Kalkulator Nilai Saponifikasi | Alat Pembuat Sabun Percuma

Apakah kalkulator nilai penyabunan?

Kalkulator nilai penyabunan menentukan nilai penyabunan (SAP) bagi campuran minyak atau lemak yang digunakan untuk membuat sabun. Kalkulator ini mengambil berat setiap minyak dalam resipi dan menghasilkan jumlah purata berwajaran kalium hidroksida (KOH), iaitu alkali kuat yang juga dikenali sebagai lindi, yang diperlukan untuk bertindak balas sepenuhnya dengan lemak.

Apakah nilai penyabunan?

Nilai penyabunan ialah bilangan miligram KOH yang diperlukan untuk menyabunkan sepenuhnya satu gram lemak atau minyak tertentu. Penyabunan ialah tindak balas kimia antara lemak dengan alkali yang menghasilkan sabun dan gliserin.

Setiap minyak mempunyai nilai penyabunannya sendiri kerana minyak terdiri daripada asid lemak yang berbeza. Minyak yang terbina daripada rantai asid lemak yang lebih pendek, seperti minyak kelapa, mengandungi lebih banyak molekul dalam setiap gram berbanding minyak yang terbina daripada rantai yang lebih panjang, seperti minyak zaitun. Lebih banyak molekul bagi setiap gram bermakna lebih banyak alkali diperlukan, jadi minyak kelapa mempunyai nilai penyabunan yang lebih tinggi (260 mg KOH/g) berbanding minyak zaitun (190 mg KOH/g).

Pembuat sabun menggunakan nilai penyabunan untuk mengira dengan tepat jumlah alkali yang diperlukan oleh resipi. Alkali yang terlalu sedikit menyebabkan sabun berminyak dan mudah rosak. Alkali yang terlalu banyak menghasilkan sabun yang keras dan mengakis, yang boleh merengsakan kulit.

Rumus nilai penyabunan

Apabila resipi mencampurkan beberapa minyak, nilai penyabunan campuran ialah purata berwajaran nilai setiap minyak, dengan pemberat berdasarkan jumlah minyak tersebut dalam resipi:

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

dengan S ialah nilai penyabunan campuran, w ialah berat satu minyak, v ialah nilai penyabunan minyak itu sendiri dan W ialah jumlah berat semua minyak.

Σ bermaksud “jumlah”. Berat setiap minyak didarab dengan nilai SAP masing-masing, hasil darab itu dijumlahkan, kemudian jumlah keseluruhan dibahagikan dengan berat gabungan semua minyak.

Contoh pengiraan

Satu resipi menggunakan minyak kelapa sebanyak 400 g (260 mg KOH/g), minyak zaitun sebanyak 300 g (190 mg KOH/g), dan mentega shea sebanyak 300 g (180 mg KOH/g).

Nilai penyabunan = 215,000 ÷ 1,000 = 215 mg KOH/g.

Ini bermakna resipi penuh memerlukan 215 mg KOH bagi setiap gram minyak, atau 215 g KOH untuk keseluruhan 1,000 g minyak (1,000 g × 215 mg/g ÷ 1,000).

Nilai penyabunan minyak dan lemak biasa

Jadual di bawah menyenaraikan nilai penyabunan piawai dalam mg KOH bagi setiap gram minyak.

Minyak sebenar sedikit berbeza mengikut kawasan penanaman, penuaian dan pemprosesan, jadi nilai yang diukur di makmal boleh berbeza beberapa peratus daripada angka piawai ini. Pembuat sabun yang memerlukan minyak yang tiada dalam senarai ini boleh memasukkan nilai penyabunan tersuai daripada helaian data pembekal. Medan tersuai menerima nilai daripada 0 hingga 500 mg KOH/g.

Perkara yang dipaparkan oleh kalkulator

Kalkulator melaporkan nilai penyabunan campuran dalam mg KOH/g, dibundarkan kepada dua tempat perpuluhan, serta jumlah berat minyak yang digunakan untuk pengiraan itu. Kalkulator ini turut menyenaraikan hasil darab berat setiap minyak dengan nilai penyabunannya, supaya jumlah tersebut dibahagikan dengan berat keseluruhan dapat disemak secara manual.

