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Savon

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Le savon est une substance qui sert au nettoyage.

Ses molécules étant amphiphiles, le savon permet de dissoudre les graisses lorsqu'il est utilisé avec de l'eau.

Sommaire

Histoire

L'invention du savon date de 3000 ans en Syrie. Les premiers savons étaient obtenus avec de l'huile d'olive (acide oléique) et de la soude végétale. Le savon a été ensuite utilisé comme shampoing par les Gaulois qui le fabriquaient avec des cendres et du suif.

À partir du XVe siècle, du savon est produit dans la région marseillaise avec de l'huile d'olive. La soude (à l’époque le mot « soude » désignait le carbonate de sodium) provient d'abord des cendres obtenues par la combustion de plantes comme la salicorne ou la fougère. En 1791, Nicolas Leblanc invente un procédé permettant d'obtenir de la soude à partir d'eau de mer.

En 1823, le chimiste français Eugène Chevreul explique la réaction de saponification et démontre que les corps gras sont formés d’une combinaison entre le glycérol et des acides gras. Au XIXe siècle, des huiles de coprah et de palme venant d'outre-mer sont employées dans les savons.

Depuis le XXe siècle, le savon est concurrencé par les tensioactifs synthétiques qui sont utilisés dans les détergents, les gels douches et les « savons sans savon ».

La chimie du savon

La saponification

La saponification est la réaction chimique transformant le mélange d'un ester (acide gras) et d'une base forte, généralement de la potasse (KOH) ou de la soude (NaOH), en savon et glycérol à une température comprise entre 80 et 100°C (176-212°F). L'hydrolyse des corps gras produit du glycérol et un mélange de carboxylates (de sodium ou de potassium) qui constitue le savon.

La réaction de saponification est la suivante :

CH2(OOC-R) - CH(OOC-R) - CH2(OOC-R) + 3 NaOH --> CH2OH - CHOH - CH2OH + 3 R-CO2-Na

Où R est une chaîne d'atomes de carbone et d'hydrogène. On peut avoir par exemple R=(CH2)14 - CH3

En clair, cela donne : soit : gras + NaOH (ou KOH) --> glycérol + savon

Propriétés

Le savon est un tensioactif. Les molécules de carboxylates R-CO2-Na sont dites amphiphiles : elles sont formées d'une longue chaîne dont une extrémité, polarisée négativement, est hydrophile alors que l'autre extrémité est lipophile. L'extrémité lipophile accroche les graisses. L'extrémité hydrophile est attirée par l'eau. La molécule de savon et la graisse sont donc entraînées avec l'eau de rinçage.

Lors de la toilette, le savon dissout la graisse constituant le film hydrolipidique qui recouvre la peau. La graisse est entraînée dans l'eau avec les saletés qu'elle contient. L'inconvénient est que le film hydrolipidique sert à protéger la peau et à retenir son eau. Le lavage assèche donc la peau, jusqu'à ce que le film hydrolipidique se reconstitue, au bout de plusieurs heures. Cela est vrai pour le lavage au savon, mais aussi pour le lavage avec un gel douche.

Le savon est basique. Son pH est proche de 10. Lors de la toilette, il perturbe l'acidité de la peau (dont le pH est proche de 5).

Dans une eau dure, les molécules du savon réagissent avec les ions calcium et forment des dépôts de sels de calcium. De plus, on a besoin d'une plus grande quantité de savon pour nettoyer. Pour éviter ces inconvénients, on ajoute aujourd'hui aux savons des agents anticalcaires comme l'EDTA.

La composition des savons

Composition de base

Les matières premières pour fabriquer du savon sont les matières grasses et la soude (ou la potasse). Mais après la réaction de saponification, le savon fini ne contient ni soude ni matières grasses. Il est constitué principalement de carboxylates de sodium (qui sont les molécules de savon) et contient aussi de l'eau.

La glycérine (ou glycérol) est un sous-produit de la saponification que l'on peut éliminer. Mais on laisse parfois la glycérine, car elle apporte ses propriétés hydratantes au savon.

