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 mon beau savon

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Fleur

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MessageSujet: mon beau savon   Ven 23 Avr 2010 - 20:24


Wiki: Savon (1/2)





On appelle savon, d'un mot
romain préservé par le latin sapo, toute une classe de
molécules amphiphiles composées de
sels métalliques, spécifiquement de soude
(hydroxyde de sodium) ou de
potasse (hydroxyde de potassium) et
d'acides gras. Leur caractère
amphiphile leur donne leurs propriétés caractéristiques, notamment
la formation de mousse et
d'émulsions utiles pour le
lavage.
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http://bamby2.forumactif.org
Fleur

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MessageSujet: Re: mon beau savon   Ven 23 Avr 2010 - 20:25

Sommaire:
1. Savons commerciaux décrits par un
physico-chimiste

2. Propriétés physiques et
chimiques

3. Histoire du savon
4. Fabrication du savon
5. Composition des savons
commerciaux

6. Autres savons dénommés par
analogie

7. Notes et références

1. Savons commerciaux décrits par un
physico-chimiste




Les savons commerciaux sont fabriqués par réaction
de saponification à partir de
mélange de corps gras, triester de
glycérol et d'acides gras,
appelé couramment triglycérides d'acides gras et
d'une base forte. Les molécules des savons communs comportent une
chaîne de 8 à 19 atomes de carbone, selon
les variétés, associée à une tête polaire.

Depuis 1950, les savons tendent à être distingués
des autres molécules détergentes.
Toutefois, le langage familier des laboratoires et usines assimile
par commodité savon (soap), détergent (detergent)
ou tensio-actif
(surfactant). Ces derniers produits souvent pétrochimiques diffèrent plus par leurs
compositions, conformations caractéristiques et propriétés
d'usage que par les mécanismes évoqués ci-dessous.

Les savons se présentent sous des formes variées,
selon leur teneur en eau, la présence de corps gras ou d'autres
impuretés. Secs, ils forment des solides cassants. Humides ou
gorgés d'eau, ces solides encore fermes glissent sur les
surfaces, deviennent mous, voire perdent toute tenue dimensionnelle
en déliquescence finale. Ces observations communes attestent leur
nature de colloïdes, ainsi que
leurs autres formes de mousses, de gels...

Les savons, précisément les sels d'acides gras,
ne sont en réalité pas solubles dans l'eau et dans l'huile,
mais amphiphiles, c'est-à-dire qu'ils se placent à
l'interface des phases eau et huile non miscibles. En absence d'une des
phases, ils forment des structures moléculaires singulières,
appelées micelles dans l'eau et
micelles inverses dans l'huile. Si la proportion des phases
change jusqu'à une teneur volumique équivalente, des structures
de phases, appelées états mésomorphes, s'organisent,
caractérisées par une morphologie topologique en gouttelettes, puis
en cylindres et enfin en planches parallèles. Au-delà de
l'inversion de phase, on retrouve des organisations
similaires.

Dans un récipient ou bassin rempli d'eau
savonneuse, les molécules de savon s'arrangent en couches
monomoléculaires couvrant en premier lieu des surfaces
considérables à l'interface eau/air, comme le prouvent les
travaux des devanciers d'Irving
Langmuir
. L'air est analogue à une
matière lipophile et permet la création
de bulles et figures légères respectant le principe de moindre
énergie de structures, à partir de très fins films liquides
d'eau savonneuse.

Piégées dans l'eau, elles forment des micelles
qui peuvent solubiliser les graisses, c'est-à-dire
stabiliser les gouttelettes d'huiles, enrober les matières grasses en formant des émulsions ou et des suspensions stables. Ces extraordinaires
propriétés de surface, la mouillabilité macroscopique du fait de
l'abaissement de tension d'interface et surtout la
stabilisation microscopique des poussières ou salissures grasses,
facilement enlevées au cours du rinçage avec la phase aqueuse
englobante et prépondérante expliquent l'emploi de savons
depuis l'Antiquité pour le lavage ou
le nettoyage des surfaces.
2. Propriétés physiques et chimiques



Les savons commerciaux sont des mélanges de sels de
sodium ou de potassium d'acides gras. La longueur de la chaîne
carbonée et surtout la présence d'insaturation,
c'est-à-dire d'une double
liaison
induisant une conformation spatiale, une rigidité ou
une mobilité spécifiques, affectent les propriétés.
2. 1. Fusion, mélange et dispersion
dans les solvants usuels




Le point de
fusion
des savons, même lorsque le sel d'acide gras est
unique et purifié, reste assez mal défini, entre 200
°C et 250 °C, par mesure sur le banc Koffler. Le liquide obtenu est
transparent, non laiteux.