Sesuatu baris hanya dikira selepas kalkulator mengetahui nilai penyabunannya. Minyak tersuai yang medan nilainya kosong tidak dimasukkan dalam jumlah berat atau purata, dan medan itu ditandai sebagai diperlukan sehingga nilai dimasukkan.

Menukar nilai KOH kepada NaOH

Sabun bar biasanya dibuat dengan natrium hidroksida (NaOH), bukannya kalium hidroksida, manakala sabun cecair dibuat dengan KOH. Oleh sebab molekul NaOH lebih ringan daripada KOH, jumlah NaOH yang diperlukan untuk tindak balas yang sama adalah lebih sedikit. Untuk menukar nilai penyabunan KOH kepada nilai NaOH yang sepadan, darabkan dengan 0.713:

$N = K \times 0.713$

dengan N ialah nilai NaOH dan K ialah nilai KOH.

Bagi contoh 215 mg KOH/g di atas, nilai NaOH yang sepadan ialah 215 × 0.713 ≈ 153.3 mg NaOH/g.

Mengambil kira lemak berlebihan

Kebanyakan resipi sabun tidak disabunkan pada kadar 100%. Pembuat sabun sering mengetepikan 5% hingga 8% daripada jumlah alkali yang dikira, yang disebut “superlemak”, supaya sedikit minyak yang tidak bertindak balas kekal dalam sabun siap untuk membantu melembapkan kulit. Untuk menggunakan pengurangan superlemak, kurangkan berat alkali yang dikira mengikut peratus tersebut. Resipi yang memerlukan 150 g alkali pada superlemak 5% akan menggunakan 142.5 g sebagai gantinya (150 g × 0.95).

Soalan lazim

Apakah yang berlaku jika nilai penyabunan yang salah digunakan?

Berat alkali dikira daripada nilai penyabunan, jadi kesilapan akan terus mempengaruhi hasilnya. Nilai yang terlalu rendah menyebabkan jumlah alkali yang diperlukan terlalu sedikit, lalu minyak yang tidak bertindak balas tertinggal dalam sabun, menjadikannya lembut dan lebih cepat rosak. Nilai yang terlalu tinggi menyebabkan jumlah alkali yang diperlukan terlalu banyak, dan lebihan alkali boleh melecurkan kulit.

Mengapakah minyak kelapa mempunyai nilai penyabunan yang lebih tinggi daripada minyak zaitun?

Minyak kelapa kaya dengan asid laurik, iaitu rantai yang agak pendek dengan 12 atom karbon. Rantai yang lebih pendek adalah lebih ringan, jadi lebih banyak molekul dapat dimuatkan dalam setiap gram, dan setiap molekul memerlukan bahagiannya sendiri daripada alkali. Minyak zaitun kebanyakannya terdiri daripada asid oleik, iaitu rantai 18 karbon, jadi lebih sedikit molekul dapat dimuatkan dalam satu gram dan kurang alkali diperlukan.

Bolehkah minyak tersuai ditambah jika tiada dalam senarai?

Ya. Masukkan nilai penyabunannya secara terus menggunakan pilihan minyak tersuai. Nilai penyabunan bagi minyak yang jarang digunakan biasanya boleh diperoleh daripada pembekal minyak atau jadual rujukan pembuatan sabun.

Adakah nilai yang dikira sesuai untuk sabun proses sejuk dan proses panas?

Ya. Nilai penyabunan hanya bergantung pada komposisi asid lemak minyak, bukan pada suhu campuran atau tempoh tindak balasnya. Oleh itu, nilai yang sama digunakan untuk resipi proses sejuk, proses panas dan sabun cecair.

Adakah suhu mengubah nilai penyabunan minyak?

Tidak. Nilai penyabunan ialah sifat tetap bagi komposisi asid lemak minyak. Suhu mengubah kelajuan tindak balas, bukan jumlah alkali yang diperlukan oleh tindak balas itu.