(4) Préparation d’un savon

On se propose de reproduire en laboratoire le procédé de fabrication du savon à partir d’une huile alimentaire. Le savon obtenu ne sera pas utilisable tel quel car les étapes de purification sont incomplètement réalisées. En effet, le savon obtenu est caustique, car il contient encore de la soude. Il faudrait réaliser plusieurs étapes de lavage pour le rendre utilisable.

I. Manipulation

1. Dans un ballon de 250 mL, mélanger 20 mL d'huile alimentaire, 20 mL d’éthanol anhydre pour homogénéiser le mélange et 10 mL d’une solution aqueuse de soude à 10 mol.L−1 mesurés à l’éprouvette graduée. 2. Introduire quelques grains de pierre ponce et adapter un réfrigérant à eau sur le ballon. 3. Chauffer doucement le mélange à reflux pendant 30 minutes environ. 4. Refroidir le contenu du ballon à l’aide du robinet, puis le verser rapidement dans un grand bécher contenant environ 250 mL de solution saturée de chlorure de sodium. Un solide jaunâtre surnage : cette opération s’appelle le relargage. 5. Filtrer à vide le contenu du bécher sur un entonnoir Büchner puis sécher le savon entre deux papiers filtre. 6. Pour vérifier que le produit obtenu a une action détergente, prélever un morceau de savon et le mélanger à de l'eau distillée dans un petit bécher. 7. Verser un peu de la phase liquide dans un tube à essais, puis ajouter 3 gouttes d’huile et agiter. 8. Dans un deuxième tube à essais, verser de l'eau distillée, ajouter 3 gouttes d’huile et agiter.

II. Questions

1. Légender le schéma du chauffage à reflux.

2. Quelles précautions doit-on prendre lors de cette expérience ?

3. Expliquer précisément le rôle joué par l’éthanol dans cette manipulation.

4. Pourquoi la manipulation a-t-elle lieu à chaud ?

5. Pourquoi verse-t-on le mélange obtenu dans de l’eau salée ?

6. Écrire la formule semi-développée de l’acide laurique (acide gras saturé à chaîne linéaire de formule  C₁₁H₂₃−COOH). En déduire la formule semi-développée du triester du glycérol et de l’acide laurique.

7. Écrire l’équation de la réaction de saponification.

8. Identifier les parties hydrophile et lipophile de l’ion carboxylate.

Matériel :

Au bureau :

• gants et lunettes
• pierre ponce
• 1 bouteille d’huile d’arachide
• éthanol à 95 %
• soude à 10 mol/L : 100 mL
• solution saturée de chlorure de sodium : 1 L
• 2 éprouvettes graduées 25 mL
• 1 éprouvette graduée 10 mL
• pompe à vide

par groupe :

• 1 montage de chauffage à reflux : 1 support élévateur, 1 support vertical, 1 pince, 1 noix, 1 chauffe-ballon, 1 ballon de 250 mL, 1 réfrigérant à eau
• 1 grand bécher 500 mL
• 2 petits béchers
• 1 tige de verre
• 1 porte-tubes avec 6 tubes à essais et bouchons
• 1 fiole à vide + entonnoir Büchner + papier filtre circulaire
• 1 pissette d'eau distillée.