסיבון, ולכן שגיאה עוברת ישירות לתוצאה. ערך נמוך מדי מוביל לחישוב של מעט מדי סודה קאוסטית, ומשאיר שמן שלא הגיב בסבון, מה שהופך אותו לרך יותר ומאיץ את קלקולו. ערך גבוה מדי מוביל לחישוב של יותר מדי סודה קאוסטית, והבסיס שנותר עלול לגרום לכוויות בעור.

מדוע לשמן קוקוס יש ערך סיבון גבוה יותר מאשר לשמן זית?

שמן קוקוס עשיר בחומצה לאורית, שרשרת קצרה יחסית ובה 12 אטומי פחמן. שרשראות קצרות יותר קלות, ולכן יותר מולקולות נכנסות לכל גרם, וכל מולקולה זקוקה לחלק משלה של סודה קאוסטית. שמן זית מורכב בעיקר מחומצה אולאית, שרשרת ובה 18 אטומי פחמן, ולכן פחות מולקולות נכנסות בגרם ונדרשת פחות סודה קאוסטית.

האם ניתן להוסיף שמן מותאם אישית אם הוא אינו מופיע ברשימה?

כן. יש להזין את ערך הסיבון שלו ישירות באמצעות האפשרות של שמן מותאם אישית. ערכי סיבון של שמנים נדירים זמינים בדרך כלל אצל ספק השמן או בטבלת נתונים להכנת סבון.

האם הערך המחושב מתאים גם לסבון בתהליך קר וגם לסבון בתהליך חם?

כן. ערך הסיבון תלוי רק בהרכב חומצות השומן של השמן, ולא בטמפרטורה שאליה התערובת מגיעה או במשך הזמן שבו היא מגיבה, ולכן אותו ערך חל על מתכוני סבון בתהליך קר, בתהליך חם ולסבון נוזלי.

האם הטמפרטורה משנה את ערך הסיבון של שמן?

לא. ערך הסיבון הוא תכונה קבועה של הרכב חומצות השומן בשמן. הטמפרטורה משנה את קצב התגובה, אך לא את כמות הסודה הקאוסטית הנדרשת לתגובה.