Formulation du savon de ménage (partie 1/2)

## Objectifs et prérequis **Objectifs** À la fin de ce chapitre, l’élève sera capable de : 1. Formuler un savon en morceaux à froid en respectant les proportions d’huiles, de soude caustique et d’eau, et en maîtrisant les étapes de la trace, du moulage et de la cure. 2. Réaliser un savon en morceaux à chaud, en ajustant le procédé thermique pour obtenir une saponification complète en moins de 24 h et en incorporant des additifs (parfums, colorants) sans dégradation. 3. Élaborer un savon liquide à base de potasse, en calculant la quantité de KOH nécessaire, en menant la cuisson, la dilution et la neutralization éventuelle, et en conditionnant le produit fini selon les normes d’hygiène camerounaises. 4. Appliquer les règles de sécurité et d’hygiène (port des EPI, ventilation, gestion des déchets) lors de chaque manipulation de produits alcalins. 5. Effectuer les calculs de dosage (SAP, quantité de soude/potasse, pourcentage d’huiles) et interpréter les résultats d’un contrôle de pH. **Prérequis** - Notions de chimie organique : acides gras, triglycérides, réaction de saponification. - Maîtrise des unités de masse (g, kg) et de volume (mL, L). - Lecture et interprétation d’une fiche de données de sécurité (FDS) pour la NaOH et la KOH. - Connaissances de base en hygiène alimentaire et en manipulation de produits chimiques dangereux (port de gants nitrile, lunettes de protection, masque à filtration). --- ## Introduction contextualisée Au Cameroun, le savon ménager demeure un produit de première nécessité, tant en milieu urbain que rural. Les ateliers artisanaux de saponification, souvent installés dans les quartiers de Yaoundé, Douala ou Garoua, répondent à une demande locale pour des produits économiques, biodégradables et adaptés aux types d’eau (dure ou douce). La maîtrise des deux procédés principaux – à froid et à chaud – permet aux producteurs d’ajuster leur offre selon les contraintes de temps, de matériel et de valeur ajoutée (ajout de beurre de karité, d’huile de palme locale, de parfums tropicaux). Le savon liquide, quant à lui, trouve son créneau dans les institutions scolaires, les centres de santé et les ménages souhaitant un produit facile à doser. Ce chapitre présente les connaissances techniques indispensables pour concevoir, produire et contrôler ces trois formes de savon dans le respect des normes de sécurité et de qualité exigées par le MINESEC/IGE. --- ## I. Formulation du savon en morceaux à froid ### A. Principe de la saponification à froid La saponification à froid consiste à mélanger une solution alcaline (NaOH dissoute dans de l’eau) avec des triglycérides d’huiles végétales à température ambiante (20‑30 °C). La réaction se déroule lentement ; aucune chaleur externe n’est apportée, ce qui préserve les propriétés des insaturations et des vitamines présentes dans les huiles. > **> Définition** : *Saponification* = réaction de hydrolyse alcaline des esters (triglycérides) donnant du savon (sels d’acides gras) et de la glycérine. ### B. Matières premières | Composant | Rôle | Exemple local (Cameroun) | |-----------|------|--------------------------| | Huile de palme | Fournit dureté et mousse crémeuse | Palme rouge (Elaeis guineensis) | | Huile de coco | Apporte mousse abondante et dureté | Cocos nucifera | | Beurre de karité | Ajoute onctuosité et propriétés nourrissantes | Vitellaria paradoxa | | Soude caustique (NaOH) | Alcalin nécessaire à la saponification | Pellets 98 % pureté | | Eau déminéralisée | Solvant de la NaOH | Eau filtrée ou distillée | | Additifs (facultatifs) | Parfum, couleur, exfoliant | Huile essentielle de citronnelle, poudre de cacao | ### C. Calcul du taux de saponification (SAP) et quantité de soude Le SAP (saponification