Transparante zeep maken met de oplosmiddelmethode

Transparante zeep is gewone zeep die niet mag kristalliseren. Van de grond af gemaakt is het warmproceszeep, opgelost in alcohol, glycerine en suikersiroop en gegoten terwijl hij nog helder is. Making Transparent Soap (Storey, 2000) van Catherine Failor is nog steeds de standaardgids om het thuis te maken. Deze handleiding volgt haar werkwijze en haar probleemoplossing, met de loog uit onze calculator en de brandgevaren volledig uitgelegd.

Wat zeep helder maakt

Zeep die heet genoeg wordt, gaat door een heldere fase. Hij wordt glanzend en doorschijnend, de fase die de handleiding over de gelfase beschrijft, en terwijl hij afkoelt, groeien er lange, vezelige kristallen die in elkaar grijpen en licht verstrooien. Dat vilt van kristallen is de reden dat een stuk zeep ondoorzichtig is; de handleiding over de chemie legt het vloeibare kristal eronder uit. Transparante zeep is dezelfde zeep, met oplosmiddelen toegevoegd terwijl hij nog helder is. Ethanol, glycerine en suiker houden hem in die toestand en houden zijn kristallen zo klein dat er licht doorheen gaat. Failors definitie van transparant is praktisch: je moet letters van 14 punt kunnen lezen door een plak van 6 mm (¼ in) dik.

Twee ingrediënten tussen de vetten helpen ook. Ricinusolie, grotendeels ricinolzuur, werkt deels als oplosmiddel terwijl het zeep vormt, dus hoe meer ricinusolie een recept bevat, hoe minder alcohol het nodig heeft. Colofonium doet hetzelfde, nog sterker. Glycerine is, ondanks de naam ‘glycerinezeep’, nuttig maar niet onmisbaar: Failor geeft een transparant recept helemaal zonder, waarin alcohol en suiker het werk doen.

Het idee is oud. Failor voert de bekendste transparante zeep, Pears, terug op een Londense kapper, Andrew Pears, die ontdekte dat gewone zeep die in alcohol was opgelost helder en mild opsteef. Thomssens handboek uit 1922 noemt dezelfde drie middelen, alcohol, suiker en glycerine, en staat ricinusolie toe tot een derde van de vetten. Het handboek van Simmons en Appleton uit 1908 beschrijft de oudere fabrieksmethode: gedroogde zeep opgelost in alcohol, de alcohol weer afgedestilleerd, en de troebele blokken maandenlang op 35 °C (95 °F) bewaard tot ze helder werden. Het merkt op dat suiker met ricinusolie de duurdere alcohol en glycerine toen al grotendeels had vervangen. Het citeert ook het onderzoek van Richardson uit hetzelfde jaar: de middelen werken doordat ze een gelei vormen en het kristalliseren tegenhouden.

Helderheid heeft een prijs. Met al die oplosmiddelen is een transparant stuk zeep maar ongeveer 50 tot 60 % zeep, tegenover ruwweg 85 % voor een ondoorzichtig stuk, dus het wordt bij gebruik sneller zacht en slijt sneller, al is de pH vrijwel hetzelfde (Failor).

Eerst het vuur

De voorzorgen van Failor en het advies van de veiligheidsinstanties wijzen dezelfde kant op, en niets daarvan is optioneel.

• Alleen elektrische warmte. Gebruik een elektrische kookplaat, of een losse kookplaat die rechtstreeks in het stopcontact zit en niet in een verlengsnoer. Geen gas, geen waakvlammen, geen kaarsen en niet roken in de ruimte. Failors enige brand in drie jaar kwam van zeep die ze op een gasfornuis liet verwarmen: hij kookte over en wat eroverheen liep, vatte vlam.
• Een waterbad en een afgesloten pan. Verwarm de zeeppan in een grotere pan met water, nooit rechtstreeks, en houd hem afgedekt met een goed sluitend deksel of, zoals Failor doet, twee lagen stevig plastic die over de rand zijn gespannen en strak vastgebonden. Houd minstens 5 cm (2 in) ruimte boven de zeep over zodra de alcohol erin zit.
• Alleen de alcohol die je nodig hebt in de ruimte. Weeg die af in een kan met deksel voordat je begint en zet de fles ergens anders neer. Een brand die een grote voorraadfles bereikt, kan erin terugslaan, zoals bleek uit een reeks demonstraties in het onderwijs die de Amerikaanse Chemical Safety Board onderzocht.
• Lucht en aandacht. Ventileer de ruimte zodat de damp zich niet kan ophopen, en laat de pan nooit alleen.
• Een plan als het brandt. Houd een blusser binnen handbereik: Failor raadt een universele blusser van klasse 2A-10B:C aan, en het Emergency Response Guidebook voor hulpverleners noemt poeder of koolstofdioxide voor kleine alcoholbranden. Vat de pan zelf vlam, doe dan wat de London Fire Brigade bij elke pannenbrand aanraadt: verplaats hem niet en gooi er geen water op, zet de warmte uit als dat veilig kan, verlaat dan de ruimte, sluit de deur en bel de brandweer.

