Les corps gras ou triester du glycérol, employés, se caractérisent en général par des chaînes aliphatiques de 8 à 19 atomes de carbones, après hydrogénation.
Le tableau suivant liste les matières grasses qui sont le plus souvent utilisées lors de la fabrication des savons.
Molécules de savon selon l’acide gras | ||||
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Acide gras | nom IUPAC | Dénomination | Savon | |
C12:0 | Acide dodécanoïque | Acide laurique | Laurate | de sodium / potassium |
C14:0 | Acide tétradécanoïque | Acide myristique | Myristate | de sodium / potassium |
C16:0 | Acide hexadécanoïque | Acide palmitique | Palmitate | de sodium / potassium |
C18:0 | Acide octadécanoïque | Acide stéarique | Stéarate | de sodium / potassium |
C18:1ω9 | Acide cis-9-octadécénoïque | Acide oléique | Oléate | de sodium / potassium |
matière grasse (huile ou graisse) | nom INCI de la matière grasse | nom INCI (valables pour l'Amérique du Nord) du savon obtenu (1) | acide gras dominant |
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suif (graisse de bœuf) | Adeps Bovis | Sodium Tallowate | acide cis-9-octadécénoïque |
saindoux (graisse de porc) | Adeps Suillus | Sodium Lardate | acide cis-9-octadécénoïque |
huile d'arachide | Arachis hypogaea | Sodium Peanutate | acide cis-9-octadécénoïque |
huile d'olive | Olea europaea | Sodium Olivate | acide cis-9-octadécénoïque |
huile de coprah (noix de coco) | Cocos nucifera | Sodium Cocoate | acide dodécanoïque |
huile de palme | Elaeis guineensis | Sodium Palmate | acide hexadécanoïque |
huile de palmiste | Elaeis guineensis | Sodium Palm Kernelate |
(1) si le savon est un savon liquide fabriqué à base de potasse, il faut remplacer « sodium » par « potassium » dans les noms INCI.
Le savon traditionnel ou industriel en cuve des maîtres savonniers est le produit d’une réaction chimique nommée saponification des corps gras. Cette transformation non inversable et lente est une des plus anciennes réactions chimiques connues et maîtrisées par l'humanité. C'est une simple hydrolyse alcaline au cours de laquelle un mélange de corps gras — graisses animales ou huiles végétales— est hydrolysé en milieu alcalin par une base forte, soit la potasse ou hydroxyde de potassium KOH soit la soude ou hydroxyde de sodium NaOH, à une température comprise entre 80 °C et 100 °C.
L’hydrolyse des corps gras produit du glycérol et surtout un mélange de carboxylates de sodium ou de potassium qui constituent les molécules du savon. Les savons fabriqués à partir de soude sont durs. Les savons fabriqués à partir de potasse sont mous ou liquides.
Fabrications et procédés industriels ont varié depuis les premières mises au point vers 1750. La fabrication en cuve est autrefois caractérisée par l'empâtage, le relargage, l'épinage, le lavage et séchage. Voici les étapes-types de la Belle Époque.
Les deux étapes médianes ont parfois disparu au cours des années 1920 pour favoriser une épuration rapide et permettre une coulée à l'état liquide dans des bassins peu profonds, appelés mises où le savon se solidifie avant d'être débité en bandes, puis après séchage, marqué et débité en cubes.
Le nettoyage des matières grasses est souvent suivi au milieu du vingtième siècle d'hygrogénation des acides gras polyinsaturés, afin d'augmenter la compacité du savon produit. La saponification est conduite à haute pression et à 130 °C, par introduction d'une lessive de soude à 7% dans le corps gras fondu en présence de solution-mère de savon. Le savon formé est séparé avec une solution saline, qui emmène le glycérol et sur laquelle il surnage.
Depuis les années 1970, l'hydrolyse des graisses par de l'eau sous pression et à haute température, en présence de savon de zinc faisant office de catalyseur, donne en continu acide gras et glycérol, immédiatement séparés par distillation. L'acide gras est neutralisé par la soude et donne le savon.
L'acide gras, produit intermédiaire, est la base d'une chimie, bien plus diversifiée que dans les anciennes savonneries. Il peut être converti en sels d'ammonium quaternaire, savons cationiques utilisés comme liquide antiseptiques. Ainsi le chlorure de N, N, N triméthyl-octadécyl-ammonium.