value) exprime le nombre de milligrammes de KOH nécessaires pour saponifier 1 g d’huile. Pour la NaOH, on utilise le facteur de conversion 0,561 (puisque 1 mg KOH ≡ 0,561 mg NaOH). **Formule** : \[ \text{NaOH (g)} = \frac{\sum (m_i \times \text{SAP}_i \times 0,561)}{1000} \] où \(m_i\) est la masse (g) de chaque huile et \(\text{SAP}_i\) son indice SAP (mg KOH/g). > **> Règle** : Toujours prévoir un **surgras** de 5 % à 8 % (huile non saponifiée) pour améliorer la douceur du savon. ### D. Procédé pas à pas 1. **Pesée** : Mesurer précisément les huiles, l’eau et la NaOH selon le calcul ci‑dessus. 2. **Préparation de la lessive** : Dans un récipient résistant à la chaleur (inox ou verre épais), verser lentement la NaOH dans l’eau tout en remuant. La température monte à ~80 °C ; laisser refroidir à 40‑45 °C. 3. **Chauffage des huiles** : Faire fondre les huiles solides (palme, karité) à 45‑50 °C ; ajouter les huiles liquides (coco). 4. **Mélange** : Verser la lessive refroidie sur les huiles à 40‑45 °C, mixer au batteur plongeant jusqu’à l’obtention de la **trace** (trace légère : le mélange laisse une trace qui s’estompe lentement). 5. **Ajout des additifs** : Incorporer parfum, couleur ou exfoliant à la trace légère. 6. **Moulage** : Verser la pâte dans des moules en silicone ou en bois tapissé de papier sulfurisé. 7. **Isolation** : Couvrir les moules d’une couverture isolante (serviette) pour maintenir la température pendant 12‑24 h (phase de gel). 8. **Démoulage et cure** : Après solidification, démouler, couper en barres et placer sur une grille dans un endroit sec, ventilé, à l’abri de la lumière directe pendant 4‑6 semaines (cure). La perte d’eau et la poursuite de la saponimentation améliorent la dureté et la mousse. ### E. Normes de sécurité et d’hygiène - Porter des gants nitrile, des lunettes de protection et un masque à filtration (type P2) lors de la manipulation de la NaOH. - Effectuer la préparation de la lessive dans une hotte ou un espace bien ventilé afin d’éviter l’inhalation de vapeurs alcalines. - Neutraliser immédiatement toute projection de NaOH avec une solution vinaigrée (5 % acétique) puis rincer abondamment à l’eau. - Stocker la NaOH dans un récipient hermétique, étiqueté, hors de portée des enfants et séparé des acides. - Nettoyer le matériel à l’eau chaude savonneuse après chaque utilisation ; éliminer les résidus alcalins selon la réglementation camerounaise sur les déchets dangereux. ### F. Exemple chiffré (savon à froid – 1 kg total) | Huile | Masse (g) | SAP (mg KOH/g) | |-------|-----------|----------------| | Palme | 400 | 196 | | Coco | 300 | 253 | | Karité| 200 | 179 | | **Total** | **900** | — | Calcul de la NaOH (avec 6 % de surgras) : \[ \text{NaOH} = \frac{(400\times196 + 300\times253 + 200\times179)\times0,561}{1000}\times\frac{1}{0,94} \] \[ = \frac{(78\,400 + 75\,900 + 35\,800)\times0,561}{1000}\times1,064 \] \[ = \frac{190\,100\times0,561}{1000}\times1,064 \] \[ = 106,6\text{ g}\times1,064 \approx 113,4\text{ g} \] Eau nécessaire (environ 2,5 × masse de NaOH) : \[ \text{Eau} \approx 2,5 \times 113,4 \approx 284\text{ g} \] Masse totale prévue : 900 g d’huiles + 113,4 g NaOH + 284 g eau = 1 297,4 g. Pour obtenir exactement 1 kg de savon fini, on réduit proportionnellement les huiles à 693 g (en conservant le même ratio) et on ajuste l’eau et la NaOH en conséquence. > **> Astuce** : Noter les valeurs dans un tableau de suivi de lot pour assurer la traçabilité. ### G. Tableau récapitulatif (formule à froid – 1 kg) | Phase | Masse (g) | % du total | |-------|-----------|------------| | Huiles (palme/coco/karité) | 620 | 62,0 | | NaOH | 98,0 | 9,8 | | Eau | 282 | 28,2 | | **Total** | **1 000** | **100** | --- ## II. Formulation du savon en morceaux à chaud ### A. Principe de la