À basses températures dans l'eau liquide, la
dispersion du savon est difficile par agitation, sauf pour le
laurate de sodium avec sa petite chaîne
en C 11. Plus la température est élevée, plus la dispersion est
facile, donnant des eaux savonneuses claires et opalescentes. En
milieu basique, optimum de pH entre 10 à 12, est constatée
une hydrolyse partielle en acides gras et en ions alcalins
libres.

La dispersion est très faible dans le benzène, le toluène et la plupart des solvants
organiques. La formation de micelles inverses est énergétiquement
moins favorisée.
2. 2. Une molécule amphiphile pour le
lavage




Le principe d'action des molécules de carboxylates
(R-CO2-) d'alcalin (Na+, K+) est dû à leur
amphiphilie : elles présentent une
longue chaîne carbonée qui n'est pas polaire et à son
extrémité, un groupe carboxylate.

La première partie longue est apolaire donc hydrophobe et lipophile. C'est la queue de l'acide gras d'origine qui se mêle
facilement aux graisses. La seconde partie
(la "tête") est polaire donc lipophobe et hydrophile, minimise son énergie en étant en
contact avec la solution aqueuse.

Par la présence d'un nuage de solvatation
ionique en double couche, au-dessus de la surface hydrophile, la
micelle est stabilisée.

Les propriétés détergentes de l'eau savonneuse,
agitée ou brassée, s'expliquent : les savons par leurs queues
lipophiles se fixent à la salissure graisseuse ou à la tache
d'huile, et l'extraient du tissu ou support en
l'enveloppant dans des colloïdes ou gouttelettes sphériques qui
se séparent et coalescent avec des myriades de micelles. Au cours
de l'agitation, les gouttelettes ou les micelles peuvent
éclater à l'instar de bulles de savon dans l'air, mais la
séparation est éphémère. Elles reforment aussitôt des gouttelettes
ou micelles dans ces phases liquides et condensées. On remarque que
la présence de savon abaisse notablement la tension superficielle
de l'eau et facilite le déplacement des molécules et corps dans
la phase eau, donc le recouvrement par le savon des micelles
éclatées. Le savon tensio-actif accroît le pouvoir mouillant.
Bulles de savon.




Mises en suspension et stabilisées dans l'eau
malgré les chocs incessants, les gouttelettes huileuses et les
poussières graisseuses qui ne peuvent plus s'agglutiner
finissent par être entraînées par l'eau
de rinçage. Le savon montre une autre facette de son pouvoir
émulsifiant.
2. 3. Art de la toilette
corporelle




Lors de la toilette, le savon dissout la graisse
constituant le film
hydrolipidique
qui recouvre la peau. La graisse est entraînée
dans l'eau avec les saletés qu'elle contient.
L'inconvénient est que le film hydrolipidique sert à protéger
la peau et à retenir son eau. Le savonnage —
ou tout lavage à l'aide de produits comportant des
tensio-actifs, par exemple les gels pour la douche ou les lessives
— fragilise donc la peau, jusqu'à ce que le film hydrolipidique
se reconstitue, au bout de plusieurs heures.

Le savon est basique.
Comme son pH est proche
de 10 en solution très chaude et concentrée. Lors de la toilette,
il perturbe l'acidité de la peau dont le pH est proche de 5.
2. 4. Savons industriels et dureté de
l'eau




Les autres sels de carboxylates d'acide gras,
en particulier alcalino-terreux, calcium,
strontium et baryum, les sels d'aluminium ou de métaux lourds, sont très
difficilement solubles dans l'eau. Au contraire, ils sont plus
solubles dans les graisses et les huiles minérales, à l'instar
des sels d'acide carboxylique à très longues chaînes ou
contenant des cycles, comme celui du naphtalène. Ils sont utilisés dans
l'industrie des colorants, et
stabilisent les structures moléculaires des laques.

