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Le savon

par arum

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Quelques éléments de compréhension sur la fabrication et le mode d’action du savon.

L’origine du savon n’est pas très bien déterminée, toujours est-il qu’à toutes les époques (au moins depuis l’antiquité), on utilisait des produits pour se laver à base d’huile végétale ou de graisse animale et de cendres. Jusqu’à l’air industrielle, ils ont été les principaux constituants du savon. Les recettes se sont la plupart du temps transmises oralement et on n’en connaît pas bien le détail. Elles étaient mises au point par l’expérience et donnaient des résultats très variables. Avec les découvertes de la chimie, la fabrication du savon s’est rationalisée.
Pour la fabrication domestique du savon, c’est bien entendu l’expérience qui prévaut mais quelques connaissances de chimie peuvent permettre d’éviter quelques écueils et de parvenir à un résultat probant plus rapidement (d’autant plus que la transmission orale du savoir de nos aïeux s’est grandement perdue avec l’autoritarisme de la science).

un peu de chimie

qu’est-ce qu’un savon ? pourquoi lave-t-il ?

Les savons sont des mélanges d’ions carboxylates et de cations métalliques (ions sodium ou potassium).
L’ion carboxylate est un agent tensio-actif qui abaisse la tension superficielle de l’eau (pour plus d’explications, voir -chimie et lavage-, c’est un détergent. Il assure le lavage grâce à 4 qualités :

le pouvoir mouillant

L’eau savonneuse peut pénétrer les petits interstices de la surface en contact (donc les fibres du linge, l’assiette, la table, la peau…) plus efficacement que l’eau.

le pouvoir émulsifiant

Les ions carboxylates s’agglutinent autour de la saleté et s’immiscent entre celle-ci et la surface en contact jusqu’à isoler la saleté de cette surface. Ils forment des micelles [1] englobant de petites particules de saleté. Les ions carboxylates ont une extrémité lipophile [2] et sont donc particulièrement efficace sur les corps gras.

le pouvoir dispersant

De par les propriétés des ions carboxylates et la structure des micelles, celles-ci se repoussent l’une l’autre et elles se retrouvent donc dispersées dans l’eau savonneuse.

le pouvoir moussant

Il se forme un film d’ions carboxylate à la surface de l’eau de tension superficielle faible. Par agitation de l’eau savonneuse, des bulles d’air peuvent alors être emprisonnées. La mousse n’intervient pas en tant que telle dans le lavage mais est un indicateur de la tension superficielle du liquide et donc de son pouvoir détergent.

la réaction de saponification

La saponification est la réaction d’un triglycéride (corps gras) avec des ions hydroxydes (apportés par un alcali tel la potasse ou la soude) pour donner un ion carboxylate (le savon) et du glycérol (appelé aussi glycérine) :
triglycéride + ions hydroxydes -> ion carboxylate + glycérol
Soit, concrètement :
corps gras + alcali -> savon + glycérine
Cette réaction est lente (voire très lente) mais totale, c’est-à-dire qu’elle ne s’arrête que quand l’un des réactifs (le corps gras ou l’alcali) vient à manquer. Il est possible d’accélérer la réaction en agissant sur divers paramètres :
  • la température. la chaleur accélère la réaction.
  • l’agitation . en agitant la solution, le corps gras et l’alcali se rencontrent plus facilement ce qui accélère la réaction (le mélange est comme une vinaigrette, laissé au repos le corps gras surnage et ne se mélange pas)
  • la pression. à forte pression, la réaction est plus rapide. la maîtrise de la pression est réservée aux installations industrielles.
  • ajout d’autres produits. l’alcool, par exemple, est un solvant permettant de faciliter le mélange du corps gras et de l’alcali.

de la pratique

les ingrédients

l’eau

L’eau doit être la plus pure possible. Une eau salée, acide ou trop minérale n’est pas favorable à la saponification. L’eau de pluie ou une eau de source non minérale sont les plus appropriées.

le corps gras

Le corps gras est traditionnellement constitué d’huile végétale ou de graisse animale. Il influe sur la consistance finale du savon. Les huiles produisent des savons mous voire liquide, les graisses produisent plutôt des savons durs (la graisse de bœuf donne un savon plus dur que la graisse de mouton). Parfois, le corps gras était extrait des restes de nourriture accumulés pendant l’hiver.

l’alcali

L’alcali est une lessive de soude, qui produit un savon dur, ou de potasse, qui produit un savon mou. La soude ne se trouve que très rarement à l’état naturel, celle que l’on trouve dans le commerce est le résultat de processus industriels polluants. On préfèrera donc utiliser une lessive de potasse obtenue par infusion de cendres dans l’eau. La qualité de la cendre influe sur le résultat. Il faut des cendres très blanches (obtenues par une combustion à haute température). Les cendres de coque de noix, de chêne ou, pour un savon très blanc, de pommier sont les plus appropriées. De la cendre tout venant finement tamisée fait, par ailleurs, très bien l’affaire. La lessive de potasse est très corrosive et doit être manipulée avec grande précaution pour éviter les brûlures.

