TP synthese d'un Savon (chimie)

SYNTHESE D'UN SAVON

Les origines :

En Égypte antique, on se frottait le corps avec du bicarbonate de soude à l'état naturel et une pâte de cendres et d'argile.

Le premier savon connu apparut il y a environ 3000 ans, à Alep, en Syrie. Il est le plus ancien savon encore utilisé de nos jours. Il était obtenu avec de l'huile d’olive et de la soude végétale. A cette époque, les Sumériens fabriquaient déjà une pâte faite d'huile, d'argile et de cendres qui ressemblait fort à un savon mou, semblable à celui qu'utilisaient les Egyptiens pour laver leur linge. Ils l'employaient également comme remède contre les maladies de la peau, mais pas pour la toilette quotidienne.

Au IVème siècle, on retrouve chez les Gaulois et les Germains une pâte de cendres et de graisse animale nommée " sapo ". Ceux-ci s’en servent pour éclaircir et colorer leurs cheveux, et les Romaines ne tardent pas à l'adopter. Il faudra pourtant attendre le IIème siècle pour voir l’usage du savon se généraliser à Rome ; avant cela, Grecs et Romains se débarrassent des poussières du stade ou des tâches en raclant une strille sur leur corps huilé, avant la régénération par les massages et l'eau des thermes, aux bains successifs chaud, tiède et froid.

Au XIIème siècle, les Egyptiens, Tunisiens et Perses faisaient commerce du savon qui restait un produit fort coûteux et confidentiel, l'hygiène n'étant pas la préoccupation première au Moyen-Age.

La graisse animale employée était le suif de chèvre et les cendres étaient issues du hêtre et du varech. La graisse animale est remplacée au XIIIème siècle par de l'huile d'olive, qui rend le savon plus ferme. La soude provient principalement des cendres obtenues par la combustion de plantes.

Le savon alors est la résultante d'un alcali (al-qâli = cendres en arabe) ou base, mélangé à un corps gras.

À partir du XVe siècle, du savon est produit dans la région marseillaise avec de l’huile d’olive.

Au XVIIème, la consommation de savon est en augmentation car son usage tend à se généraliser, pour le lavage du linge notamment.

En 1791, l'importation de matières premières pour le savon est bloquée par les Anglais et Nicolas Leblanc trouve un procédé permettant l'obtention d'un des constituants du savon avec du sel marin (soude caustique). Se basant sur ces travaux, c'est en 1823, que le chimiste Eugène Chevreul explique la réaction de saponification et démontre que les corps gras sont formés d'une combinaison entre glycérol et acides gras.

Le savon devient un produit de consommation courante et apparaît dans les maisons bourgeoises.

Entre 1920 et 1930, alors que Marseille reste le principal centre de fabrication du savon en France, la concurrence survient avec les détergents synthétiques. Ils sont utilisés encore aujourd'hui dans les shampooings, les gels douches  et les « savons sans savon ».

La Saponification

Ce terme désigne une réaction chimique au cours de laquelle un acide gras (huile ou graisse) réagit avec une base (corps donnant un sel et de l'eau au contact d'un acide), soit de la soude (NaOH) ou de la potasse/Hydroxyde de potassium (KOH).

Huile ou graisse + soude ou potasse  → savon + glycérol

Les savons fabriqués à partir de soude sont durs, alors que que ceux fabriqués à partir de la potasse sont mou ou liquide.

Dans un savon, l'ion carboxylate RCOO- possède une tête chargée négativement (le groupe "-COO-") qui peut établir des liaisons hydrogène avec l'eau. Cette partie ayant beaucoup d'affinité pour les molécules d'eau, on dit qu'elle est hydrophile. 

La longue chaîne carbonée R- est, en revanche, une partie hydrophobe non attirée par l'eau mais par les corps gras: elle est lipophile. 

Le mode d'action

Lors du lavage, la queue, hydrophobe et lipophile, s’accroche à la graisse. Comme les particules de savon sont nombreuses et cherchent à orienter leur queue hydrophobe vers la graisse, elles parviennent à s’insinuer entre le tissu et la graisse. La graisse se retrouve alors en suspension, entourée de molécules de savon qui tournent vers l’eau leurs têtes hydrophiles. Ces petits globules sont appelés micelle, ils se présentent comme de petits agrégats formés extérieurement par des têtes hydrophiles. Au moment du rinçage, l’eau entraîne ces micelles : les savons en solution aqueuse ont des propriétés détergentes. Le savon non fixé reste en surface et donne la mousse.

Les propriétés lavantes et moussantes du savon repose sur sa tensioactivité, c’est-à-dire sa capacité à abaisser la tension superficielle d’un liquide. Ainsi, lorsque du savon est introduit dans de l’eau, il favorise son étalement et augmente donc son pouvoir mouillant.

Méthodes de fabrication du savon :

Il existe deux procédés de fabrication du savon : la méthode de fabrication artisanale dite "à froid", et la méthode de fabrication industrielle dite saponification "à chaud".

Saponification à chaud :

Le procédé à l’ancienne, où la cuisson de la pâte est réalisée dans le chaudron. Il s’agit de la méthode la plus traditionnelle.

La saponification est en continu:c’est une fabrication plus industrielle.

Dans la fabrication industrielle par saponification à chaud, les huiles (palme, coco, suif... et plus rarement Olive) sont cuites à plus de 100°C pendant de longues heures, ce qui peut entraîner une dégradation partielle des propriétés de ces huiles.

Une fois les huiles saponifiées, c'est-à-dire transformées en savon, la pâte est lavée

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