Les bases du savon

1) La composition d'un savon

   Chimiquement, les savons sont composés d'ions carboxylates et d'ions métalliques (plus précisément les cations métalliques sodium Na+ et potassium K+). Ce produit peut être trouvé sous forme liquide ou solide mais il sera dans tous les cas composé de molécules amphiphiles qui sont caractérisées par leur formation spéciale, elles sont constituées d'un groupe hydrophile et d'un groupe hydrophobe.                                                      

   L'ion carboxylate a pour formule R-COO-, dans cet ion, on peut distinguer une longue chaîne carbonée R possédant exactement dix-sept atomes de carbone et trente-trois atomes d'hydrogène. Cette chaîne carbonée représente une partie très importante du système puisqu'elle est définie comme la queue de l'ion et elle est lipophile, elle est donc attirée par les matières grasses, elle retient ces dernières: c'est un corps gras. De plus, cette dernière est apolaire contrairement à l'eau et est hydrophobe. L'autre partie de cet ion est le groupe polaire COO, c'est la tête de l'ion. Elle représente toutes les caractéristiques inverses de la queue, elle est polaire, lipophobe et hydrophile.

   Nous pouvons également définir le savon comme un tensioactif; c'est-à-dire qu'il améliore les propriétés de mouillage d'un liquide, cela lui permet de mieux s'étaler ou de mieux se disperser sur une surface pourtant plane en baissant la tension superficielle de ce dernier qui se mesure en N/m. Cette propriété tensioactive permet de prouver certains phénomènes tels que le transport de molécules hydrophobes dans l'eau ou encore la formation d'une mousse dans l'eau par exemple.

   D'un point de vue moins scientifique, les savons sont, pour la plupart, constitués de matières grasses (huiles, beurres) qui constituent les 2/3 du volume du savon, de lessive et d'eau; mais après la saponification, le produit en vente ne contient plus d'huile ni de soude, il lui reste du carboxylate de sodium, de l'eau et de la glycérine : un savon de base est donc entièrement biodégradable. Il est théoriquement possible d'utiliser n'importe qu'elle huile ou graisse mais le nombre d'huiles exploitées est devenu rapidement limité dû à leurs coûts principalement.

   Malgré l'origine naturelle du savon fabriqué aujourd'hui à partir de matières premières renouvelables, la soude caustique, des graisses animales et/ou végétales, sont rajoutés à ce mélange des colorants, des parfums, des conservateurs et des agents surgraissants.

   On regroupe usuellement les savons en trois grandes parties:

- Les huiles de noix qui renferment une forte concentration en acide laurique, comme l'huile de coco ou de palme. Cette catégorie se caractérise par sa facilité à la saponification et par sa production rapide de mousse. Ces huiles-ci rendent la peau rude, c'est pour cela qu'elles sont ajoutées à d'autres matières grasses (de 10 à 20%).

- Les graisses dures qui contiennent une quantité importante d'acide palmitique et stéraique, comme l'huile de palme et les graisses animales. Cette catégorie est intéressante pour sa rigidité et sa mousse stable mais lente à former.

- Les huiles douces principalement constituées d'acide oléique et linolique, comme l'huile d'olive, de ricin, de coton, de lin, de soja et d'arachide. Les plus grandes qualités de cette catégorie sont sa rapidité à former une belle mousse et sa solubilité importante dans l'eau.

   Nous pouvons donc déduire que le choix des corps gras détermine les caractéristiques d'un savon et de sa mousse, sa consistance, son pouvoir moussant et détergent, sa solubilité dans l'eau.

   En savonnerie, on distingue deux types de lessives :

- L'hydroxyde de sodium (NaOH) ou soude caustique : c'est la lessive la plus employée, elle permet de réaliser des savons durs. Ce produit chimique est assez répandu dans le commerce sous forme de bloc solide, de paillette, de poudre ou encore de liquide.

- L'hydroxyde de potassium (KOH) ou potasse caustique : plutôt employée pour réaliser des savons mous caractérisés par leur solubilité dans l'eau, ils sont communément appelés savons liquides ou shampoings. Ce produit est très répandu dans la nature, les arbres et les plantes ont la propriété d'en assimiler en grande quantité.

Chaque corps gras nécessite une quantité définie de lessive, cette quantité se nomme l'indice de saponification, c'est à dire la capacité des graisses à se transformer en savon.

