Výroba mydla z popola - 1. Príprava zásaditého roztoku

Predtým, než začnete čítať, ak neviete nič o výrobe mydla, odporúčam Vám prečítať si môj článok

základy výroby mydla.

Tento príspevok bude dlhší, pretože Vám v ňom chcem ukázať všetky tipy a triky, na ktoré som prišla. Tak si spravte svoj obľúbený nápoj a  pohodlne sa usaďte!

Výrobe mydla z popola som sa dlho vyhýbala, pretože sa mi to zdalo zdĺhavé a veľmi nepresné - nepoznáte presnú koncentráciu zásaditého roztoku, takže máte dosť veľkú šancu, že skončíte s príliš mastným mydlom (veľa oleja), alebo s príliš zásaditým mydlom (priveľa zásady). Potom som ale prišla na to, že koncentrácia sa dá celkom dobre odhadnúť a samozrejme sa s Vami o to podelím.

Keď robíte mydlo z popola, musíte si uvedomiť, že popol obsahuje prevažne draselné zásady (KOH, hydroxid draselný), čo znamená, že sa z neho dá urobiť len mäkké, prípadne tekuté mydlo (hydroxid sodný sa používa na výrobu mydla pevného a hydroxid draselný na výrobu mydla mazľavého a tekutého). Existujú spôsoby ako toto mydlo spevniť, ale nikdy nebude také tvrdé, ako mydlo z hydroxidu sodného (NaOH). Ale o tom neskôr.

1. Výroba zásady z popola

Základom výroby mydla z popola je teda výroba zásady z popola, ktorá sa použije na zmydelnenie olejov/tukov.  Ale zdá sa, že nie je popol ako popol!

Z akého dreva(materiálu)? 

Verte neverte, ale záleží vraj na type dreva. Mäkké drevo obsahuje priveľa živice na to aby vytvorilo dostatočne silný roztok (aspoň tak som to čítala), preto sa odporúča drevo tvrdé (kliknite pre zoznam mäkkých a tvrdých druhov dreva).

Zásada sa dá však vyrobiť z rôzneho popola. Napríklad africké čierne mydlo je vyrábané z popola kokosových orechov a kôry rôznych stromov, prípadne z banánových listov. Alepské mydlo je vyrábané z popola morskej riasy. Dokonca to vyzerá, že najlepší popol je z tráv (konkrétne z kukuričných klasov[1]) a vedeli to už naši predkovia, ale pretože málokto mal doma dostatok zvyškov kukuričných klasov (treba naozaj veľa popola), tak sa používalo drevo. 

Takže ak nemáte tvrdé drevo, nezúfajte. Dôležité je, aby ste pripravili dostatočne silný roztok a teda čo najbelší popol (viď nižšie).

Môj skvelý ocko teda vyhrabal niekde vo svojich zásobách drevo bukové a narúbal ho pre môj experiment (ďakujem!!!):

Ocko pripravuje bukové drevo.

A že sa ho narúbal!...

Biely popol

Keď už máte materiál, je čas pripraviť popol. Páliť môžete samozrejme kdekoľvek kde je to bezpečné, ale najlepšie tam, kde ste schopní udržať vysokú teplotu - tá je potrebná na to, aby ste vytvorili tzv. biely popol (to som prebrala z anglického white ash, ale kľudne to môžeme nazvať popol šedý - skrátka popol bez uhlíkov!). Jedine biely popol je dostatočne zredukovaný (to je chemický pojem) na to, aby sa draselné uhličitany vzniknuté pálením zredukovali na hydroxid draselný - to je niečo, čo potrebujeme na výrobu mydla. Ak máte v popole čierne uhlíky, tak neextrahujete hydroxid, ale hromadu uhličitanov.

A prečo nechceme uhličitany? No pretože sú to len slabé zásady, ktoré s olejmi reagujú len veeeeeeľmi veeeeeeľmi pomaly, takmer vôbec nie, potrebujete na to dni a dni varenia.

Ja som použila na pálenie krbopec, ktorá sa používa len v zime na prikurovanie v dome. Bola to síce cesta najmejšieho odporu, ale pri tých 40°C horúčavách to našich v dome nepotešilo... a ja im ďakujem za svätú trpezlivosť!

