Le seul domaine où l’on entend parler de « saponification », c’est en savonnerie avec les méthodes de « saponification à froid » ou « saponification à chaud ». Mais savais-tu que la saponification est le nom d’une réaction chimique ? Que l’on utilise entre autre pour fabriquer des savons.
En tant que chimiste, je te propose de développer un peu plus le sujet de la réaction de saponification, en vulgarisant le plus possible ce sujet un peu compliqué.
Puis, on verra son application à la savonnerie, pour fabriquer le fameux savon saponifier à froid, que vous pouvez retrouver sur ma boutique cosmoatelier.fr
La saponification en chimie
Qu’est ce qu’une réaction chimique ?
Commençons par la base ! Une réaction chimique est un processus dans lequel une ou plusieurs substances chimiques (les réactifs) sont transformées en d’autres substances chimiques (produits). Il s’agit bien d’une transformation. Vous connaissez la fameuse citation de Lavoisier « Rien ne se perd, rien ne se crée, tout se transforme » et bien c’est exactement ça. Toute la matière présente autour de nous est le fruit d’une série de réactions chimiques, dont les tout 1er constituants sont les atomes (eux-mêmes formés de neutrons, protons et électrons). Ces atomes assemblés entre eux forment les molécules. Ce sont ces molécules qui se transforment lors d’une réaction chimique.
Dans la suite de cet article, nous croiseront les atomes suivants :
– Carbone (C) / une groupement de carbones sans fonctionnalité particulière est symbolisé R
– Oxygène (O)
– Hydrogène (H)
– Sodium (Na)
– Potassium (K)
Le symbole « — » modélise la liaison entre les atomes.
La réaction de saponification
La saponification est une réaction chimique qui se produit entre un ester et un ion hydroxyle. cette réaction donne un ion carboxylate et un alcool.
La réaction de saponification est :
– lente : lorsque les réactifs réagissent à température ambiante.
Mais beaucoup plus rapide lorsque l’on chauffe des réactions. Dans la plupart des réactions chimiques, la chaleur accélère la vitesse de réaction.
– totale : tous les réactifs se transforment en produits
– exothermique : elle dégage une quantité de chaleur importante.
Qu’est ce qu’un « ester » ?
Un ester est une molécule avec un groupement d’atomes particulier, symbolisé —RCOOR’
Qu’est ce qu’un « ion hydroxyle » ?
1) un ion est une molécule chargée négativement.
2) Le groupe hydroxyle est le nom du groupement d’atome caractéristique des molécules d’alcool.
Le groupe hydroxyle, symbolisé —OH, ne peut pas exister seul, il est forcément attacher à d’autres atomes. Une molécule d’alcool est donc symbolisée ROH.
Mais il peut exister seul sous forme d’ion OH– qu’on appel « ion hydroxyle ».
Qu’est ce qu’un « ion carboxylate »
1) un ion est une molécule chargée négativement.
2) Le groupe carboxyle —RCOOH est le nom du groupement d’atome caractéristique des molécules d’acide carboxylique (ou juste « acide » pour simplifier)
L’ion carboxylate est donc la version ion de l’acide carboxylique.
Les domaines d’application
Production de biodiesel : La saponification est utilisée pour convertir les triglycérides contenus dans les huiles/graisses en esters méthyliques d’acides gras (FAME « Fatty Acid Methyl Esther »), qui sont le principal composant du biodiesel. Le processus consiste à faire réagir les huiles ou les graisses (végétales, animales ou usagées) avec du méthanol et une base forte, telle que l’hydroxyde de sodium, pour former des FAME et de la glycérine.
Chimie analytique : l’indice de saponification est une mesure de la quantité de base nécessaire pour saponifier une quantité donnée de graisse ou d’huile. L’indice de saponification permet donc de déterminer la pureté et la qualité des huiles et des graisses.
Et bien sûr, la saponification est principalement utilisée pour fabriquer des savons. Je te propose de découvrir la saponification en savonnerie dans la seconde partie.
la saponification en savonnerie
Qu’il s’agisse d’un savon saponifié à froid ou saponifié à chaud, la réaction chimique est identique. En effet, seule la méthode de fabrication diffère.
En revanche, pour fabriquer du savon liquide, on n’utilise pas exactement le même réactif (ion hydroxyde).
Réaction de saponification en savonnerie
Voici un rappel de la réaction générale de saponification :
Maintenant, voyons à quoi correspond chaque molécule en savonnerie :
Les composants de la réaction
On peut facilement faire le rapprochement entre la famille de molécule utilisée lors de la saponification de base, et les molécules utilisée lors de l’application en savonnerie.
On observe qu’1 molécule de corps gras (triglycéride) réagit avec 3 molécules de soude pour donner 3 molécules de savon et 1 molécule de glycérine.
Réactif 1 : les esters → triglycérides = corps gras
Les triglycérides sont les principaux composants des huiles et des graisses, représentant jusqu’à 99 % de leur composition. Les triglycérides sont des triesters de glycérol et d’acides gras.
Les acides gras sont des acides carboxyliques à longue chaîne qui sont estérifiés sur le squelette glycérol des triglycérides. La nature et la position des acides gras sur le squelette du glycérol déterminent les propriétés de l’huile ou de la graisse.
Réactif 2 : ion hydroxyde → soude caustique
L’autre nom de la soude caustique est l’hydroxyde de sodium dont la formule est NaOH. Dans l’eau, la soude se décompose en ions Na+ et HO–
Pour réaliser un savon liquide, on utilisation plutôt de la potasse ou « hydroxyde de potassium » dont la formule est KOH. Dans l’eau , la potasse se décompose en ions K+ et HO–
L’ion hydroxyde HO– est indispensable lors de cette réaction.
Produit 1 : ion carboxylate → SAVON
Le terme de « savon » est le nom d’une famille de molécule avec une structure commune. La structure de la molécule de savon dépend de l’acide gras utilisé lors de la réaction.
Dans les ingrédients d’un savon, la molécule de savon issu de l’huile de coco se nommera : Cocoate de sodium. Pourtant l’huile de coco est composée de plusieurs acides gras différents, mais ils ne sont pas tous développé. L’important est de savoir depuis quelle huile le savon a été fabriqué.
L’ion sodium Na+ fait partie du savon sans être physiquement relié au reste de la molécule.
La répartition des acides gras insaturés et saturés dans les graisses et les huiles utilisées pour fabriquer le savon détermine les propriétés du savon, telles que la dureté, la détergence, la mousse, la douceur et la stabilité.
Produit 2 : Alcool → glycérol = glycérine
Le glycérol et la glycérine sont en réalité le même produit. La glycérine est simplement le nom qu’on lui donne en cosmétique (INCI: Glycerin).
La glycérine est un humectant, c’est à dire que cet ingrédient à la capacité d’attirer et retenir l’eau. Ce qui en fait un excellent agent hydratant.
On utilise la glycérine dans pratiquement tous les produits cosmétiques, comme agent hydratant ou agent de texture.
Le mot de la fin
Si tu t’apprêtes à te lancer dans la fabrication de savon, alors j’espère que cet article t’auras aidé à comprendre la saponification ! Bien sûre il ne s’agit que d’une petite partie de tout ce qu’il faut savoir avant de se lancer. Mais il est important de comprendre ce qu’il se passe lors de la réaction, pour partir sur de bonnes bases !
Et si tu lis cet article simplement pour te cultiver, j’espère avoir assez simplifié tous ces termes un peu barbares.
N’hésites pas à me poser tes questions en commentaire !