水酸化カリウム（苛性カリ）

性質と、軟石けんになる理由

水酸化カリウム（KOH）、つまり苛性カリは白い固体で、NIOSHは塊、棒、フレーク、スティック、ペレットと記述しています。石けんの作り手はフレークで買います。油脂を鹸化する仕組みは水酸化ナトリウムとまったく同じです。鹸化価はそもそも水酸化カリウムを基準に、油脂のグラムあたりの水酸化カリウムのミリグラム数として定義されているため（AOCS Cd 3-25）、水酸化カリウムのレシピでは、純度を考慮する前の換算が要りません。

変わるのは石けんです。McBainとSierichsの古典的な測定では、ラウリン酸カリウム、ミリスチン酸カリウム、オレイン酸カリウム、そしてココナッツオイルの混合脂肪酸のカリウム石けんはいずれも室温で溶けましたが、飽和脂肪酸のナトリウム石けんは加熱が必要でした。そのため、水酸化カリウムで鹸化したココナッツオイルやオリーブオイルは半透明のペーストのままで、薄めると注げる石けんになります。Thomssenの1922年の手引書は、液体石けんを、カリ石けんを水に溶かしただけのものと定義しています。例外はパルミチン酸とステアリン酸のカリウム石けんで、石けんが冷えると結晶化して液体石けんを濁らせます。ステアリン酸カリウムはシェービングソープやクリームソープの骨格です。

古い本では「potash」（カリ）という語を炭酸カリウムにも使っています。SimmonsとAppletonは、パールアッシュを不純な炭酸カリと呼んでいます。炭酸塩では中性脂肪を鹸化できないため、石けんには水酸化物が必要です。

形状と純度

水酸化カリウムが純粋な状態で売られることはありません。OECDの評価書では、工業用の固体はKOHが約91%、水が約8%とされています。EUの食品添加物E 525は水酸化カリウム85.0%以上であればよく、炭酸カリウムを3.5%まで含んでもかまいません。試薬グレードのペレットも保証値は85%以上で、炭酸塩は2%以下です。残りの重さは大部分が水で、一部が炭酸塩です。

計算ツールが90%を前提にしているのは、一般的なフレークがそのくらいだからです。注記では85〜95%とし、ラベルを確認するよう求めており、純度を99.5%以上に設定すると警告を出します。純粋な水酸化カリウムの必要量を純度で割るので、純粋な水酸化カリウムが100.0 g必要なレシピでは、90%のフレークを111.1 g量ることになります。

純度の誤りがいちばん響くのは、スーパーファットをゼロ近くにして作る液体石けんです。スーパーファット3.5%の当サイトの液体石けんで考えてみます。実際は95%なのに90%と入力したフレークでは、意図より5.6%多い水酸化物が入り、スーパーファットは約−1.9%になります。遊離アルカリを含むペーストです。実際は85%なのに90%と入力すると5.6%少なくなり、スーパーファットは約8.9%と、透明な石けんが抱えきれないほどの遊離油脂が残って濁ります。90%のフレークを100%と入力すると、ペーストのアルカリは一割不足します。併用の固形石けんでは誤差がナトリウム分で薄まりますが、それでもスーパーファットは動きます。

設定するには、「苛性ソーダ」の欄で「KOH・液体石けん」か「併用」を選び、ラベルか証明書の数値を「KOHの純度（%）」に入力します。数値がわからないときや、開けてからしばらく経った容器のときは、NaOHとKOHのガイドにあるクエン酸滴定で測ってください。計算ツールは量ったフレークの重さをもとに水分量を計算するので、フレークに含まれる水は差し引かれず、実際に作る水溶液のKOH濃度は画面の数値より少し低くなります。