Koľko dreva?

Veľa! Vidíte ten popol na obrázku nižšie? To je množstvo, ktoré som získala spálením 6 plných košov (povedzme cca 7 kusov guľatiny o 40cm dĺžke na kôš ) bukového dreva.
Aby som získala biely (on je to vlastne šedý) popol, tak som ho preosiala. Tým som získala 366g popola. Tak málo za dva dni pálenia dreva!!!

To preosianie je veľmi dôležité - ak Vám tam ostanú čierne uhlíky, Váš hydroxid bude žltý až hnedý, čo znamená, že Vaše mydlo bude hnedasté. Ja osobne som za čo najčistší hydroxid.

Môj popol z bukového dreva

Preosievanie popola od uhlíkov

Biely popol - pripravený na použitie!

Voda

Biely popol sa musí zmiešať s mäkkou vodou - z rovnakých dôvodov z akých sa používa pri príprave roztoku NaOH v domácom mydlovaní - vápnité ióny v tvrdej vode reagujú s hydroxidom, vzniknutý hydroxid vápenatý potom reaguje s olejmi a vzniká nerozpustné mydlo, tiež spôsobujú rýchlejšie žlknutie mydla.  V starých návodoch sa spomína voda dažďová, ktorá by vlastne mala byť destilovaná. Problém je však, že v dnešnej dobe je dažďová voda kyslá, a tak sa roztok ešte viac oslabuje. Takže lepšie je použiť vodu destilovanú. Ja som sa ale držala pôvodného návodu - dažďová voda je prírodnejšia :)

Dažďovú vodu som zbierala niekoľko dní do jedného vedra, lebo pršalo len slabo.
TIP: Je lepšie, ak dáte nádob viac, rýchlejšie tak nazbierate vodu. 

Podarilo sa mi nazbierať cca 4 litre dažďovej vody.

Príprava roztoku hydroxidu

Princíp je ten, že do popola nalejete vodu a v tej sa zachytia rozpustné zlúčeniny, nejaké draselné soli a uhličitany a hlavne KOH - hydroxid draselný.

Najstaršie návody používajú na výrobu roztoku filtračný systém pozostávajúci z piesku, kamienkov a slamy obvykle v nádobe s deravým dnom. Ono ale nie je až také ľahké tento filtračný systém zostaviť tak, aby voda nepretiekla rýchlosťou svetla a stačila vôbec nejaký hydroxid v sebe po ceste z popola rozpustiť.
Všimnite si na obrázku nižšie, koľko popola tam musí byť, a ako málo vody sa tam pridáva. Voda sa by sa mala vsakovať cez tento systém len veľmi pomaly a mala by teoreticky kvapkať.

Iní to robia tak, že otvor majú na spodku len jeden, po naliatí vody na popol to nechajú asi deň odstáť a potom hydroxid jednoducho prepustia otvorením kohútika.

Zdroj obrázku: http://www.motherearthnews.com/homesteading-and-livestock/how-to-make-soap-from-ashes-zmaz72jfzfre.aspx#axzz3LbkBIg7z

Ďalšia podstatná nevýhoda je, že akonáhle použijete slamu alebo trávu na filtráciu, hydroxid ju začne rozpúšťať - teda aspoň farbivá z nej - a tým sa roztok zafarbí a je hnedý (príklad TU).

Najjednoduchší spôsob, ktorý som našla, je ale podľa mňa  zmiešať popol s dažďovou vodou priamo a prevariť ho - tým sa má hydroxid lepšie vylúhovať, ale hlavne je to omnoho rýchlejšie.

