pH et savons, shampoings et après-shampoings artisanaux (SAF)

[Graillevice]

Je ne suis pas le moins du monde chimiste.
Pensionné, je fabrique depuis 3 ans du savon par saponification à froid en utilisant les calculateurs en ligne dont celui de Mendrulandia.
Récemment, j’ai lu plusieurs articles de dermatologues sur le ph idéal d’un savon de toilette ou cosmétique.
En effet, les savons provenant d’une SAF ( saponification à froid ) sont généralement basiques.
Idéalement, ils devraient être «*neutres pour le peau*» donc aux alentours de pH 6.
Le savon de Marseille monte jusque 10 voire davantage, ce qui lui confère un pouvoir nettoyant important mais agressif pour les peaux sensibles ou abimées.
Idem pour des préparations «*après-shampoing*» qui devraient avoir un pH entre 4,5 et 5,5 pour resserrer les écailles du cheveu et lui restaurer un pH idéal. Contrairement à la peau, le cheveu n’est pas à même de retrouver son pH par lui-même.

Le problème est que je ne sais pas comment mesurer le pH de mes savons ou après-shampoing solides.
J’ai utilisé l’eau savonneuse sur mes mains pour mouiller une bandelette pH ...
Ne riez pas !
J’ai également lu qu’il fallait dissoudre 1 gr du produit à tester dans 99 ml d’eau déminéralisée, préalablement bouillie, et tremper une bandelette pH lorsque la solution se situait autour de 40°C ...
Là, j’ai un souci de compréhension car je me dis que le produit à tester est alors «* dilué*» 100 fois dans la solution aqueuse ce qui ne doit pas donner une mesure correcte du pH ... je vous rappelle que je ne suis pas chimiste

J’ai donc imaginé une façon de faire que je soumets à votre avis critique de chimistes.

J’ai pris 100 ml d’eau en bouteille préalablement bouillie ( pour éliminer le gaz carbonique semble-t-il)
J’ai trempé une bandelette papier pH : la concordance des couleurs avec le référencier donne un pH = 6. Ceci est un bon début puisque c’est le pH renseigné sur la bouteille.
J’ai ajouté 5 gouttes d’acide lactique ( produit acheté sur un site connu de vente de produits cosmétiques ), mélangé au fouet et trempé une deuxième bandelette : pH = 5
J’ai encore ajouté 5 gouttes d’acide lactique, mélangé et mesuré : pH =4

Ma première question de non-chimiste est simple :
Si pour 100 ml d’eau, l’ajout de 10 gouttes d’acide lactique fait baisser le pH de 2 unités, en sera-t-il de même pour un mélange de 100 ml constitué d’alcool cétéarylique, beurre de cacao, huile de ricin, émulsifiant végétal et tensio-actif à base de noix de coco ?
Autrement dit, les 10 gouttes d’acide lactique qui baissent le pH de 100 ml d’eau de 2 points, auront-elles un effet identique ( 2 points ) sur une préparation à base d’autres ingrédients liquides? Et le résultat sera-t-il identique, une fois le mélange refroidi et durci

Ma deuxième question :
L’acide lactique est-il «*détérioré*» par la chaleur de ma préparation sachant que je l’ajoute dans le mélange au bain-marie autour des 80°C.

Ma dernière question :
Comment mesurer, au moyen de bandelettes pH le produit fini, c’est à dire un savon, shampoing ou après shampoing, devenus solides ?
Comme dit plus haut, suffit-il de mouiller une bandelette avec l’eau savonneuse sur les mains, ou faut-il suivre une procédure stricte du genre 1 gr de savon dans 99 ml d’eau à une température de ...

Je remercie toute personne qui pourra m’apporter le moindre renseignement ou conseil. Je sais que la mesure par bandelette pH a ses limites mais j’espère que ce moyen me permettra malgré tout d’améliorer mes savons sur le point précis du pH.
Je précise que je ne suis pas commerçant et que la partie de ma production artisanale vendue va à une fondation d’aide aux familles d’enfants hospitalisés (Sunchild.be)
D’avance merci pour votre aide.
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[HarleyApril]

Bonjour

Première question.
L'ajout d'acide lactique baissera le pH plus ou moins selon ce qu'il y a dans la solution. Jamais plus que lorsqu'il n'y a rien.
Désolé, on ne peut pas être plus précis faute d'avoir une composition précise du mélange.

Deuxième question.
L'acide lactique ne sera pas détérioré.

