化學實驗室實驗：透明肥皂的製作（Making Transparent Soap）〔II〕

化學實驗室實驗：透明肥皂的製作（Making Transparent Soap）〔II〕
國立彰化高級中學化學科林芬如老師 / 國立彰化師範大學化學系楊水平副教授責任編輯

連結：透明肥皂的製作（Making Transparent Soap）〔I〕

學生講義之二（Student Handout II）

實驗步驟

1. 在250 mL的錐形瓶中，分別加入四種油脂：15.0 g的蓖麻油（Castor oil）、22.5 g 的椰子油（Coconut oil）、7.5 g 的橄欖油（Olive oil）和30.0 g的棕櫚油（Palm oil）。註：若油脂成固體狀，可放在熱水浴中溫熱而溶解。

2. 秤重31.8 g的藥用酒精，倒入上述的錐形瓶中。搖晃錐形瓶，促使油脂與酒精混合均勻。註：必要時，放在一台電磁加熱攪拌器上緩和加熱。

3. 配製氫氧化鈉溶液：先稱取11.34 g的氫氧化鈉和23.4 g的蒸餾水。再緩慢地加入氫氧化鈉固體到蒸餾水中，用玻棒攪拌至溶解。注意：溶解氫氧化鈉時，會釋放大量的熱。而且它也是強鹼，避免濺到皮膚。

4. 慢慢地倒入氫氧化鈉溶液到上述錐形瓶的混合液中，如圖三所示。

圖三 倒入氫氧化鈉溶液到混合液中

5. 在上述的錐形瓶中加入一顆磁石，放置此錐形瓶於一台電磁加熱攪拌器上，在錐形瓶的開口處放置一個小型漏斗，或在漏斗上方蓋上一個表玻璃，當作一個簡易的迴流加熱裝置，如圖四所示。

圖四 簡易的迴流加熱裝置

6. 先用麥可筆畫上一條標示線以標記混合溶液的高度，然後開始加熱並攪拌約1小時。在加熱過程中，若溶液蒸發減少，則加入酒精補滿。注意：加熱溫度要小心控制，切忌過高，造成激烈沸騰而突沸。

7. 配製蔗糖水溶液：稱取13.9 g的冰糖和12.05 g的蒸餾水，置入一個燒杯中，用玻棒攪拌直到完全溶解。冰糖溶解於水中的速率非常緩慢，可使用電磁加熱攪拌器幫助溶解，但盡量避免水分蒸發，影響正確的比 例。冰糖可增加透明度，若是沒有冰糖，可用砂糖代替，但是會降低肥皂的透明度。

8. 稱取18.5 g的甘油（glycerin）、1.8 g的香精油和少許的食用色素備用。註：不加香精油和食用色素亦可。

9. 在加熱並攪拌約1小時之後，倒入配製好的蔗糖水溶液到已皂化的溶液，如圖五所示。在10分鐘之後，再倒入甘油，此時可加入適量的食用色素。注意：食用色素酌量增加，避免一次加量過多而造成顏色過深。

圖五 倒入蔗糖水溶液（左）加入食用色素（右）到已皂化的溶液

10. 取下錐形瓶，靜置冷卻至60℃，滴入精油並快速攪拌。

11. 然後，快速地倒入肥皂溶液到不同形狀的模型中，如圖六所示。註：冷卻溫度不低於40℃~50℃，否則肥皂不易倒入模型中。如果肥皂倒入模型之後，上層仍有泡沫，可以使用酒精噴霧使其消失。

圖六 肥皂溶液到不同形狀的模型中

12. 自然風乾5~7天，即可得到透明肥皂成品。

安全和注意

● 氫氧化鈉為腐蝕性藥品，實驗時應戴乳膠手套，避免直接接觸皮膚、眼睛，若不小心接觸，應該儘快用大量清水沖洗。
● 酒精會加速皂化反應，加熱過高易造成突沸而出大量的泡沫。
● 製作透明香皂時需要使用酒精。酒精是易燃物，碰到火有起火的危險。本實驗避免使用瓦斯爐或本生燈。若使用有火源者，在加入酒精時一定要熄火後再加入。

廢棄物處理

● 本實驗無污染的廢棄物。

觀察紀錄

● 在自然風乾之後，從模型中取出透明肥皂成品，然後拍照並貼於此處。

問題

1. 透過下面網頁所提供的氫氧化鈉的油脂皂化值，試計算本實驗所使用油脂的脂肪酸總莫耳數。
網頁一：氫氧化鈉的計算（以NaOH g / 1 g表示），http://lisa-web.myweb.hinet.net/new_page_3.htm。
網頁二：Saponification Table Plus The Characteristics of Oils in Soap, http://www.soap-making-resource.com/saponification-table.html.

2. 通常，製造手工肥皂的鹼液之量低於油脂約5%。但是在製造透明肥皂時若有殘留的油脂會導致雲霧狀，亦即不能減少鹼液。試計算本實驗脂肪酸的總莫耳數與氫氧化鈉的莫耳數的差異和差異百分比為多少？如果想要兩者的莫耳數相等，那麼要使用多少重量的氫氧化鈉？

3. 試計算本實驗所使用的透明劑有乙醇（酒精）、蔗糖和甘油，的莫耳數分別為多少？每一種透明劑的莫耳數都超過皂化後脂肪酸鈉的莫耳數？此三者的總莫耳數是否超過皂化後脂肪酸鈉的莫耳數？

4. 試到網路搜尋，製造透明肥皂要選用哪些油脂？常見的透明劑有哪些？

5. 試到網路搜尋，寫出本實驗製造透明肥皂油脂的特性？

連結：透明肥皂的製作（Making Transparent Soap）〔III〕