Pourquoi le savon mousse-t-il ? (1/3)

Et surtout, pourquoi un vrai savon mousse-t-il moins qu’un savon industriel
Difficulté de l’article : Ardue en page 1,
Moyenne en page 2 et Facile en page 3 !

Qu’est-ce que la mousse ? Et les bulles ?

 

PRE-REQUIS :
Pour commencer, nous avons déjà vu ici : Pourquoi le savon lave-t-il 

DEFINITION :
Stricto sensu, la mousse provient d’une émulsion d’air (de gaz) dans l’eau, stabilisée grâce à un tensioactif (ici, le savon).

Revenons aux basiques. D’après le Larousse, « la mousse de savon se forme lorsque des molécules de savon s’accolent les unes aux autres dans l’eau, du fait de leur structure très particulière (une extrémité hydrophile, l’autre hydrophobe). Si l’on agite de l’eau propre, en l’absence de savon, on voit des bulles d’air remonter à la surface et éclater presque aussi vite qu’elles sont apparues.

 

 

Si l’on agite de l’eau savonneuse, les molécules de savon se regroupent et emprisonnent une fine couche d’eau pour fabriquer la paroi d’une bulle de savon. Les bulles d’air sont alors « encapsulées » dans cette paroi qui les empêche d’éclater quand elles remontent à la surface. » (http://www.larousse.fr/encyclopedie/divers/savon/90354, consulté le 30/05/2017).

RAPPEL :
En effet, dans une bulle, les ions carboxylates s’organisent de façon précise et ordonnée. L’eau étant une molécule polaire, les molécules de tensioactifs vont se placer à sa surface. La queue (hydrophobe) est repoussée par l’eau et attirée par l’air alors que la tête (qui est quant à elle hydrophile et soluble dans l’eau) va être attirée par les molécules d’eau. On dit que c’est une molécule Amphiphile (elle possède à la fois un groupe hydrophile et un groupe hydrophobe).

MECANISME :
Dès lors, les molécules de tensioactifs (appelées « surfactants ») vont venir se placer à la surface en périphérie pour entourer la fine pellicule d’eau qui constitue la bulle. Cet agencement contribue à augmenter la cohésion des molécules qui composent l’enveloppe de la bulle de savon ainsi qu’à réduire la tension de surface de la bulle (ou tension superficielle, notion que l’on va développer à la page 2).

C’est la raison pour laquelle le savon, qui est composé principalement de tensioactifs, est utilisé et est nécessaire pour la création de bulles… de savon ! C’est en abaissant la tension superficielle de l’eau des bulles que la bulle peut être stabilisée et, en plus, cela permet d’augmenter la mobilité des molécules dans l’eau, ce qui augmente donc la probabilité de rencontre entre savon et gras.

Illustration de l’organisation des molécules dans une bulle de savon. La bulle se compose d’une fine couche d’eau maintenue entre deux couches de tensioactifs :

ARCHITECTURE de la bulle :
Deux avantages découlent (!) de cette architecture :
– due à la gravitation, l’écoulement de l’eau à la surface de la bulle est ralenti par ces molécules. Les bulles gardent donc leur eau plus longtemps et le film s’amincit plus lentement, ce qui allonge la durée des bulles de savon ;
– et puis, le deuxième effet des molécules de savon intervient lorsque le film d’eau s’est extrêmement aminci : empêcher l’éclatement des bulles. Grâce aux forces électrostatiques, les têtes hydrophiles chargées négativement se repoussent, ce qui retarde l’explosion des bulles et la disparition de la mousse.

Mais attention : le pouvoir lavant d’un savon n’est pas lié à l’apparence des bulles, grosses ou petites. Ce n’est pas la mousse qui lave : la mousse est en fait un effet collatéral des molécules amphiphiles !

De plus, les huiles (qui vont ensuite être saponifiées) n’ont pas toutes les mêmes propriétés moussantes (taille des bulles, durée, densité…) et la composition de ces huiles dans le savon (la formulation par vos artisans-savonniers-mustélidés préférés) va permettre de modeler ce que va donner le savon à l’usage en termes de mousse, de dureté, de caractère détergent plus ou moins fort…

A la page suivante, on vous explique pourquoi
les bulles de savon sont rondes !

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