Sản xuất xà phòng dạng dung dịch sử dụng KOH

Thứ ba - 25/04/2017 14:31

(H2N2)-Xà phòng dạng lỏng phức tạp hơn, cần sự kiên nhẫn, và có một số thay đổi trong quá trình sản xuất xà phòng, nhưng nếu bạn tuân theo các bước tiến hành cẩn thận, thì quá trình chế biến sẽ không khó khăn lắm.

Sự khác biệt chính giữa thanh xà phòng và dung dịch xà phòng là chất kiềm dùng để xà phòng hóa dầu béo. Tất cả các loại xà phòng rắn hay lỏng đều bắt đầu là phản ứng hóa học đơn giản giữa dầu béo và kiềm. Ở thanh xà phòng, đó là dung dịch xút NaOH. Đối với xà phòng dạng lỏng, đó là dung dịch kali hydroxide KOH.

Nguyên vật liệu:

- 16,5 oz (468 g) dầu hướng dương

- 7 oz (199 g) dầu dừa

- 5,5 oz (156 g) KOH

- 16,5 oz (468 g) nước cất để hòa trộn dung dịch kiềm

- 40 oz (1134 g) nước cất để pha loãng dung dịch xà phòng

- 2 oz (57 g) acid boric hoặc 3 oz (85 g) borax hòa tan trong 10 oz (284 g) hay 6 oz (170 g) nước

khoảng 3 oz (85 g) dầu thơm hoặc tinh dầu thơm, nếu muốn

- Phẩm nhuộm màu xà phòng, nếu muốn

Các dụng cụ cần thiết để hòa trộn dung dịch kiềm

- 1 nồi đun

- nhiệt kế, cân, tách đong

- thiết bị khuấy trộn hình que dài

- có thể dùng thanh khuấy nhãn hiệu Potato Masher và/hoặc thanh khuấy loại nông

(1 oz = 28,35 g ; 1 pound = 1 lb = 450 g)

Hòa trộn dung dịch kiềm – nước và dầu béo

Một điểm khác biệt chính của xà phòng dung dịch là quá trình sản xuất ở nhiệt độ cao – thay vì dựa vào nhiệt tỏa ra bởi quá trình xà phòng hóa, thì lượng nhiệt được cung cấp do sử dụng nồi gia nhiệt 2 lớp, lò nướng hoặc nồi đun. Công thức chế biến xà phòng ở đây có thể thực hiện bằng nồi gia nhiệt 2 lớp hay lò nướng, nhưng tác giả thích dùng nồi đun hơn. Nồi đun có thể chứa đựng tất cả hóa chất và gia nhiệt dung dịch mà không cần phải theo dõi mức nước như nồi 2 lớp. Ở đây tác giả sử dụng nồi đun nhãn hiệu Rival 3860 Crock Pot.

Cân khối lượng dầu béo, cho vào nồi đun và gia nhiệt ở mức thấp cho toàn bộ hỗn hợp khoảng 160⁰C (có thể thấp hay cao hơn 10⁰).

Trong khi gia nhiệt dầu béo, hòa trộn dung dịch kiềm với nước, KOH bay hơi nhiều hơn một chút so với NaOH và khi hòa tan vào nước tạo nên âm thanh sủi bọt. Khi KOH đã hòa tan hoàn toàn và trong suốt, cho từ từ dung dịch này vào dầu béo (không cần phải đợi dung dịch nguội). Dùng thanh khuấy hòa trộn dung dịch kiềm với dầu béo, chưa cần phải bật công tắc điện cho thanh khuấy chạy.

Sau đó, giống như quá trình sản xuất xà phòng bằng phương pháp lạnh, bắt đầu khuấy trộn dung dịch bằng thiết bị khuấy. Ban đầu dung dịch có vẻ tách pha. Bạn cứ tiếp tục khuấy.

