石鹸

ふつう、私たちが使っている石鹸は、脂肪のケン化によってできる脂肪酸のアルカリ金属塩が主成分となっています。

石鹸には、硬石鹸と軟石鹸とがあります。

これは、石鹸をつくるときに使う脂肪の種類とアルカリの種類によって、かたい石鹸と柔らかい石鹸ができるところから名づけられたものです。

柔らかい石鹸は、脂肪酸の分子の小さいものからなる脂肪あるいは不飽和脂肪酸を多くふくむ脂肪からつくられます。

硬い石鹸は、分子の大きい飽和脂肪酸を多くふくむ脂肪を原料としたときにできます。
また、アルカリ金属塩をつくるため水酸化ナトリウムを使った石鹸はソーダセッケンとよばれ硬い石鹸となります。

これにたいして、水酸化カリウムを使ってできる石鹸はカリセッケンとよばれ、柔らかくて水によく溶けます。

これは、ひげそりクリームや液体石鹸など、特別なものに使われます。
石鹸をつくる場合の原料として、羊や牛の貯蔵脂肪が重要とされています。

これらの脂肪だけからつくられたものは石鹸として非常にすぐれた性質をもっていますが、水に少ししか溶けないために熱湯を使わなければならないという、欠点をもっています。

これは、牛や羊の脂肪をつくっている脂肪酸の性質によるためです。
そこで、この性質を改良するために、牛や羊の脂肪に植物の実からとった脂肪をまぜて、石鹸をつくります。

魚油のように、不飽和脂肪酸を多くふくむ脂肪は酸化されやすく、いやなにおいも強いので石鹸の原料としてはそのままでは使えません。

しかし、このように不飽和脂肪酸を多くふくむ脂肪は触媒を使い水素と化合させて硬化油にすれば、石鹸の原料として使えるようになります。

硬化油にすると、それまで常温で液体であったものが、固体の脂肪にかわります。

硬化油をつくることは、石鹸のほかマーガリンの原料をつくるためにも、工業的にたいへん重要なことなのです。

石鹸のつくり方

まず、天然の脂肪、あるいは硬化油に、水酸化ナトリウムをくわえケン化します。
この水酸化ナトリウムの量は、その脂肪がケン化するのに必要な量よりも、わずかに多くします。

これは、塩基がわずかに多いとケン化が速やかにおこなわれるからです。

ケン化が終わったら、塩化ナトリウム（食塩）をくわえて冷えないようにしておいておきます。
すると、石鹸は、濃い食塩水には溶けないので上のほうに浮かび上がり、グリセリンをふくんだ食塩水は下のほうに残ります。

このように、塩類をくわえて析出させることを、塩析といいます。
つぎに、このセッケンを分けとりますが、このときのセッケンはカードとよばれ、まだグリセリン・食塩のほか塩基などがいくらかまじっているので、水を充分にくわえて、煮て溶かしこれにさらに食塩をくわえて、ふたたび石鹸を固まらせます。

これを何回もくり返しておこない、不純物を取り除きます。
こうしてつくったセッケンは香料でにおいをつけたり染料できれいな色をつけたりしてから、家庭用として使われるのです。

また、薬用石鹸には、クレゾールや、そのほかの殺菌剤などがくわえられます。
なお、石鹸をつくるときにできるグリセリンは、別に集められて精製されます。

石鹸のはたらき

石鹸は、汚れを落とす力をもっています。
これは、つぎのような石鹸の性質によるためだと考えられています。

石鹸をつくっている分子はちょうど正反対の性質をもった2つの部分からできています。

その1つは、水の分子となじむ力の強いカルボキシル基でもう1つは水の分子となじむ力はないが炭化水素や油（あかや汚れの中にはこのような水に溶けにくい物質が多くふくまれている）となじむ力の強いアルキル基（炭化水素がくさりのようにつながったもの）の部分です。

このようなつくりのため、セッケツを水に溶かすと石鹸分子は、カルボキシル基を下にして水の表面に並ぼうとするので水の表面張力（表面が縮もうとする力）を小さくさせます。

このため、石鹸水は浸透作用が強く布の繊維の中にまで染み透るのです。

水の中に油があったり、布にあかや油がついていると水になじみやすいカルボキシル基を外側にしてアルキル基のほうが油やあかにくっつき、その表面を包みます。

その結果、油やあかの粒は細かく水中に分かれてちょうど水に溶けたようになって洗い落されるのです。

石鹸分子によって囲まれながら細かい粒になって分散するものが液体のときは乳濁液といい固体のときは懸濁液といいます。

洗濯をするときには、約40℃の水（軟水）に0.5パーセントの濃さに石鹸を溶かすのがよいとされています。

石鹸のように、分子の中に水となじみやすい部分とその反対の性質の部分とをもっ化合物は水に溶けて表面に集まり表面張力を小さくする性質があるので、表面活性剤といいます。

表面活性剤は、いっぱんに油を乳濁させ細かい固体の粒を懸濁させる力をもっています。

実験1

2本の試験管に、蒸留水を少し入れ、その各々に2、3滴の油をくわえます。
そして、いっぽうの試験管だけに、さらに数滴のセッケン水をくわえ両方の試験管を振って比べてみましょう。

石鹸水を入れたほうの試験管は油が水の中に溶けこんだようになって区別できず、白くにごって見えます。

これは石鹸の乳濁作用によるものです。

実験2

2本の試験管に蒸留水を少し入れ、それにススを浮かべます。
いっぽうには、粉石鹸を少しくわえ、両方の試験管をよく振ってからろ紙を使ってろ過してみましょう。

石鹸をくわえない試験管のほうはススがろ紙の上に残りますが石鹸をくわえたほうは、ススが細かい粒に分けられてろ紙のめを通り抜けてしまい、下ににごった水がたまります。

これは、石鹸の懸濁作用によるものです。

実験3

毛織物を、水と石鹸水の上に落として、ぬれ方を調べましょう。
石鹸水に落としたほうは、ぬれてしまいますが水に落としたほうは、水をはじいてぬれません。

これは、石鹸水が、水の表面張力を小さくしてしまうので水が玉にならず、織物のすきまに入っていくからです。

これが石鹸の浸透作用です。

マーガリン

マーガリンは、バターの代用品で植物油やその硬化油、および動物油などをおもな原料としてつくった食品です。

人造バターともよばれています。

工場では、つぎのようにしてマーガリンをつくっています。

まず、原料の脂肪を中和タンクの中に入れ、水酸化ナトリウムで中和します。
つぎに、今までついていた色をなくしたり、汚いものを除くため脱色タンクにうつし、白土を使って脱色します。

白土というのは、ケイ酸とアルミナを主成分とした粘土でその粒は、水分や油の中の不純物を吸いつける性質があります。

このようにした脂肪を、ニッケルを触媒として水素を添加し硬化油にします。

つぎに、この硬化油をろ過し、においをぬくところにおくります。
ここで蒸気をふきこんで、においを除きます。

そして、もう一回ろ過機でこして、配合タンクに入れます。
この配合タンクでは、いろいろな硬化油を適当にまぜあわせます。

このようにした脂肪を乳化機で食塩・発酵乳・香料・色素などと乳化させよくこねまぜるとマーガリンになります。