Les savons sont des sels d’acides gras de sodium ou de potassium, produits hydrolyse des graisses dans une réaction chimique appelée saponification. Chaque molécule de savon a une longue chaîne hydrocarbonée, parfois appelée sa «queue», avec une «tête» carboxylate. Dans l'eau, les ions sodium ou potassium flottent librement, laissant une tête chargée négativement.
Points clés à retenir: Savon
- Le savon est un acide gras d'un sel.
- Les savons sont utilisés comme nettoyants et lubrifiants.
- Le savon nettoie en agissant comme surfactant et émulsifiant. Il peut entourer l'huile, ce qui facilite son rinçage à l'eau.
Comment nettoie le savon
Le savon est un excellent nettoyant en raison de sa capacité à agir comme agent émulsifiant. Une émulsifiant est capable de disperser un liquide dans un autre liquide non miscible. Cela signifie que même si l'huile (qui attire la saleté) ne se mélange pas naturellement avec l'eau, le savon peut suspendre l'huile / la saleté de telle sorte qu'elle puisse être éliminée.
La partie organique du savon naturel est une molécule polaire chargée négativement. Son groupe carboxylate hydrophile (hydrophile) (-CO2) interagit avec les molécules d'eau via les interactions ion-dipôle et la liaison hydrogène. La partie hydrophobe (qui craint l'eau) d'une molécule de savon, sa longue chaîne hydrocarbonée non polaire, n'interagit pas avec les molécules d'eau. Les chaînes d'hydrocarbures sont attirées les unes par les autres par les forces de dispersion et se regroupent, formant des structures appelées micelles. Dans ces micelles, les groupes carboxylates forment une surface sphérique chargée négativement, avec les chaînes hydrocarbonées à l'intérieur de la sphère. Parce qu'elles sont chargées négativement, les micelles de savon se repoussent et restent dispersées dans l'eau.
La graisse et l'huile sont non polaires et insolubles dans l'eau. Lorsque le savon et les huiles salissantes sont mélangés, la portion d'hydrocarbure non polaire des micelles décompose les molécules d'huile non polaire. Un type différent de micelles se forme alors, avec des molécules de salissures non polaires au centre. Ainsi, la graisse et l'huile et la «saleté» qui y est attachée sont capturées à l'intérieur de la micelle et peuvent être rincées.
L'inconvénient du savon
Bien que les savons soient d'excellents nettoyants, ils présentent des inconvénients. En tant que sels d'acides faibles, ils sont convertis par les acides minéraux en acides gras libres:
CH3(CH2)16CO2-N / a+ + HCl → CH3(CH2)16CO2H + Na+ + Cl-
Ces acides gras sont moins solubles que les sels de sodium ou de potassium et forment un précipité ou de l'écume de savon. Pour cette raison, les savons sont inefficaces dans l'eau acide. De plus, les savons forment des sels insolubles dans l'eau dure, comme l'eau contenant du magnésium, du calcium ou du fer.
2 CH3(CH2)16CO2-N / a+ + Mg2+ → [CH3(CH2)16CO2-]2Mg2+ + 2 Na+
Les sels insolubles forment des anneaux de baignoire, laissent des films qui réduisent l'éclat des cheveux et grisent / rugueux les textiles après des lavages répétés. Synthétique détergents, cependant, peut être soluble dans les solutions acides et alcalines et ne pas former de précipités insolubles dans l'eau dure. Mais C'est une histoire différente...
Sources
UICPA. Recueil de terminologie chimique, 2e éd. (le "Livre d'or"). Compilé par A. RÉ. McNaught et A. Wilkinson. Blackwell Scientific Publications, Oxford (1997). Archivé.
Klaus Schumann, Kurt Siekmann (2005). "Savons". Encyclopédie d'Ullmann de chimie industrielle. Weinheim: Wiley-VCH.
Thorsten Bartels et al. (2005). "Lubrifiants et lubrification". Encyclopédie d'Ullmann de chimie industrielle. Weinheim: Wiley-VCH.