S13 – Exploitation du TP savon 📝⚓︎
pH – Propriétés – Structure – Usage
Après avoir fabriqué un savon en TP, il faut maintenant analyser les résultats, interpréter les mesures et rédiger une exploitation scientifique structurée. Cette compétence est indispensable à l'épreuve E2.
🎯 Objectifs de la séance⚓︎
À l'issue de cette séance, vous serez capables de :
- interpréter la mesure du pH d'un savon,
- expliquer pourquoi le savon a un pH alcalin,
- relier la structure chimique du savon à ses propriétés lavantes et ses limites,
- identifier les familles fonctionnelles impliquées dans la saponification,
- comparer des formules INCI de savons (industriel vs artisanal),
- rédiger une exploitation structurée (introduction → résultats → interprétation → conclusion).
📎 Documents supports⚓︎
📄 Document 1 – Résultats du TP (S12)⚓︎
| Paramètre | Résultat attendu | Vos résultats |
|---|---|---|
| Aspect du savon après cure | Solide, couleur crème-beige | |
| Consistance | Ferme, se coupe au couteau | |
| Odeur | Légère, huile d'olive | |
| pH (dilution 1 % dans l'eau) | 9 à 10 | |
| Mousse au frottement | Oui, mousse fine |
Rappel : le pH de la peau est de 5,5 (légèrement acide).
📄 Document 2 – Du triglycéride au savon : les familles fonctionnelles⚓︎
| Molécule | Formule générale | Famille fonctionnelle | Rôle dans la saponification |
|---|---|---|---|
| Triglycéride |  |
Ester | Réactif (corps gras) |
| Soude | NaOH | Base forte | Réactif |
| Savon |  |
Carboxylate (sel d'acide carboxylique) | Produit principal |
| Glycérol | HOCH₂-CHOH-CH₂OH | Triol (polyol, 3 fonctions alcool) | Sous-produit |
Pourquoi le savon est basique : le savon est le sel d'un acide faible (l'acide gras R-COOH) et d'une base forte (NaOH). En solution aqueuse, l'ion carboxylate R-COO⁻ capte un proton H⁺ de l'eau, ce qui libère des ions OH⁻ → pH > 7.
📄 Document 3 – Les 3 étapes du pouvoir lavant⚓︎
| Étape | Ce qui se passe | Rôle de la structure amphiphile |
|---|---|---|
| 1 | Le savon forme des micelles dans l'eau (au-dessus de la CMC) | Têtes hydrophiles vers l'eau, queues lipophiles au centre |
| 2 | Les micelles entourent la salissure grasse | Les queues lipophiles s'immergent dans la graisse |
| 3 | La salissure est emportée dans l'eau de rinçage | Les têtes hydrophiles rendent l'ensemble soluble dans l'eau |
📄 Document 4 – Comparaison de 3 formules INCI de savons⚓︎
Savon A – Savon industriel classique (Lane Paris)
Sodium Tallowate, Sodium Cocoate, Aqua, Glycerin, Parfum,
Sodium Chloride, Titanium Dioxide, Tetrasodium Etidronate
Savon B – Savon artisanal bio (En Douce Heure, saponification à froid)
Sodium Olivate, Sodium Cocoate, Glycerin, Aqua,
Sodium Shea Butterate, Avena Sativa Kernel Flour
Savon C – Savon bio industriel (N-Ki)
Sodium Palmate, Sodium Palm Kernelate, Rosmarinus Leaf Aqua,
Dehydroacetic Acid, Benzyl Alcohol, Parfum, Glycerin,
Sodium Chloride, Tocopherol, Citric Acid, Linalool, Limonene
📄 Document 5 – Additifs fréquents dans les savons⚓︎
| Additif (INCI) | Rôle | Exemple |
|---|---|---|
| Tetrasodium Etidronate / Tetrasodium EDTA | Agent chélateur : piège Ca²⁺ et Mg²⁺ pour éviter la précipitation du savon en eau dure | Savon A |
| Titanium Dioxide | Colorant (opacifiant blanc) | Savon A |
| Tocopherol | Antioxydant (vitamine E) : protège les huiles de l'oxydation | Savon C |
| Sodium Chloride | Agent de texture (durcisseur) | Savons A, C |
| Linalool, Limonene | Allergènes à déclaration obligatoire (issus du parfum) | Savon C |
| Dehydroacetic Acid, Benzyl Alcohol | Conservateurs | Savon C |
| Avena Sativa Kernel Flour | Actif (farine d'avoine, apaisant) | Savon B |
TRONC COMMUN⚓︎
🧠 Travail 1 – Mesure et interprétation du pH⚓︎
a) Reportez votre mesure de pH dans le Document 1. Si la mesure n'a pas été faite, utilisez la valeur de référence : pH = 9,5.
b) Le pH de votre savon est-il acide, neutre ou basique ? Justifiez.
c) Complétez :
Le savon est basique car c'est le sel d'un acide .......................... (l'acide gras) et d'une base .......................... (NaOH). En solution, l'ion .......................... capte un H⁺ de l'eau → libération d'ions .......................... → pH > 7.
d) Le pH de la peau est de 5,5. Calculez l'écart de pH entre votre savon et la peau :
Écart = .......... – .......... = ..........
e) Quelles conséquences cet écart peut-il avoir pour la peau lors d'un usage fréquent ?