saponification à chaud Contrairement au procédé à froid, la saponification à chaud implique un apport de chaleur (80‑90 °C) qui accélère la réaction, permettant une complète conversion des triglycérides en savon en 1‑2 h. La chaleur favorise également l’évaporation de l’excès d’eau, réduisant le temps de cure à quelques jours. > **> Définition** : *Cure* = période de maturation où le savon poursuit lentement la saponimentation et perd l’excès d’eau, augmentant sa dureté et sa qualité moussante. ### B. Avantages spécifiques - Temps de production réduit (journée complète au lieu de semaines). - Meilleure incorporation d’additifs sensibles à la chaleur (parfums, huiles essentielles) lorsqu’ils sont ajoutés en fin de cuisson. - Possibilité de récupérer la glycérine produite (en la laissant dans le savon ou en la séparant pour d’autres usages). ### C. Matières premières Les mêmes huiles que pour le procédé à froid sont utilisées. La quantité d’eau est généralement réduite (1,5 × masse de NaOH) car une partie s’évapore durant la cuisson. ### D. Procédé pas à pas 1. **Pesée** : Comme pour le froid, calculer la NaOH avec le même SAP, mais prévoir un surgras de 4‑6 %. 2. **Lessive** : Dissoudre la NaOH dans l’eau (température ~80 °C), laisser refroidir à 50‑55 °C. 3. **Fonte des huiles** : Chauffer les huiles à 50‑55 °C dans une cuve en inox équipée d’un agitateur. 4. **Mélange** : Verser la lessive sur les huiles à 50‑55 °C, mixer jusqu’à obtenir une émulsion homogène. 5. **Cuisson** : Augmenter la température à 85‑90 °C et maintenir sous agitation lente pendant 60‑90 min. Contrôler régulièrement la texture : le mélange passe d’une pâte liquide à une pâte épaisse qui se détache des parois (phase de « gel complet »). 6. **Vérification du pH** : Prélever un petit échantillon, le diluer dans de l’eau distillée et mesurer le pH (doit être entre 8 et 10). Un pH >10 indique un excès d’alcalin ; ajouter alors une petite quantité d’acide citrique dilué pour neutraliser. 7. **Ajout des additifs** : En fin de cuisson (température <70 °C), incorporer parfum, couleur, exfoliant ou glycérine (si on veut un savon plus hydratant). 8. **Moulage** : Verser immédiatement dans les moules (souvent en métal ou en silicone) et tapoter pour éliminer les bulles d’air. 9. **Refroidissement** : Laisser refroidir à température ambiante, puis démouler après 2‑4 h. 10. **Séchage court** : Placer les barres sur une grille pendant 24‑48 h pour permettre l’évaporation résiduelle d’eau avant l’emballage. ### E. Sécurité spécifique - Risque de projections de matière chaude : utiliser un écran facial ou une visière en plus des lunettes. - Surveillance constante de la température pour éviter la décomposition des huiles (fumées, odeur de brûlé). - En cas de débordement, éteindre la source de chaleur et couvrir la cuve avec un couvercle résistant à la chaleur. ### F. Exemple chiffré (même formule que précédemment, 1 kg) En raison de l’évaporation, on réduit l’eau à 1,5 × masse de NaOH. - NaOH calculée précédemment : 98,0 g (pour 1 kg de savon fini). - Eau : 1,5 × 98,0 = 147 g. - Huiles : 620 g (même proportion). Masse totale avant cuisson : 620 + 98 + 147 = 865 g. Lors de la cuisson, environ 130 g d’eau s’évaporent, laissant environ 735 g de savon humide ; après séchage de 24 h, on obtient près de 1 kg de savon fini (la différence étant compensée par la rétention de glycérine et de l’excès de gras). > **> Point clé** : La quantité d’eau ajoutée est fonction du taux d’évaporation attendu (environ 30‑35 % de l’eau initiale). ### G. Tableau comparatif – À froid vs À chaud | Critère | À froid | À chaud | |---------|---------|---------| | Température de réaction | 20‑30 °C (ambiante) | 80‑90 °C | | Durée de saponification | 24‑48 h (gel) + 4‑6 semaines cure | 1‑2 h de