金属石鹸の成分

質問

水の中にイオン成分が多いと金属石鹸が出来るとありますが、この事について教えてください。
(1)石鹸の何の成分と何イオンが組み合わさるのか？
(2)EPMAで成分分析した場合、何の元素が検出されるか？
(3)金属石鹸を発生させない方法はあるか？
(4)今使っている水が硬水かどうか測定する方法？
どうか、よろしくお願いします。

回答No.3

noname#21649 · ベストアンサー

>もし使用している水が純水（比抵抗値10MΩ/cm程度）であれば
出来るか．出来ないか．という御質問には．「出来る」と答えますが．検出可能な分量であるかどうかは．疑問です。金属石鹸となる金属をMとして化学反応式を書くと（電荷は適当にあわせてください。大文字・小文字も思うようにかけないので適当にあわせてください）

R-COONa + M → R-COOM + Na+

という平衡反応があり．溶解度よりも高濃度の金属石鹸があれば．水和を(aq)であらわすと

nR-COOM(ae) → (R-COOM)n↓ + ag

という沈殿反応が起きず．見た目上金属石鹸が出来ませんが．溶液化学上では金属石鹸化学種として存在します。この化学種の問題は．イオン交換樹脂を使ったじゅんすい製造において．イオン交換樹脂からえたいの知れないカルボンサンが溶出し．変な界面活性を持つ（かき混ぜるとなせか泡が出来る）場合等で指摘されています。
１０Mオーム／ｃｍというと０．１uジーメンス（現在使っているかどうか不明の単位で比抵抗をあらよします）程度ですから．じゅんすいとはいってもかなりの可溶性塩類を含みます（有機屋さんが使う程度．分析関係の方は２－３桁減らして胃使っているようです）。もし．じゅんすい製造用の銅製電気蒸留器を使用しているのであれば．かなりの高濃度の銅・錫・鉛（容器から溶出）やMg.Ca.Fe（飛沫同伴）が予想されます。イオン交換樹脂法で作られた場合には．鉄コロイドがかなり含まれていて．可溶性金属が除去された後．鉄コロイドがかようかして鉄イオンに変化します。（限界ろ過法は．使った事がないので不明）。従って．限界ろ過を実施する必要性が指摘されていますが．何せ値段が高いので．使用経験がありません（あきらめて天水＋炭酸脱気を使用しているため）

従って．製造時の比抵抗（私の見た事のある比抵抗計はじゅんすい製造装置に内蔵されている測定器だけのため）だけでは．使用時に各種コロイドから供給された金属イオンが金属石鹸の生成原因となる場合があります。ただ．生成した金属石鹸が検出可能かどうかというと．電気伝導度の特性から考えると．わかりません。どの金属がどけだけ含まれているかが．わからないためです。金属濃度と電気伝導度の関係は．電気化学の比伝導度（名称疑問）かゆりつ（漢字変換できず）のあたりを読めばわかるかと思います。

回答No.2

noname#21649

>もう一つは何でしょうか？
現在一般に普及している石鹸は．飽和脂肪酸ナトリウム塩と飽和脂肪酸カリウム塩です。前者は．特に指定されず「石鹸」と呼ばれていますが．後者は「カリウム石鹸」と特に指定して呼ばれます。
金属石鹸にはいろいろな種類があり．飽和脂肪酸マグネシウム塩．飽和脂肪酸鉛塩などが使われています。

ということで．ナトリウムがいろいろな金属と交換する事になります。

お礼

回答ありがとうございます。
何度も追加質問で悪いのですが、もし使用している水が純水（比抵抗値10MΩ/cm程度）であれば、金属イオンが少ないわけですから金属石鹸は出来ないのでしょうか？

回答No.1

noname#21649

１．金属塩交換反応ですから．遷移金属を含めたアルカリ土類金属なら全部の金属ががいとえするでしょう
２．EPMAは．X線蛍光分析法でしょうか．いると．検出器に何を使っているか．真空系か．大気中かで答が変わります（Ca．Mgが検出可能か不可能か．多くの場合にはCaとMgが検出されますが．鉱山廃水等重金属汚染が進んでいる排水を使用した場合には．重金属が検出される事があります。又．機械油汚れで極端に黒く．何をしても良く落ちない場合（某社プリンターヘットの移動する金棒を手で触った場合等）には．多くの場合に鉛です。この場合には鉛が検出されます。）。
３．欧米系洗剤メーカーでは．アルカリ土類金属において．石鹸より結合しやすく．可溶性のものとして．EDTA（エデト酸）ソーダを使っています。この事は．重金属の皮膚吸収を促進する傾向になります。
４．保健所に水を持っていって．硬度を計ってもらえば．硬水か軟水かわかります。もし．御自分で測定するのであれば．水道法に定める全硬度の分析（飲料水を使用している場合）又は．JISK０１０１の全硬度の分析（工業用水）のいずれかをすれば．わかるでしょう。

お礼

回答ありがとうございます。
1番目の質問なのですが、一つは様々な金属イオンとの事ですが、もう一つは何でしょうか？