Isopropylalcohol is niet veiliger, met een vlampunt van 12 °C (53 °F). Failor gebruikt het alleen voor een kwart tot een derde van de ethanol, en alleen van 99 %, omdat het zeep minder goed oplost, het stuk zeep minder helder maakt en ruikt.

Daarnaast is er het gewone gevaar van de loog. Failors oplossing is 32,5 % natriumhydroxide, die bij het oplossen opwarmt tot ongeveer 93 °C (200 °F), en de damp ervan bevat loog, dus houd je gezicht erbij weg. Werk in roestvrij staal of emaille, nooit in aluminium, dat door natriumhydroxide wordt aangetast, waarbij waterstof vrijkomt. Draag van begin tot eind een spatbril, handschoenen en lange mouwen; de handleiding over loogveiligheid behandelt eerste hulp.

Het recept

Failors recepten maken 11 tot 12 lb (ongeveer 5 kg) zeep. Haar Basic Recipe 1, omgerekend naar 1000 g oliën en met de loog uit onze calculator, maakt ongeveer 2,3 kg, zo’n twintig stukken van 115 g (4 oz). Ze behandelt palmolie, talg en reuzel als uitwisselbaar, al geeft reuzel een iets zachter stuk zeep, maar elk vet heeft een eigen hoeveelheid loog nodig.

De oliën en oplosmiddelen zijn Failors Basic Recipe 1, omgerekend naar 1000 g oliën. De loog en het water ervoor komen uit onze calculator.

Failor maakt transparante zeep zonder overvetting. Vrije olie kan zich in een helder stuk zeep nergens verstoppen; ze is te zien als een kleverige, troebele laag. De marge die overvetting een stuk zeep geeft, wordt hier vervangen door testen in de pan en corrigeren, en de methode heeft die tests nodig: over de gepubliceerde verzepingsbereiken van deze oliën plaatst de bereikcontrole van de calculator de versie met palmolie overal tussen 3,7 % loogrijk en 3,5 % olierijk, en de versie met talg tussen 2,8 % en 2,7 %. Failors eigen recept noemt 12 oz (340 g) natriumhydroxide voor haar 81 oz (2296 g) oliën, ongeveer 1,7 % meer dan het getal van onze calculator voor volledige verzeping. Dat valt ruim binnen de spreiding, en het is precies het soort kleine overmaat waarvoor haar correctie met stearinezuur bestaat. De transparante zeep van Grosso in The Everything Soapmaking Book komt op hetzelfde uit: 85 g (3 oz) loog voor 553 g (19,5 oz) kokos-, palm- en ricinusolie, ongeveer 2 % meer dan het getal van onze calculator voor volledige verzeping. De fabriekspraktijk ging vroeger verder: Thomssens transparante zepen uit 1922 werden bewust met een overmaat alkali gemaakt, en hij rekende ze niet tot toiletzeep. Zijn handboek heeft verscheidene van zulke formules; een ervan staat op onze receptpagina’s als koudgeroerde transparante zeep I.

Onze transparante glycerinezeep bereikt Failors eindpunt vanaf de veilige kant. Gemaakt met talg weegt dat recept zijn loog af bij 3 % overvetting, 140,4 g, het minste dat de pan over die bereiken vrij van vrije loog houdt, en houdt het de overige 4,3 g achter als kleine correctieoplossing. Na de gelfase bepaalt de test met fenolftaleïne hoeveel daarvan erin gaat, een kwart per keer, en alles samen brengt de zeep pas op Failors 0 %.