cuisson + 24‑48 h séchage | | Temps de cure total | 4‑6 semaines | 3‑5 jours | | Conservation des insaturations | élevée | modérée (légère dégradation possible) | | Facilité d’ajout de parfums sensibles | à la trace (température basse) | en fin de cuisson (température <70 °C) | | Énergie consommée | faible (mixeur uniquement) | moyenne (chauffage de la cuve) | | Rendement glycérine | retenue dans le savon | peut être séparée ou retenue | --- ## III. Formulation du savon liquide ### A. Principe de la saponification à la potasse Le savon liquide (souvent appelé savon de Castille lorsqu’il est à base d’huile d’olive) résulte de la saponification des triglycérides avec de l’hydroxyde de potassium (KOH). Le produit obtenu est un sel d’acide gras soluble dans l’eau, donnant une solution visqueuse pouvant être épaissie ou parfumée. > **> Définition** : *Savon liquide* = solution aqueuse de sels d’acides gras potassiques, généralement à 20‑40 % de matière active, utilisée pour le lavage des mains, du linge ou des surfaces. ### B. Matières premières | Composant | Rôle | Exemple local | |-----------|------|---------------| | Huile d’olive | Base douce, bonne mousse | Olea europaea (importée ou locale) | | Huile de coco | Augmente le pouvoir moussant | Cocos nucifera | | Potasse caustique (KOH) | Alcalin nécessaire | Pellets 85 % pureté | | Eau déminéralisée | Solvant de la KOH | Eau filtrée | | Glycérine végétale (facultatif) | Agent humectant, améliore la texture | Issue de la saponification | | Épaississant (sel, gomme xanthane) | Augmente la viscosité | NaCl (5‑10 g/L) ou gomme xanthane (0,2‑0,5 %) | | Parfum / conservateur | Personnalisation et stabilité | Huile essentielle de lavande, benzoate de sodium | ### C. Calcul de la quantité de KOH Le SAP KOH (mg KOH/g d’huile) est similaire au SAP NaOH mais avec un facteur de conversion différent (1 mg KOH = 1 mg KOH, pas de conversion). **Formule** : \[ \text{KOH (g)} = \frac{\sum (m_i \times \text{SAP}_i)}{1000} \] On prévoit généralement un **surgras** de 2‑4 % pour éviter un excès d’alcalin qui rendrait le savon irritant. ### D. Procédé pas à pas 1. **Pesée** : Calculer la KOH nécessaire selon la formule ci‑dessus, préparer l’eau (masse environ 2,5 × masse de KOH). 2. **Lessive potassique** : Verser lentement la KOH dans l’eau froide tout en remuant (la température monte à ~70‑80 °C). Laisser refroidir à 45‑50 °C. 3. **Chauffage des huiles** : Faire fondre les huiles à 45‑50 °C dans une cuve inox équipée d’un agitateur. 4. **Mélange** : Verser la lessive refroidie sur les huiles à 45‑50 °C, mixer jusqu’à obtenir une émulsion homogène (pas de trace visible, mais une légère opalescence). 5. **Cuisson** : Porter la température à 85‑90 °C et maintenir sous agitation lente pendant 2‑3 h. La mixture passe d’une phase huileuse à une phase gelée puis à un liquide clair lorsqu’elle est complètement saponifiée. 6. **Contrôle du pH** : Diluer 1 g de savon dans 10 mL d’eau distillée, mesurer le pH (doit être entre 9 et 10,5). Un pH >11 indique excès de KOH ; ajouter alors une solution d’acide citrique (10 % w/v) jusqu’à atteindre le pH cible. 7. **Dilution** : Ajouter de l’eau chaude (≈ 80 °C) pour atteindre la concentration désirée (ex. 30 % de matière active). 8. **Épaississement** : Incorporer le sel dissous ou la gomme xanthane préalablement hydratée, mixer jusqu’à obtenir la viscosité voulue (mesurée avec un viscosimètre Brookfield ou simplement par écoulement). 