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。
油脂はそれぞれ脂肪酸の組成が異なるため、けん化価もそれぞれ異なります。ココナッツオイルのように短い鎖の脂肪酸でできた油脂は、オリーブオイルのように長い鎖でできた油脂より、一グラムあたりに含まれる分子の数が多くなります。一グラムあたりの分子が多いほど、必要な苛性カリの量も増えるため、ココナッツオイルのけん化価(260 mg KOH/g)は、オリーブオイル(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。
1SAP value = Σ(oil weight × oil's SAP value) ÷ total oil weight
2Σ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、ココナッツオイル400 g(260 mg KOH/g)、オリーブオイル300 g(190 mg KOH/g)、シアバター300 g(180 mg KOH/g)を使います。
| 油脂 | 重量 | SAP価 | 重量 × SAP価 |
|---|---|---|---|
| ココナッツオイル | 400 g | 260 | 104,000 |
| オリーブオイル | 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
下の表は、油脂一グラムあたりの水酸化カリウム(KOH)のミリグラム数で表した標準的なけん化価です。これらの値は、植物油に関するコーデックス規格で定められた範囲内にあり、同規格ではココナッツオイルが248–265、パーム油が190–209とされています。
| 油脂 | けん化価(mg KOH/g) |
|---|---|
| ココナッツオイル | 260 |
| ラード | 196 |
| アーモンドオイル | 195 |
| カカオバター | 195 |
| パーム油 | 200 |
| ニームオイル | 200 |
| グレープシードオイル | 192 |
| ひまわり油 | 192 |
| オリーブオイル | 190 |
| アボカドオイル | 188 |
| 米ぬか油 | 183 |
| キャノーラ油 | 182 |
| シアバター | 180 |
| ひまし油 | 180 |
| ホホバオイル | 97 |
実際の油脂は、栽培地、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、これらの標準値と数パーセント違うことがあります。このリストにない油脂を使う石けん作り手は、供給業者のデータシートにある値を、独自のけん化価として入力できます。
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、液体石けんはKOHで作ります。NaOHはKOHより軽い分子なので、同じ反応に必要な量は少なくて済みます。この係数は両者のモル質量の比で、NaOHは39.9971 g/mol、KOHは56.1056 g/molです。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。
1NaOH value = KOH value × 0.713
2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?
値が低すぎると、反応しなかった苛性カリが石けんに残り、皮膚を傷める原因になります。値が高すぎると、反応しなかった油脂が残り、石けんが柔らかくなって傷みやすくなります。
ココナッツオイルのけん化価がオリーブオイルより高いのはなぜですか?
ココナッツオイルはラウリン酸を豊富に含み、これは鎖の短い脂肪酸です。鎖が短いほど軽いため、一グラムに入る分子の数が増え、分子一つひとつが決まった量の苛性カリを必要とします。オリーブオイルの脂肪酸は鎖が長くて重いため、一グラムに入る分子の数が少なく、必要な苛性カリの量も少なくなります。
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。
参考文献
- コーデックス委員会(FAO/WHO)。Standard for Named Vegetable Oils(CXS 210-1999)。コーデックス CXS 210-1999:KOH mg/gで表したけん化価は、ココナッツオイルが248–265、パーム油が190–209です。
- 米国国立標準技術研究所。NIST Chemistry WebBook: Sodium hydroxide。NIST WebBook:水酸化ナトリウム:分子量は39.9971です。
- 米国国立標準技術研究所。NIST Chemistry WebBook: Potassium hydroxide。NIST WebBook:水酸化カリウム:分子量は56.1056です。