   Le troisième composant le plus important pour un savon est l'eau (H2O). C'est le milieu dans lequel se fait la réaction entre le corps gras et la lessive. La saponification nécessite l'utilisation d'eau douce (eau de pluie). Dans le cas de l'utilisation d'une eau dure, les ions calcium et magnésium qu'elle contient neutralise les agents détergents du savon ce qui le rendrait beaucoup moins efficace. La quantité d'eau doit représenter 37 % de la quantité totale d'huile. C'est elle qui détermine le temps de séchage nécessaire, il est plus long si la quantité d'eau utilisée est grande et évidemment plus court si elle est faible mais le savon sera fragilisé et la saponification sera de qualité moindre.

2) Le fonctionnement d'un savon

   Le savon est issu d'une saponification, les molécules tensioactives le composant sont caractéristiques par leur longueur. Comme précisé dans la première partie, elles sont composées d'une tête hydrophile et polaire ; la queue est, quant à elle, hydrophobe, lipophile et apolaire. Cette différence lui donne le nom de molécule amphiphile.

    On peut dire que le nettoyage d'une surface grâce au savon est le résultat d'une corrélation entre deux facteurs importants:

- Le pouvoir mouillant dû à la faible tension superficielle de l'eau.

- Le pouvoir émulsifiant du savon dans l'eau.

   Expliquons maintenant le lavage étape par étape:

- Une émulsion est un mélange entre deux substances non miscibles grâce à l'intervention d'un émulsifiant. Dans notre situation, les deux substances non miscibles sont l'eau et la saleté et l'émulsifiant est le savon. Premièrement, on va pouvoir observer la réaction ci-dessus.

- Deuxièmement, il y aura une fixation du corps gras au côté lipophile de la molécule (la queue) et des corps aqueux au côté hydrophile de la molécule (la tête).

- Ensuite, il y a dissolution des matières grasses.

- Finalement, le système procède à l'élimination de la saleté et des bactéries à l'aide de l'eau de rinçage.

   Dans le cas d'une douche, le grand nombre de particules permet aux molécules de savon de s'insinuer entre la peau et la saleté afin de décoller cette dernière. C'est ainsi que nous pouvons dire que le savon a des propriétés détergentes, puisqu'une fois la salissure fixée aux molécule de savon, elle sera décollée puis rincée.

3) Les différents types de savon

   Les savons commerciaux se présentent sous différentes formes: sous forme de bloc, de poudres, de paillettes fines, de mousses, de gel ou même de solution. On les distingue selon leur provenance géographique ou bien leur origine et leur couleur, selon leur usage et même leur aspect ou leur composition.

   Selon leur provenance géographique:

- Le savon de Marseille, majoritairement composé d'huile végétale. Il en existe deux sortes: celui à l'huile d'olive ou celui au karité de palme ou de coco.

- Le savon au lait, le pH du lait étant proche de celui de la peau, le lait réduit considérablement les risques d'allergies ou d'irritations. Il est principalement utilisé pour les peaux sensibles, les peaux fragiles ou celles sujettes à des allergies.

- Le savon Azul e Branco, savon portugais, il était autrefois utilisé pour laver le linge, les tapis et le sol. Aujourd'hui, son utilité s'est réduite au lavage des tapis et des sols.

- Le savon blanc est un savon de luxe d'origine suisse à base d'huile de tournesol. Contrairement au Savon Noir anciennement utilisé comme détergent, le Savon Blanc avait une fonction d'hygiène.

- Le savon d'Alep est un savon syrien très ancien à base d'huile d'olive et de baie de laurier.

- Le savon à froid se différencie des autres savons par sa méthode de fabrication: la saponification à froid.

   Selon leur usage:

- Savon de toilette ou savonnette, pain dur de savon préparé à partir de suif et de noix de coco.

- Savon de ménage, utilisé pour les nettoyages domestiques, composé d'huile de palme, d'eau, de glycérine, de sel et de graisse de coco.

- Savon ponce, savon de décrassage, constitué de roche volcanique poreuse et de faible densité pulvérisée.

- Savon dentifrice, additionné de glycérol et de substances aromatiques pour les soins buccaux.

- Savon surgras, enrichi en agents graissants (huiles végétales), limite le dessèchement de la peau. Ce savon aide donc à lutter contre la peau sèche du corps et du visage.

- Savon médical, adapté pour le lavage répétitif ou bien pour l'asepsie chirurgicale, précédent l'utilisation d'une solution antiseptique.

- Savon médicinal, ayant perdu son utilisation servait à la fabrication de pilules, ou de laxatifs.