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Expériences

Fabrication n°1: Protocole expérimental de fabrication d’un savon

Matériel :

  • Deux éprouvettes graduées de 50 ml

  • Ballon à fond rond

  • Chauffe ballon

  • Réfrigérant à boule

  • 2 béchers

  • Un agitateur

  • Matériel pour réaliser la méthode de Büchner

  • 22 ml d’huile (de cuisine)

  • 30 ml d’éthanol à 90°

  • 40 ml de soude commerciale

  • 2 à 3 grains de pierre ponce

  • Solution saturée en sel (la saturation étant de 360g/L à 20°C.)

Protocole expérimentale :

  1. Blouse, gants, lunettes de protection

  2. Dans 3 éprouvettes graduées différentes, mesurer : dans la première 20mL de solution de soude, dans la deuxième 22mL d'huile, et dans la troisième 15mL d'éthanol (Sous une hotte aspirante).

  3. Verser le contenu de la première éprouvette, de la deuxième, puis de la troisième dans un ballon à fond rond.

  4.  Ajouter 2 à 3 grains de pierre ponce.

  5. Faire circuler l'eau froide dans le réfrigérant à boules en maintenant un petit débit d'eau. 

  6.  Adapter le réfrigérant sur le ballon. Lancer le chauffage au thermostat 7 (ébullition = 100°C) pendant environ 20 à 30 minutes. 

  7. Dans un bécher, verser 100mL d'une solution saturée en chlorure de sodium.

  8. Laisser refroidir le contenu du ballon lorsque le temps d'ébullition s’est écoulé. Une fois le contenu du ballon refroidi, le verser dans ce bécher. Remuer avec un agitateur et laisser décanter.

  9. Filtrer le mélange obtenu sous vide à l'aide de la méthode de Büchner et laisser sécher sous aspiration pendant quelques minutes ou sans aspiration mais durant quelques jours.

  10. Le savon est prêt

 

Fabrication n°2 : Protocole expérimental de fabrication d’un savon de Marseille (pour 175 g)

Matériel :

 

 -Gants et lunettes de protection

- Blouse

- Spatule

- Bêcher
- Balance
- Coupelle
- Eprouvette graduée

– 72% d’huile d’olive : 126 g

– 28 % d’huile de coco (ou coprah ou végétaline) : 49g

-  24 g de soude caustique en granulés 

-  56 mL d’eau déminéralisée.

Protocole :

Avant l’expérience, il est important de se protéger les yeux, les mains et de porter un tablier.

  1. Peser l’huile d’olive dans une coupelle à l’aide d’une balance tarée ainsi que l’huile de coprah et la soude

  2. Faire fondre l’huile de coprah dans un bécher au bain marie et la mélanger à  l’aide d’une spatule avec l’huile d’olive. 

  3. On verse les granules de soude dans l’eau puis on remue jusqu’à dissolution complète 

  4. Quand tout est à température ambiante, mettre la solution de soude caustique dans le mélange d’huiles. 

  5. Mélanger de temps en temps jusqu’à ce que la pâte épaississe ; il faut obtenir une trace.

  6. La pâte est ensuite versée dans un moule.

  7. 24 ou 48h après, quand le savon est assez dur, le démouler. 

  8. Le savon est ensuite laisser à sécher pendant quatre semaines pour s’assurer  que la réaction est bien terminée (le pH aura baissé) et qu’il aura bien séché.

Expérience 1 : Pourquoi le savon nettoie la graisse et la saleté ?


– Deux verres d’eau,
– Deux cuillères à soupe d’huile (huile de tournesol, d’olive…)
– Une cuillère à café de produit à vaisselle (savon).

  1. Verser une cuillère d’huile dans le premier verre d’eau. Remuer.

  2. Verser la deuxième cuillère d’huile dans le deuxième verre, puis ajouter la cuillère de produit vaisselle et remuer un peu.

 

Constats :

Dans le flacon sans savon, l’huile et l’eau ne se mélangent pas. Les gouttelettes d’huile finissent par se coalescer et l’huile surnage  l’eau. Les liquides ne sont pas miscibles.

Dans le flacon avec du savon, lorsque l’on  secoue, l’huile, l’eau et le savon  ne forment qu’une seule phase, il n’y a pas de séparation entre eux. 

Conclusion

L’eau et les graisses ne se lient pas parce qu’elles sont trop différentes : l’eau est polaire, tandis que les graisses sont de longues molécules carbonées (non polaires).

Un savon a une structure commune aux deux entités : il possède une partie polaire qui va se lier à l’eau (on dit hydrophile) et une longue chaîne carbonée similaire aux molécules de gras (on dit aussi lipophile). Le savon, qui a donc deux parties distinctes, est dit amphiphile.

Ce mécanisme permet d’isoler les graisses ou les saletés pour ne pas qu’elles se recollent sur l’objet nettoyé.

 

Expérience 2 : La dureté de l’eau

4 tubes à essais, du savon ou liquide vaisselle, du sel, un petit morceau de craie, de l’huile, de l’eau, 1 ml de chlorure d’hydrogène

 

1er flacon : eau+une cuillère à café de sel+savon

2eme flacon : eau+un morceau de craie+savon

(4eme flacon : eau+chlorure d’hydrogène+savon)

3eme flacon : eau+savon

Secouer

 

Observations :

De la mousse se forme, mais pas en même quantité dans les trois : il y en a beaucoup dans le flacon qui ne contenait que de l’eau, un peu moins là où il y a de la craie, et pratiquement pas là où il y a du sel. De plus, le flacon contenant la craie est devenu trouble, la solution est opaque.

Conclusion :

La différence de moussage est liée à ce que l’eau contient,

Le sel se dissout très facilement dans l’eau car ces deux éléments ont beaucoup de points communs : on peut en dissoudre une quantité très importante (à 25 °C, on peut ajouter plus de 350g de sel dans 1 litre d’eau).  Exemple : l’eau de mer

Le savon n’est pas utilisable dans toutes les conditions car il perd une partie de ses propriétés. C’est un problème que l’on ne rencontre pas avec les détergents de synthèse.

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