L'industrie des lubrifiants utilise, pour la fabrication des
graisses, des carboxylates de lithium, de
calcium, de magnésium ou encore d'aluminium. Les savons d'aluminium
imperméabilisent les étoffes industrielles. Les médecins
utilisaient les savons de plomb comme
emplâtre simple.

Dans une eau dure, les molécules du savon
réagissent avec les ions calcium et forment des dépôts de sels de calcium.
Comme le savon est piégé, il faut une plus grande quantité de savon
pour nettoyer à efficacité égale. Pour éviter ces inconvénients, on
ajoute aujourd'hui aux savons des agents anticalcaires comme le
très commun complexant EDTA.

Une eau
dure
, c'est-à-dire riche en cations calcium (Ca2+) ou magnésium (Mg2+), a pour effet
de faire disparaître le savon, c'est-à-dire de substituer les
carboxylates de sodium ou potassium en carboxylates de calcium ou
magnésium insolubles dans l'eau, formant la « crasse de savon
». Les détergents synthétiques sont conçus pour être moins
sensibles à la dureté de l'eau.
2. 5. Autres savons biologiques



Les organismes vivants, comme les plantes à
racines, utilisent des analogues de savons pour contrôler ou
entraver la migration des ions métalliques. S'ils sont
indésirables, les ions ne sont pas seulement précipités ou
complexés, c'est la source métallique proche qui est souvent
revêtue d'une couche protectrice. Ainsi les objets en cuivre sont préservées dans la terre humide entre
les racines d'un arbre.
3. Histoire du savon



Les Sumériens ne
semblent pas le connaître trois millénaires avant notre ère. Un
millénaire plus tard, des textes décrivent la saponification. Un
millénaire avant notre ère, les Phéniciens exportent le savon et le
fabriquent à partir d'huile
d'olive
et de la soude végétale,
comme deux millénaires plus tard en Syrie,
en Grèce ou à Marseille. Ce savon est particulièrement réputé
pour ses propriétés désinfectantes, dues principalement à
l'usage de cendres de laurier dans sa fabrication.

Le savon est, selon Pline,
une invention gauloise qui décrit savons durs et savons mous. Le
latin sapo, laisse un génitif saponis. Sous forme
de l'accusatif saponem, il a donné le français savon.
Le vieux-germanique Seipu a laissé Seife en allemand.

Substance lavante et nettoyante connue en Europe occidentale depuis l'époque gauloise, il est fabriqué en quantité à
partir de cendres alcalines ou potassiques, de suif, de
saindoux de sanglier ou d'huiles excédentaires non
comestibles. Il sert surtout, appliqué sur les chevelures
d'après la littérature latine, de shampooing ou de gel colorant à l'usage
les longs cheveux en rouge. À côté de la toilette des mains et du
visage, il faut retenir l'emploi de substances de toilettes
complexes à base de plantes, de savons mêlés de substances
adoucissantes ou grasses, tel le beurre ou
la glycérine, mélange de moins en moins agressif ou de plus en plus
protecteur appliqué de la pointe à la racine des cheveux.

L'odeur d'eau savonnée et d'acide butyrique, lorsque le beurre a
ranci, était barbare aux nez romanisés du Haut-Empire et même du Bas-Empire. Grecs et Romains se débarrassent
des poussières du stade ou des tâches en raclant une strille sur
leur corps huilé, avant la régénération par les massages et
l'eau des thermes, aux bains
successifs chaud, tiède et froid.

Gallipoli,
ville portuaire sur la mer Ionienne
dans le sud de l'Italie, a probablement été l'origine du
savon de Marseille
[1] . Grâce à ses nombreuses oliveraies et à ses multiples pressoirs souterrains (frantoi ipogei),
le Salento commercialise dans toute l'Europe une huile
d'excellente qualité, destinée principalement à l'éclairage
des villes et des fabriques textiles, mais aussi à un usage
alimentaire. L'idée d'ajouter de la soude aux restes des olives qui venaient d'être
pressées une première fois permit aux habitants de Gallipoli de
fabriquer des savons blancs et de diversifier durablement leurs
activités.