📘 Travail 2 – Structure et pouvoir lavant⚓︎
a) Identifiez la famille fonctionnelle de chaque molécule :
| Molécule | Famille fonctionnelle |
|---|---|
| Triglycéride (corps gras) | |
| Savon (R-COO⁻ Na⁺) | |
| Glycérol (3 × OH) |
b) Pourquoi le savon est-il un tensioactif ? Identifiez sa partie hydrophile et sa partie lipophile.
c) Décrivez les 3 étapes du pouvoir lavant du savon (Document 3) :
Étape 1 :
Étape 2 :
Étape 3 :
🔬 Travail 3 – Comparaison des formules INCI (Documents 4 et 5)⚓︎
a) Pour chaque savon, identifiez le(s) savon(s) (carboxylates de sodium) présents :
| Savon A | Savon B | Savon C | |
|---|---|---|---|
| Savon(s) INCI | |||
| Origine des huiles |
b) Le Tetrasodium Etidronate (Savon A) est un agent chélateur. Quel problème résout-il ?
c) Le Savon B (artisanal, à froid) contient de la glycérine mais pas de conservateur. Pourquoi ?
d) Quels allergènes sont déclarés dans le Savon C ? D'où proviennent-ils ?
e) Votre savon fabriqué en TP (S12) ressemble-t-il davantage au Savon A, B ou C ? Justifiez en 2-3 lignes.
TD DIFFÉRENCIÉ – Rédiger une exploitation structurée⚓︎
Choisissez votre niveau :
⭐ Niveau 1 – Guidé : textes à trous + plan fourni
⭐⭐ Niveau 2 – Standard : exploitation structurée guidée (6-8 lignes)
⭐⭐⭐ Niveau 3 – Expert : exploitation complète type E2 (8-10 lignes)
⭐ Niveau 1 – Guidé⚓︎
a) Complétez le bilan du TP :
Le savon fabriqué par saponification à froid est un savon .......................... à .......................... %. Il contient du .......................... (carboxylate de sodium), de la .......................... (humectant) et des huiles non saponifiées.
b) Le pH mesuré est de .......... . Ce pH est .......................... (acide / basique). Le pH de la peau est de .......... . L'écart est de .......... unités.
c) Cet écart de pH peut provoquer :
☐ Hydratation de la peau ☐ Altération du film hydrolipidique ☐ Sécheresse et tiraillements ☐ Aucun effet
d) Le savon fabriqué est-il adapté à un usage quotidien sur peau sensible ?
☐ Oui ☐ Non
Complétez : Le savon n'est pas adapté car son pH .......................... est trop éloigné du pH de la .......................... . Pour les peaux sensibles, un .......................... (savon sans savon) serait plus adapté.
⭐⭐ Niveau 2 – Standard⚓︎
Rédigez une exploitation structurée du TP savon (6-8 lignes) en suivant le plan :
Introduction (1-2 lignes) : qu'avez-vous fabriqué ? Par quelle méthode ?
Résultats (1-2 lignes) : aspect, pH mesuré, mousse.
Interprétation (2-3 lignes) : pourquoi le pH est alcalin ? Quelles conséquences pour la peau ?
Conclusion (1-2 lignes) : le savon est-il cohérent avec un usage quotidien ? Quelle alternative pour peau sensible ?
⭐⭐⭐ Niveau 3 – Expert⚓︎
Rédigez une exploitation complète type E2 (8-10 lignes) qui :
- présente le produit fabriqué (savon surgras, méthode à froid, composition),
- analyse les résultats (pH, aspect, mousse),
- interprète le pH alcalin (lien structure chimique R-COO⁻ + acide faible/base forte),
- compare votre savon avec les 3 formules INCI du Document 4 (similitudes, différences, additifs),
- conclut sur les avantages et limites du savon artisanal vs industriel, et recommande une alternative pour les peaux sensibles.
Mots obligatoires : carboxylate, pH alcalin, film hydrolipidique, glycérine, surgras, syndet, micelles
Fiches méthode utiles :
🧾 Trace écrite – À compléter⚓︎
Familles fonctionnelles dans la saponification :
| Molécule | Famille |
|---|---|
| Triglycéride | .......... |
| Savon | .......... |
| Glycérol | .......... |
Pourquoi le savon est basique :
Pouvoir lavant :
Limites du savon :
Règle d'or :
Interpréter des résultats, c'est donner du .......................... à une mesure en la reliant à des .......................... scientifiques.
🔗 Pour la suite⚓︎
Cette séance clôture le bloc 1. La prochaine séance sera l'évaluation finale portant sur l'ensemble des notions S01-S13.