savon - chimie.

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savon - chimie.
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PRÉSENTATION

savon, agent nettoyant ou détergent, obtenu par l'action d'un alcali sur des graisses ou des huiles.

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HISTORIQUE

Des documents datant de l'Antiquité mentionnent l'usage de nombreuses matières savonneuses et d'agents nettoyants, fabriqués de manière empirique à partir de cendres et de graisses. Pline l'Ancien, décrivit au Ier siècle apr. J.-C, différentes formes
de savon coloré dur ou mou, les rutilandis capillis, dont les femmes se servaient pour se laver les cheveux et leur donner du lustre.
Au XIIe siècle, la fabrication du savon était chose courante en Italie et en Espagne, renommés pour leurs fabriques. Au XIIIe siècle, époque où l'industrie savonnière fut introduite en France, la majeure partie du savon était produite à base de suif de
chèvre et de cendres de hêtre (alcali). Les Français mirent au point un procédé de fabrication qui employait des corps gras végétaux -- ou graisses végétales -- à la place de corps gras animaux.
La fabrication du savon fut révolutionnée en 1791 par le chimiste français Nicolas Leblanc, qui mit au point un procédé permettant d'obtenir la soude caustique à partir du sel de cuisine. En 1783, le chimiste suédois Carl Scheele avait fait bouillir de
l'huile d'olive avec de l'oxyde de plomb et obtenu une substance au goût sucré qu'il avait appelée Ölsüss et que l'on connaît maintenant sous le nom de glycérine. En 1823, le chimiste français Eugène Chevreul, poussé par cette découverte, découvrit
que ce ne sont pas les corps gras qui se combinent avec l'alcali pour former le savon, mais qu'ils sont d'abord décomposés en acides gras et en glycérine (ou glycérol). Chevreul est ainsi à l'origine de la théorie de la saponification.
Aujourd'hui, les savons sont les produits les plus courants pour nettoyer ou blanchir ; cependant, depuis les années 1950, ils sont peu à peu supplantés par des agents de synthèse obtenus à partir de dérivés du pétrole. Depuis les années 1960,
l'industrie du savon a diversifié ses produits avec l'apparition de savon liquide et de produits concentrés. La production mondiale de savon dépasse actuellement 6 millions de t par an.

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FABRICATION

Les savons sont essentiellement constitués de sels de sodium ou de potassium d'acides gras issus de corps gras (ou esters), tels que le suif, l'huile d'arachide, l'huile d'olive, l'huile de palme, l'huile de soja et l'huile de maïs. Les corps gras utilisés
dépendent des qualités recherchées : onctuosité, action détergente, etc. Lorsque l'on traite les corps gras en solution aqueuse par un alcali, en général la soude (hydroxyde de sodium, NaOH) ou la potasse (hydroxyde de potassium, KOH), ils se
décomposent en formant de la glycérine et le sel de l'acide gras. Ce procédé est la saponification. Par exemple, la saponification de la palmitine produit du palmitate de sodium (savon) et de la glycérine.
La saponification est suivie de la cuisson. Puis, le produit est lavé plusieurs fois pour isoler le glycérol, ou glycérine -- sous-produit important -- et ainsi purifier le savon. Ce dernier est ensuite soumis à la liquidation, puis transformé en fonction de la
forme finale recherchée (moulage, séchage, addition de parfums, etc.) Les procédés de fabrication du savon sont longtemps restés empiriques, mais aujourd'hui la production du savon est entièrement automatisée.

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TYPES DE SAVON

On prépare les savons durs en faisant réagir la soude sur des huiles et des graisses contenant un fort pourcentage d'acides saturés. On obtient les savons mous ou semi-fluides en saponifiant l'huile de linette, l'huile de graine de coton et les huiles de
poisson avec de la potasse. Le suif seul fournit un savon trop dur et trop insoluble pour obtenir un effet moussant satisfaisant ; on le mélange donc d'ordinaire avec de l'huile de coprah. L'huile de coprah seule donne un savon dur trop, insoluble pour
un usage en eau douce ; cependant, elle mousse dans l'eau salée et est utilisée comme savon pour le lavage à l'eau de mer.
En général, les matières premières des savons transparents sont l'huile de ricin, l'huile de coprah de qualité supérieure et le suif. Un savon blanc est un savon de toilette de luxe préparé à partir d'huile d'olive de premier choix. Le savon à barbe est un
savon mou contenant des stéarates de potassium et de sodium, qui lui confèrent une mousse persistante. La crème à raser est une pâte combinant savon à barbe et huile de coprah. Le savon de Marseille contient 63 p. 100 d'acides gras et résiniques
et 28 p. 100 d'eau.
La lessive en poudre est un mélange hydraté de savon et de carbonate de sodium. Le savon pulvérulent utilisé dans les distributeurs est un savon sec qui a été finement divisé. Le savon liquide est une solution aqueuse de savon à base de potassium.

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MODE D'ACTION

Les molécules de savon ont une structure moléculaire qui agit comme un lien entre l'eau et les particules de salissure, libérant ces particules de leur support. La molécule de savon présente une extrémité hydrophile, ou polaire (elle a de l'affinité pour
l'eau) et une extrémité hydrophobe, ou non polaire (elle s'associe facilement aux substances insolubles dans l'eau).
Dans l'eau, un grand nombre de molécules de savon forment des micelles Celles-ci sont des structures sphériques dont la partie centrale correspond au regroupement des parties hydrophobes des molécules de savon, les extrémités hydrophiles étant
situées à l'extérieur. Lorsque l'on agite l'eau, les gouttelettes d'huile ou de graisse s'associent à la partie centrale des micelles en raison de leur caractère hydrophobe. Ainsi, les salissures grasses sont en suspension dans les micelles. Lors du rinçage,
ces micelles sont entraînées par l'eau et les salissures sont ainsi détachées de leur support. C'est le pouvoir mouillant (faible tension superficielle) associé au pouvoir émulsifiant du savon dans l'eau qui permet le nettoyage des surfaces ( voir Surface,
propriétés de).
Voir aussi Détergents ; Eau, pollution de l'.
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