Accueil

Sur cette page d'accueil est présenté tout notre travail avec notre plan entièrement développé. Dans "Navigation", dans la barre latérale a droite du site, il est possible de naviguer avec plus de précision, de sous parties en sous parties. Pour plus d'infos sur notre sujet, allez dans la rubrique "Le Projet"

Problématique : Comment le savon agit-il

sur la peau ?

Introduction au savon

Définition : Le savon est une substance utilisée pour son pouvoir nettoyant. Les savons sont obtenus en faisant agir une substance basique (alcalin) comme la soude sur un corps gras tel que l'huile d'olive. Les acides libérés se mélangent à la base et donne un sel moussant et détergent qui est le savon. Cette transformation est appelée saponification.

.

Un peu d'histoire

Le savon est né en Mésopotamie il y a 4500 ans, inventé par les sumériens. Ils sont les premiers a l'utiliser pour se laver mais cette recette était déjà connue et répandue en Egypte, eux s'en servaient pour laver leur linge et soigner les maladies de peau. Les germains et les Gaulois eux, se servaient de cette même substance pour éclaircir ou colorer les cheveux, de même que les Romains, un peu plus tard . C'est seulement à partir du deuxième siècle ap. JC que les Romains l'utilisent pour se laver. Au moyen-âge, des corporations de savonniers commencent à se créer en Allemag

ne, en Autriche et Pologne. Le savon est encore un bien luxueux et coûteux. Progressivement des bains publiques s'ouvrent et la propreté devient valeur morale. A partir du XXè siècle les salles de bains apparaissent, et une puissante industrie se développe, notamment dans la cité phocéenne avec le savon de Marseille. Aujourd'hui, le savon est un objet indispensable dans le quotidien et peut être valorisé par différents parfums etc.

I La Fabrication

Une technique de saponification expérimentée :

Voici la vidéo de notre expérience de saponification.

(Pour regarder en HD, cliquez sur le symbole d'écrou et sélectionnez 720p)

Les éléments utilisés :

La soude :

La soude, aussi appelée hydroxyde de sodium ou soude caustique est un solide ionique de formule NaOH. L'hydroxyde de sodium est très solide dans l'eau et dans l'éthanol. La soude est une solution chimique transparente incolore. Elle est utilisée en grande quantité dans la fabrication des détergents et du savon.

Elle est irritante pour la peau, les yeux, les voies respiratoires et digestives.

Dans la fabrication du savon, elle sert à réagir avec les huiles afin de les transformer en savon.

L'huile : Nous avons ici utilisé de l'huile d'olive mais toute huile ou corps gras peut faire l'affaire dans la saponification. Une huile est un corps gras qui ne se mélange pas à l'eau, les huiles sont des liquides gras qui peuvent être d'origine animale ou végétale. Les huiles se composent de 98 % de triglycérides et de 2% de substances diverses à l'origine de leur couleur, saveur...

L'eau salée : Le rinçage à l'eau salée permet la précipitation du savon pour le récupérer sous forme solide.

L'eau : Ici, elle sert uniquement à enlever toutes les traces de soude restante, substance corrosive pour la peau.

Le savon est donc une réaction entre huile et soude et suit cette réaction :

Autre technique de saponification :

Il existe d’autres expériences de saponification avec des ingrédients différents ; nous allons nous intéresser au savon a base de glycérine.

En effet, la soude utilisée dans la fabrication de notre savon est un composé toxique qui peut provoquer de graves brûlures, c’est pourquoi d’autres expériences n’utilisent pas de soude.

Par exemple, on peut fabriquer un savon à base de glycérine.

Cette technique s’appelle aussi « Melt and pour » (=fondre et verser)

La glycérine est un composé chimique ayant pour formule HOH₂C-CHOH-CH₂OH, elle est miscible avec l’eau, c’est un liquide visqueux, inodore, au goût sucré et non toxique.

Son pH est neutre : 7

Elle peut exister aussi exister sous forme de bloc, transparente ou opaque ou à l’huile d’olive et se trouve sous forme solide dans des boutiques artisanales de savon.

Protocole :

• Couper de fines lamelles ou de petits cubes d’un bloc de glycérine

• La faire fondre lentement au bain-marie ou au micro-onde. La glycérine met environ 30 secondes pour fondre.

• Une fois la glycérine fondue, il est possible d’ajouter quelques goutes parfumées ou de colorants.

• Verser la ensuite dans un moule et laisser environ une heure.

• Après le démoulage, laisser le savon sécher environ une heure.

Avantages :

Cette expérience de saponification est facile à réaliser et la glycérine comporte de nombreux avantages. En effet, c’est un corps gras qui permet d’hydrater parfaitement la peau, ce savon est donc idéal pour les peaux sèches. Elle améliore l’élasticité de la peau et la protège des agressions extérieures. Elle a également des vertus adoucissantes et lissantes.

La glycérine n'est pas toxique ni corrosive et par conséquent , l'utilisation d'un chauffage à reflux n'est pas nécessaire.

