Concentration de la lessive de soude

Avant d’aborder ce long chapitre, il est utile de se rappeler le rôle de l’eau ou d’un quelconque liquide par ailleurs dans le processus de saponification.

Ce qui revient à dire qu’une molécule d’huile (triglycéride) réagit avec trois molécules de NaOH pour donner une molécule de glycérol et trois molécules de savon.

Vous remarquerez que l’eau (H₂O) n’intervient pas chimiquement dans le processus. Et pourtant son rôle est plus important qu’il n’y paraît car dans un premier temps, elle a pour mission de « préparer le terrain ». Elle va permettre d’une part l’ionisation de l’hydroxyde de sodium en ions hydroxyde et ions sodium et d’autre part, la décomposition des triglycérides en acides gras et glycérol sans quoi la réaction ne pourrait avoir lieu (Susan Miller Cavitch: « The Soapmaker’s Companion »).

Si le calcul de la quantité de soude à utiliser se justifie par l’indice de saponification des différents corps gras d’une formulation, il n’en est pas de même pour la quantité d’eau à utiliser car il n’existe pas de relation fixe entre le nombre de molécules d’eau nécessaires et une molécule d’huile. Dès lors, comment déterminer la juste et correcte proportion eau/NaOH à utiliser et de quoi doit-on tenir compte?…

Commençons par un rappel de définition. La concentration d’une solution aqueuse permet d’exprimer la proportion de soluté par rapport au volume total de la solution, autrement dit, il s’agit du rapport entre la quantité de soluté et la quantité totale d’une solution. La formule générale pour la calculer est la suivante:

Ce qui revient à dire qu’une lessive de soude prête à l’emploi du commerce avec une concentration de 30%, est composée de 30% d’hydroxyde de sodium et de 70% d’eau (soit 300g d’hydroxyde de sodium et 700g d’eau pour 1000g de solution).

En préparant sa lessive de soude, on peut aisément modifier le rapport entre ces deux valeurs pour obtenir des solutions plus ou moins concentrées c’est-à-dire que plus la concentration est augmentée plus la quantité d’hydroxyde de sodium dissout est important, avec les avantages et inconvénients que cela comporte… Pour vous permettre de comprendre l’influence de la concentration de la lessive de soude, voici un tableau tiré du dossier « La saponification à froid » d’Aroma-Zone qui résume la situation (en prenant en compte que faible quantité d’eau équivaut à concentration plus élevée et vice-versa):

Mais, ce n’est pas tout… Il faudra entre autre tenir compte des différents acides gras qui composent votre formulation… Comme quoi, il n’y a pas de place à l’improvisation en saponification. Le but n’est évidemment pas de vous décourager mais il y a tellement de facteurs à prendre en compte qu’il est parfois bien difficile d’élaborer des règles de protocole.

Il est possible d’utiliser une fourchette de concentration allant de 25 à 50% (pas plus car il serait impossible de diluer entièrement l’hydroxyde de sodium).

Bon à savoir… Travailler avec des solutions hautement concentrées nécessite prudence et cette technique doit être réservée aux savonniers expérimentés…

Une concentration de 30% semble être adaptée pour débuter, histoire de se familiariser avec la dilution de l’hydroxyde de sodium et le processus de saponification proprement dit ainsi qu’à la plupart des formulations. Même s’il n’y a pas de « concentration standard » puisque de nombreux facteurs entrent en ligne de compte, il est possible de ne pas se laisser dépasser en l’adaptant…

A ce stade, je vous propose de passer en revue les différents calculateurs de saponification disponibles et leurs différentes options d’utilisation.

« SoapCalc »: calcul possible soit en fonction du pourcentage en eau par rapport au poids total des corps gras, soit en fonction de la concentration de la lessive de soude mais également en utilisant un rapport eau/soude. Quelque soit l’environnement de travail choisi, la feuille de résultat exprimera les trois données.

