Citrate de sodium et acide citrique dans le savon à froid : doses et ajustement de la soude
Publié le
Share
Réponse courte : dans le savon à froid, la plupart des savonniers utilisent l'acide citrique à 1-2 % du poids des huiles (10 à 20 g par 1 000 g d'huiles) et ajoutent 0,624 g d'hydroxyde de sodium (soude caustique) de plus pour chaque gramme d'acide citrique. Le citrate de sodium s'ajoute à environ 1,3-3,9 % du poids des huiles et ne demande aucune soude supplémentaire.
Les deux ingrédients finissent par faire le même travail dans le pain de savon. L'acide citrique réagit avec la soude pour former du citrate de sodium, et le citrate est un chélatant : il capte le calcium et le magnésium de l'eau dure, responsables des dépôts de savon collants, ainsi que les traces de métaux associées aux taches orangées de rancissement. La différence, c'est le calcul de la soude. Ce guide donne les doses, la formule d'ajustement et un exemple complet sur 1 000 g.
Combien d'acide citrique ou de citrate de sodium par 1 000 g d'huiles?
Additif
Dose typique (% du poids des huiles)
Par 1 000 g d'huiles
NaOH supplémentaire
Acide citrique (anhydre)
1-2 % (plage observée : 0,1-3 %)
10 à 20 g
0,624 g par g d'acide citrique
Citrate de sodium
1,3-3,9 %
13 à 39 g
Aucun
Citrate de potassium (pour comparer)
1,6-4,8 %
16 à 48 g
Aucun
Prenez le haut de chaque plage pour une eau dure, le bas pour une eau douce. La dose la plus faible d'acide citrique, autour de 0,1 %, est celle citée pour protéger contre le rancissement seulement; la plage de 1-3 % vise aussi les dépôts de savon. Au-delà d'environ 2 % d'acide citrique, certains savonniers voient apparaître une couche de fins cristaux blancs de citrate sur les pains en vieillissant. Ils partent au lavage, mais ce n'est pas joli.
Combien de soude l'acide citrique consomme-t-il?
L'acide citrique a trois groupes acides : une molécule neutralise trois molécules d'hydroxyde de sodium. Avec des masses molaires de 192,12 g/mol pour l'acide citrique anhydre et de 40,00 g/mol pour le NaOH, le ratio est de 3 × 40,00 ÷ 192,12 = 0,624 g de NaOH par gramme d'acide citrique. Pour un savon à l'hydroxyde de potassium, c'est 0,842 g de KOH par gramme.
Si vous sautez l'ajustement, l'acide citrique consomme de la soude destinée aux huiles, et votre surgraissage augmente d'une quantité que vous n'aviez pas prévue. La formule est simple :
NaOH total (g) = NaOH donné par votre calculateur de savon + NaOH supplémentaire
Le facteur 0,624 vaut pour l'acide citrique anhydre. La forme monohydratée contient de l'eau; elle neutralise donc un peu moins de soude par gramme (environ 0,571 g de NaOH par gramme, d'après sa masse molaire de 210,14 g/mol).
Exemple complet : 1 000 g d'huiles
Passez votre recette dans un calculateur de soude. Disons qu'il demande 140 g de NaOH au surgraissage choisi (votre chiffre sera différent).
Choisissez 2 % d'acide citrique : 1 000 g × 2 ÷ 100 = 20 g d'acide citrique.
Soude supplémentaire : 20 g × 0,624 = 12,5 g de NaOH.
Soude totale : 140 g + 12,5 g = 152,5 g de NaOH.
Avec du citrate de sodium, vous ajouteriez simplement 13 à 39 g à la recette en gardant la soude à 140 g. Notez que notre citrate de sodium est la forme dihydratée : il contient de l'eau de cristallisation et donc environ 12 % moins de citrate par gramme que le citrate de sodium anhydre (294,10 vs 258,07 g/mol). Visez le milieu de la plage et ajustez à partir de là.
Quelles sont les règles de sécurité avec la soude?
L'hydroxyde de sodium est corrosif. Le Centre canadien d'hygiène et de sécurité au travail (CCHST) recommande :
Des lunettes de sécurité contre les produits chimiques, avec un écran facial par-dessus s'il y a risque d'éclaboussures;
Des gants de protection (nitrile, néoprène, butyle ou PVC d'une épaisseur suffisante), des manches longues et un tablier;
De verser la soude lentement dans l'eau froide, jamais l'eau sur la soude : le contact avec l'eau dégage de la chaleur et peut éclabousser;
Aucun contenant ni ustensile en aluminium : la soude réagit avec l'aluminium et libère de l'hydrogène. Utilisez de l'acier inoxydable ou un plastique épais adapté.
Travaillez dans un endroit aéré, gardez les enfants et les animaux hors de la pièce, et étiquetez chaque contenant.
Comment ajouter l'acide citrique ou le citrate de sodium à la recette?
Mettez lunettes et gants avant de peser quoi que ce soit.
Pesez l'acide citrique (ou le citrate de sodium) et la soude ajustée séparément.
Dissolvez complètement l'acide citrique dans l'eau à température ambiante qui servira à la solution de soude.
Ajoutez le NaOH lentement dans cette solution en brassant sans arrêt. L'acide et la base réagissent : si le mélange mousse ou bouillonne, arrêtez, continuez de brasser et laissez retomber avant d'en ajouter.
Autre méthode : dissolvez l'acide citrique ou le citrate de sodium dans environ deux fois son poids d'eau et incorporez cette solution aux huiles au mélangeur plongeant avant d'ajouter la solution de soude. C'est la méthode habituelle pour le citrate de sodium.
Continuez avec vos étapes habituelles de savon à froid, moulez et laissez cure comme d'habitude.
Acide citrique ou citrate de sodium : lequel choisir?
L'acide citrique est plus courant dans le garde-manger et sert aussi pour les bombes de bain et le détartrage, mais il demande l'ajustement de soude à chaque fois.
Le citrate de sodium évite le calcul de soude et l'étape qui mousse, donc moins de risque d'erreur, au prix d'une dose un peu plus élevée en poids.
Le jus de citron ou de lime apporte aussi de l'acide citrique (le jus frais en contient environ 5 % en poids), mais sa teneur varie; la poudre est plus facile à doser précisément.