9. **Ajout des additifs** : Parfum, conservateur, glycérine (si non déjà présent) à température <40 °C. 10. **Conditionnement** : Filtrer éventuellement à travers un tamis de 200 µm, puis remplir des bouteilles PET ou des bidons de 5 L, étiqueter avec la composition, le pH, la date de fabrication et les précautions d’emploi. ### E. Sécurité et hygiène - La KOH est fortement corrosive ; porter gants nitrile, lunettes de protection, masque à filtration et tablier imperméable. - Effectuer la dissolution de la KOH dans un récipient résistant à la chaleur, sous hotte ou ventilation locale. - En cas de contact avec la peau, rincer immédiatement avec abondante eau pendant au moins 15 min et consulter un médecin. - Stocker la KOH dans un contenant hermétique, étiqueté, séparé des acides et des matières organiques. - Les déchets alcalins (eau de rinçage) doivent être neutralisés avec un acide faible (vinaigre) avant rejet dans le réseau d’assainissement, conformément à la réglementation camerounaise sur les eaux usées. ### F. Exemple chiffré (savon liquide – 1 L, 30 % matière active) Choix d’huiles : 500 g d’huile d’olive (SAP = 190) + 500 g d’huile de coco (SAP = 253). \[ \text{KOH} = \frac{(500\times190 + 500\times253)}{1000} = \frac{95\,000 + 126\,500}{1000} = 221,5\text{ g} \] Surgras de 3 % → réduire la KOH de 3 % : \[ \text{KOH réel} = 221,5 \times 0,97 \approx 215\text{ g} \] Eau pour la lessive : 2,5 × 215 ≈ 538 g. Après cuisson, on obtient environ 800 g de pâte savonneuse. Pour atteindre 1 L de produit final à 30 % matière active, on ajoute de l’eau jusqu’à 1 000 g total, soit environ 200 g d’eau de dilution. On ajoute ensuite 5 g de sel (0,5 % w/v) pour épaissir, 2 g de glycérine, 5 g de parfum et 2 g de benzoate de sodium comme conservateur. > **> Astuce** : Noter la densité du produit fini (≈1,02 g/mL) pour ajuster le remplissage des bouteilles. ### G. Tableau récapitulatif (formule liquide – 1 L) | Composant | Masse (g) | % du total | |-----------|-----------|------------| | Huile d’olive | 500 | 50,0 | | Huile de coco | 500 | 50,0 | | KOH | 215 | 21,5 | | Eau (lessive + dilution) | 738 | 73,8 | | Sel (épaississant) | 5 | 0,5 | | Glycérine | 2 | 0,2 | | Parfum | 5 | 0,5 | | Conservateur | 2 | 0,2 | | **Total** | **1 000** | **100** | --- ## Synthèse du chapitre - **Saponification à froid** : réaction lente à température ambiante, nécessite une cure de 4‑6 semaines, préserve les qualités des huiles, procédé économique en énergie. - **Saponification à chaud** : réaction accélérée à 80‑90 °C, temps de cure réduit à quelques jours, permet une meilleure incorporation d’additifs thermosensibles. - **Saponification liquide (potasse)** : produit un savon soluble, nécessite un contrôle précis du pH (9‑10,5) et souvent une étape d’épaississement ou de neutralisation. - **Calculs de dosage** : utilisation du SAP (NaOH ou KOH) avec prise en compte du surgras (2‑8 %). - **Sécurité** : port d’EPI obligatoire, ventilation, gestion des déchets alcalins, étiquetage clair des produits. - **Contrôle qualité** : mesure du pH, vérification de la dureté (pour les morceaux) ou de la viscosité (pour le liquide), test de mousse et de stabilité. - **Documentation** : fiche de lot, traçabilité des matières premières, respect des normes camerounaises (arrêté ministériel sur les produits d’hygiène). --- ## Glossaire | Terme | Définition | |-------|------------| | **Saponification** | Réaction d’hydrolyse alcaline des esters (triglycérides) produisant du savon (sel d’acide gras) et de la glycérine. | | **SAP (Saponification Value)** | Quantité de milligrammes de KOH (ou NaOH après conversion) nécessaires pour saponifier 1 g d’huile. | | **Trace** | État du mélange huile‑lessive où le savon commence à épaissir et laisse une marque superficielle lorsqu’on le remoue. | | **Cure** | Période de maturation du savon où il poursuit lentement la saponimentation, perd l’excès d’eau et acquiert dureté et qualité moussante. | | **Surgras** | Pourcentage d’huile non saponifiée volontairement laissé dans le savon pour améliorer ses propriétés émollientes. | | **Lessive** | Solution