Le savon est constitué d'ions (particules chargées négativement ou positivement) un peu particuliers formés d'une tête et d'une queue. La tête est attirée par l'eau, elle est donc hydrophile, et la queue, par les graisses, elle est donc lipophile.
Le groupement carboxylate, appelée « tête » possède une charge négative (dite polaire ou ionique) qui va lui permettre d'être attiré par l'eau et d'interagir avec elle. Il est donc hydrophile et par conséquent lipophobe.
Le secret de l'efficacité impressionnante du savon réside dans sa structure hybride. Le savon est composé de molécules en forme d'épingle, chacune possédant une tête hydrophile — qui se lie facilement à l'eau — et une queue hydrophobe, qui repousse l'eau et préfère se lier aux huiles et aux graisses.
La tête de la molécule de savon est polaire, tout comme les molécules d'eau. Elle est donc hydrophile, c'est-à-dire qu'elle attire l'eau ; autrement dit, la tête de la molécule de savon se lie facilement à l'eau. La queue est non polaire, comme les molécules d'huiles et de graisses . Elle est hydrophobe, c'est-à-dire qu'elle repousse l'eau, et ne se lie pas à l'eau.
Un savon résulte de l'action d'une base (soude ou potasse) sur un corps gras, huile ou graisse. C'est la saponification qui produit du savon (tensioactif) et de la glycérine. ◾La soude permet d'obtenir un savon solide. ◾La potasse, elle, produit un savon pâteux ou liquide comme par exemple le savon noir.
Les savons sont des composés ioniques aux propriétés particulières : ce sont des composés combinant une tête hydrophile (qui aime l'eau) et une queue lipophile (qui aime le gras). Ce sont donc des composés amphiphiles, aussi appelés tensioactifs.
Hydroxyde de sodium (NaOH) : L’hydroxyde de sodium est le plus souvent utilisé en fabrication de savon, car il est moins cher que l’hydroxyde de potassium. Cependant, il est plus caustique et nécessite donc une manipulation plus prudente.
Les termes hydrophobe et hydrophile sont opposés. Le préfixe « hydr » vient du grec « hydor », qui signifie eau. Ainsi, les matériaux hydrophobes « craignent l’eau » et ne se mélangent pas à elle, tandis que les matériaux hydrophiles « aiment l’eau » et ont tendance à être mouillés par l’eau .
C'est là qu'intervient le savon car il contient des molécules qui permettent de réconcilier l'eau et le gras. On les appelle molécules amphiphiles, car elles aiment les deux à la fois : une partie de leur structure est hydrophile, tandis qu'une autre est lipophile (et donc hydrophobe).
L'eau est un élément essentiel au processus de formation de mousse et d'élimination des saletés . Sans eau, le savon ne peut ni mousser efficacement ni former de micelles. La quantité d'eau utilisée influe également sur l'abondance de mousse produite et sur l'efficacité du savon pour éliminer les saletés.
Le savon est une molécule dont les deux extrémités possèdent des propriétés différentes. L'extrémité hydrophile dissout l'eau et est attirée par elle, tandis que l'extrémité hydrophobe est soluble dans les hydrocarbures et repousse l'eau.
Le fameux Sodium laureth sulfate, présent dans quasiment tous les gels douche et savons, sert à obtenir des savons très moussants qui plaisent au plus grand nombre.
Le savon liquide réagit de plusieurs façons au contact d'un bol d'eau : une partie s'étale à la surface, tandis qu'une autre se dissout . Les chercheurs ont constaté que ces phénomènes, qui constituent l'effet Marangoni, peuvent se manifester à des degrés divers.
La réaction chimique de l'eau calcaire sur le savon
Lorsque cette eau entre en contact avec des savons ordinaires, elle peut former des résidus, qui réduisent l'efficacité du produit et laissent un film sur la peau (d'où cette sensation de tiraillement).
La surface de l'épiderme (ou de la peau) est recouverte d'un film hydrolipidique, émulsion constituée d'eau et de lipides provenant des glandes sébacées. Ce film hydrolipidique constitue une enveloppe protectrice pour la peau. Sa composition hydrophobe (lipides).
4. Le savon ne durcit jamais. Cela peut être causé par une erreur dans les proportions de soude ou d'huiles. Trop peu de soude signifie que le savon ne saponifie pas complètement.
Le savon apprécie à la fois l'eau et l'huile, ce qui en fait un tensioactif – il est à la fois hydrophobe et hydrophile .
Le rôle du savon
Dans l'ion carboxylate l'extrémité de la chaîne COO- est hydrophile (qui aime l'eau) et la longue chaîne R est lipophile (qui aime la graisse). Ces deux propriétés simultanées permettent d'ôter la graisse d'un vêtement, de la peau ou de tout objet et de l'entrainer avec l'eau(3).
Les molécules amphiphiles sont définies comme des composés possédant à la fois des parties hydrophiles (qui aiment l'eau) et hydrophobes (qui n'aiment pas l'eau) , ce qui leur permet d'interagir avec l'eau, l'huile ou d'autres solvants incompatibles. Leur taille est variable, allant des petites molécules aux grands copolymères à blocs.
12.1 : Un phospholipide est constitué d'une tête et d'une queue. La « tête » de la molécule contient le groupe phosphate et est hydrophile, c'est-à-dire qu'elle se dissout dans l'eau . La « queue » de la molécule est composée de deux acides gras, qui sont hydrophobes et insolubles dans l'eau.
Le contraire est l'hydrophobie, caractérisant un composé qui n'est pas attiré par l'eau et la repousse.
Les termes hydrophiles et hydrophobes décrivent la façon dont les matériaux interagissent avec l'eau. Les matériaux hydrophiles, c'est-à-dire « qui aiment l'eau », interagissent facilement avec l'eau, se dissolvant ou se mouillant souvent en sa présence .
Les savons fabriqués avec un alcali de sodium ont tendance à être durs et solides, tandis que ceux fabriqués avec un alcali de potassium sont plus mous et plus liquides.
Le savon de Marseille est si doux qu'il peut être utilisé sur les tissus les plus délicats sans crainte de les abîmer. Il ne laisse pas non plus de résidu savonneux, ce qui le rend idéal pour le lavage à la main d'articles tels que la lingerie et les vêtements de bébé.
Bien que le savon soit antérieur à l'islam, le concept de savons solides parfumés remonte au Xᵉ siècle au Moyen-Orient. Les recettes de fabrication du savon ont été mises au point par l'alchimiste musulman Abu Bakr Muhammad Ibn Zakariya Al Razi .