Een eigen recept ontwerpen

Failor geeft bereiken in plaats van regels, en zegt dat een paar punten ernaast een batch niet bederft.

Uit Failors hoofdstuk over formuleren. Basic Recipe 1 ruilt glycerine in voor suiker en valt net buiten een paar van deze bereiken.

Haar werkwijze voor een nieuw recept is beginnen aan de magere kant van de oplosmiddelen en er beetje bij beetje meer bij doen, na elke toevoeging testen op glas, en stoppen zodra het monster helder opstijft. Meer oplosmiddel geeft alleen een zachter stuk zeep. Ze rekent elk nieuw recept daarvoor twee keer uit: bij wat zij 60/40 noemt, waarbij de oplosmiddelen 0,8 keer zoveel wegen als de oliën en de droge loog samen, en bij 50/50, waarbij de oplosmiddelen evenveel wegen. Ze maakt het met de eerste en voegt alleen van het verschil toe als een monster troebel opstijft. De calculator voor transparante zeep rekent beide uit voor jouw mengsel. Maak je een recept kleiner, gebruik dan het hele proces door het waterbad, zoals de werkwijze hieronder doet: een kleine batch maakt zelf te weinig warmte om goed door de gelfase te gaan en te neutraliseren.

De werkwijze

De stappen volgen Failors pastamethode, met de gelfase in een waterbad, wat zij aanraadt voor kleinere batches. Het waterbad is gewoon een grotere pan met een paar centimeter zachtjes kokend water en een paar lepels op de bodem, zodat de zeeppan nooit op de hete bodem staat.

De opstelling: een waterbad op elektrische warmte en een goed afgesloten pan, die de alcohol in de zeep houdt en de damp ervan uit de ruimte.