Principales matières grasses utilisées

Le tableau suivant liste les matières grasses qui sont le plus souvent utilisées lors de la fabrication des savons.

matière grasse (huile ou graisse) nom INCI de la matière grasse nom INCI des molécules de savon obtenues (1)
suif (graisse de bœuf) lard Sodium Tallowate
huile d'arachide Arachis hypogaea Sodium Peanutate
huile d'olive Olea Europea Sodium Olivate
huile de coprah (noix de coco) Cocos Nucifera Sodium cocoate
huile de palme Elaeis guineensis Sodium Palmate
huile de palmiste Elaeis guineensis Sodium Palm Kernelate
5656

(1) si le savon est un savon liquide fabriqué à base de potasse, il faut remplacer « sodium » par « potassium » dans les noms INCI.

Additifs

À la recette de base, on peut ajouter différents additifs selon l'effet recherché :

Les différents types de savon

Le savon existe sous forme de pain, de poudre, de paillettes (pour les lessives) ou encore sous forme liquide.

Le savon d'Alep, le plus ancien savon syrien, est à base d'huile d'olive et d'huile de laurier. Il existe des savons d'Alep fabriqués avec de la soude végétale tirée de la salicorne. Le savon d'Alep se présente comme un bloc marron-kaki sur lequel est imprimé l'inscription en arabe du nom du fabriquant. L'intérieur du savon est couleur de verdure.

Le savon de Marseille traditionnel est préparé avec de l'huile d'olive, de coprah, de coco, de palme et de la soude. Comme le savon d'Alep, il est fabriqué par le procédé dit au chaudron qui consiste à cuire la pâte à savon jusqu'à saponification complète des huiles. La glycérine est alors éliminée par les eaux de rinçage et parfois réintroduite ou revendue séparément pour ses qualités dermatologiques.

Le savon animal est souvent préparé avec du suif de bœuf.

Le savon artisanal saponifié à froid est un procédé doux et écologique qui consiste à préparer la pâte à savon sans cuisson (ce qui préserve les propriétés des huiles et autres ingrédients) et à laisser la saponification se dérouler naturellement durant un séchage de 4 à 6 semaines. La glycérine n'est pas retirée lors du processus et est donc présente à environ 8-9% dans le savon. Ces savons sont dits "surgras", car une partie des huiles (argan, karité, amande douce...) n'est volontairement pas saponifiée ce qui permet à la peau de bénéficier de leurs propriétés nourrissantes et adoucissantes pour la peau.

Le savon noir ou savon mou est un savon plus ou moins mou. La saponification est faite traditionnellement avec de l'huile de lin et de la potasse. Sa couleur est naturellement ambrée sombre. On n'y ajoute pas de colorant. Il est recommandé pour le nettoyage des carrelages. Il existe aussi du savon noir pour le corps.

Un savon sans savon, comme son nom l'indique, ne contient pas de molécules de savon. Appelé aussi pain dermatologique ou syndet (pour synthetic detergent), il est à base de tensioactifs synthétiques. Son pH est proche du pH de la peau.

Fabriquer du savon

La fabrication du savon ne relève pas de la sorcellerie. Avec un peu de patience et quelques erreurs, cela demeure à la portée de tous.

Les matériaux se trouvent dans la plupart des drogueries. La soude, ingrédient de base, s'y vend en petites quantités, et les huiles ou les graisses se trouvent partout. Quant aux huiles essentielles, elles se trouvent chez les homéopathes, et certaines drogueries ou pharmacies en ont aussi en inventaire.

Les ingrédients

L'eau

L'eau est un ingrédient très important dans la fabrication du savon. En effet, si votre eau est minéralisée (dure), la saponification se fera plus ou moins bien selon la quantité de minéraux contenus dans votre eau. La soude utilisera une partie de son énergie à neutraliser ces minéraux, donc utilisez toujours la même eau, eau de pluie, eau distillée, eau déminéralisée ou la vôtre si vous croyez qu'elle peut convenir. L'ajout de borax peut aussi adoucir votre eau, mais si possible, toujours utiliser la même eau ; cela vous évitera un tas de problèmes.