Au IXe siècle de notre ère, Marseille saponifie déjà son huile
d'olive et produit de façon
saisonnière son savon. Au XVe siècle,
la région phocéenne semble un centre de production limité à la
ressource locale. La soude marine qui désigne un carbonate de sodium plus ou moins pur
provient des cendres obtenues par la combustion de plantes
comme la salicorne.

La première grande fabrique française de savons fut
fondée à Toulon vers 1430, un certain Palmier, industriel de
Grasse, étant appelé par les syndics de l'époque à installer sa
manufacture au nord de la place du Portalet (aujourd'hui la
place Gambetta). La communauté toulonnaise s'engagea même pour
mieux l'appâter à lui verser huit florins par an et à lui payer
son loyer [2] .

De huit savonneries en 1600, le nombre passa à
vingt en 1650. Le commerce du savon à Toulon fut si prospère que
les archives ont enregistré jusqu'à plus de 60 000 quintaux de
savons produits et exportés par an. Mais Colbert proclama la franchise du port de
Marseille en 1669, taxant par ailleurs toutes les marchandises qui
entraient ou sortaient du port de Toulon, donnant l'avantage
économique aux Marseillais et signant la perte du monopole de la
fabrication du savon par Toulon et la disparition une à une de ses
savonneriesref>http://www.varmatin.com/article/toulon/toulon-la-premiere-fabrique-de-savons-est-nee-a-toulon.

Après 1750, la fabrication de savon à Marseille
devient industrielle, tant par les volumes que par les procédés
normalisés. En 1791, le procédé proposé à
l'Académie des Sciences par Nicolas Leblanc permet d'obtenir de
la soude à partir du sel d'eau de mer, de chaux et de
charbon.

En 1823, le chimiste français Eugène Chevreul explique la réaction de saponification. Ses expériences menées dès
la Restauration lui ont permis de démontrer la structure générique
des corps gras, combinaison chimique
entre le glycérol, déjà reconnu par
Scheele, et trois acides gras. Il est le premier à découvrir et
affirmer que les savons sont des sels métalliques d'acides
gras, et non pas des acides gras comme le croient alors les
chimistes . Au XIXe siècle, des huiles de coprah et de palme
importées à moindre coût d'outre-mer servent à la fabrication
des savons. Le procédé
d'Ernest Solvay
réalise la synthèse industrielle du
carbonate de sodium dès 1865, qui évince rapidement l'ancien
procédé Leblanc, trop
onéreux. Le savon devient un produit de consommation courante,
apparaît dans les maisons bourgeoises et complète la panoplie des
femmes de ménage, s'activant en semaine dans les nombreux et
récents lavoirs communaux. Sans rival avant 1907, il sert au
blanchissage du linge, au dégraissage de draps et des laines.

Début XXe siècle, l'hydrogénation des corps gras accroît
le nombre et la variété des savons. Entre 1920 et 1930, alors que
Marseille reste le principal centre de fabrication du savon en
France, la concurrence survient avec les détergents synthétiques ou agents tensioactifs. Ces agents lavants sont
utilisés encore aujourd'hui dans les shampooings, les gels douches et les « savons
sans savon ».

Les multiples débouchés commerciaux des savons que
représentent l'usage souvent quotidien ou hebdomadaire du
shampooing, de la mousse à raser, de la toilette corporelle à la
lessive, de la vaisselle à l'entretien des sols et des
sanitaires… jusqu'à la lutte contre les pucerons sont la cible
de produits « modernes » spécialisés. Peut-être par leurs grandes
variétés et en conséquence notre méconnaissance toxicologique et
écologique, ces produits sont discutables. L'impact écologique
à long terme est accru par les productions gigantesques, les
emballages et la pollution des eaux usées. Leur innocuité n'est
pas nulle : risques de sensibilisation à de multiples allergies ou allergies dues à la multitude de
composants nouveaux. Leur efficacité peut être mise en doute.
Ainsi, pour la toilette corporelle, les produits « sans savon » se
sont installés sur la croyance en l'effet déshydratant du savon
alors que des savons, par exemple à la glycérine, respectent
particulièrement bien l'épiderme.

Il est remarquable que dans ces produits
standardisés et inévitables par le commerce de masse, le savon soit
remplacé par le Laureth
sulfate de sodium
nommé sodium laureth sulfate dans
les compositions, qui n'est pas sans inconvénients comme la
rubrique de ce produit le mentionne.
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