aqueuse d’hydroxyde de sodium (NaOH) ou de potassium (KOH) utilisée pour la saponification. | | **Viscosité** | Résistance d’un fluide à l’écoulement ; mesure de l’épaisseur du savon liquide. | | **pH** | Mesure de l’acidité ou de l’alcalinité d’une solution ; pour les savons, valeurs usuelles entre 8 et 11. | | **Glycérine** | Sous‑produit de la saponification, agent humectant qui améliore la douceur du savon. | | **Épaississant** | Substance (sel, gomme xanthane) ajoutée pour augmenter la viscosité d’un savon liquide. | | **Conservateur** | Additif (ex. benzoate de sodium) qui inhibe la croissance microbienne dans les produits aqueux. | | **FDS (Fiche de Données de Sécurité)** | Document décrivant les dangers, les précautions d’emploi et les mesures d’urgence liées à un produit chimique. | --- ## Exercices d'application corrigés ### Exercice 1 – Savon en morceaux à froid **Consigne** : Un atelier souhaite produire 2 kg de savon en morceaux à froid avec la formule suivante : 50 % huile de palme, 30 % huile de coco, 20 % beurre de karité. Le surgras souhaité est de 6 %. Calculer les masses d’huiles, de NaOH et d’eau nécessaires. **Corrigé** 1. **Masses d’huiles** (sur 2 kg de savon fini) : - Palme : 0,50 × 2000 g = **1000 g** - Coco : 0,30 × 2000 g = **600 g** - Karité : 0,20 × 2000 g = **400 g** 2. **SAP des huiles** (valeurs usuelles) : - Palme : 196 mg KOH/g - Coco : 253 mg KOH/g - Karité : 179 mg KOH/g 3. **Quantité théorique de NaOH** (sans surgras) : \[ \text{NaOH}_{th} = \frac{(1000\times196 + 600\times253 + 400\times179)\times0,561}{1000} \] \[ = \frac{(196\,000 + 151\,800 + 71\,600)\times0,561}{1000} = \frac{419\,400\times0,561}{1000} = 235,4\text{ g} \] 4. **Application du surgras de 6 %** (on réduit la NaOH de 6 %) : \[ \text{NaOH}_{réel} = 235,4 \times (1-0,06) = 221,3\text{ g} \] 5. **Eau nécessaire** (environ 2,5 × masse de NaOH) : \[ \text{Eau} = 2,5 \times 221,3 \approx 553\text{ g} \] 6. **Vérification de la masse totale** : Huiles = 2000 g, NaOH = 221,3 g, Eau = 553 g → **2774,3 g**. Pour obtenir exactement 2 kg de savon fini, on réduit proportionnellement les huiles à 1440 g (en conservant le même ratio) et on ajuste NaOH et eau en conséquence. *Méthode rapide* : facteur de réduction = 2000 / 2774,3 = 0,720. - Palme : 1000 × 0,720 = 720 g - Coco : 600 × 0,720 = 432 g - Karité : 400 × 0,720 = 288 g - NaOH : 221,3 × 0,720 ≈ 159 g - Eau : 553 × 0,720 ≈ 398 g **Résultat final** : 720 g palme, 432 g coco, 288 g karité, 159 g NaOH, 398 g eau. --- ### Exercice 2 – Savon liquide (potasse) **Consigne** : Préparer 750 mL de savon liquide à 25 % de matière active, à partir d’un mélange d’huiles : 60 % huile d’olive, 40 % huile de coco. Le surgras souhaité est de 3 %. Déterminer les masses de KOH, d’eau (lessive + dilution), de sel (épaississant) et de glycérine nécessaires. **Corrigé** 1. **Masse totale visée** : densité approximative du savon liquide ≈ 1,02 g/mL → 750 mL ≈ 765 g de produit fini. 2. **Matière active souhaitée** : 25 % de 765 g = **191,3 g** de savon pur (sels d’acide gras potassiques). 3. **Masses d’huiles** (on part du principe que la matière active provient presque entièrement des huiles saponifiées) : - Huile d’olive : 0,60 × 765 g = **459 g** - Huile de coco : 0,40 × 765 g = **306 g** 4. **SAP des huiles** : - Olive : 190 mg KOH/g - Coco : 253 mg KOH/g 5. **KOH théorique** (sans surgras) : \[ \text{KOH}_{th} = \frac{(459\times190 + 306\times253)}{1000} = \frac{87\,210 + 77\,418}{1000} = 164,6\text{ g} \] 6. **Application du surgras de 3 %** (on réduit la KOH de 3 %) : \[ \text{KOH}_{réel} = 164,6 \times 0,97 = 159,7\text{ g} \] 7. **Eau pour la lessive** (environ 2,5 × masse de KOH) : \[ \text{Eau}_{lessive} = 2,5 \times 159,7 \approx 399\text{ g} \] 8. **Masse de pâte après