Un remède à l’écume de savon

Produire ses propres savons est un vrai bonheur… Par contre, ma salle de bain ne leur dit pas merci car depuis que je les utilise une couche pelliculaire blanchâtre appelée « écume de savon » s’y dépose et l’encrasse. La grande responsable en est « l’eau dure ». Elle se définit par sa haute teneur en minéraux dont les plus importants sont le calcium (Ca2+) et le magnésium (Mg2+). Ces ions métalliques ont la fâcheuse manie de réagir avec les molécules (de sodium ou de potassium en fonction du choix de l’alcali) présentes dans nos savons pour former des sels insolubles constituant cette maudite écume de savon.

Autre fait marquant de l’eau dure, elle diminue le pouvoir moussant du savon!… Pour profiter pleinement de nos petites créations, l’ajout d’additifs capables de neutraliser ces ions métalliques présente un certain intérêt même s’il ne s’agit pas de la solution parfaite et ultime.

Connus sous le nom de « chélateurs » (ou séquestrants), leur structure moléculaire est particulière. En effet, ils possèdent au minimum deux extrémités appelées « griffes ou pinces » chargées négativement capables plus ou moins fortement de se lier et donc de piéger ces fameux ions métalliques, ce qui va donc contribuer à réduire l’écume de savon mais également à prolonger la durée de conservation des savons artisanaux en réduisant le risque d’oxydation des acides gras, responsable du rancissement et de ces redoutables taches oranges appelées « Dreaded Orange Spots » (DOS). La recommandation d’éviter l’utilisation d’eau de distribution pour la confection de nos savons prends ici tout son sens.

L’EDTA ou acide éthylène diamine tétra-acétique est l’un des plus illustres et entre notamment dans la composition de la plupart des savons industriels. Pourtant, son utilisation est des plus controversées. Le bilan environnemental est désastreux de part sa très lente biodégradabilité et est donc nocif pour la nature. Il existe pourtant des chélateurs non toxiques et hautement biodégradables qui le remplacent avantageusement.

Peut-être avez-vous déjà entendu parler de gluconate de sodium ou encore de citrate de sodium aussi appelé citrate trisodique permettant de réduire la formation d’écume de savon. La grande particularité commune est qu’ils sont notamment utilisés comme additif alimentaire sous les appellations, E576 pour le gluconate de sodium et E331 pour le citrate de sodium, ce qui présage d’une bonne sécurité d’emploi.

D’usage très simple, ils se présentent tout deux sous forme de poudre. Le gluconate de sodium a une très bonne solubilité dans n’importe quel liquide à base d’eau et peut donc être ajouté directement dans la solution de lessive de soude et ce, que vous la prépariez vous-même ou que vous utilisez une prête à l’emploi du commerce. Par contre, il n’en est pas de même pour le citrate de sodium. Il convient de le dissoudre dans deux fois son poids en eau avant de l’incorporer soit aux corps gras soit à la trace. Lors de l’utilisation d’une lessive de soude prête à l’emploi, il faudra tenir compte du volume en eau surajouté si vous désirez faire d’autre ajout liquide. Si vous faites votre propre lessive de soude, il vous faudra déduire la quantité utilisée de votre eau de dissolution pour préserver la concentration initiale choisie.

Quant au dosage d’après les informations glanées sur le net, il va de 0,1 à 1% du poids total des corps gras pour le gluconate de sodium et de 1,3 à 3,9% pour le citrate de sodium.

Deuxième particularité et non des moindres, il s’agit de sels de sodium issu de l’acide gluconique ou de l’acide citrique qui sont obtenus par réaction avec de l’hydroxyde de sodium (soude caustique). Cette réaction chimique se nomme neutralisation acido-basique. L’équation générale est la suivante:

Acide + Base → Sel + Eau

Cela étant, il devient « presque » un jeu d’enfant d’obtenir du citrate de sodium tout en faisant vos savons moyennant l’ajout d’acide citrique et l’adaptation préalable de la quantité de soude caustique à utiliser, du moins si vous préparez votre propre lessive de soude…

Composé naturel présent dans de nombreux fruits et légumes, l’acide citrique a acquis ses lettres de noblesse et affiche un large éventail d’applications de par ses nombreuses propriétés sur lesquelles je ne m’étendrais pas hormis son utilisation cosmétique comme régulateur de pH. Il est une idée fausse de croire qu’il en sera de même en saponification. Son ajout n’a démontré aucune efficacité pour abaisser le pH d’un « vrai savon ». De plus, c’est ce pH alcalin qui lui permet de faire son job!…

Vous n’êtes pas sans savoir qu’en chimie l’exactitude tant en matière de quantité qu’en matière de dénomination exige la plus grande rigueur. Pour obtenir du citrate de sodium, il faudra procéder à la neutralisation de 10g d’acide citrique anhydre (c’est à dire dépourvu d’eau) par 6,24g d’hydroxyde de sodium. Et j’insiste lourdement sur la forme utilisée qu’il ne faut pas confondre avec la forme monohydratée couramment rencontrée où les molécules d’acide citrique sont associée à des molécules d’eau. Etant donné qu’il est difficile de présager de la quantité exacte d’acide citrique contenue sous cette forme puisqu’elle contient de l’eau, vous risquez de vous retrouver avec un petit surplus de soude caustique qui sera alors utilisée lors du processus de saponification et réduira donc le taux de surgraissage effectif de votre savon. Sachez toutefois qu’il est possible d’obtenir de l’acide citrique anhydre au départ de la forme monohydratée (voir en fin d’article)…

Pour réduire l’écume de savon, le dosage recommandé se situe entre 1 et 3% du poids total des corps gras à adapter selon de degré de dureté de votre eau de distribution. La production de citrate de sodium monopolisant de la soude caustique la rend dès lors indisponible pour la saponification. Il vous faudra donc en calculer la quantité à ajouter pour compenser la perte en tenant compte de la quantité d’acide citrique utilisé…

Un exemple pratique: je désire réaliser un batch de 700g de corps gras avec un ajout de 2% d’acide citrique.