La soude caustique

La soude est un produit extrêmement dangereux, donc soyez toujours très prudent en la manipulant, gants montant jusqu'au coudes (pas de gants en tissus, jardinage, ou protégeant seulement la main c'est insuffisant) et lunettes (couvrantes avec rebords) ne sont en aucun cas superflus et devraient être "la norme" chaque fois que vous manipulez ces produits. Mettre un pantalon en toile épaisse et un tablier plastique (film plastique). Je mets également des bottes et je scotche le haut des bottes avec le pantalon, afin d'éviter une coulure accidentelle de savon liquide dans la botte. N'oublier jamais que la soude est corrosive et donc dangereuse. Travaillez dans un endroit ventilé, ne respirez pas les vapeurs, ne vous mettez pas au-dessus du récipient. Pour ceux qui ont une maison, comme moi, je travaille dehors, s'il ne pleut pas. Pour ceux qui habitent en appartement, faire de petites quantités dans des récipients que vous réserverez uniquement à la fabrication du savon. Pas de casserole ou autres en aluminium (réaction chimique) ou émail ébréché (oxydation, corrosion, perfore le métal). En cas de contact de la soude avec la peau rincer immédiatement sous l'eau du robinet, en cas de projection dans l'oeil rincer abondamment et consulter un médecin. Les autres noms de la soude caustique sont : soude, hydroxyde de sodium (NaOH) ou lessive de soude. Travaillez toujours isolé mais pas forcément seul. Si vous voulez expliquer à des enfants, râpez du savon fabriqué précédemment et faire le fondre avec l'enfant au bain marie, car ce produit ne contient plus de soude mais du savon beaucoup moins corrosif et dangereux.

La lessive peut être aussi fabriquée à partir de cendres ; c'est alors l'hydroxyde de potassium (potasse caustique KOH) qui est l'intervenant. Vous trouverez la recette ici.

Huile ou graisse

On peut utiliser n'importe quel corps gras pour la fabrication du savon. Vous obtiendrez différents résultants selon la matière grasse employée. Si vous aimez un savon qui fait beaucoup de mousse, vous devrez avoir environ 20 à 25 % d'huile de noix de coco dans la composition de votre savon, mais cette dernière est assez difficile à trouver. Essayez dans les magasins d'aliments naturels. Par contre, la mousse ne change absolument rien à la qualité de votre savon. Elle est un élément purement psychologique de l'hygiène.ХУЙ Les savons à base de suif ont des propriétés similaires à ceux à base de noix de coco.

Pour le reste, ce ne sont que des éléments facultatifs, mais qui sont destinés à donner un cachet différent au savon, huiles essentielles ou fragrances pour l'odeur, colorant pour l'œil et différents produits, miel, cire, gruau, argiles, herbes et même du sable peut entrer dans sa composition.

Recettes

Attention !!!

Chaque recette indiquée ci-dessous DOIT impérativement être vérifiée à l'aide d'un calculateur de soude.

En effet, la quantité de soude nécessaire à la saponification varie en fonction de plusieurs paramètres:


Il est donc extrêmement important de vérifier systématiquement les valeurs avant de se lancer dans la fabrication d'un savon, pour éviter de se retrouver avec un savon extrêmement agressif pour la peau...

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Préparation

Pour commencer, vous ajouterez toujours la soude à l'eau et non l'eau à la soude, sinon vous auriez une petite explosion sur les bras et, comme la soude est très corrosive, vous risquez d'y laisser vos yeux, et même des morceaux de peau ; alors, s.v.p., ne prenez aucun risque. Il faut aussi toujours utiliser un contenant de verre ou de l'acier inoxydable sinon la chaleur (qui monte à environ 190°F, 90°C) ferait fondre les contenants en plastique (pas d'aluminium non plus, la soude l'attaque). Utilisez aussi toujours des cuillères de bois pour mélanger la soude (attention cependant a ne plus utiliser les instruments en bois pour préparer la nourriture)!