Inconvénients : Cependant, la glycérine a un prix relativement couteux. Un bloc de 500 grammes coute en moyenne 10€ tandis que 500g de soude coute 5€.

II Le Pouvoir Netoyant

L'eau seule est inefficace contre les corps gras pour deux raisons :

- l'eau ne mouille pas : l'eau sur la peau dégouline, laisse des parties sèches et des gouttelettes. Le savon sur la peau permet à l'eau d'adhérer.

- L'eau ne dissout pas les graisses, elle glisse dessus sans aucune prise. Le savon sert lui a les dissoudre.

C'est grâce aux deux parties de la molécule de savon : Tête hydrophile, queue hydrophobe.

(Pour regarder en HD, cliquez sur le symbole d'écrou et sélectionnez 720p)

Dans un premier temps, on voit la nette séparation qui se fait entre l'huile et l'eau : l'huile flotte sur l'eau sans se mélanger. Lorsqu'on secoue le tube, des bulles d'huile se forment, on observe alors un mélange hétérogène puis, au bout de quelques minutes, tout redevient comme avant.

Par contre, lorsqu'on remue l'huile, l'eau et le savon, un grand nombre de petites bulles se forment et s'imissent entre les deux phases. Le savon a permis a l'huile de se séparer en bulles, un mélange d'huile et de savon qui s'unissent à l'eau. Le savon permet donc le mélange d'huile et d'eau .

L'huile se lie au savon qui lui-même est lié à l'eau (Cf. ►Molécule de Savon et Propriétés).

La molécule de savon

Le savon est l'espèce chimique R-COONa composée d'une longe chaine hydrocarbonée (R). Cette chaine tend à éviter le contact avec les molécules d'eau (H20) : elle est hydrophobe. Cette chaine est aussi lipophile, qui vient du grec lipos qui signifie matière grasse et de philos qui veut dire ami. Cette partie de la molécule présente une grande affinité pour les graisses car elle possède de nombreuses liaisons apolaires.

Le groupe d'atomes COO de l'ion carboxylate a des affinités avec l'eau et forme la tête de la molécule. Ce groupement est hydrophile car il possède une charge négative et de nombreux doublets non liants qui forment une partie polaire.

La molécule de savon présente donc une partie hydrophile et une partie hydrophobe ; elle est dite amphiphile.

Schéma de la molécule de savon :

C'est ce caractère qui explique ses différentes propriétés :

• Le mélange du savon et de l'eau forment des bulles, caractéristique principale du savon (Cf. pouvoir moussant)

• C'est un agent nettoyant très utile. (Cf. Pouvoir Nettoyant)

• Il stabilise les emulsions d'eau et d'huile. (Cf. Introduction au pouvoir Nettoyant)

• Le savon possède notamment des propriétés tensioactives.

Tensio activité du Savon

L’eau est constituée d’une multitude de molécules qui s’attirent entre elles. A la surface, ces molécules s’attirent encore plus que les autres : ce phénomène est appelé tension superficielle : cette tension est présente à la surface de l’eau.

Nous avons réalisé une expérience qui prouve l'existence de la tension superficielle de l'eau, qui la rend visible.

(Pour regarder en HD, cliquez sur le symbole d'écrou et sélectionnez 720p)

• A la surface de l’eau, les molécules forment donc une sorte de couche.

• Grâce à l’expérience, on a donc agi sur cette couche, en modifiant sa tension

superficielle.

• Les grains de poivre qui se répartissent uniformément à la surface de l’eau représentent chacun une molécule : ils permettent de rendre visible à l’œil nu ce phénomène.

• Quand on ajoute du savon, le mouvement des grains de poivre représente donc le mouvement des molécules.

• Le savon crée une rupture entre les molécules au centre : Les grains de poivre deviennent chargés de mêmes signes et s'écartent par répulsion, elles se repoussent par interaction électrostatique (elles se dispersent dans l’eau).

Cependant, les molécules qui sont sur le bord et qui n’ont pas été en contact avec le savon, continuent à s’attirer de manière intense : elles vont donc entraîner celles du milieu vers elles.

• Le savon a donc diminué l’intensité de la tension superficielle lorsqu’il est entré en contact avec l’eau : les molécules s’attirent alors moins intensément.

• Le savon est alors appelé agent tensioactif ; comme son nom l’indique, il agit sur la tension d’un liquide.

Tension superficielle : A l’intérieur d’un liquide, toutes les molécules constituant ce liquide sont en interaction. Elles s’attirent entre elles. L’attraction entre les molécules se compense à l’intérieur du liquide, par contre, les molécules qui sont à la surface ne peuvent réagir qu’avec leur voisines latérales ou inférieures. Il y a donc un déséquilibre entre les forces que subissent ces molécules. Les molécules situées à la surface compensent ce déséquilibre en créant des liaisons fortes entre elles. Ce phénomène est appelé la tension de surface ou tension superficielle, et permet de rétablir une structure stable. La couche superficielle du liquide agit comme une fine membrane élastique qui a tendance à se déformer.

