セッケンの製造について

(7833) セッケンの製造について。
かおり
2004/11/13(土) 12:37

高校２年生です。
学校の実験で少し前にケン化法によるセッケンの製造をしました。
まず初めに水酸化ナトリウムとエタノール、純水を入れました。
それからヤシ油を加えて加熱したあと、再度純水を加えました。
このように、実験では２回に分けて純水を加えたのですが、
これが何故なのか判りません･･･。
あちこちのHPに載っている方法や、参考書では２回に分けていないみたいです。
どなた理由が判る方、教えてください！！お願いします。

(7835) (Re:7833)
Re:セッケンの製造について。
防人青心
2004/11/13(土) 14:02

かおりさん、こんにちは、防人と申します。

このテの実験をやったことがあるわけではないので推測ですが。

反応時のおのおのの試薬濃度を上げて、反応速度を上げて実験時間を短くするためではないでしょうか？
反応速度については、「化学」の授業でいつか出てくるのかな。ヤシ油の脂肪を分解するときに水は必要で、かつ水酸化ナトリウムが石けんといっしょに沈殿すると困るので、加える純水の総量を減らすことは難しいのでしょう。

どちらの方法が良いものができるのかはわかりませんが。

(7869) (Re:7835)
Re2:セッケンの製造について。
かおり
2004/11/13(土) 21:52

防人青心さま

丁寧なご返答、ありがとうございます。

＞反応時のおのおのの試薬濃度を上げて、反応速度を上げて実験時間を短くするためではないでしょうか？
試薬濃度を上げるとあるのですが、これは一回目に純水を加えた時のことでしょうか。

＞ヤシ油の脂肪を分解するときに水は必要で、かつ水酸化ナトリウムが石けんといっしょに沈殿すると困るので、加える純水の総量を減らすことは難しいのでしょう。
ヤシ油は有機溶媒に溶けやすいため、油脂と水酸化ナトリウム(水を加えたので水溶液)を均等に混ぜ合わせることができるからということでしょうか。
また、水酸化ナトリウムが沈殿するというのは、固体のままそれだけで沈殿するということでよいのでしょうか。

お答え頂ければ大変嬉しく思います。
どうぞ宜しくお願い致します。

(7843) (Re:7833)
Re:セッケンの製造について。
イルカ
2004/11/13(土) 15:19

かおりさん、イルカです。
　ちょっと珍しい方法ですね。
　基本的には、防人青心の説明通りの理由と思われますが、２番目がなぜ食塩水でなく純水なのかが良くわかりません。
　ただ、この方法のポイントはエタノールだと思います。エタノールを加える事によって油脂が分散され反応が早く進みます。
　１段階目は、アルコールに油脂を溶かして、それに水酸化ナトリウム水溶液を加えるという手順と同じかと思います。
　２段階目は、通常は食塩水を加えてセッケンを分離するのが一般的ではないかと思います。

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(7854) (Re:7843)
Re2:セッケンの製造について。
かおり
2004/11/13(土) 17:49

イルカさま、親切な回答をありがとうございました。

＞　基本的には、防人青心の説明通りの理由と思われますが、２番目がなぜ食塩水でなく純水なのかが良くわかりません。
＞　２段階目は、通常は食塩水を加えてセッケンを分離するのが一般的ではないかと思います。

実は、２回目の純水を加えた後で、沸騰させた後に食塩水を加えているんです･･･。
と、するとこの２回目の純水は塩析とは関係ないことになるのでしょうか？
また、食塩水の中に沸騰させたセッケンを入れ、吸引ろ過後、さらに食塩水を用いて洗浄をしました。
何故、洗浄が必要だったのでしょうか？？
もし、ご回答頂けましたら大変嬉しいです。

(7856) (Re:7854)
Re3:セッケンの製造について。
イルカ
2004/11/13(土) 18:54

かおりさん、イルカです。
　わたしもこの方法でセッケンを作った経験がないのです。
　そこで、具体的な理由はわからないのですが、実験の手順と観察結果を詳細に教えていただけませんか？