Biely popol a dažďová voda

Pretože nikde sa nedočítate o pomere vody a popola (čo je ešte horšie, ani o pomere takto vyrobeného hydroxidu a tukov pri výrobe mydla!), musela som trochu experimentovať. Je mi jasné, že vody by malo byť čo najmenej (aby bol čo najkoncentrovanejší roztok), ale zas jej tam musí byť dosť na to, aby sa vsiakla do popola a dala sa odtiaľ prefiltrovať.
Nakoniec som to spravila tak, že som prilievala vodu zhruba od oka (ale vážila som ju!), pokým sa nevsiakla do popola a neostala cca 2cm vrstva vody nad popolom. V mojom prípade to teda boli v 5 litrovom hrnci tieto pomery:

2122g dažďovej vody
  366g bieleho popola

1. Zmiešala som popol a vodu a nechala som popol sa usadiť. Na povrch vyplávali zbytky čiernych uhlíkov, ktoré som odstránila s pomocou malého jemného sitka.

2, Zbytok som položila na platňu a nechala prevrieť, asi 30 minút. Počas toho sa popol usadil na dne

3. Po odstavení som pomaly za pomoci naberačky odobrala hornú vrstvu roztoku a cez tenké sitko ju prelievala do nádoby.

Keď už som nemohla odoberať naberačkou, tak som zvyšok vyliala do plastového vedra, kde to stálo asi tri hodiny. Po čase som odtiaľ ešte odobrala cca 50g roztoku.

Keby ma to bolo napadlo (čítala som to až neskôr), bola by som si pripravila starú obliečku na vankúš, alebo nejaké staré čisté biele tričko či dve a namiesto naberačky som to mohla pekne prefiltrovať cez látku a dostala by som maximum roztoku. Nabudúce...

Odoberaním som získala 634g roztoku hydroxidu. To znamená, že tam v popole ostal ešte nejaký roztok, lebo všetko sa určite nevyparilo. Nabudúce budem používať plátno, ktorým to všetko vymačkám.

Na svoj roztok som bola patrične hrdá, pretože bol belší než ktorýkoľvek iný, ktorý som videla na internete!!!

Roztok hydroxidu po prevarení

Pozor - tento roztok ale nie je ešte dostatočne koncentrovaný - musí sa variť a voda odparovať, až kým nemá dostatočnú "silu" :)

!!!! UPOZORNENIE !!! - nepoužívajte žiadne hliníkové nádoby! Poškodíte si ich a pri varení Vám do nich hydroxid spraví dieru!!! 

Takto vyrobený roztok je žieravý, používajte rozhodne rukavice a okuliare! Ja som sa ním nechtiac poliala na ruke, keď som ho prelievala z jednej nádoby do druhej a spálila som si ruku!!!

Testovanie "sily" zásaditého roztoku

Pre mňa, ktorá musí mať na pomery zložiek v recepte jednoznačné zdôvodnenie, bolo strašné ocitnúť sa napospas takej primitívnej technike ako "roztok je dosť silný, keď v ňom pláva vajce, alebo zemiak".... no dobre, ale vajce môže plávať rôzne ponorené a aké veľké to vajce vlastne má byť?

A čo ak bude mať dve žĺtka? A potom - aký silný - rozumejte koncetrovaný - teda ten roztok je?

Ako môžem určiť množstvo olejov a tukov v recepte, keď nepoznám koncentráciu svojho roztoku hydroxidu???

Toto bola najfrustrujúcejšia časť celej výroby mydla z popola a preto sa mi do toho vôbec ale vôbec nechcelo....

Lenže keď už som sa do toho pustila, tak som sa samozrejme nemohla vzdať.

Prvé čo ma napadlo bolo vykašľať sa na túto zastaranú a nepresnú metódu a pustiť a do toho vedecky! Napríklad s použitím kyseliny citrónovej a tzv. titrácie - do roztoku sa kvapká kyselina a keď dosiahne ph7, tak vieme presne, koľko tam bolo zásady. Lenže to musím mať na to nástroje a hlavne nervy a musím si to všetko vypočítať... a to sa mi veru NECHCELO!

Tak som hľadala ďalej a našla som našťastie jeden skvelý blog, v ktorom si autori dali tú prácu a našli vedecké vysvetlenie, prečo sa vlastne používa vajce, aké veľké by malo byť a ako hlboko ponorené, aby mal roztok istú konkrétnu koncentráciu!!! HEURÉKA!

