BDF反応の基礎、滴定量に対する酸価値（AV）と遊離脂肪酸濃度（FFA）との関係理解できていますか？？？
今まで、何度も本Blogで述べてきた滴定法によって測定した酸価値（AV）、或いは簡便法である酸価試験紙によるAV値と廃油中の分離脂肪酸濃度（FFA、重量％）との関係、皆さんは理解していますか？？？
或いは、両者の関係式を理解していますか？？
永年BDFを生産していても、或いは自称BDFの専門家でも、理解できている人は、少ない（？）と思います。
化学系の人なら、当然基礎の基礎ですから、理解していますが、ＢＤＦ業界には、化学系のジンザイが少ない様なので、。。。
そこで今回は、あえて、このAV値とFFA（％）との相関式について、滴定量との関係も含めて、ＢＤＦ用に当てはめて簡単に紹介します。
先ず遊離脂肪酸（FFA；Free Fatty Acids）、通常は油が分解して生成しますが、一旦出来たBDFが逆反応・分解しても生成します。
このFFAは、通常、（廃）油中の遊離脂肪酸濃度として重量％として使われます。
しかし、酸価値（AN：Acid Number/AV;Acid Value)は、通常、FFA濃度、油の劣化状態の表現法として使用される場合が多い様です。
しかし、ちっとした数式を使えば、どちらかの数値が分かれば、片方の数値に簡単に変換できます。
では、遊離脂肪酸濃度のFFA(wt.%)からです。
FFA（重量；wt．％）値の定義は、廃油中の遊離脂肪酸の重量％値です。
つまり、全体の廃油（或いは、BDF）の重量に対して、その中に含まれている遊離脂肪酸の重量比を％表示したものと定義されます。
一般に、
FFA=TxNx２８．２５/W （１）
ここで、
T；滴定法で、サンプル油（W）に対する標準滴定液の滴定量（Titration; mL）
N；標準滴定液のノーマリティ（規定値、後述）
W；サンプル油量（g）
尚、Nは、苛性カリ溶液なら（こちらが標準）、苛性カリ分子量＝５６．１ですので、純度を９５％の薬剤を使ったとすると、１gを１０００mL溶液を作る場合は、N=１x０．９５/５６．１＝０．０１７となります。
サンプル量は通常、容量１mLの油を使いますので、油の密度（０．９２ｇ／ｃｍ３と仮定）から、その重量は０．９２gです。
現実の遊離脂肪酸は混合物であり、オレイン酸ばかりでなく、他に飽和脂肪酸であるステアリン酸（MW=284.４,C１８：０）、パルミチン酸（MW=２５６．５、C１６：０）、ミリスチン酸（MW=228.4,C１４：０）や不飽和脂肪酸の２価（２重結合が２ヶ）のリノール酸（MW=280.4,C１８：２）や同３ヶのリノレン酸（MW＝２７８．４、C１８：３）なども含まれていますが、通常のBDF用油は、菜種油だとオレイン酸が７０～７５％程度と主成分ですので、ここでは代表値として使いっています。
BDF原料油は、通常廃油を使い、多くの場合、かつ混合油ですので、どの様な油種か不明の場合が多いと思います。他の分子量は使えませんが、もし多少想像がつけば、調整することも可能です。正しくは組成分析が必用です。
因みに、大豆油の成分分析表（C16:0=9.4％、C１８：０＝４．１％、C18:1=22%,C18:2=55.3%、C２２：０＝０．３％）からの計算では、（平均）分子量MW＝２７８．７８でした。
従って、（１）式は、サンプル油（W)が容量１mLなら
苛性ソーダ溶液の滴定なら、FFA(wt.%) = ０．７６８xT （２）
苛性カリ溶液の滴定なら、 FFA(wt.%)=０．５２２xT （３）
となります。
通常の苛性カリ溶液で滴定する場合は、FFA(％)値は、より正確には（３）式となり、滴定量（T；mL）の０．５２２倍がＦＦＡ値(ｗｔ．％）となりますが、簡略的には、０．５０倍（ｗｔ．％）となります。
同様に、サンプル油（ｗ）が重量（１ｇ）でも、任意の重量、或いは容量でも、更には、苛性カリ、ソーダの純度が解かれば、（１）式から計算できます
。
。因みに、サンプル油を１ｇ、苛性カリの純度１００％（或いは、純度補正なし）での敵定量（ｍＬ）でのＦＦＡ値なら、(３）は下記です。
ＦＦＡ（ｗｔ。％）＝０．５０４ｘＴ （４）
従って、正確なデジタル秤量計などで、サンプル油を重量１ｇ図れて、かつ、高純度１００近い苛性カリを使った場合は、滴定量（Ｔ，ｍＬ）の０．５０倍が近似値でなくＦＦＡ(ｗｔ．％）となります。
次は酸価値（AV）です。
酸価（ＡＶ）値は、通常は、廃油を上記の苛性カリ水溶液で中和するまでの滴定量（mL）と定義されています。
BDF製品の規格項目（ASTMなど）にもなっています。
製品規格値はAV=0.5％以下です。
AＶ= TxNx５６．１/w （５）
ここで、N;苛性カリ値です（N=０．０１７）
他は、FFAの場合と同じです。
結果として、サンプル油（１mL）に対する苛性カリ溶液での滴定量（Ｔ；ｍＬ）とＡＶ値との関係式は、
AＶ=１．０３７xT （６）
となり、概略、滴定量（Ｔ；ｍＬ）がＡＶ値となります。
同様に、サンプル油（１g）に対しては、
AＶ=０．９５４xT （７）
最後は、ＡＶ値とＦＦＡ（ｗｔ。％）の関係です。
（１）及び（５）式から、
ＡＶ＝５６．１／２８．２４ｘＦＦＡ（ｗｔ．％）＝１．９８７ｘＦＦＡ（ｗｔ．％） （７）
又は、
ＦＦＡ（ｗｔ．％）＝０．５０３６ｘＡＶ （８）
となりますので、
通常は、ＡＶ値の５０％、半分（５０％）の値が、ＦＦＡ濃度（ｗｔ．％）になります。
滴定量（Ｔ：ｍＬ）と酸価値とは、正しくは、（５）、或いは（６、サンプル１mL）。（７、サンプル１g）式の関係ですが、
滴定溶液として苛性カリ溶液を使う場合は、概略値として
ＡＶ ＝ Ｔ （９）
と仮定しても、そう大きな誤差ではありません。
ただし、正しくは、（６）、或いは（７）式となることも覚えていて、損はありません。
尚、滴定の測定器具の例として、ピペットは、前回のＢｌｏｇで紹介してあります。
また、必要な試薬は、中和試薬のフェノールフタレイン溶液、或いはＰＨ計です。
苛性カリ溶液や苛性ソーダ溶液は、ＢＤＦ反応で使っているものが使用できます。
試験溶液を作る為には、純水が必要です。一度溶液を作れば、６ヶ月程度は使うことができます。
溶剤として、例えば、イソプロピルアルコール（IPA）などがあれば、これで全てです。
滴定の測定誤差を少なくするためには、複数回（例、３回分析）の分析も必要です。
ＢＤＦ反応に於ける酸価値（ＡＶ）の測定を行わずして、よいＢＤＦはできません！！
アルカリ触媒量計算、酸価の中和補正に不可欠だからです
。
。では、また。。。。
Ｊｏｅ．Ｈ
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