12 août 2008
Phase de gel
Dans la savonnerie maison, il y a 2 groupes qui s'opposent : ceux qui cherchent la phase de gel et ceux qui essayent de l'éviter. En fait chacun peut faire comme il lui plait...
Késako la phase de gel?
Soyons didactique, la réaction de saponification c'est ça:
REACTIFS PRODUITS
HUILE + BASE => SAVON + Glycérol
Cette réaction chimique est:
- EXOTHERMIQUE = dégage de la chaleur soit l'énergie, donc est très favorisée dans le sens de la production de savon. Dans nos conditions normales de température et de pression de nos cuisines et terrasses, la réaction se fait irréversiblement de gauche à droite. Il est IMPOSSIBLE de faire la réaction dans l'autre sens, c'est à dire faire de la base et des acides gras à partir de glycérol. Dans certains forums, j'ai lu le terme DESAPONIFICATION. La désaponification reflète dans ce cas la séparation de la phase huile et la phase aqueuse contenant la soude et arrêt de la saponification par manque de contact entre les molécules. Cela peut arriver:
¤ quand on n'émulsionne pas assez la phase aqueuse et huileuse pour mettre en contact les
acides gras et la base.
¤ quand la température des huiles est trop base et que les huiles solides se figent = fausse
trace
- TOTALE = la réaction s'arrête quand il n'y a plus de réactifs à transformer (huile ou base). Dans les conditions de surgraissage (plus de huile que de soude), la réaction s'arrête quand il n'y a plus de soude. C'est pourquoi il est très important de calculer la quantité de base à ajouter à chaque fois pour des questions de sécurité. En cas d'erreur pour la soude, il est POSSIBLE de rectifier la soude excédentaire en rajoutant de l'huile manquante si le savon n'est pas figé ou de rebatcher si le savon est déjà dur. La réaction se fera même à froid mais plus lentement.
Pour accélérer la saponification, on maintient donc une température élevée et une agitation continue pour augmenter le contact huile/soude
Revenons à nos moutons.
La phase de gel est visuellement cette partie translucide et plus foncé obtenu dans le moule dans les heures suivant le moulage.
Il faut savoir que tous les savons faits par le procédé à chaud passent par la fameuse phase de gel.
Elle reflète simplement la montée de température normale de l'émulsion huile/soude et une saponification efficace. Dans le procédé à froid, la phase gel est favorisée par :
- la température des huiles avant saponification et soude, plus le mélange est chaud, plus il montera rapidement en température une fois moulé (38-42°, pas trop chaud sinon grumeaux, iil faut trouver le bon équilibre de température)
- par la quantité de savon dans le moule et la forme du moule :plus le moule contient du savon, plus la chaleur monte (= moins de surface d'exposition, donc +++ isolation)
- par le fait d'isoler ou non son moule. plus le mélange est maintenu à température chaude, plus la phase gel durera (effet thermos)
Un savon simple sans HE fragiles moulé dans un moule rectangulaire tout simple devrait être isolé dans des serviettes pour favoriser la saponification. La cure qui suit servira surtout à sécher le savon et à consommer éventuellement le reste de soude restant.
Cependant la réaction de saponification se fera même si il n'y a pas cette phase de gel qui dégage de la chaleur.
Dans le cas d'utilisation d'huile essentielles et de lait animal, il vaut mieux éviter une phase de gel importante sinon on perd tout bénéfice des HE ou on cuit le lait... il faut néanmoins que le mélange chauffe pour vérifier l'amorce de la réaction à la trace mais ralentir la montée de température après.
Il suffit de verser le savon dans des petits moules à une trace très épaisse (pour minimiser la séparation des phases éventuelle) ET mettre au frigidaire pour ralentir et bloquer la montée en température.
Pour répondre rapidement à la question qui arrive :
NON le froid ne casse pas la saponification, il la ralentit uniquement.
Si la trace est épaisse, la saponification du mélange est quasi finie au moulage.
Le savon passera obligatoirement une longue cure pour finir tranquillement la consommation de la soude restante (> 4 semaines).
Finallement, on favorisera ou non la phase de gel non obligatoire en fonction du savon voulu.
Il faut simplement éviter d'avoir une phase de gel hétérogène sauf pour raison esthétiques, car cette hétérogénité est souvent source de problèmes au démoulage.
25 juillet 2008
Petit lexique de chimie pour savonnière
Ce petit lexique a été écrit pour les savonnières non-chimistes. En effet je suis parfois abasourdie par les définitions libres de certaines savonnières. Tout le monde a néanmoins compris que la soude c'est corrosif et prend des précautions (gants, lunettes, blouse, matériel propre à la savonnerie).
Ce lexique est loin d'être exhaustif mais sera complété au fur et à mesure.
Acide/base:
sans rentrer dans la chimie pure pour les néophytes, il suffit de savoir les acides et les bases marchent par couple. On dit qu'une molécule est acide si elle a tendance à donner un atome d'hydrogène à une molécule basique. la molécule basique a tendance à attirer un atome d'hydrogène supplémentaire.
A-H + B- <=> A- + B-H
Acide1 Base2 Base1 Acide2
l'eau (H20) est à la fois acide faible et base faible.
l'eau peut donner un H: H20 <=> OH- + H+
mais l'eau peut prendre un H: H20 + H+ <=> H30+
en résumé: 2 H20 <=> OH- + H30+
Dans l'eau l'acide le plus fort est H30+ et la base la plus forte OH- (ce OH que l'on trouve dans NaOH ou KOH).
voir aussi la définition du pH.