Pour le reste, il existe plusieurs façons de faire du savon. Il faut tout d'abord que la température de la soude redescende entre 95 et 105°F (35 et 40°C) et l'huile soit autour de 130°F (55°C). Versez l'huile dans un contenant de verre ou d'acier inoxydable et ajoutez-y lentement la soude tout en brassant. À partir de là, on n'est jamais certain du temps que ça va prendre. J'ai déjà brassé jusqu'à 6 heures de temps, mais normalement ça dure entre 10 et 75 minutes jusqu'à ce que survienne le traçage et c'est ce qui est le plus compliqué à nos débuts de savoir à quel moment le savon est prêt.

Le traçage c'est quand vous sortez votre palette, les gouttes qui tombent laissent une marque à la surface du liquide. Il n'y a qu'un moyen de trouver l'instant exact : c'est de faire quelques essais. Quand vous aurez maîtrisé cette partie, le plus dur sera fait. Si vous désirez incorporer des additifs, c'est le moment. Cela devrait faire éclaircir le mélange pour quelques minutes, mais méfiez-vous quand même, le savon peut se mettre à durcir très vite.

C'est le moment de verser dans les moules que vous aurez préalablement graissés à la vaseline. Vous le recouvrez d'une serviette ou d'une guenille (torchon) et vous le laissez seul pendant 24 heures. Rappelez-vous que la saponification dure environ 24 heures, donc que le savon est encore corrosif, alors si vous y touchez (ce que vous ferez sûrement malgré mes avertissements...), lavez-vous bien les mains à l'eau courante, sinon ça risque de chauffer pas mal !

Précautions

Il est surtout très important d'utiliser un calculateur de soude et de refaire le calcul avant d'expérimenter dans une recette! Il existe des outils en ligne[1].

Il est bien évident que la soude est un produit corrosif et qu'il y a des précautions à prendre : porter des gants, mettre un masque, une blouse pour vous protéger des éventuelles éclaboussures, du vinaigre d'alcool pour neutraliser vos instruments ou les projections sur la peau. on trouve toutes sortes de recettes sur internet ainsi que les conseils d'utilisation.

Technique de fabrication de savon pour gens pressés

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Il est très facile de réaliser ses savons en pain à partir de savon de Marseille râpé ou tout prêt en paillettes.

Ingrédients

Préparer et mesurer à l'avance

Pollution

Le savon de base est totalement biodégradable : le savon de Marseille, par exemple, est préparé avec de l'huile d'olive et de la soude.

Le danger vient alors des savons industriels qui, depuis les années 30, ont des réactions très polluantes pour l'environnement. Les additifs de ces savons peuvent être plus ou moins polluants. Certains parfums (linalool, …) peuvent induire des réactions inflammatoires, certains chélatants (EDTA) peuvent induire un risque de bioaccumulation. Les colorants sont inutiles mais rarement difficiles à dégrader. Le danger le plus important vient des conservateurs (biocides), qui sont difficiles à dégrader.

Conservation

Les savons se conservent plusieurs mois, même plusieurs années, dans un endroit frais et sec (malgré l'affichage obligatoire d'un Délai Légal de Conservation généralement d'un an). Dans l'attente de leur utilisation, on peut les stocker dans une armoire à linge dans laquelle ils diffuseront une bonne odeur et chasseront aussi les mites.

Réutilisation des bouts de savon

Les bouts de savon trop petits pour être utilisés peuvent être rassemblés, ramollis dans l'eau puis moulés et séchés pour reformer un savon de taille honorable.


Références

  1. calculateur de soude, http://www.thesage.com/calcs/lyecalc2.php (en anglais), http://calc.mendrulandia.es/?lg=fr (multilingue).

Voir aussi

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Wiktionnaire, le dictionnaire universel libre qui apporte des définitions, mots dérivés ou locutions, sur le thème :
Savon

Liens internes

Liens externes

Bibliographie


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