les additifs

Des additifs divers et variés sont utilisés pour modifier les qualités du savon ou pour faciliter la réaction. Ainsi l’ajout de sel en fin de réaction permet d’obtenir un savon dur avec la lessive de cendres, l’alcool permet d’accélérer la réaction et rend le savon transparent (notamment la vodka), l’ajout d’acide lactique produit des « savons acides » moins agressifs pour l’épiderme. On trouve également dans les additifs du lait, du petit-lait, du miel, de la résine de pin, de la cire d’abeille

les procédés

Quelque soit le procédé utilisé, la fabrication du savon est une activité à risque : tant que le savon n’a pas « pris », la lessive puis le mélange sont hautement corrosifs et peuvent produire de graves brûlures. En cas de contact avec le corps, il faut rincer abondamment à l’eau.

La principale difficulté dans la fabrication du savon est le dosage des différents ingrédients, surtout quand on utilise de la lessive de cendres dont on ne connaît pas la concentration en potasse. Quelques repères peuvent nous guider mais rien ne remplace l’expérience.
Il existe différents procédés, en voici les principes de base :

méthode traditionnelle au chaudron

  • préparation de la lessive de cendres
    La lessive de cendres est obtenue par infusion de la cendre dans l’eau. Sa concentration peut être évaluée par densité en plongeant un œuf ou une pomme de terre (qui doit flotter entre deux eaux), ou par corrosion en trempant une plume de poulet (qui doit commencer à se dissoudre).
  • préparation de la graisse
    La graisse doit être débarrassée de toute impureté. Pour cela, on la fait chauffer jusqu’à ce que toute la graisse ait bien fondu, les impuretés se déposent au fond par décantation. Une fois refroidie, la graisse pure forme une croûte solide sur le dessus.
  • saponification
    Tous les ingrédients sont mélangés dans un chaudron. On porte à ébullition en mélangeant pour éviter que ça ne déborde jusqu’à ce que le savon se soit formé. On laisse alors refroidir dans le chaudron ou dans des moules jusqu’à solidification.

recettes familiales modernes

Les recettes familiales actuelles proposent un dosage précis des différents ingrédients (malheureusement le plus souvent à base de soude). Elles définissent alors une température précise (comprise généralement entre 40 et 70°C) pour le corps gras d’une part et l’alcali d’autre part. Les deux solutions sont alors mélangées soit d’un coup, soit progressivement, en mélangeant jusqu’à l’obtention d’un mélange crémeux qui est ensuite versé dans les moules.

savon de Marseille traditionnel au chaudron

Le savon de Marseille est composé de soude et d’huile d’olive.
  • l’empatage
    On porte à ébullition le mélange de soude et d’huile dans un chaudron.
  • le relargage
    On débarrasse la pâte de l’excès d’eau, des impuretés de matières grasses et de la glycérine en arrêtant l’ébullition (séparation en deux phases avec le savon qui surnage ).
  • la cuisson
    Le savon contenant encore des matières grasses qui n’ont pas réagi, on chauffe à nouveau en rajoutant de la soude plusieurs fois et en laissant décanter à chaque fois pour séparer le savon des " lessives ". Le savon est maintenant terminé.
  • la liquidation
    Elle consiste à faire bouillir à gros bouillons une dernière fois en arrosant à l’eau pure pour précipiter au fond du chaudron les dernières matières étrangères et colorantes qui vont former le "gras".
    L’ensemble de ces opérations dure 10 jours. Dans d’autres procédés le relargage est réalisée en versant le mélange dans de l’eau salée ce qui précipite le savon (il y est peu soluble). Il est également possible de mettre dans le chaudron de petites billes de verre (ou tout autre matière que la soude ne peut dissoudre) afin de réguler l’ébullition et favoriser le brassage.

    procédé marseillais discontinu

    Sur un fond de savon provenant d’une cuve précédente et à ébullition, on envoie en même temps et à débit mesuré le corps gras et la soude de telle façon que la réaction de saponification se fasse au fur et à mesure. Quand la cuve est pleine, on la vide en laissant un fond de cuve et on recommence. Ce procédé est essentiellement industriel.

    utilisation et efficacité

    L’eau savonneuse est un milieu basique (ou alcalin), le savon est peu efficace dans une eau acide.
    Il se dissout mal dans l’eau salée et est donc inutilisable dans l’eau de mer.
    Une eau dure est une eau riche en minéraux : calcium et magnésium. Ils se combinent avec les ions carboxylates pour former des savons de calcium et magnésium insolubles dans l’eau. Les polyphosphates fixent les ions calcium ; incorporés aux lessives, ils en améliorent l’efficacité en eau dure mais ils sont corrosifs et hautement polluants pour l’eau.
    Il est plus efficace dans l’eau chaude qui facilite l’action des ions carboxylates.

    impact écologique et alternatives

    impact écologique à la fabrication

    Même si elle est réalisée artisanalement, la fabrication du savon n’est pas sans impact sur l’être humain et la nature : bien qu’elle soit pratiquée depuis des millénaires, c’est déjà de la chimie !

    l’emploi d’alcali n’est pas anodin.

