Soapacadabra!

31 janvier 2011

La "saponification" : kézako?

savon_pain

Le savon est le produit d’une réaction chimique nommée saponification des corps gras.

Cette transformation non inversable et lente est une des plus anciennes réactions chimiques connues et maîtrisées par l'humanité. C'est une simple hydrolyse alcaline au cours de laquelle un mélange de corps gras — graisses animales ou huiles végétales— est hydrolysé en milieu alcalin par une base forte: soit la potasse (ou hydroxyde de potassium) KOH soit la soude (ou hydroxyde de sodium) NaOH.

Un peu de chimie...

L’hydrolyse des corps gras produit du glycérol, que l'on appelle aussi glycérine et surtout un mélange de carboxylates de sodium ou de potassium qui constituent les molécules du savon. Les savons fabriqués à partir de soude sont durs. Les savons fabriqués à partir de potasse sont mous ou liquides.

Sans_titre

 

 

soit : corps gras + NaOH (ou KOH) --> glycérol + savon

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

 

 

La fabrication industrielle du savon

Fabrications et procédés industriels ont varié depuis les premières mises au point vers 1750.

La fabrication en cuve est caractérisée par 5 étapes distinctes: l'empâtage, le relargage, l'épinage, le lavage et séchage.

  • l'empâtage consiste à mélanger les corps gras à la lessive de soude. Une solution de soude, faiblement alcaline, est chauffée à ébullition. Le corps gras végétal, c'est-à-dire l'huile d'olive, d'arachide, de coton, de palme, de noix de coco, de sésame ou le corps gras animal, suif ou huile de poisson, est ajouté par petites doses et souvent sous forme de mélange complexe selon le savon à obtenir. Pour obtenir du savon mou on utilisera des huiles de colza, d'œillette ou de chènevis et de la potasse caustique (KOH).

  • le relargage utilise des lessives concentrées puis des lessives salées qui permettent une meilleure séparation des sels alcalins d'acide gras, c'est-à-dire du savon formé qui est relargué et surnage en grumeaux.

  • l'épinage, qui prend son nom de l'épine, robinet du bas de la cuve, consiste à soutirer l'eau salée et le glycérol.

  • le lavage consiste à répéter l'ajout de solutions salines, pour emporter glycérol et lessives résiduelles.

  • Le séchage permet d'obtenir des pains de savons secs et consistants.

Les deux étapes médianes ont parfois disparu au cours des années 1920 pour favoriser une épuration rapide et permettre une coulée à l'état liquide dans des bassins peu profonds, appelés mises, où le savon se solidifie avant d'être débité en bandes, puis (après séchage) marqué et débité en cubes.

Le nettoyage des matières grasses est souvent suivi, au milieu du vingtième siècle, d'hygrogénation des acides gras polyinsaturés, afin d'augmenter la compacité du savon produit. La saponification est conduite à haute pression et à

130 °C

, par introduction d'une lessive de soude à 7% dans le corps gras fondu en présence de solution-mère de savon. Le savon formé est séparé avec une solution saline, qui emmène le glycérol et sur laquelle il surnage.

Depuis les années

1970, l

'hydrolyse des graisses par de l'eau sous pression et à haute température, en présence de savon de zinc faisant office de catalyseur, donne en continu acide gras et glycérol, immédiatement séparés par distillation. L'acide gras est neutralisé par la soude et donne le savon.

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Pour résumer

Les matières premières pour fabriquer du savon sont les matières grasses et la soude, éventuellement

la potasse. Un

savon "bien fini", c'est-à-dire dont la réaction de saponification est terminée et totale, ne contient plus ni soude ni huile. Ils sont principalement constitués de différents carboxylates de sodium, molécules de savon. Ils contiennent aussi de l'eau et des additifs variés.

La glycérine ou glycérol est un sous-produit de la saponification que l'on peut éliminer. Mais elle est laissée ou rajoutée parfois au savon car elle apporte des propriétés hydratantes.

L'art savonnier distingue, plus ou moins indifféremment, suivant la provenance géographique d'origine ou la couleur :

  • le savon Azul e Branco, fabriqué au Portugal ; il est bleu et blanc-jaunâtre

  • le savon d'Alep, le plus ancien savon syrien, à base d'huile d'olive et d'huile de baies de laurier

  • le savon de Marseille traditionnel, préparé avec de l'huile d'olive et de la soude. Il contient aussi de l'huile de coprah et de l'huile de palme, et comporte au moins l'équivalent de 61-63 % d'acides gras

  • le savon blanc, traditionnellement fabriqué en Suisse à partir de l'huile de tournesol. Il est dit "blanc" car il est beaucoup moins sombre que le savon noir à base d'huile de lin. À l'inverse de ce dernier, le savon blanc est utilisé comme savon de toilette.

  • le savon marbré, qui comporte des lignes de savons ferreux non déposées, c'est-à-dire des carboxylates de fer précipités dans la masse du savon formé. Les fines marbrures sont vertes.

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