« Soapmaking Friend »: tout comme pour SoapCalc, le calcul de la soude est possible dans l’un des trois modes mais le résultat de la quantité de liquide nécessaire ne s’exprimera qu’en fonction de l’environnement choisi et du rapport eau/soude.

« Soapee »: tout comme SoapCalc, le calcul de la soude est possible dans les trois modes mais en fonction du mode choisi, l’une ou l’autre donnée sera manquante.

« Soaphomemade »: permet le calcul soit en fonction de la concentration de la lessive de soude soit en fonction du pourcentage en eau par rapport au poids total des corps gras.

« Mendrulandia »: calcul uniquement possible qu’en fonction de la concentration de la lessive de soude.

« Simple Sap »: le calcul de la soude s’effectue en fonction de la concentration choisie.

« MMS The Sage »: calcul uniquement possible pour lessive de soude prête à l’emploi.

« Hexabulle »: calcul de soude effectué au prorata du pourcentage en eau par rapport au poids total des corps gras et qui varie de 32 à 38%.

« Aroma-Zone »: peut être utilisé pour lessive de soude prête à l’emploi dont la concentration varie de 30 à 35%. Si l’on prépare sa propre solution de soude, il est impossible d’effectuer les calculs en fonction d’une concentration désirée.

Poursuivons avec un point essentiel, à savoir le comportement des différents acides gras et la relation eau/soude en saponification à partir de formulations à une concentration de lessive de soude identique:

Si l’on sait déjà que la quantité de soude caustique nécessaire à la saponification est différente d’une formulation à l’autre, on constate qu’à même concentration la quantité de liquide variera elle aussi et qu’en définitive, elle s’adapte un peu aux comportements des différents acides gras.

Il sera néanmoins utile d’en adapter la concentration en fonction de votre formulation. Si les acides gras saturés sont majoritaires, il conviendra de la diminuer pour ne pas se laisser dépasser par une trace rapide et à l’inverse de l’augmenter pour des formulations presque exclusives en acides gras insaturés comme par exemple un 100% olive dont la trace peut être longue à venir mais également pour éviter le risque de déphasage rencontré lors de l’utilisation de lessive de soude de trop faible concentration comme démontré par le Dr Kevin M.Dunn, chapitre 21:« Water discount » tiré du livre « Scientific Soapmaking », également consultable via ce lien: http://cavemanchemistry.com/WaterDiscount-Dunn.pdf.

Il faudra également tenir compte d’autres facteurs tels que:

La température de travail: en présence d’une grosse proportion en acides gras saturés, une température élevée rend la trace très rapide.

Les ajouts: ils sont nombreux à en accélérer la trace: sucre, fragrances, certaines huiles essentielles,..

Les marbrages: pour ceux nécessitant une trace fine, il peut être utile d’en diminuer la concentration pour se laisser du temps à la réalisation.

Les ajouts liquides ne pouvant se substituer à la soude: en pratiquant une réduction d’eau sur le volume de liquide de dissolution de la soude (non adapté aux débutants).

Au risque de me répéter, il n’y a pas de règles standards mais vos différentes observations vous permettront d’adapter au mieux votre concentration de lessive de soude.

Pour terminer et sans entrer dans un large débat qui crée la polémique, je me permettrai une parenthèse sur la notion de pourcentage en liquide par rapport au poids total des corps gras. Ce paramètre pourrait être intéressant pour les ajouts liquides qui ne peuvent se substituer à la soude lors de l’utilisation d’une lessive de soude prête à l’emploi ou si l’on n’est pas encore très à l’aise avec la dilution de la soude caustique car elle permet de calculer au plus juste la quantité d’ajouts possibles sur base des 38(à 40)% de liquide maximum recommandé en fonction du poids total des corps gras de la formulation, histoire de ne pas se retrouver avec un savon difficile à démouler et qui mette une plombe à sécher…

Au plaisir de vous retrouver, bullez bien… Soyez prudents et prenez soin de vous…