    La lessive de soude est à éviter dans la mesure où elle émane d’un processus industriel polluant. Mais la fabrication artisanale de la lessive de potasse n’est pas sans conséquences : elle consiste à concentrer fortement la potasse, substance hautement corrosive qui produit de graves brûlures. Cette lessive est un produit polluant qu’il faut manier avec précaution. Lors de la saponification, elle est transformée et le savon n’est plus aussi corrosif. Il faut cependant prendre garde que si l’on met trop de lessive par rapport au corps gras, le savon obtenu et le liquide résiduel contiendront encore beaucoup de potasse et seront très corrosifs. En cas de doute, il vaut mieux diluer à grande eau avant de déverser dans la nature ou les tuyauteries.

    la fabrication du savon est gourmande en énergie.

    Pour accélérer la réaction, le mélange est chauffé et porté à ébullition parfois pendant plusieurs heures (jusqu’à 6 à 8 heures pour les méthodes traditionnelles !). Il est donc indispensable de mettre au point des méthodes avec un chauffage minimal ou même sans chauffage quitte à obtenir une réaction lente, ou d’envisager l’utilisation d’une parabole ou d’une cuisinière solaire.

    impact écologique à l’utilisation

    pour l’être humain.

    Il faut toujours veiller à l’utilisation que le savon obtenu ne soit pas trop corrosif, il faut donc l’utiliser avec précaution. Si le savon est gras, il n’y a pas de risque mais il lavera moins bien.

    pour la nature.

    Le savon n’est pas un produit naturel, il est le résultat d’un processus chimique que l’on provoque. Bien qu’il soit biodégradable et plus satisfaisant que les détergents dits de synthèse, il reste un détergent chimique à utiliser avec retenue.

    alternatives au savon

    Il existe des substances naturelles détergentes telles la saponine contenue dans la saponaire, le lierre ou le marron d’inde qui se substituent au savon dans certaines utilisations. L’argile permet de laver le linge, le fiel de bœuf est un excellent détachant…
    Une bonne alternative au savon est également le développement de pratiques qui en limitent l’utilisation (vaisselle préalablement essuyée et rincée à l’eau, trempage du linge…)

    ressources

    opéra savon
    http://operasavon.free.fr/historique.htm
    un site consacré au savon.

    chimie et lavage
    http://www.ac-nancy-metz.fr/enseign...
    prem_L/docs/chim_cuisine/Chimie&lavage-CH.pdf

    un document expliquant simplement le mode d’action des détergents (agents tensio-actifs, tension superficielle...).

    the soap factory - history (en anglais)
    http://www.alcasoft.com/soapfact/hi...
    une page d’un site commercial qui retrace l’utilisation du savon et sa fabrication à travers les âges.

    artisanat pour tous - savon traditionnel
    http://www.chez.com/siubhan/recette...
    des recettes de savons.

  • Notes

    [1] micelle : agrégat de molécules

    [2] lipophile : attiré par les corps gras

    5 Messages de forum

    • # > le savon Le 14 mars 2004 à 12:11 , par du Loiret

      Merci pour ces éclaircissements. Ma mère emploie du "jus de cendres" en guise de liquide vaisselle en m’expliquant que c’est une recette traditionnelle. Grâce à cette page web, je sais maintenant pourquoi ça marche !

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    • # > le savon Le 21 septembre 2005 à 13:09 , par l0ov

      Oui merci beaucoup pour ton article qui nous apporte 1 peu de lumière dans ce monde d’ignorance...Par contre est ce que quelqu’un a 1 idée sur la façon dont sont fabriqués les savons dit "sans savon" , parce que malgré tout ils moussent quand meme.

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    • # > Le savon Le 2 septembre 2007 à 22:11 , par laurence

      bonjour,

      moi je ne souhaitais pas utiliser la soude et la potasse car dangeureux à manipuler, mais maintenant que je sais que c’est polluant....encore moins !

      je vais me pencher sur la saponaire mais il parait que ça peut etre dangereux a forte dose. à dose plus petite , est ce que ça peut l’etre aussi sur du long terme...?

      en tout cas , merci beaucoup d’avoir partager ton savoir, c’était captivant.

      bonne continuation.

      laurence.

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    • # > Le savon Le 24 juillet 2009 à 01:45 , par Leonotis

      Assez impressionné par cet article !
      Merci beaucoup de partager ce savoir.
      Ayant une parabole solaire sous la main , je sais quoi faire... ,o)

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    • # > Le savon Le 23 novembre 2009 à 11:14

      Combien de quantité de corps gras par rapport à l’eau ?

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