溶かし方

水酸化ナトリウムの決まりはすべてそのまま当てはまります。フレークは冷たい水に少しずつ加え、フレークに水を加えることは絶対にしないでください。水酸化カリウムの化学物質安全性カードは、このことを大文字で強調しています。ゴーグル、手袋、長袖を着け、空気の流れる場所で作業し、ポリプロピレンかステンレスの容器を使ってください。水酸化カリウムはアルミニウム、スズ、鉛、亜鉛を腐食し、その際に水素を発生させます。

二つのうち反応が激しいのはこちらです。純粋な水酸化カリウムが溶けるときに出る熱は57.61 kJ/molで、水酸化ナトリウムの44.51 kJ/molを上回ります（CRC Handbook）。そのため同じ鹸化力あたりの発熱は約30%多くなります。すでに水分を含む市販のフレークでは、それより少し少なめです。Fisherは、水溶液がまるで沸騰しているかのように大きな音を立てて泡立つ様子を書いています。液体石けんの作り方では、油脂と合わせる前に82°C（180°F）未満まで冷まします。

25°Cで水100 mLに約110 gまで溶けるため、水酸化ナトリウムと同じく、重さの半分がアルカリという濃さより大幅に濃くすることはできません。液体石けんのペーストは、ふつうそれよりずっと薄い水溶液で作ります。Fisherの作り方では水酸化カリウムの重さの三倍の水を使い、25%の水溶液にしています。

液体石けん：ペーストを作ってから希釈

液体石けんは二段階で作ります。まず油脂と水酸化カリウムを、硬いタフィーのようなペーストになるまで混ぜ、ひとさじ分が沸騰した湯に透明に溶けるようになるまで加熱します。次にペーストの重さを量り、重さを基準に希釈します。トレースは固形石けんとは違うふるまいをします。石けん生地は固まるまでに、とろみがついては分離し、また元に戻ることを何度か繰り返すことがあります。ココナッツオイルの多いカリ石けんは鹸化するにつれて膨らむので、鍋はバッチの四〜五倍が入る大きさにしてください。

液体石けんはふつうスーパーファット0〜3%で作ります。遊離油脂は液体石けんに溶けず、濁りとなって現れるからです。当サイトのレシピは3.5%にしています。実際の鹸化価のばらつきで遊離アルカリ側に傾かないようにするためで、この余裕があればホウ砂やクエン酸での「中和」も要りません。そもそもEUとグレートブリテンでは、ホウ砂は化粧品への使用が禁止されています。

鹸化では質量が保存されるため、希釈計算ツールは油脂と純粋な水酸化カリウムの合計を石けん分とし、ペーストのそれ以外はすべて水分として数えます。ポンプボトルには石けん分15〜25%が向いています。熱い精製水で希釈し、さらに足す前に一晩置いてください。希釈するのはすぐ使う分だけにします。ペーストは日持ちしますが、希釈した石けんは大部分が水なので、清潔なボトルが必要で、販売するならpH 9〜10で効く防腐剤も必要です。作り方の全体は液体石けんのガイドで説明しています。

苛性ソーダと苛性カリを併用する石けん

苛性ソーダと苛性カリを併用するレシピでは、鹸化の一部を水酸化カリウムで、残りを水酸化ナトリウムで行います。計算ツールの「KOHの割合」は重さではなく鹸化の割合です。水酸化カリウムは分子が重く、純度も低い状態で売られているため、重さで見た割合は必ずそれより大きくなります。当サイトのシェービングソープは割合40%で、油脂500 gに対して水酸化ナトリウム43.7 gと90%の水酸化カリウム45.4 gを使います。鹸化の五分の二を担う水酸化カリウムが、量るアルカリの重さでは51%を占めます。

割合によって石けんの性格が決まります。Thomssenの1922年のシェービングソープは鹸化の約25〜45%をカリで行っており、当サイトのステアリン酸のシェービングソープは、湿ったブラシにすぐ石けんが含まれるよう50%にしています。Fisherの基本のクリームソープは計算するとカリウムが約四分の三、Grossoのものは90%のフレークで約89%です。割合が高いほど、クリームはやわらかいまま保たれます。マスターバッチを使う場合は、作り置きの水溶液に水酸化ナトリウムを入れ、水酸化カリウムは乾いたまま量ります。比率についてはシェービングソープとクリームソープのガイドで詳しく説明しています。

