Przepalenie (soap volcano) — dlaczego mydło w formie zaczęło pękać i pęcznieć

Wylane, przykryte kocem, odstawione na noc — bo tak było napisane. Rano w formie jest krater. Masa wypchnęła się do góry, popękała wzdłuż, w szczelinach widać przezroczysty, szklisty rdzeń, a forma jest ciepła w dotyku po dwunastu godzinach.

To jest przepalenie. Po angielsku ładnie: soap volcano. Po polsku mniej ładnie, bo w skrajnym przypadku masa faktycznie wychodzi z formy i rozlewa się po blacie — a jest to masa, w której siedzi jeszcze niezmydlony wodorotlenek sodu o temperaturze zbliżonej do wrzenia.

Skąd bierze się ciepło

Zmydlanie jest egzotermiczne. Rozerwanie wiązania estrowego w triglicerydzie i związanie kwasu tłuszczowego z jonem sodu oddaje energię rzędu 80–140 kJ na mol grupy estrowej, zależnie od tłuszczu. To jest ciepło reakcji i ono musi gdzieś pójść.

Do tego dochodzi ciepło rozpuszczania wodorotlenku sodu, jeśli lejesz roztwór ciepły, oraz ciepło zewnętrzne: z izolacji, z koca, z rozgrzanej kuchni.

Bilans wygląda mniej więcej tak. Kilogramowy blok mydła, przy typowej recepturze, generuje w trakcie zmydlania na tyle ciepła, żeby podnieść własną temperaturę o kilkadziesiąt stopni, gdyby nie miał go gdzie oddać. Wylewasz przy 45 °C. Reakcja rusza. W rdzeniu bloku ciepło nie ma jak uciec, bo mydło jest kiepskim przewodnikiem, a wokół masz koc. W ciągu dwóch, trzech godzin rdzeń dochodzi do 70–80 °C i przechodzi w fazę żelową — masa staje się przezroczysta i galaretowata. To jest normalne i wielu mydlarzy tego chce, bo faza żelowa daje pełniejsze zmydlenie i intensywniejsze kolory.

Problem zaczyna się, gdy rdzeń przekroczy jakieś 85 °C. Wtedy:

• woda z roztworu zaczyna przechodzić w parę,
• para rozpycha masę od środka,
• masa jest już półstała, więc nie ustępuje płynnie — pęka,
• pęknięcie odsłania gorący rdzeń, który stygnie szybciej niż otoczenie, co dokłada naprężeń.

Stąd krater. Stąd też szczeliny biegnące wzdłuż całej długości bloku.

Co dokłada ciepła do bilansu

Rzadko winna jest jedna rzecz. Zwykle to jest suma trzech drobiazgów, z których każdy osobno przeszedłby bez echa.

Za wysokie stężenie ługu. Im mniej wody w recepturze, tym mniej masy, która pochłania ciepło, i tym mniej wody do odparowania, zanim zrobi się gorąco. Roztwór 40-procentowy przy tej samej recepturze wchodzi w fazę żelową szybciej i gorzej niż 33-procentowy.

Wysoki udział kokosa albo PKO. Nie chodzi o samą wartość SAP, tylko o to, że te oleje zmydlają się szybko — krótkie łańcuchy reagują chętniej. Szybsza reakcja to ta sama energia oddana w krótszym czasie, czyli wyższy szczyt temperatury.

Cukry. To jest najczęstsza przyczyna dramatycznych przypadków i najczęściej ignorowana. Mleko, miód, piwo, sok, cukier dodany „dla piany". Wszystko to są cukry. Cukry w środowisku silnie zasadowym i w podwyższonej temperaturze reagują (karmelizacja, reakcje Maillarda), reakcje te są egzotermiczne, a produkty ciemnieją. Mleczne mydło, które zrobiło się pomarańczowe i zaczęło pęcznieć, nie jest zepsute magicznie. Po prostu przypalił się w nim cukier mlekowy.

Forma i izolacja. Drewniana forma z pokrywą, owinięta ręcznikiem, w ciepłej kuchni to jest termos. Blok 1,5 kg w takim termosie nie ma jak oddać ciepła. Ta sama receptura w płaskiej formie silikonowej na blacie, bez przykrycia, przejdzie bez problemu.

Granice, które trzymam

Nie ma jednej temperatury, powyżej której „się przepali", bo to zależy od masy bloku, geometrii formy i receptury. Mam natomiast zestaw progów, które trzymam, i przy których od czterech lat nie miałam kratera.

Czy to nadaje się do użytku

Zwykle tak — i to jest paradoks przepalenia. Mydło, które przeszło przez pełną fazę żelową w wysokiej temperaturze, jest lepiej zmydlone niż to, które zmydlało się na chłodno. Reakcja poszła szybciej i pełniej.

Kostka będzie brzydka: nierówny kolor, szklisty rdzeń, pęknięcia, czasem osad na powierzchni. Można ją pociąć, obciąć popękane krawędzie i używać. Warto zostawić ją na normalne cztery tygodnie leżakowania i sprawdzić pH przed użyciem — nie dlatego, że przepalenie zostawia wolną zasadę (raczej jej nie zostawia), tylko dlatego, że sprawdzanie pH przed użyciem to nawyk, który powinieneś mieć niezależnie od tego, jak wyszedł war.

Wyjątek: jeśli w kraterze widać kałużę płynu albo masa rozdzieliła się na warstwy. Wtedy nie masz do czynienia z przepaleniem, tylko z przepaleniem plus separacją, a to znaczy, że ług jest w kostce rozłożony nierównomiernie. Takie mydło idzie do rebatchu albo do kosza.

Zamrażarka nie jest odpowiedzią

Powszechna rada brzmi: włóż formę do zamrażarki, żeby zapobiec fazie żelowej. To działa, ale rozwiązuje problem nie tam, gdzie on jest, i tworzy nowy.

Schłodzona forma ma zimne ścianki i gorący rdzeń, a reakcja w rdzeniu nadal idzie i nadal oddaje ciepło. Gradient temperatur między krawędzią a środkiem robi się większy, nie mniejszy. Rezultat bywa taki, że mydło ma częściową fazę żelową: przezroczysty krąg w środku, matowa obwódka. Ładne to nie jest, a przy dużym gradiencie kostka i tak potrafi pęknąć, tylko od naprężeń, nie od pary.

Ciepła nie da się usunąć z reakcji. Można je tylko rozłożyć w czasie i dać mu drogę ucieczki. Dlatego pierwszą rzeczą, którą zmieniam, gdy war grozi przepaleniem, jest stężenie ługu i temperatura wylewu, a dopiero drugą — sposób chłodzenia formy.

Jest jeszcze jeden powód, o którym rzadko się mówi: forma w zamrażarce stoi obok jedzenia. Mieszanina z wolnym wodorotlenkiem sodu, w otwartym naczyniu, obok mrożonek. Nie robię tego i nie polecam tego robić nikomu, kto ma w domu dzieci.