비누화 값 계산기 | 무료 비누 제조 도구

비누화값 계산기란 무엇인가?

비누화값 계산기는 비누 제조에 사용하는 오일 또는 지방 혼합물의 비누화값(SAP 값)을 계산합니다. 레시피에 들어가는 각 오일의 중량을 입력하면 지방과 완전히 반응하는 데 필요한 잿물이라고도 하는 강알칼리인 수산화칼륨(KOH)의 가중평균량을 반환합니다.

비누화값이란 무엇입니까?

비누화값은 특정 지방 또는 오일 한 그램을 완전히 비누화하는 데 필요한 KOH의 밀리그램 수입니다. 비누화는 지방과 알칼리가 반응하여 비누와 글리세린을 생성하는 화학 반응입니다.

오일마다 구성하는 지방산이 다르므로 모든 오일은 고유한 비누화값을 가집니다. 코코넛 오일처럼 짧은 지방산 사슬로 이루어진 오일은 올리브 오일처럼 긴 사슬로 이루어진 오일보다 그램당 더 많은 분자가 들어 있습니다. 그램당 분자가 많을수록 더 많은 잿물이 필요하므로, 코코넛 오일의 비누화값(260 mg KOH/g)이 올리브 오일(190 mg KOH/g)보다 높습니다.

비누 제조자는 비누화값을 사용하여 레시피에 필요한 잿물의 양을 정확히 계산합니다. 잿물이 너무 적으면 비누에 기름기가 남고 쉽게 상합니다. 잿물이 너무 많으면 자극성이 강하고 부식성이 있어 피부를 자극할 수 있는 비누가 됩니다.

비누화값 공식

레시피에 여러 오일을 혼합하는 경우, 혼합물의 비누화값은 레시피에 들어간 각 오일의 양을 가중치로 적용한 가중평균입니다.

1SAP value = Σ(oil weight × oil's SAP value) ÷ total oil weight
2

Σ는 ‘합계’를 뜻합니다. 각 오일의 중량에 해당 오일의 SAP 값을 곱하고, 그 곱을 모두 더한 다음 전체 오일의 합산 중량으로 나눕니다.

계산 예시

한 레시피에 코코넛 오일 400 g(260 mg KOH/g), 올리브 오일 300 g(190 mg KOH/g), 시어버터 300 g(180 mg KOH/g)가 들어 있다고 합시다.

비누화값 = 215,000 ÷ 1,000 = 215 mg KOH/g입니다.

이는 전체 레시피에서 오일 한 그램마다 KOH 215 mg이 필요하며, 오일 1,000 g 전체에는 KOH 215 g이 필요하다는 뜻입니다(1,000 g × 215 mg/g ÷ 1,000).

일반적인 오일과 지방의 비누화값

아래 표는 오일 그램당 mg KOH 단위의 표준 비누화값을 나열합니다. 이 값은 식물성 기름에 대한 코덱스 알리멘타리우스 표준이 정한 범위 안에 들며, 이 표준에서 코코넛 오일은 248–265, 팜 오일은 190–209입니다.

실제 오일은 재배 지역, 수확, 가공에 따라 조금씩 달라서 실험실에서 측정한 값이 이 표준 수치와 몇 퍼센트 차이 날 수 있습니다. 이 목록에 없는 오일이 필요한 비누 제조자는 공급업체의 자료표에 나온 비누화값을 직접 입력할 수 있습니다.

KOH 값을 NaOH 값으로 변환하기

고체 비누는 보통 수산화칼륨 대신 수산화나트륨(NaOH)으로 만들고, 액체 비누는 KOH로 만듭니다. NaOH는 KOH보다 가벼운 분자이므로 같은 반응에 필요한 양이 더 적습니다. 이 계수는 두 물질의 몰 질량의 비로, NaOH는 39.9971 g/mol이고 KOH는 56.1056 g/mol입니다. KOH 비누화값을 그에 해당하는 NaOH 값으로 바꾸려면 0.713을 곱합니다.

1NaOH value = KOH value × 0.713
2

위의 215 mg KOH/g 예에서 이에 대응하는 NaOH 값은 215 × 0.713 ≈ 153.3 mg NaOH/g입니다.

슈퍼팻 고려

대부분의 비누 레시피는 100%의 비누화율로 설정되지 않습니다. 비누 제조자는 완성된 비누에 반응하지 않은 오일이 조금 남아 보습 효과를 내도록 계산된 잿물 양의 5%에서 8%를 차감하는 경우가 많으며, 이러한 방식을 ‘슈퍼팻’이라고 합니다. 슈퍼팻 비율을 적용하려면 계산된 잿물 중량을 해당 비율만큼 줄입니다. 슈퍼팻 5%에서 잿물 150 g을 사용하도록 한 레시피라면 실제로는 142.5 g을 사용합니다(150 g × 0.95).

자주 묻는 질문

잘못된 비누화값을 사용하면 어떻게 됩니까?

값이 너무 낮으면 반응하지 않은 잿물이 비누에 남아 피부를 태울 수 있습니다. 값이 너무 높으면 반응하지 않은 오일이 남아 비누가 무르고 상하기 쉬워집니다.

코코넛 오일의 비누화값이 올리브 오일보다 높은 이유는 무엇입니까?

코코넛 오일에는 짧은 지방산 사슬인 라우르산이 풍부합니다. 짧은 사슬은 더 가벼워서 그램당 더 많은 분자가 들어가고, 각 분자가 저마다 일정량의 잿물을 필요로 합니다. 올리브 오일의 지방산은 더 길고 무거워서 그램당 들어가는 분자가 더 적고 필요한 잿물도 더 적습니다.

목록에 없는 사용자 지정 오일을 추가할 수 있습니까?

가능합니다. 사용자 지정 오일 옵션을 사용하여 비누화값을 직접 입력하면 됩니다. 흔하지 않은 오일의 비누화값은 대개 오일 공급업체나 비누 제조 참고표에서 확인할 수 있습니다.

계산된 값은 저온법 비누와 고온법 비누 모두에 적용할 수 있습니까?

가능합니다. 비누화값은 오일의 지방산 구성에만 좌우되며 혼합물의 온도나 반응 시간에는 좌우되지 않으므로, 같은 값이 저온법, 고온법, 액상 비누 레시피에 모두 적용됩니다.

온도가 오일의 비누화값을 바꿉니까?

아니요. 비누화값은 오일의 지방산 조성이 지닌 고정된 특성입니다. 온도는 반응 속도를 바꾸지만 반응에 필요한 잿물의 양은 바꾸지 않습니다.

참고 자료

1. 코덱스 알리멘타리우스 위원회(FAO/WHO). Standard for Named Vegetable Oils(CXS 210-1999). Codex CXS 210-1999 — mg KOH/g 단위의 비누화값: 코코넛 오일 248–265, 팜 오일 190–209.
2. 미국 국립표준기술연구소. NIST Chemistry WebBook: Sodium hydroxide. NIST 웹북: 수산화나트륨 — 분자량 39.9971.
3. 미국 국립표준기술연구소. NIST Chemistry WebBook: Potassium hydroxide. NIST 웹북: 수산화칼륨 — 분자량 56.1056.