Propriétés tensioactives : Les propriétés nettoyante et moussante du savon reposent sur sa tensioactivité, c’est-à-dire sa capacité à abaisser la tension superficielle d’un liquide. Ainsi, lorsque du savon est introduit dans de l’eau, il favorise son étalement et augmente donc son pouvoir mouillant.

III La Peau

Composition de la peau

La peau a un pH qui se situe entre 5,2 et 7 suivant les parties du corps et le type de peau. Par exemple la peau du visage a un ph normal de 6,5, une peau sèche a un pH inférieur à 6,5 tandis qu’une peau grasse a un pH supérieur à 6,5.

• L’hypoderme est la couche la plus profonde, il est constitué de tissus très déformables qui sont une réserve de graisse pour le corps. Il protège des coups et sert d’intermédiaire entre la peau et les muscles, tendons ou ligaments. Il a également un rôle important pour le maintien de la température du corps.

• Le derme est constitué du derme papillaire, réticulaire et profond. C’est un tissu composé de macromolécules protéiques qui capte l’eau pour hydrater la peau. C’est une zone très riche en sang pour pouvoir alimenter l’épiderme. Il a une fonction essentielle dans l’élimination de la sueur qui contient des matières toxiques comme l’urée, dans la cicatrisation et la thermorégulation.

• L’épiderme est la couche extérieure, elle est composé de : la couche basale, de terminaisons nerveuses qui assurent la liaison, de mélanocytes , la couche de Malpighi qui assure la dureté de la peau grâce à des keratinocytes. Vient ensuite la couche granuleuse, la couche claire puis la couche cornée.

La couche cornée contient un film hydrolipidique. Ce film permet de protéger la peau des agressions microbiennes grâce au sébum et à la sueur. Il régule l’hydratation et participe à la construction d’une barrière cutanée avec la couche cornée qui empêche la pénétration de substances extérieures.

L'action du savon sur la peau

Lors de la toilette, le savon va dissoudre le film hydrolipidique. La graisse est entraînée dans l’eau avec les saletés qu’elle contient. La peau est donc fragilisée un certain temps jusqu’à la reformation du film hydrolipidique. Par exemple, certains tensio-actifs trop acides (pH inférieur à 7) ou comparable au pH de la peau (entre 5,2 et 7 suivant les parties du corps) ont un pouvoir trop nettoyant. Le film hydrolipidique est donc entièrement éliminer et peut créer la sensation de chaleur et l’apparition de rougeur.

Un savon surgras ayant un pH entre 9 et 10 a un pouvoir détergeant limité, le nettoyage se fait donc en douceur et respecte le film hydrolipidique.

Les différents types de savon

Savon surgras : Il a un pH basique, il permet de nettoyer en douceur et d'adoucir la peau grâce à sa teneur en matières grasses végétales ou animales. Il prévient du dessèchement causé par l'eau et préserve le film hydrolipidique.

Les gels douches : certains gels douches peuvent contenir des produits dérivés du pétrole (Ex : le Laureth sulfate de sodium : il est utilisé car c'est un produit peu onéreux et un agent moussant très efficace). Les gels douches sont en général plus agressifs que les savons car ils contiennent de nombreux additifs : colorants, conservateurs, agents moussants ...

Les pains dermatologiques sont des savons sans savons, aussi appelés syndets. Ce sont des détergents synthétiques moins desséchants que les savons de potasse ou de soude. En revanche, son pouvoir moussant est plus faible.

Le savon d'Alep : Il est fabriqué avec des huiles végétales (olive, laurier) et de soude. Il est recommandé pour prévenir et lutter contre l'acné, l'eczéma ou le psoriasis ; il restaure le film hydrolipidique de la peau grâce à l'huile de laurier et l'huile d'olive permet de nourrir et adoucir la peau. Le savon d'Alep ne contient aucun additif.

Le savon de Marseille : il est cent pour cent naturel, sans colorants ni conservateurs et biodégradable. Il peut être utilisé comme nettoyant ménager, c'est donc un savon à usages multiples, un agent nettoyant efficace.

Réponse à la Problématique :

C'est la propriété de molécule amphiphile qui donne son action principale au savon. En effet composée d'une tête hydrophile et d'une queue hydrophobe et lipophile, c'est à dire qu'elle aime les graisses. Quand la peau est sale, le savon permet une émulsion entre lui même, l'eau et la saleté. Les corps gras se fixe sur la queue de la molécule puisque qu'elle est lipophile et les corps aqueux se fixent sur la tête, qui est hydrophile. C'est pour cela que le savon est responsable de ces émulsions.

Les molécules de savon se placent entre la peau et les saletés afin de les décoller, le savon a donc des propriétés détergentes et de ce fait, retire les huiles qui contribuent à l'hydratation de la peau se trouvant sur le film hydrolipidique. Par conséquent, le savon ne peut en aucun cas hydrater la peau en même temps que la nettoyer.