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計算ツール

バスボム

重曹2に対してクエン酸1というのが、誰もが繰り返す目安です。反応に必要な重曹は1.31なので、通常の配合では、酸が反応できる量より約5割多い重曹が入っています。それで問題はありません。余った分は増量剤や緩衝剤になります。ただし、重曹をさらに増やしても発泡はまったく強くならない、ということです。

入力

2つの反応物
g
炭酸水素ナトリウム、NaHCO3
g
無水クエン酸。一水和物は水を含み、1モルあたりの重さが大きいので、先に換算してください。
その他の粉類
g
コーンスターチ、SLSA、クレイ、塩
g
マイカ、酸化物、レーキ、染料の粉末。販売する地域で化粧品への使用が認められているものに限ります。
液体

水が反応を始めるので、型の中で固まるか、ボウルの中で発泡してしまうかを決めるのはこの部分です。

g
g
g
使う型
cm
型の販売時の表記サイズ。2つの半球を合わせて1個の球になります。
g/cm³
自分の型で作ったバスボムを1個量り、その体積で割ってください。

重曹とクエン酸を入力してください

全成分リスト
仕入先のデータシートにあるCI番号で表示します(CI 77491)。ほかの成分の後に記載し、米国のラベルではFDAのリストでの名称で表示します(Iron Oxides)。

1行に複数の成分がある場合は、配合量の多い順に名前をカンマ区切りで入力します。

結果

計算式とその出典
3 NaHCO₃ + H₃C₆H₅O₇ → Na₃C₆H₅O₇ + 3 CO₂ + 3 H₂O

bicarbonate needed = citric acid × 3 × M(NaHCO₃) ÷ M(citric acid)
                   = citric acid × 1.3118
CO₂                = (citric acid consumed ÷ 192.124) × 3 × 44.009
liquids %          = Σ liquids ÷ total × 100
colour %           = colour ÷ total × 100          # held to its supplier's maximum
bombs              = ⌊total ÷ (V × ρ)⌋            # V = π/6 × d³
  • Neutralisation of citric acid by sodium bicarbonate: 3 NaHCO₃ + H₃C₆H₅O₇ → Na₃C₆H₅O₇ + 3 CO₂ + 3 H₂O. Molar masses NaHCO₃ 84.007 g/mol, anhydrous citric acid 192.124 g/mol, CO₂ 44.009 g/mol (IUPAC 2021 standard atomic weights).
  • The craft’s 2:1 bicarbonate-to-citric-acid ratio by weight. A convention, and deliberately bicarbonate-rich: the surplus is filler and buffer, not reagent. — Not the stoichiometric ratio, which is 1.312:1.
  • Working convention: total liquid ingredients around 1–4 % of the mix. Below it the bomb crumbles; above it the reaction starts in the bowl. — Strongly dependent on humidity, on whether the liquid is water-based or anhydrous, and on how fast it is mixed in. A habit of the craft, not a measured threshold.
  • Only a colour permitted for cosmetics: in the EU and Great Britain one listed in Annex IV of Regulation (EC) No 1223/2009 and used under its conditions (Art. 14(1)(c)); in the US one listed for cosmetics in 21 CFR 73 Subpart C, or in 74 Subpart C from certified batches. How much goes in is its supplier’s figure: 21 CFR 73.2496 lets mica colour cosmetics “in amounts consistent with good manufacturing practice”, with no number. — Micas, oxides, lakes and dyes are used at rates too far apart for one figure to stand for them, so the engine has none of its own.
  • Packing density of a pressed bath bomb, ≈ 1.1–1.4 g/mL depending on press force. The default assumes hand-packed spheres. — Calibrate by weighing one finished bomb from your own mold.

反応

クエン酸1分子に重曹3分子が反応し、クエン酸ナトリウム、水、二酸化炭素3分子ができます。重さでいうと、酸1 gあたり重曹1.312 gです。

余った重曹が無駄ではない理由

酸と反応できない重曹は、バスボムに量感と浮力を与え、お湯のpHを安定させます。反応の比率まで減らすと、小さく密度の高いバスボムになり、激しく短時間で発泡します。

型の中で固める

多くの作り手は、液体を1〜4%程度にしています。それより少ないとバスボムは崩れ、多いと混ぜている間に反応が始まります。湿度によってこの範囲全体が変わるため、1月にうまくいった数値が7月にはうまくいかないこともあります。

よくある質問

では、2:1は間違いなのですか?
いいえ。反応の比率ではない、というだけです。その違いを知っていれば、どちらの材料が実際に発泡を変えるのかがわかります。2:1では酸が制限要因なので、酸を増やせば発泡が増え、重曹を増やしても増えません。
手元にあるのはクエン酸一水和物です。
一水和物は210.14 g/mol、無水物は192.12 g/molなので、一水和物100 gは酸91.4 gにあたります。その数値を入力してください。一水和物に含まれる水も、液体の量に含めます。
実際にはどれくらいのガスが出るのですか?
2:1で作った120 gのバスボムからは、約27 gの二酸化炭素が出ます。お湯の温度で約15リットルです。一度にではなく1〜2分かけて出るので、バスボムが浴槽の中を動き回ります。
香料の上限は?
バスボムはIFRAカテゴリー9で、固形石けんと同じです。数値そのものは仕入先のIFRA適合証明書に記載されており、香料ごとに異なります。香料・アレルゲンのページで、完成品の重さに対して計算できます。

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