你真的了解手工皂皂化反應的含義嗎

2021-02-13 我的手工皂

手工皂皂化過程
皂化反應某個程度上也可以

看成是油脂的水解反應

水解可在酸性環境中進行

也可以在鹼性環境中進行

用NaOH/KOH 來做屬於鹼性水解

一般皂化反應會被切分成三個階段

以下分述

1. 第一階段乳化皂化期

鹼水與油脂混合的初期

由於水和油不互溶

可想而知反應要進行是相當困難

因此這個階段主要是要克服油/水兩相不互溶的障礙

使水解反應能進行

所以材料剛混合的初期要快速攪拌的原因就在於此

藉由快速攪拌

讓油/水均勻混合

使得反應能進行

因此一把好的攪拌工具

可以幫助這個階段的反應能順利被引發

另外工業上也有把少量的皂放在鍋內

利用脂肪酸鈉本身具有的乳化作用

來克服油/水的反應障礙

通常這個階段的皂化率約只有 10%~30%



2. 第二階段快速皂化期

克服第一個階段的反應障礙之後

鍋內已有部分皂化的脂肪酸納

更有利於油/水的反應.再加上攪拌仍持續

所以皂化反應快速的進行

變成一種均相反應

反應很激烈並產生大量的熱

這個階段所需要的時間比第一階段長

而且跟油脂配方/水量有關

通常這階段完成後皂化率已超過80%

通常會高於90%

一般在家DIY時會於皂糊濃稠後起鍋入模

我們認為此時尚不是第二階段的結束

因為皂糊的溫度仍高

反應仍進行

並且持續放熱

入模靜置後皂糊變硬

皂塊的溫度就會開始下降

才可以看成是第二階段的結束

此時很容易看到因為高溫造成的果凍期

這應該來自於肥皂因高溫結晶狀態改變

而溫度降低後結晶狀態再度變化

皂塊的外觀顏色就會變回

另外超脂的加入會有利於讓皂化率增加

因為更多的油分子與鹼碰撞到的機會增加

所以有助於更快將鹼消耗掉


3. 第三階段最終皂化期

到達這個階段

皂化率通常超過80%

有些甚至可以達到90%

反應速度變慢皂塊的溫度開始下降

最後回到室溫. 而反應尚未完全

所以必須長時間放置讓皂化反應結束

這就是所謂的熟成期

一般工廠會於這個階段加入更多的鹼

讓油全部反應

這點和 DIY 是完全相反

除此之外

甘油的存在會影響油脂水解

所以工廠也會將甘油抽離

目的就是讓油脂完全水解

加速反應的進行

另外工業上也會加入一些誘導劑

以縮短反應的誘導期

這些在 DIY 作法中都是不需要的



4. 工業上的皂化率看的是油脂的完全消耗

因為油脂成本高於液鹼

而DIY皂化率看的是鹼的完全消耗

 這是不一樣的地方

皂化的完成率決定了作品的完成度

油脂配方/水量都會影響反應速度

一般來說分子小的脂肪酸反應比分子大的快(C12>C14>C16>C18)

飽和脂肪酸 > 單元不飽和脂肪酸 > 多元不飽和脂肪酸

所以才會有使用某些油脂時皂化很慢的情形

而油脂的不皂化物, 香精油, 添加物也都會影響反應速率

不飽和脂肪酸雖然皂化慢

但考慮到作品質感和使用性還是有些方法

可以巧妙的利用來調整皂化速度的

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