Kiểm tra quá trình xà phòng hóa

Tùy thuộc vào hỗn hợp dầu béo, thời gian kiểm tra sẽ dài hay nhanh. Đôi khi quá trình mất khoảng 30 phút. Hỗn hợp lúc này trông như bánh pudding, có lẽ trông giống hỗn hợp bánh pudding với nước đường hơn, dùng muỗng hay thanh khuấy nhúng vào dung dịch, sau đó cho dung dịch chảy thành dòng, nếu dòng dung dịch chảy đều thì đạt yêu cầu, nếu dòng chảy đứt quãng thì chưa đạt, phải tiếp tục khuấy trộn. Bạn cũng không thể khuấy trộn quá nhiều, tốt nhất là bảo đảm đạt được dung dịch rắn đạt chất lượng trước khi thực hiện bước kế tiếp sau.

Nấu dung dịch

Khuấy trộn hỗn hợp xà phòng thêm một chút nữa, giũ sạch thanh khuấy, đậy nắp nồi và đợi.

Kiểm tra xà phòng khoảng 15-20 phút sau. Nếu có bất kỳ sự tách pha nào, chỉ cần khuấy trộn hỗn hợp như lúc ban đầu và đậy nắp nồi lại. Tiếp tục kiểm tra hỗn hợp khoảng mỗi 20-30 phút.

Khoảng 3-4 giờ sau hoặc có thể lâu hơn, hỗn hợp xà phòng được nấu trong nồi, sẽ biến đổi và trải qua nhiều giai đoạn phản ứng – bạn cũng đừng quá lo lắng nếu không thấy một giai đoạn nào xuất hiện, vì đôi khi có một số giai đoạn phản ứng khá nhanh và bạn có thể bỏ lỡ. Các giai đoạn phản ứng thường thấy là:

1. hỗn hợp cô đặc lại

2. hỗn hợp sôi sủi bong bóng

3. hỗn hợp bột nhão

4. hỗn hợp đóng rắn

5. hỗn hợp mịn bóng

6. hỗn hợp trong mờ bóng

Kiểm tra quá trình nấu

Sau 3-4 giờ nấu xà phòng, hỗn hợp sẽ trở nên mềm dẻo và trong mờ, đã đến lúc kiểm tra xem hỗn hợp có được nấu vừa đủ hay không. Lấy 2 oz (57g) nước sôi và cho 1 oz (28,35 g) hỗn hợp xà phòng vào. Khuấy đều dung dịch này, làm cho xà phòng hòa tan hoàn toàn trong nước. Một khi xà phòng đã tan hết trong nước sôi (khoảng vài phút), kiểm tra mức độ trong suốt của dung dịch. Nếu dung dịch hơi vẩn đục nhẹ thì được. Đó có thể là hợp chất dầu béo. Hơn nữa, xà phòng sẽ ổn định sau khi hòa tan và thậm chí trở nên trong hơn. Nhưng nếu dung dịch này trắng đục hoặc vẩn đục nhiều, điều đó có nghĩa là bạn đã không nấu xà phòng đủ thời gian hoặc đã thao tác sai sót ở quá trình nào đó.

Pha loãng hỗn hợp

Nếu kiểm tra thấy khi nguội, hỗn hợp trong, bạn đã thực hiện các quá trình đúng. Cho 40 oz nước cất còn lại đem nấu sôi. Cho nước sôi vào hỗn hợp xà phòng. Dùng muỗng hay thanh khuấy trộn đều hỗn hợp.

Tắt nguồn nhiệt trên nồi đun, đậy nắp nồi lại và đợi.

Sau một thời gian – khoảng 1 giờ hoặc hơn nữa, khuấy đều hỗn hợp thêm chút nữa. Lúc bấy giờ hỗn hợp sẽ trở nên mềm dẻo, nhưng vẫn rất đặc và nhớt. Đậy nắp nồi lại và tiếp tục đợi.

Có thể để dung dịch hòa tan qua đêm, hoặc bạn có thể khuấy đều hỗn hợp và chờ đợi. Thanh khuấy sẽ giúp hòa tan những miếng xà phòng lớn, nhưng không gì có thể giúp bạn ngoài việc phải chờ đợi.

