鹸化価計算機 | 無料石鹸作りツール
鹸化価計算機は、使用する油の種類とそれぞれの重量を入力すると、そのブレンドを完全に鹸化させるために必要な、油1グラムあたりのKOHミリグラム数の加重平均を算出する無料ツールである。冷製法や熱製法による石鹸作りのレシピ設計に、計算例とともに使える。NaOHとKOHのどちらでも重量を自動換算する。
鹸化価計算機
油脂
結果
計算式
鹸化価は、混合物中のすべての油脂の鹸化価の加重平均として計算されます:
油の組成
ドキュメンテーション
けん化価計算機とは何ですか?
けん化価計算機は、石けん作りに使う油脂の配合のけん化価(SAP価)を求めます。レシピに含まれる各油脂の重量を入力すると、油脂と完全に反応するために必要な水酸化カリウム(KOH)の加重平均量を返します。水酸化カリウムは強アルカリで、苛性カリとも呼ばれます。
けん化価とは何ですか?
けん化価とは、特定の油脂1グラムを完全にけん化するのに必要なKOHのミリグラム数です。けん化とは、油脂とアルカリが反応して石けんとグリセリンを生じる化学反応です。
油脂ごとにけん化価が異なるのは、含まれる脂肪酸が異なるためです。ココナッツ油のように短い脂肪酸鎖でできた油は、オリーブ油のように長い鎖でできた油より、1グラム当たりの分子数が多くなります。1グラム当たりの分子数が多いほど多くの苛性カリが必要になるため、ココナッツ油のけん化価(260 mg KOH/g)はオリーブ油(190 mg KOH/g)より高くなります。
石けん作りでは、レシピに必要な苛性カリの量を正確に算出するためにけん化価を使います。苛性カリが少なすぎると、石けんに油分が残って油臭くなりやすくなります。多すぎると、刺激性のある腐食性の強い石けんになります。
けん化価の計算式
レシピに複数の油を混ぜる場合、配合のけん化価は、各油のけん化価をその使用量で重み付けした加重平均です。
ここで、S は配合のけん化価、w は1種類の油の重量、v はその油自体のけん化価、W は全油の合計重量です。
Σは「合計」を表します。各油の重量にそれぞれのSAP価を掛け、その積を合計し、全油の合計重量で割ります。
計算例
レシピでは、ココナッツ油400 g(260 mg KOH/g)、オリーブ油300 g(190 mg KOH/g)、シアバター300 g(180 mg KOH/g)を使います。
| 油 | 重み | SAP価 | 重量 × SAP価 |
|---|---|---|---|
| ココナッツ油 | 400 g | 260 | 104,000 |
| オリーブ油 | 300 g | 190 | 57,000 |
| シアバター | 300 g | 180 | 54,000 |
| 合計 | 1,000 g | 215,000 |
けん化価 = 215,000 ÷ 1,000 = 215 mg KOH/g。
つまり、このレシピ全体では油一グラムにつきKOHが215 mg必要であり、油全量1,000 gに対してはKOHが215 g必要です(1,000 g × 215 mg/g ÷ 1,000)。
一般的な油脂のけん化価
以下の表には、油一グラム当たりのKOHのミリグラム数で表した標準的なけん化価を示します。
| 油または油脂 | けん化価(mg KOH/g) |
|---|---|
| ココナッツ油 | 260 |
| パーム油 | 200 |
| ニーム油 | 200 |
| ラード | 196 |
| アーモンド油 | 195 |
| ココアバター | 195 |
| グレープシード油 | 192 |
| ひまわり油 | 192 |
| オリーブ油 | 190 |
| アボカド油 | 188 |
| 米ぬか油 | 183 |
| キャノーラ油 | 182 |
| シアバター | 180 |
| ひまし油 | 180 |
| ホホバ油 | 97 |
実際の油は産地、収穫時期、加工方法によって多少異なるため、実験室で測定した値はこれらの標準値から数パーセントずれることがあります。この一覧にない油を使う場合は、供給元のデータシートに記載されたカスタムけん化価を入力できます。カスタム欄には0~500 mg KOH/gの値を入力できます。
計算機に表示される内容
計算機は、配合のけん化価を小数点以下2桁に丸めてmg KOH/gで表示し、その算出に使った油の総重量も示します。また、各油について重量とけん化価の積を一覧表示するため、その合計を総重量で割った値を手計算で確認できます。
けん化価が判明した行だけが計算対象になります。カスタム油の値欄が空の場合、その油は総重量にも平均値にも含まれず、値を入力するまで欄が必須として表示されます。
KOHの値をNaOHに換算する
固形石けんは通常、水酸化カリウムではなく水酸化ナトリウム(NaOH)で作り、液体石けんにはKOHを使います。NaOHはKOHより分子が軽いため、同じ反応には少ない量で済みます。KOHのけん化価を対応するNaOHの値に換算するには、0.713を掛けます。
ここで、N はNaOHの値、K はKOHの値です。
上記の215 mg KOH/gの例では、対応するNaOHの値は215 × 0.713 ≈ 153.3 mg NaOH/gです。
スーパーファットを考慮する
ほとんどの石けんレシピでは、けん化率を100%にはしません。石けん作りでは、計算した苛性カリ量の5%~8%を「スーパーファット」として減らし、反応しない油を少量残して完成した石けんの保湿性を高めることがよくあります。スーパーファット分を差し引くには、計算した苛性カリの重量をその割合だけ減らします。スーパーファット5%で苛性カリ150 gを使うレシピでは、142.5 gを使います(150 g × 0.95)。
よくある質問
間違ったけん化価を使うとどうなりますか?
苛性カリの重量はけん化価から算出するため、誤りはそのまま結果に反映されます。けん化価が低すぎると苛性カリが少なすぎる計算になり、石けんに未反応の油が残って軟らかくなり、傷みやすくなります。高すぎると苛性カリが多すぎる計算になり、残ったアルカリが皮膚を傷めることがあります。
ココナッツ油のけん化価がオリーブ油より高いのはなぜですか?
ココナッツ油には、炭素原子12個からなる比較的短い鎖のラウリン酸が多く含まれます。短い鎖は軽いため、1グラム当たりにより多くの分子が含まれ、各分子にそれぞれ苛性カリが必要です。オリーブ油の主成分はオレイン酸で、炭素18個の鎖を持つため、1グラム当たりの分子数が少なく、必要な苛性カリも少なくなります。
一覧にないカスタム油を追加できますか?
できます。カスタム油のオプションを使い、そのけん化価を直接入力してください。一般的でない油のけん化価は、通常、油の供給元または石けん作りの参考表で確認できます。
計算値はコールドプロセス石けんとホットプロセス石けんの両方に使えますか?
使えます。けん化価は、混合物をどれだけ加熱するかや反応時間ではなく、油の脂肪酸組成だけで決まります。そのため、同じ値をコールドプロセス、ホットプロセス、液体石けんのレシピに適用できます。
温度によって油のけん化価は変わりますか?
変わりません。けん化価は、油の脂肪酸組成によって決まる固有の性質です。温度は反応速度を変えますが、反応に必要な苛性カリの量は変えません。