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Cosa è il sapone?

Reazione di saponificazione

Il sapone dal punto di vista strettamente chimico è un sale e come tutti i sali è il risultato della reazione fra un acido e una base.

Aldilà di questa definizione che alla maggior parte delle persone non interessa, nello specifico il sapone è il risultato della reazione fra un estere di un acido grasso e una base forte. In altre parole più comprensibili, un olio o un grasso unito a soda caustica (idrossido di sodio) oppure come nel caso dei saponi liquidi potassa caustica (idrossido di potassio).

Il tempo di reazione fra questi due elementi è in genere molto lento a temperatura ordinaria, quindi occorre scaldare il prodotto per un certo lasso di tempo per accelerare la reazione chimica, oppure aspettare un tempo molto lungo dell'ordine dei giorni o se la temperatura ambiente è bassa, di settimane.

Nel sapone solido in genere la reazione si completa con la stagionatura di alcuni mesi, stagionatura che serve anche ad eliminare, per evaporazione, l’acqua in eccesso e rendere il prodotto finale più solido. L’olio/grasso e la base forte devono essere miscelati in una ben precisa proporzione.

Si possono in genere presentare i seguenti casi:

  1. Eccedendo con l’olio si ottiene un sapone che ha al suo interno l’olio che non è stato saponificato e una bassa basicità residua, la base forte il questo caso è stata completamente consumata dalla reazione. L’olio in eccesso viene emulsionato dal sapone stesso che verrà in parte neutralizzato e il sapone sarà meno aggressivo sulla pelle.

  2. Eccedendo con la base forte si otterrà un sapone molto aggressivo con una forte basicità residua (un ph molto alto) e privo di olio libero. Questo è il caso dei saponi da bucato che non devono imbrattare la biancheria con l’olio in eccesso, pena cattivo odore della stessa per ossidazione dell’olio (irrancidimento).

  3. La base forte e l’olio sono in proporzione precisa e, alla fine della reazione, non vi è né base forte in eccesso né olio libero. E’ un caso ideale, riportato solo per completezza, impossibile da ottenere.

Nel dettaglio

Di seguito elencherò le fasi che si susseguono nella reazione di saponificazione.
  1. Si uniscono gli oli e la soluzione caustica (soda/potassa caustica in soluzione acquosa).
  2. Inizialmente le due sostanze, una a base acquosa (la soluzione caustica viene preparata con acqua) e l'olio non si mescolano. Occorre un mixer che in questo caso funge da emulsionatore in quanto quella che andiamo a preparare è una emulsione di acqua in olio.
  3. Si formano delle microparticelle di soluzione caustica nell'olio (la soluzione caustica in questo caso è detta fase dispersa, mentre l'olio è la fase continua), la superficie di contatto fra le due sostanze aumenta e con questo aumenta la velocità della reazione di saponificazione.
  4. In un primo momento le due sostanze tendono a separarsi, quindi occorre emulsionare per un certo periodo.
  5. A questo punto si forma il primo sapone (sali dovuti alla reazione fra un acido grasso e base forte) che è un emulsionante, quindi a questo punto l'emulsione diventa più stabile. Questa è la fase in cui dobbiamo rimescolare con un mixer molto bene perché non vi devono essere separazioni, il buon esito e la velocità della reazione dipendono da questo. Dopo questa fase il prodotto sarà talmente duro che non avremo più la possibilità di rimescolarlo efficacemente.
  6. Per avviare velocemente questo processo si può introdurre del sapone già fatto nell'emulsione per facilitarne la stabilità. Il sapone formatosi aumenta la viscosità dell'emulsione che a questo punto diviene stabile e quindi abbiamo particelle molto piccole (micelle) di soluzione caustica non ancora reagita disperse il olio. Ora non rimane che aspettare che la reazione vada avanti.
I grassi saturi saponificano più rapidamente mentre quelli insaturi e polinsaturi molto più lentamente. Questo significa che in un olio o una miscela di oli i grassi saturi presenti saranno i primi a saponificare, mentre per quelli insaturi e polinsaturi ci vorrà molto più tempo.

Velocità di reazione

Riassumendo, la velocità con cui si svolge la reazione è tanto maggiore, tanto più sono rispettate le seguenti regole:
  • La base forte deve essere aggiunta a quanta meno acqua possibile formando una soluzione molto concentrata.
  • La temperatura deve essere mantenuta alta e prossima alla temperatura di ebollizione dell'acqua, senza tuttavia raggiungerla.
  • Il prodotto formato da olio e soluzione caustica deve essere mescolato il più possibile con un mixer.

Note sul sapone

Non mi stancherò mai di dire che il sapone serve per lavare, non è una cura per nessuna malattia, al massimo può prevenirne alcune dovute alla scarsa igiene personale. C'è chi aggiunge gli oli/grassi più strani al sapone adducendo motivazioni legate all'efficacia nel curare la dermatite piuttosto che la psoriasi, niente di più sbagliato e truffaldino. La reazione di saponificazione annulla tutti i principi attivi di qualsiasi olio/grasso. L'unica eccezione a questo sono le malattie della pelle strettamente legate al pH della stessa come ad esempio i funghi che sono molto sensibile al pH basico, per cui lavandosi con un sapone molto basico potrebbero migliorare.

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