Trung hòa xà phòng

Ngoài việc sử dụng loại dung dịch kiềm khác nhau, quá trình chế biến nhiệt cũng khác nhau, xà phòng lỏng còn khác so với xà phòng dạng rắn là hình thức tạo thành của nó. Nếu xem qua các công thức tính toán hàm lượng kiềm, bạn sẽ thấy rằng trong công thức này dường như đã sử dụng quá nhiều kiềm! Thật ra, công thức chế biến xà phỏng dạng dung dịch thường phải tính toán để lượng kiềm dư thừa khoảng 10%. Điều này đảm bảo xà phòng hóa hoàn toàn tất cả các chất dầu béo. Lượng kiềm dư sau đó sẽ được trung hòa.

Sau khi hỗn hợp xà phòng đặc sệt đã hòa tan hoàn toàn trong nước, tiến hành trung hòa xà phòng và thêm dầu thơm.

Bật nguồn nhiệt của nồi đun và gia nhiệt cho dung dịch đến khoảng 180⁰C.

Hòa trộn dung dịch trung hòa trong một cốc chứa riêng. Có thể pha dung dịch acid boric 20% hay dung dịch borax 33% (nhãn hiệu 20 Mule Team). Đối với dung dịch acid boric, dùng 8 oz (227 g) nước sôi và thêm 2 oz acid boric. Đối với dung dịch borax, dùng 3 oz borax với 6 oz (170 g) nước sôi. Khuấy đều để dung dịch tan hoàn toàn là việc rất quan trọng và bảo đảm rằng dung dịch phải trong điều kiện nhiệt độ rất cao. Vì nếu dung dịch nguội xuống, borax hay acid boric sẽ kết tủa ra khỏi dung dịch – và tủa này sẽ không tạo hỗn hợp với dung dịch xà phòng!

Cho khoảng 3/4 oz (21 g) chất trung hòa cho mỗi pound (450 g) hỗn hợp xà phòng đặc sệt (chỉ tính trên khối lượng xà phòng, không tính trên khối lượng khi cho thêm nước vào). Do đó đối với công thức này có khoảng 2,8 lb (1.260 g) hỗn hợp xà phòng, thì sẽ phải thêm vào 2 oz (2,13 làm tròn là 2) dung dịch trung hòa. Quá nhiều dung dịch trung hòa sẽ làm đục hỗn hợp xà phòng, do đó tốt nhất là giảm lượng dung dịch trung hòa xuống hoặc/và tính toán hàm lượng cẩn thận.

Chầm chậm cho từ từ dung dịch trung hòa vào hỗn hợp xà phòng đã gia nhiệt trở lại và khuấy đều.

Cho thêm chất thơm hoặc chất màu

Sau khi trung hòa hỗn hợp xà phòng, trong khi hỗn hợp vẫn nóng, thêm chất thơm hoặc chất màu nếu muốn.

Ở đây, tác giả thêm chất thơm vào khoảng 2-3%. Do đó, đối với thí nghiệm này cần khoảng 3 oz (85 g) chất thơm. Tác giả sử dụng hỗn hợp tinh dầu mùi hoa oải hương và hoa hồng.

Sau khi cho dầu thơm, khuấy đều hỗn hợp. Tương tự, nếu thêm chất tạo màu (nhớ sử dụng loại màu hổ phách cho xà phòng kiềm tính), cho vài giọt 1 lần và khuấy đều.

Ổn định dung dịch xà phòng

Để hỗn hợp dung dịch xà phòng nguội và cho dung dịch vào trong chai lọ hoặc bình chứa. Để bình chứa nơi mát mẻ và cứ để bình yên như vậy. Ở quá trình này, bất kỳ vết vẩn đục nhỏ do các chất không hòa tan trong dầu trong công thức chế biến này hoặc do cho thêm tinh dầu thơm sẽ được loại ra làm dung dịch trong hơn. Trong suốt thời gian ổn định pha, các hạt phân tử không hòa tan trong dầu sẽ kết lắng xuống đáy bình chứa. Khi trút dung dịch xà phòng vào bình chứa khác, đảm bảo tách hoàn toàn lớp vẩn đục này.

QT (Theo Candle and Soap About)