Dovolila som si prebrať ich obrázok, ale uvádzam pôvodný zdroj, všetok kredit ide im!

Zdroj: http://homesteadlaboratory.blogspot.cz/2014/02/historical-lye-making-part-2.html

Obrázok vyššie zobrazuje na osi x aj y šírku a dĺžku prierezu priemerného vajca. Zelená čiara označuje hladinu hydroxidu pri ktorej je časť, ktorá vykukuje nad povrch "veľkosti amerického štvrťdolára" (2.5cm) :) To má byť indikačná hranica pre silu roztoku podľa starých návodov. Podľa ich výpočtov to ale má byť viac .

Teraz k celému princípu - ponorené vajce meria koncentráciu roztoku na základe jeho hustoty.

Povedzme, že štandardný recept pre výrobu mydla používa roztok o 26.9% koncentrácii NaOH, čo odpovedá cca 34% KOH.

Ak má vajce hustotu 1.1g/ml, môžeme vypočítať množstvo vody, ktorú by vajce malo vytlačiť ak poznáme jeho objem. Typické veľké vajce má hmotnosť 57g a objem 51.8 ml. To znamená, že takéto vajce by malo vytlačiť 57g roztoku hydroxidu, čo odpovedá objemu menšiemu ako 51.8ml v prípade, že roztok je hustejší ako vajce (to by mal, lebo inak by vajce neplávalo).
Na základe rovnice, ktorú nemám (ale autori sa na ňu odkazujú), ak 57g vajce trčí o veľkosti štvrťdolára (2.5cm), tak má roztok hustotu 1.13g/ml. Na 34% roztok KOH však potrebujeme roztok s hustotou blízkou 1.3g/ml. Obrázok ukazuje, že v tomto prípade je prierez ukázanej plochy cca dvojnásobný, teda 5cm.

Takže som musela:

1. Nájsť vajce približne o správnej veľkosti. Našla som jedno o 56g, čo bolo najbližšie 57g vajcu, ale to som rozbila zlou manipuláciou, takže mi muselo postačiť vajce o 2g ľahšie.

2. Vyparovať a vyparovať až kým vajce neplávalo s odhalenou časťou cca 5cm v priemere.

3. Vyparovanie trvalo tak dlho, že som bola šťastná, keď vajce konečne plávalo, tak mi ani moc nevadilo, že to nie je 5cm, ale len 3.5cm :) Po odparení mi ostalo len 200g roztoku KOH!!!

Takže zo 6 veľkých košov bukového dreva a 366g popola som získala 200g roztoku menej ako 34% KOH - tak na jednu malú dávku mydla :)  Prečo menej ako 34%? Pretože ľahšie vajce by malo vyplávať v 34% roztoku vyššie, a ja som to stopla už pri 3.5cm. Ale hlavne už som aspoň zhruba vedela, koľko % roztok to je.

Samozrejme, existujú ešte iné spôsoby. Ak nemáte 57g vajce, tak si môžete pripraviť 34% roztok KOH s použitím KOH kúpeného v obchode a vajce tam ponoriť. Označíte si časť, ktorá trčala a máte to ako značku pre meranie roztoku z popola.

Potom som sa pustila do výroby mydla, ale pretože tento článok je už tak dosť dlhý, nechávam to na druhú časť!

Budem rada, ak mi napíšete svoje skúsenosti s výrobou hydroxidu z popola do komentárov pod článkom.

Dozmydlenia!

PS: Naši už vedia, že popol zo zimy nemajú vyhadzovať. Rozpustený i nerozpustený vo vode sa dá použiť mimochodom aj ako skvelé hnojivo, prípadne sa používa dokonca na pranie (ale pozor, nie taký koncentrovaný roztok ako si pripravujeme my pre mydlovanie!).

------------------------------------------------

Literatúra a iné zdroje:

[1] Francis Peyre Porcher (1869) Resources of the Southern Fields and Forests. Charleston, Walter, Evans & Cogswell. Strana 366.

Super stránky kde je veľa vedeckých informácií o výrobe mydla z popola: http://homesteadlaboratory.blogspot.sk/2014/02/historical-lye-making-part-1.html