1. Bereid je voor op alcohol. Haal elke vlam en waakvlam uit de ruimte, zet een raam open, en leg de blusser en een reservedeksel binnen handbereik. Zet het waterbad op een elektrische kookplaat, met 7 tot 10 cm (3 tot 4 in) water erin. Weeg de alcohol, glycerine en suiker af in aparte afgedekte bakjes, en breng de alcoholfles naar een andere ruimte.
2. Maak de loogoplossing. Doe het natriumhydroxide al roerend in het gedestilleerde water, met je gezicht van de damp afgewend. Het wordt ongeveer 93 °C (200 °F); laat het afkoelen tot 57–63 °C (135–145 °F).
3. Smelt de oliën. Verwarm de oliën in de zeeppan tot dezelfde 57–63 °C (135–145 °F). Dat is heter dan de temperatuur waarop koudproceszeep wordt gemaakt, en het versnelt de reactie.
4. Breng het tot trace. Giet de loogoplossing bij de oliën en mix met de staafmixer tot lichte trace; dat duurt een paar minuten, met de hand kan het een uur duren. Koelt het zeepbeslag ver onder 57 °C (135 °F) af voordat het trace bereikt, verwarm het dan voorzichtig.
5. Breng het in het waterbad door de gelfase. Dek de zeeppan af en zet hem in het zachtjes kokende waterbad. Binnen 10 tot 15 minuten verschijnt aan de rand een ring van doorschijnende zeep: roer een minuut en schraap daarbij de bodem, en roer in de 10 minuten daarna nog twee of drie keer kort, omdat ingesloten lucht de zeep doet opbollen. Houd hem afgedekt en heet tot hij helemaal doorschijnend is, bij 77–82 °C (170–180 °F), en houd hem daar ongeveer een uur, af en toe roerend.
6. Test op vrije loog. Doe een druppel fenolftaleïne, een indicator die in een base roze kleurt, op een klein monster dat je uit de pan hebt genomen. De pasta bevat nog zijn water, en in water kleurt de indicator op elke zeep licht roze, dus het gaat om de diepte van de kleur. Failor zoekt naar het zwakste roze. Dieproze betekent vrije loog: geef het nog een half uur, en is het dan nog dieproze, ga dan door naar de volgende stap en corrigeer het zodra de alcohol erin zit, waar de indicator alleen op vrij alkali reageert. Helemaal geen kleur betekent dat de zeep te weinig loog heeft: voeg een beetje loogoplossing toe, voor deze batch 12 tot 25 g per keer, en kook 20 minuten voor elke nieuwe test.
7. Los het op in alcohol en glycerine. Zet de warmte uit. Giet op afstand langzaam de alcohol en glycerine erbij; de hete zeep geeft alcoholdamp af. Schraap elk restje zeep van de bodem en de wanden, breek de klonten met een garde, sluit de pan af en zet hem terug in het waterbad. Breng het tot zachtjes sudderen, reken erop dat een plastic afdekking opbolt, en houd het daar ongeveer 30 minuten, tot een lepel in een helder potje tegen het licht geen spikkels onopgeloste zeep meer laat zien. Was stap 6 dieproze, roer er dan nu gesmolten stearinezuur door, voor deze batch ongeveer 12 tot 25 g per keer, houd het 15 tot 20 minuten op 71 °C (160 °F) en test opnieuw, tot het roze vervaagt.
8. Voeg de suikersiroop toe. Breng het suikerwater aan de kook, roer de suiker erdoor tot die is opgelost, dek het dan af en laat het 2 tot 3 minuten sudderen, zodat de damp losse kristallen van de wanden spoelt. Haal de afsluiting van de zeeppan en roer de siroop erdoor.
9. Test op koud glas. Laat een lepel druppen op de bodem van een omgekeerd glas dat in de vriezer is gekoeld, en laat het opstijven. Is het helder, ga dan verder. Is het melkachtig, spoel dan het velletje aan de oppervlakte weg onder heet water; is het eronder nog melkachtig, kijk dan in de tabel hieronder voordat je giet. Grosso’s versie van de test is een plasje op een helder plastic deksel, tien minuten in de vriezer; komt het troebel terug, dan voegt ze alcohol toe, 14 g (0,5 oz) per keer voor haar batch van 553 g oliën, en test opnieuw.
10. Laat bezinken, kleur en voeg geur toe. Dek de pan af en laat de zeep ongeveer 20 minuten bezinken, of tot hij is afgekoeld tot 60 °C (140 °F), zodat bellen opstijgen en spikkels zakken. Schep schuim eraf, roer een eventueel velletje er weer door, en voeg kleur en geur toe.
11. Giet, haal uit de mal en laat rijpen. Giet in mallen op een vlakke ondergrond. De zeep wordt in 1 tot 6 uur vast, afhankelijk van de grootte van de mal. Snel afkoelen helpt de helderheid: Simmons en Appleton vulden smalle vormen zodat de zeep snel afkoelde, en Grosso zet haar mallen meteen in de vriezer tot de zeep stevig is. Haal hem uit de mal zodra hij helemaal stevig is, snijd hem, en laat de stukken minstens twee weken rijpen op een warme, droge plek met lucht rond elk stuk. Vers gesneden vlakken kunnen wazig zijn; ze worden helderder naarmate het laatste beetje alcohol en water verdwijnt.

De glastest. Een druppel stijft op een gekoeld glas snel op, en de batch wordt zo helder als de druppel, op de zachte vlekken van te veel oplosmiddel na, die pas bij het gieten van de hele batch te zien zijn.

Als de glastest nee zegt

Uit Failors hoofdstuk over probleemoplossing, met haar hoeveelheden omgerekend van haar batch van 11 tot 12 lb naar het recept hierboven.

Het fabrieksschema van Simmons en Appleton uit 1908 leest hetzelfde. Een monster dat stevig maar ondoorzichtig opsteef, had meer suikeroplossing nodig. Een monster dat zacht maar helder was, en niet te alkalisch, bevatte te veel water, wat ze corrigeerden met een beetje soda (natriumcarbonaat); te veel daarvan laat een witte uitslag achter. Een vettig, zacht gevoel met vrije loog betekende dat de verzeping niet klaar was, en hard water in de suikeroplossing liet ondoorzichtige strepen kalkzeep achter.

Twee van haar controles hebben geen chemicaliën nodig. Druk je met een vinger op een afgekoeld monster en splintert het in scherpe stukjes, dan bevat het te veel loog; voelt het zacht en vettig aan en wordt het plat, dan bevat het te weinig. En lijkt de batch alcohol te zijn kwijtgeraakt, weeg dan de inhoud van de pan en vergelijk die met het totaal van het recept; komt die duidelijk tekort, voeg dan beetje bij beetje alcohol toe en test na elke toevoeging op glas, in plaats van het hele verschil in één keer aan te vullen. Ben je niet tevreden over een batch, smelt hem dan binnen een paar dagen opnieuw: hoe langer hij staat, hoe meer alcohol hij verliest.