On commence par calculer la quantité d’acide citrique à incorporer par rapport au poids total des corps gras:

700 (poids des corps gras) / 100 x 2 (% d’acide citrique) = 14g

On calcule ensuite la quantité de soude caustique nécessaire à ajouter pour compenser la production de citrate de sodium en tenant compte de la quantité de base pour réaliser la réaction de neutralisation soit 6,24g de soude caustique et 10g d’acide citrique:

6,24 / 10 x 14 = ± 8,74g

Les calculs n’ont rien de bien sorcier, il s’agit juste d’une simple règle de 3… Et on ajoute la quantité de soude caustique obtenue à celle de départ et le tour est joué…

Quant à la manière de l’ajouter, il y a deux façons de procéder.

La première méthode consiste à dissoudre l’acide citrique dans l’eau que vous utiliserez pour fabriquer votre lessive de soude. Quand la poudre est complètement dissoute, ajoutez le plus lentement possible qu’il soit la soude caustique à l’eau tout en remuant constamment. Si le mélange devait commencer à mousser ou à bouillonner (attention au risque de débordement si votre récipient n’est pas suffisamment surdimensionné!!!), faites une pause pour permettre au mélange de se stabiliser avant de continuer à rajouter le reste de soude caustique tout en continuant de remuer.

La deuxième méthode moins connue mais tout aussi efficace et surtout moins périlleuse consiste à dissoudre l’acide citrique dans deux fois son poids en eau (à déduire de la quantité de liquide nécessaire à la préparation de la lessive de soude) que l’on rajoute directement aux corps gras.

Et voilà pour l’astuce simple qui permet d’obtenir du citrate de sodium tout en confectionnant ses savons…

Bon à savoir : le calculateur Soapmaking Friend permet d’intégrer l’acide citrique à la formulation, en calcule la quantité selon le pourcentage choisi et adapte automatiquement la quantité de soude caustique nécessaire à la préservation du taux de surgraissage initial… Pour le tutoriel, c’est par ici.

Basé sur le même schéma, lors de la confection de savon mou ou liquide qui se réalisent avec de l’hydroxyde de potassium (KOH), communément appelée potasse caustique, il est possible d’obtenir du citrate de potassium par l’ajout d’acide citrique à la formulation avec les mêmes avantages car lui aussi est un chélateur. Il y a néanmoins une différence et elle concerne la quantité de potasse caustique à utiliser pour mener à bien la réaction de neutralisation et serait de 8,42g pour 10g d’acide citrique anhydre. Oui mais, quel est l’indice de pureté de référence de la potasse caustique pour arriver à ces quantités???… Là est bien toute la question car ayant testé bons nombres de formulations via Soapmaking Friend, la quantité à ajouter diffère en fonction de l’indice de pureté renseignée. Je demeure à ce jour mitigée et sans réponse. Affaire à suivre…

Et pour terminer, retour sur l’acide citrique… Lors de l’une de ses conférences, le Dr Kevin M. Dunn, maître incontesté en matière de saponification, suggérait pour vérifier la forme sous laquelle il se présentait de le placer pendant une heure dans un four à 200°F, ce qui correspond à 93,33°C. Au terme de ce processus, s’il s’agit bien d’acide citrique anhydre, le poids reste inchangé. Par contre, sous sa forme monohydratée, il diminue de 9% par rapport à son poids de départ. D’ou l’idée de génie en émanant proposée par Kevin M. Dunn: sécher l’acide citrique monohydraté en le passant au four. Je me suis donc empressée d’essayer la technique en suivant scrupuleusement son protocole. Au terme de multiples tentatives et malgré le recours à une balance d’hyperprécision, je n’ai jamais obtenu une diminution de 9% par rapport au poids de départ. Elle se situait au environ de 7,5% au bout d’une heure de séchage et est restée pratiquement inchangée même en poursuivant le processus…

Nous voilà arrivés au terme de ce long billet qui je l’espère aura éveillé votre intérêt…

En attendant de vous retrouver pour d’autres aventures savonnesques, bullez bien… Soyez prudents et prenez soin de vous…


Références ( consultées en avril 2022)

Pourquoi le savon se dissout-il facilement dans l’eau dure?: https://www.minimax.be/adoucisseur/foire-aux-questions/eau-douce/savon

Qu’est-ce qu’un chélateur?: https://classicbells.com/soap/chelator.asp

Le gluconate de sodium dans le savon: https://classicbells.com/soap/sodiumGluconate.asp

Le citrate de sodium ou le citrate de potassium dans le savon: https://classicbells.com/soap/citrate.asp

Différence entre l’acide citrique anhydre et monohydraté: https://fr.sawakinome.com/articles/organic-chemistry/difference-between-anhydrous-and-monohydrate-citric-acid.html

Acide citrique et jus d’agrumes dans le savon: https://classicbells.com/soap/citricAcid.asp

Acide citrique: https://www.cosmeticsinfo.org/ingredients/citric-acid/

L’acide citrique dans la fabrication du savon: https://rusticwise.com/citric-acid-in-soap-making/

Kevin M.Dunn: « Si le monde vous offre des citrons » : https://www.wholesalesuppliesplus.com/handmade101/learn-to-make-articles/if-the-world-hands-you-lemons.aspx

Kevin M. Dunn : http://cavemanchemistry.com/HscgAlkali2015.pdf

Kevin M. Dunn : Conférence : https://www.youtube.com/watch?v=CgG_7MjWf-M

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