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Acide gras:
en chimie un acide gras est une molécule avec une tête acide et une queue carbonnée peu réactive hydrophobe contenues dans les graisses animales et végétales. En biochimie, les acides gras sont une catégorie de lipides comprenant les acides gras et leurs dérivés.
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Base forte:
l'hydroxyde de sodium ou soude NaOH et l'hydroxyde de potassium KOH sont dits base forte car en solution ces sels se dissocient en ions Na+/K+ et hydroxyde OH-, la plus forte des bases dans l'eau.
NaOH = Na+ + OH- et KOH = K+ + OH-
Ne touchez jamais directement un savon pas fini ou les bases fortes. Votre peau contenant des acides gras, vous risquez de les saponifier et donc de graves brulures! En cas de projection ou de contact accidentel, NEUTRALISEZ avec du vinaigre blanc de cuisine (ou tout autre vinaigre acide): OH- + H30+ = H2O
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Glycérol/glycérine:
c'est le deuxième produit de la réaction de saponification. A cause de sa nature chimique (3 fonction alcool), le glycérol est hydrosoluble. et attire l'humidité. Dans les cosmétiques, le glycérol est souvent utilisé comme humectant, agent hydratant, solvant et lubrifiant.. Le glycérol se présente sous la forme d'un liquide transparent, visqueux, incolore, inodore, non toxique et au goût sucré.
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indice de saponification:
c'est la masse de KOH (exprimée en mg) nécessaire pour neutraliser les acides gras libres et saponifier les acides gras estérifiés contenus dans 1 g de matière grasse. on le détermine avec KOH et non NaOH car la détermination se fait plus facilement avec un liquide (KOH donne des savons liquide!!!).
L'indice de saponification est propre à chaque matière grasse. Il permet de déterminer la qualité de l'huile ou de la cire et aussi de calculer la quantité de soude ou de potasse nécessaire pour la saponification. Pour le calcul, voir lye factor
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indice d'iode:
c'est la masse de diiode (I2) exprimée en g capable de se fixer sur les insaturations (double liaison le plus souvent) des acides gras de 100 g de matière grasse. C'est une valeur de test en laboratoire. Aucune huile distribuée ne comporte d'iode.
Plus l'indice d'iode = est bas, plus le savon final sera dur! L'indice d'iode d'un savon est la somme des indices d'iode de chaque huile de sa composition pondéré par leur quantité. On estime qu'un savon dur idéal doit avoir un indice d'iode inférieur à 55.
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INS value (docteur robert mcdaniell, "essentially soap"):
la INS value sert à évaluer l'équilibre des huiles dans un mélange. On calcule la INS value d'une huile en déduisant l'indice d'iode à l'indice de saponification . la INS value d'un savon est la somme des INS value de chaque huile pondérée par sa quantité. la INS value idéale est empiriquement à 160. Au dessus de 160, le savon sera dur, moussera beaucoup et sera asséchant. En dessous de 160, le savon sera plus mou et moussera moins et sera hydratant.
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Lye factor / coefficient de base NaOH ou KOH:
c'est la quantité de base nécessaire à la saponification totale d'un gramme de matière grasse.
La formule de calcul du lye factor est simple. On prend l'indice de saponification (sap value en anglais), qui représente la quantité de KOH (en mg) qu'il faut pour saponifier 1g d'une huile particulière. On le divise par 1000 pour avoir le coefficient de KOH. pour obtenir le coefficient de NaOH, il suffit de diviser le coefficient de KOH par 1,40275. Ce chiffre représente la différence de masse de NaOH et de KOH nécessaire pour saponifier la même quantité d'huile (Na+ est plus léger que K+).
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pH:
potentiel d'hydrogène. Dans l'eau l'acidité est mesurée à l'aide l'échelle des pH (1 à 14); le pH est inversement proportionnel à l'acidité du milieu. plus le chiffre est bas, plus la solution est acide et plus le chiffre est grand plus la solution est basique.
le pH d'un savon est d'environ de 10 et celui de la peau 5. Cependant ne vous affolez pas, le ph du coca-cola est compris entre 2 et 4 comme le jus de citron. L'essentiel est que toute la soude utilisée a été consommée dans la réaction de saponification d'où l'intérêt de la cure de 4 semaines pour la technique à froid.
Voir aussi la définition des Acide/base.
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Saponification :
transformation d'un mélange d'acides gras et d'une base forte (NaOH ou KOH) en un mélange de savon et de glycérol/glycérine (image extraite de wikipédia). C'est une réaction lente mais totale! Elle ne s'arrête que quand il n'y a plus d'acide gras ou de soude.
Donc si on ne s'est pas trompé dans les proportions de graisse et de soude, il n'y a aucun danger après les 4 semaines de cure...
pour accélérer la réaction:
- on peut maintenir une température élevée (méthode à chaud ou chauffage après méthode à froid)
- agiter le mélange base/graisse pour permettre aux réactifs de se rencontrer plus facilement et maintenir l'émulsion.
acides gras base forte savon Glycérine
(NaOH ou KOH) (carboxylate de Na ou K)
L'utilisation de NaOH donne des savons solides et de KOH des savons liquides.
Ce sont les ions Na+ ou K+ qui donne la texture du produit.
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savon :
c'est R-COO-, la molécule détergente issu de la saponification. R est la partie hydrophobe, qui va attirer les graisses et les saletés hydrophobes. COO- est la partie hydrophile, qui va entrainer les saletés piégées par R dans l'eau de rinçage. Les eaux très calcaires ont tendance à neutraliser le pouvoir hydrophile de COO (beaucoup d'ions Ca+), les savonniers industriels ajoutent des anticalcaires à leur savons (comme l'EDTA, ce qui est pas top top)