cuisson** (huiles + KOH + eau) : \[ 459 + 306 + 159,7 + 399 = 1\,323,7\text{ g} \] 9. **Dilution pour atteindre 25 % de matière active** : On veut que la matière active (sels d’acide gras) représente 25 % du produit final. La matière active théorique ≈ masse d’huiles (car chaque gramme d’huile donne environ 1 g de savon après saponification, perte de la partie glycéryl négligeable pour ce calcul). Donc matière active ≈ 459 + 306 = 765 g. Pour obtenir 25 % dans le produit final, la masse totale doit être : \[ M_{totale} = \frac{765}{0,25} = 3060\text{ g} \] Comme nous avons déjà 1 323,7 g de pâte, il faut ajouter de l’eau de dilution : \[ \text{Eau}_{dilution} = 3060 - 1323,7 = 1736,3\text{ g} \] Cette eau sera ajoutée chaude après la cuisson. 10. **Épaississant (sel)** : on ajoute généralement 0,5 % w/v du produit final. \[ \text{Sel} = 0,005 \times 3060 = 15,3\text{ g} \] 11. **Glycérine** : on peut ajouter 2 % w/v pour améliorer la douceur. \[ \text{Glycérine} = 0,02 \times 3060 = 61,2\text{ g} \] 12. **Vérification de la masse finale** : - Huiles : 765 g - KOH : 159,7 g - Eau lessive : 399 g - Eau dilution : 1736,3 g - Sel : 15,3 g - Glycérine : 61,2 g - **Total** ≈ 3136,5 g (légèrement au‑dessus de 3060 g à cause des arrondis ; on peut réduire l’eau de dilution de ~70 g pour atteindre exactement 3060 g). **Résultat pratique** : préparer une lessive avec 159,7 g de KOH dans 399 g d’eau, chauffer les huiles à 45‑50 °C, mélanger, cuire à 85‑90 °C pendant 2‑3 h, vérifier le pH (9‑10,5), diluer avec 1 666 g d’eau chaude (au lieu de 1736,3 g après ajustement), ajouter 15 g de sel et 60 g de glycérine, parfumer, conditionner. --- ## Erreurs fréquentes et règles de sécurité | N° | Erreur fréquente | Conséquence | Règle de prévention / bonne pratique | |----|------------------|-------------|--------------------------------------| | 1 | **Oublier de porter des lunettes de protection lors de la manipulation de la NaOH/KOH** | Projection pouvant causer des brûlures oculaires graves. | Toujours porter des lunettes de sécurité (ou un écran facial) avant d’ouvrir le récipient d’alcalin. | | 2 | **Ajouter la NaOH directement dans l’eau chaude sans refroidir** | Risque de projection violente et de dégagement de chaleur excessive pouvant provoquer des éclaboussures. | Verser lentement la NaOH dans l’eau froide (ou à température ambiante) tout en remuant ; laisser la solution chauffer naturellement puis refroidir avant usage. | | 3 | **Ne pas vérifier le pH après la cuisson du savon liquide** | Produit trop alcalin (pH > 11) irritant pour la peau ou trop acide (pH < 8) inefficace. | Mesurer le pH d’un échantillon dilué (1 g dans 10 mL d’eau) et corriger avec une solution d’acide citrique ou une petite quantité de KOH si nécessaire. | | 4 | **Utiliser un récipient en aluminium pour la lessive** | Réaction de l’aluminium avec la NaOH/KOH produisant de l’hydrogène gazeux et pouvant endommager le récipient. | Employer exclusivement des récipients en acier inoxydable, en verre borosilicate ou en polypropylène résistant aux alcalins. | | 5 | **Négliger l’étiquetage des produits finis** | Risque d’utilisation inadéquate (ex. confusion entre savon ménager et savon industriel) et non‑conformité aux réglementations. | Étiqueter chaque lot avec : nom du produit, date de fabrication, pourcentage de matière active, pH, précautions d’emploi, numéro de lot. | | 6 | **Stocker la NaOH/KOH près d’acides ou de matières organiques** | Risque de réaction exothermique, dégagement de gaz toxiques ou d’incendie. | Stocker les alcalins dans un armoire ventilée, séparée des acides, des solvants et des matières combustibles, conformément aux normes de stockage des produits dangereux (Arrêté ministériel n° 001/MINESEC du 12/03/2022). | --- *Fin du cours.*