(1) 水酸化ナトリウムとエタノール、純水とヤシ油を加え
　順番はこれで正しいですか？
　量はそれぞれいくらでしたか？
　それぞれを加えたときの変化を教えてください。
(2) 加熱
　どんな方法でどのくらい時間加熱しましたか？
　温度は？
　どのような変化が見られましたか？
(3) 純水を加える。
　量は？
　どのような変化が見られましたか？
(4) 沸騰させた
　沸騰させた時の変化は？
(5) 食塩水を加え／食塩水の中に沸騰させたセッケンを入れ
　ふたつは異なりますが、いずれでしょう。
　食塩水の濃度と量は？
　その時の変化は？

　洗浄は、この実験で使用した原材料のうち、有害な物を除くためですが、それはなんだと思いますか？

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(7867) (Re:7856)
Re4:セッケンの製造について。
かおり
2004/11/13(土) 21:41

イルカさま、実験での手順は以下のようになっております。

ケン化法によるセッケンの製造
【実験準備】
１．200mlビーカーに純水100mlを入れ、塩化ナトリウム30.0ｇを溶かした塩化ナトリウム水溶液を２つつくる。
【実験方法】
１．300mlのホーロービーカーに、水酸化ナトリウム1.30ｇ、純水　　　　4.00ml、エタノール9.00mlを入れ溶かす。
　　→この時溶液は透明でした。
２．100mlビーカーにヤシ油7.00ｇを入れ、１．に加える。ついで、攪　　拌しながら沸騰させ、均一になるまで加熱を続ける。
　　→沸騰した溶液は白かったですが具体的な温度などは判りません。
３．純水15.0ｇを加え、攪拌しながら約10分間沸騰させる。
　　→一時的に沸騰が収まり、また沸騰し始めて、10分後には半固体の　　　ようになっていました。
４．３．が熱いうちに、あらかじめ準備しておいた一方の塩化ナトリ　　ウム水溶液に加える。上部に浮いたセッケンを吸引ろ過し、残りの　　塩化ナトリウム水溶液で洗浄する。　　
　　→食塩水を含んだ半固体が、吸引ろ過後、白色のパラパラした感じ
　　　になっていました。
５．100mlビーカーに４．で得られたセッケンを入れ、クリーム状にな　　るまで攪拌しながら加熱する。
　　→冷ますと大小様々な大きさのセッケンができました。

＞　洗浄は、この実験で使用した原材料のうち、有害な物を除くためですが、それはなんだと思いますか？
未反応の水酸化ナトリウムが残っているためでしょうか？
また、グリセリンを除去するためでもあるように思うのですが、
これは、どちらも１回目の塩析(塩化ナトリウムに加える方)では除去しきれないためにするということですか？？

(7874) (Re:7867)
Re5:セッケンの製造について。
イルカ
2004/11/13(土) 22:31

かおりさん、イルカです。

＞２．100mlビーカーにヤシ油7.00ｇを入れ、１．に加える。ついで、攪　　拌しながら沸騰させ、均一になるまで加熱を続ける。
　ここは、理解に苦しむ操作法ですね。アルコールを加えているのでアルコールが気化してしまわないように７０℃以下に押さえるのがセオリーだと思います。
　沸騰させると、濃度はあがりますがアルコールを加えた意味が無くなるのではないかな？
　と言う事は、単純に反応液中の水が無くなる（沸騰させれば減る）ために、水を加えているに過ぎない気がします。

＞未反応の水酸化ナトリウムが残っているためでしょうか？
＞また、グリセリンを除去するためでもあるように思うのですが、
＞これは、どちらも１回目の塩析(塩化ナトリウムに加える方)では除去しきれないためにするということですか？？
　そうでしょう。塩析で得られたモノには隙間が多く、内部に大量の不純物をもっています。

　どなたか同じ実験方法をご存知の方いらっしゃいませんか？

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(7882) (Re:7874)
ありがとうございました。
かおり
2004/11/14(日) 09:23

イルカさま
丁寧な回答を、大変嬉しく思います。
この実験での疑問が大まかに解けてきました。
今は反応速度の授業をしているので、そちらとも併せて
また考えてみたいと思います。
本当にありがとうございました。