비누 가성소다 계산기 쉽게 이해하기 — 개념과 원리
이 계산기는 각 오일의 비누화값(SAP), 과지방률, 알칼리 순도로 오일 혼합물을 비누화하는 데 필요한 수산화 나트륨(고체 비누용)이나 수산화 칼륨(물비누용)의 양과, 이를 녹일 물의 양을 계산합니다. 안전한 비누 레시피를 짜는 비누 제작자가 씁니다.
계산 방법
필요한 KOH(g) = Σ 오일(g) × SAP ÷ 1,000
NaOH = KOH × 39.997 ÷ 56.106
계량할 알칼리 = 전체 필요량 × (1 − 과지방률) ÷ 순도
물 = 알칼리 × (100 − c) ÷ c (c는 알칼리 농도 %)
- SAP는 오일 1g당 KOH mg이며, 기본값은 코덱스 범위의 중간값입니다.
원리
비누화는 강염기로 지방(트라이글리세라이드)을 비누와 글리세롤로 나누는 반응입니다. SAP 값은 특정 지방 1g이 소모하는 KOH의 양으로, 지방산의 평균 사슬 길이에 따라 달라집니다. NaOH는 같은 지방산과 몰 대 몰로 반응하므로 몰질량 비로 양을 구합니다. 과지방은 일부러 오일 일부를 반응하지 않게 남겨 비누를 순하게 하고, SAP 값의 자연적 변동도 감쌉니다.
예제 풀이
기본값인 올리브유 600g(SAP 190), 코코넛유 250g(256.5), 팜유 150g(199.5), 과지방 5%, NaOH 순도 100%, 알칼리 농도 33%로 계산합니다.
- 완전 비누화 KOH = 600 × 0.190 + 250 × 0.2565 + 150 × 0.1995 = 208.1g, 평균 SAP = 208.1입니다.
- NaOH = 208.05 × 39.997 ÷ 56.106 = 148.3g입니다.
- 과지방 5%를 적용하면 148.3 × 0.95 = 140.9g을 계량합니다.
- 물 = 140.9 × 67 ÷ 33 = 286.1g, 오일 합계 1,000g, 전체 1,427g입니다.
| 유지 1 무게 (g) | 계량할 알칼리 (g) |
|---|---|
| 150 | 83 |
| 300 | 102.3 |
| 450 | 121.6 |
| 600 | 140.9 |
| 750 | 160.2 |
| 900 | 179.5 |
| 1,200 | 218.1 |
결과 해석
알칼리와 오일은 저울로 정확히 다십시오. 알칼리의 작은 오차도 완성된 비누를 크게 바꿉니다. 고체 비누에는 몇 퍼센트의 과지방이 흔히 쓰입니다. 코코넛유는 지방산이 짧아 SAP 값이 크므로, 올리브유보다 1g당 더 많은 알칼리가 필요합니다.
흔한 실수
- KOH 기준 SAP 값을 몰질량 환산 없이 NaOH에 쓰는 경우
- 순도가 100%보다 낮은 경우가 많은 시판 KOH의 순도를 빠뜨리는 경우
- 무게 대신 부피로 계량하는 경우
자주 묻는 질문
SAP 값은 무엇입니까?
오일 1g을 비누화하는 데 필요한 KOH의 mg 수입니다.
과지방은 왜 둡니까?
반응하지 않은 오일을 남겨 비누를 순하게 하고 오일의 변동을 감싸기 위해서입니다.
코코넛유에 알칼리가 더 필요한 이유는 무엇입니까?
지방산이 짧아 1g 속 반응할 분자가 더 많기 때문입니다.
고체 비누에 KOH를 써도 됩니까?
KOH는 무르거나 액체인 비누를, NaOH는 단단한 비누를 만듭니다.
출처: Codex Alimentarius, Standard for Named Vegetable Oils (CODEX-STAN 210-1999) and Standard for Olive Oils (CODEX STAN 33), as reproduced by FAO