51.セッケンと合成洗剤

[目的]セッケンと合成洗剤をつくり、その性質を比較する。
[薬品・材料]
 やし油 水酸化ナトリウム エタノール 塩化ナトリウム ラウリルアルコール
濃硫酸 炭酸水素ナトリウム 塩化カルシウム 塩酸 油 合成洗剤 万能pH試験紙
[器具]吸引ろ過装置
[操作]
1)セッケンと合成洗剤を作る。
a.セッケンの合成
 やし油にエタノールと水酸化ナトリウムを加えて加熱し(ケン化)、アルコール臭がなくなったら飽和塩化ナトリウム水溶液を入れよくかき混ぜ(塩析)、吸引ろ過し、乾燥させる。
b.合成洗剤の合成
 ラウリルアルコールに濃硫酸を加え温浴で溶かした後(エステル化)、さらに炭酸水素ナトリウムを加えてかき混ぜ、セッケンと同様に吸引ろ過し、乾燥させる。
2)セッケンと合成洗剤の性質を調べる。
 セッケンと合成洗剤を水に溶かし、その性質の違いを観察する。
 
[留意点・工夫点]
材料として、やし油の代わりにその他の油脂でもできる。
作成時に使用する水酸化ナトリウムや濃硫酸は強アルカリ・強酸なので、眼より上で取り扱わないこと。防護眼鏡の着用が望ましい。
エタノールを入れる理由は、水と油を溶けやすくするためである。入れなくても加熱しながら根気よく撹拌すればよい。
ケン化促進のため、はじめは水分を多くせず、水酸化ナトリウム溶液を分けて入れる。クリーム状になってから足していくとよい。
塩析して出来たセッケンは多少黄色味がっているが、乾燥すると白色になる。
濃硫酸は新しいものを使用し、30〜40℃くらいの温浴でかき混ぜる。温度が高すぎると出来たものが粉末になりにくい。
加える炭酸水素ナトリウムが少ないと粉末にならない場合があるので過剰に入れたほうがよい。その場合、pHは8付近になる。炭酸水素ナトリウムを加えてかき混ぜると二酸化炭素が発生して膨らむが、冷やすとペースト状になり、室温でさらにかき混ぜると白色のさらさらとした粉末になる。粉末になりにくい場合は氷水で冷やしながらかき混ぜると粉末化が早い。
アルコール臭がなくなるまで静かに加熱する。(70℃以上にならないようにする。) 激しく熱するとアルコールが引火する可能性があるので注意する。
セッケンの場合は、吸引ろ過装置を使用せずにガーゼで絞ってもよい。
洗剤の場合は、コーヒーフィルターに入れてろ過し、自然乾燥させてもよい。目が細か過ぎず形がしっかりしている。ろ紙よりも安価である。
洗いかごに新聞紙を敷いて、セッケン・洗剤を乾燥させてもよい。
おもしろ科学実験 「石鹸と合成洗剤」参照