保管と炭酸化

水酸化カリウムには潮解性があり、空気中から自らが溶けるほどの水分を吸うことがあります（OECD）。二酸化炭素も容易に取り込みます。NIOSHは、そのどちらを吸収するときにも発熱すると指摘しています。開けたまま置いたフレークはべたつき、やがてだまになり、段階が進むごとに重さあたりの水酸化物は減っていきます。二酸化炭素はその一部を炭酸カリウムに変えますが、炭酸カリウムは鹸化に働きません。新しい食品グレードのものでも3.5%含まれていることがあります。

化学物質安全性カードの求めるとおり、元の容器に入れてしっかり閉め、乾いた状態で食品、強酸、金属から離し、ラベルを付けて子どもの手の届かない場所に保管してください。二つを取り違えないよう、水酸化ナトリウムとは別にしておきます。量り終えたらすぐに容器を閉めてください。くっつき合ったり湿って見えたりするフレークはすでに変質しています。レシピを任せる前に純度を測るか、新しいものに替えてください。

購入と法規制

石けん材料や化学薬品の仕入先から、水酸化カリウムと表示され、純度が明記されたフレークを買ってください。輸送上は危険物で、国連番号UN 1813、クラス8、容器等級IIです。

EUでは、CLPラベルに腐食性と感嘆符の絵表示、注意喚起語「危険」、H302とH314が記載され、一般向けに販売される包装には子どもが開けにくい留め具と触覚による危険警告が必要です。米国では、遊離の水酸化カリウムを10%以上含む家庭用品には注意喚起語「POISON」の表示が必要で、その濃度の乾燥したものには子どもが開けにくい包装も必要です（16 CFR 1500.129, 1700.14）。グレートブリテンでは、Offensive Weapons Act 2019（攻撃用武器法）が腐食性製品に水酸化ナトリウムを挙げていますが、水酸化カリウムは挙げていないため、年齢制限や住宅への配達を禁じる規定は水酸化カリウムには適用されません。

こぼしたときの処理と廃棄

乾いたフレークは、化学物質安全性カードの勧めるとおり手袋をしてふた付きのプラスチック容器に掃き入れ、その場所をすぐにたっぷりの水で拭いてください。湿った作業台に残ったフレークは空気中の水分を吸い、濃いアルカリ液の小さな水たまりになります。水溶液はペーパータオルで拭き取り、水で拭いてください。苛性ソーダと同じく、アルカリを取り除いた後なら、硬い表面を最後に薄めた酢で拭いてもかまいません。余った水溶液や不要なフレークの扱いは水酸化ナトリウムと同じです。ラベルを貼って次のバッチまで保管するか、家庭用有害廃棄物の回収に出し、流しには流さないでください。生のペーストは加熱が終わるまで苛性があるので、道具を洗う前に、付いたペーストをごみ箱にかき落としてください。

よくある誤り

いちばん多い誤りは、90%のフレークなのに純度を100%のままにすることで、濁って油っぽいペーストになります。それに続くのが、計算ツールで違うアルカリを選ぶことや違う容器から量ること、そして余分なアルカリのないレシピなのに習慣でペーストを中和することです。中和すると石けんが脂肪酸に戻って濁ります。加熱後のペーストを量らずに、体積や「ペースト一に対して」といった割合で希釈すると濃さのわからない石けんになり、水道水で希釈するとボトルに石けんかすが出ます。

最後は、やさしい石けんができるからといって、水酸化カリウムをおだやかなアルカリだと考えることです。腐食性はまったく同じで、溶かすときにはさらに熱くなります。