Colofonium en stearinezuur

Colofonium is geen vet. Het bestaat vooral uit harszuren zoals abiëtinezuur, vrije zuren die de loog rechtstreeks neutraliseert, dus colofoniumzeep is echte zeep (de handleiding over de chemie geeft de details). In transparante zeep geeft het meer helderheid dan ricinusolie, werkt het als conserveermiddel en kleurt het het stuk zeep van goud tot diep amber; Failor merkt op dat Pears ermee werd getint. Het maakt het stuk ook zachter, dus ze houdt het op 5 tot 20 % van de oliën, smelt het samen met stearinezuur om de zeep steviger te maken, en verlaagt de suiker tot 3 tot 4 % van de batch, omdat colofoniumzeep al bij een kleine overmaat suiker troebel wordt. Reken erop dat het zeepbeslag dik wordt en schift zodra de loog erin gaat: met colofonium is dat normaal, en de zeep gaat snel door de gelfase. Onze calculator gebruikt het minimale verzepingsgetal uit de Indiase norm voor colofonium, 160 mg KOH/g, waar zuiver abiëtinezuur 185,5 zou zijn, dus een batch met colofonium slaat eerder door naar onverzeept colofonium dan naar vrije loog. Gebruik je meer dan een paar procent, vraag je leverancier dan om het zuurgetal.

Stearinezuur is ook een vrij vetzuur, en het reageert vrijwel meteen met loog. Failor gebruikt het om transparante zeep steviger te maken en om hem te corrigeren, maar laat het nooit in de oliën zitten als de loog erin gaat, anders kan de batch zo dik worden dat je niet meer kunt roeren, of voorgoed schiften. Ze brengt eerst de andere oliën tot trace en roert dan het gesmolten stearinezuur er met de hand door. Dezelfde snelheid maakt het de oplossing voor vrije loog: elke gram neutraliseert ongeveer 0,15 g natriumhydroxide, uitgaande van zijn verzepingsgetal van 206 tot 212 mg KOH/g.

Kleur en geur

Kleur en geur gaan er als laatste in, bij ongeveer 60 °C (140 °F), en transparante zeep is voor allebei vriendelijk. Een geur kan hem niet laten vastlopen, omdat de zeep al lang klaar was met reageren voordat de geur erin gaat, en Failor merkt dat geuren in transparante zeep zuiverder blijven dan in koudproceszeep, wat zij toeschrijft aan de alcohol die ze optilt, zoals in een parfum. Ze doseert geur op ongeveer 1 % van de batch, de dosering van de meeste zeep uit de handel. Ze kleurt een paar druppels per keer en controleert de tint in een potje dat 2,5 cm (1 in) diep is gevuld, omdat een kleur die in een lepel licht lijkt een stuk zeep donker en troebel kan maken. Zeepkleurstoffen geven de grootste keuze. Levensmiddelenkleurstoffen werken voor lichte tinten, maar in haar ervaring vervaagt blauw binnen een maand of twee. Vermijd textielverf, die zout bevat, en zout maakt de zeep troebel. De handleiding over geur in zeep behandelt veilige limieten voor etherische oliën.

Gietzeep: de kant-en-klare route

Schrikt de alcohol je af, dan geeft heldere gietzeepbasis je transparante zeep zonder loog of hete alcohol in de keuken. Heldere basis uit de handel is zeep die transparant wordt gehouden met glycerine en sorbitol, met propyleenglycol om hem te helpen smelten en vaak een synthetisch detergens zoals natriumlaurethsulfaat voor het schuim (Fisher noemt de gebruikelijke ingrediënten). Je smelt de basis, kleurt hem, voegt geur toe en giet hem, en hij hoeft niet te rijpen. Failors enige waarschuwing gaat over warmte: oververhitte basis wordt bros of gaat onaangenaam ruiken. De handleiding over gietzeep behandelt het werken ermee, en de gietzeepcalculator rekent uit hoeveel basis een mal nodig heeft zodra de geur zijn aandeel heeft.