c_ii_3 : savons et detergents

C_II_3
CHIMIE ET LAVAGE
I – FABRICATION D’UN SAVON
Les savons peuvent être obtenus lors d’une réaction appelée saponification :
« huile ou graisse végétale » + « soude ou potasse »  « savon » + « glycérol »
Cette réaction étant lente, on peut l’accélérer par chauffage :
Il existe plusieurs savons qui proviennent d’huile différentes. L’un des plus connu est le savon de Marseille.
II – STRUCTURE DES SAVONS
Un savon comporte :
- Une tête = longue chaîne carboné : cette partie est hydrophobe (aucune aptitude à s’associer avec l’eau) et lipophile (bonne
aptitude à s’associer avec les graisse)
- Une queue = groupement ionique COO- : cette partie est hydrophile (elle peut donner des liaisons avec l’eau).
Ex : C17H33COO-
Tête hydrophile
C17H33
Queue hydrophobe
et lipophile
COO-
III – ACTION D’UN SAVON
1- le pouvoir mouillant de l’eau et mode d’action des savons
Expérience 1 : Faire flotter un trombone à la surface d’un verre d’eau, en le posant doucement à la surface de l’eau.
Puis ajouter une goutte de savon liquide.
Observation : le trombone coule après l’ajout du savon
Interprétation :
L’eau exerce une force de tension superficielle sur le trombone et l’empêche de couler (= les molécules d’eau « sont soudées »
avec des liaisons hydrogènes).
Le savon diminue les forces de tension superficielle (= il empêche les molécules d’eau de se regrouper entre elles en limitant les
liaisons hydrogènes)
Expérience 2 : Préparer deux béchers, l’un contenant de l’eau distillée , l’autre de l’eau additionnée de savon.
Poser à la surface de l’eau dans chaque bécher un petit morceau de tissu épais, feutrine ou tissu de laine.
Observer quelques instants. Comparer.
Observation : l’eau savonneuse imprègne beaucoup plus le tissu
Interprétation :
L’eau exerce une force de tension superficielle tout autour du tissu qui l’empêche de mouiller.
Le savon diminue les forces de tension superficielle et les molécules d’eau imprègne mieux le tissu
A RETENIR : le savon est un tensioactif ; il augmente le pouvoir mouillant de l’eau.
MODE D’ACTION DU SAVON
A la surface de l’eau, les particules de
savon ont tendance à se placer à l’interface
eau/air : les extrémités hydrophobes
orientées vers l’extérieur, les têtes
hydrophiles vers l’intérieur.
Dans l'eau, en présence de graisses
(constituant la saleté), les particules de
savon se regroupent : les parties
hydrophobes fuient l'eau et se rassemblent
entre elles autour des molécules de
graisse pour former des micelles.
Les particules savonneuses peuvent donc s'enfoncer dans les taches d'huile , les enfermer à l’intérieur de micelles grâce à
leur partie lipophile , les retirer du tissu et les disperser dans l’eau grâce à leur extrémité hydrophile. Ces micelles
partiront facilement lors du rinçage : le tissu est laver.
CONCLUSION
Le savon est un agent tensioactif et procure à l’eau un :
-
POUVOIR MOUILLANT : cela correspond à la diminution des forces de tension superficielle
-
POUVOIR DISPERSANT : comme les tensioactifs sont négatifs, il y a répulsion entre la micelle et la pellicule présente à la
surface du tissu et donc évacuation de la tache.
POUVOIR EMULSIONNANT : si une salissure grasse est dans le tissu, il y aura formation de micelle qui va isoler la
salissure.
2- Efficacité d’un savon
On dispose d’une solution aqueuse de savon . A l’aide d’un papier pH, évaluer le pH de cette solution : pH ≈
Pour les expériences suivantes, on introduit dans 4 tubes à essais, environ 2mL d’eau savonneuse.
Ajouter dans le
 tube 1 : de l’acide chlorhydrique ;
 tube 2 : de l’eau salée ;
 tube 3 : une solution contenant des ions calcium ;
 tube 4 : une solution contenant des ions magnésium.
 tube 5 : de l’eau pure.
Observations :
Dans le tube 5, le savon s’est bien dissous. Par contre dans les autres tubes le savon précipite.
Conclusion :
L’eau savonneuse présente un caractère basique.
L’efficacité d’un savon est diminuée dans :



un milieu acide ;
une eau salée ;
une eau dure (riche en ions Ca2+ et Mg2+).
IV – LES DETERGENTS
Un détergent est constitué par un mélange de produits dont certains sont purement synthétiques. Ces mélanges sont conçus
pour être plus efficaces que les savons. Ce sont des composés tensioactifs.
Il existe quatre types de détergents qui se classent en deux catégories : les détergents naturels dont le seul représentant est
le savon et les détergents synthétiques.

les détergents anioniques (la tête hydrophile porte une charge électrique négative et se lie à l’eau par attraction d’un
atome d’hydrogène) :

les détergents cationiques (la tête hydrophile porte une charge électrique positive et se lie à l’eau par attraction de
l’atome d’oxygène) :

les détergents amphotères (la tête hydrophile porte une charge positive et se lie à l’eau par attraction de l’atome
d’oxygène, la queue hydrophobe porte une charge négative) :

les détergents non ioniques ( ni la tête hydrophile, ni la queue hydrophobe ne portent de charge électrique, une liaison
hydrogène se forme entre la tête et l’eau) :
Le savon est biodégradable mais ce n’était pas le cas pour les premiers détergents synthétiques d’où la formation de mousses
polluantes. Depuis 1970, seuls sont autorisés les détergents dont les composés tensioactifs sont biodégradables à plus de 90%.