Dernière question.
Utilise toujours un même protocole avec des quantités mesurées. Si le protocole que tu proposes correspond à celui usuellement utilisé dans l'industrie cosmétique, c'est parfait.

"production vendue"
Pas sûr que ce soit autorisé. J'ai cru comprendre qu'il fallait avoir un toxicologue pour valider la non dangerosité de la production et un contrôle qualité rigoureux ...

Cordialement

[Graillevice]

Merci pour les réponses HarleyApril.
Si elles ne me donnent pas de solution pratique, elles me confortent dans mes impressions.
1. Je suis donc heureux d’apprendre que l’acide lactique ne baissera pas le pH de ma préparation plus que pour une masse d’eau équivalente.
Mon problème reste complet puisque je ne sais pas mesurer le pH de ma préparation pour la prendre comme point de départ et en corriger le pH.
Deux problèmes qui semblent hors de portée des savonniers artisanaux.
On y reviendra.

2. Que l’acide lactique ne soit pas détérioré par le bain-marie à 80°C est une bonne nouvelle, qui me permettra de l’utiliser lorsque le point 1 sera résolu

Quant au protocole essayé ( 1 gramme de produit dilué dans 99 gr d’eau distillée préalablement bouillie, la mesure du pH par bandelette se faisant à 40°C, ... je l’ai effectivement trouvé sur un site règlementant les mesures de pH de produits solides, de la Communauté européenne.
Comme dit précédemment, je ne suis pas chimiste.
Mais ma logique est la suivante :
J’ai constaté que 5 gouttes d’acide lactique mélangées à 100 ml d’eau, baissaient le pH de cette eau d’environ 1 point de pH ( bandelette papier)
En suivant la procédure de la CE, je serais très surpris qu’en prenant un gramme de cette eau acidifiée pour la mélanger à 99 gr d’eau «*pure*», ma bandelette détecte encore une différence de pH. Il faudrait qu’au départ j’ajoute non pas 5 gouttes à ma préparation de 100ml mais bien 500 gouttes d’acides lactique, soit 14,3 gr ( 35 gouttes = 1 gramme) pour baisser le pH d’un point selon cette procédure et donc un peu plus 17 grammes dans une savonnette de 120 grammes pour baisser le pH de 1 point !!!
Sachant qu’un savon artisanal en SAF possède naturellement un pH variant de 8 à 11, je n’oserais jamais ajouter une telle quantité d’acide lactique pour l’amener à pH 6 voire 7.

Ce qui nous amène naturellement à ta remarque plus que pertinente : «*Pas sûr que ce soit autorisé. J'ai cru comprendre qu'il fallait avoir un toxicologue pour valider la non dangerosité de la production et un contrôle qualité rigoureux ...*»
Effectivement ...
Effectivement, les règles européennes sont loin d’être en place et communes dans le domaine. Comme dans de nombreux domaines d’ailleurs.
En France, j’ai entendu qu’il fallait suivre une formation donnant droit à une agrégation pour fabriquer du savon artisanal destiné à la vente. Les chimistes, les pharmaciens peuvent en fabriquer et des artisans pourraient soumettre leur recette et mode de fabrication à ces deux spécialistes qui en garantiraient l’innocuité.
En Belgique ... et même en cherchant bien, je ne trouve rien de concret. Au mieux, un artisan savonnier pourrait fabriquer du savon sous le contrôle d’un pharmacien qui se porterait garant ... J’ai demandé à mon pharmacien mais immédiatement il n’était pas «*intéressé*».
Dans ce cas, le mot «*intéressé*» revêt plusieurs sens : Le pharmacien était méfiant de cette reconversion chez un retraité, peu au fait du processus de saponification, peu enclin à engager sa responsabilité en cas de souci, et préférant vendre ses propres articles de comptoirs ce qui est légitime.
J’ai tenté de savoir auprès de nombreux artisans savonniers quelles formations, quelles licences, agrégations, déclarations, autorisations, ... ils avaient suivies pour fabriquer et vendre leur produit en toute légalité. Seuls un couple de chimistes français et savonniers bien connus m’a répondu qu’ils avaient la formation et l’accréditation. Les autres semblent travailler dans l’ombre et la discrétion.
Et je reconnais qu’en regardant des vidéos sur youtube, le meilleur côtoie le pire dans le domaine de la saponification artisanale.

Pour qui cela intéresse et qui aimerait savoir comment travaille généralementun artisan savonnier, j’ajouterai ceci :
Fabriquer du savon est chose facile et aisée à comprendre quand on est chimiste :
Il suffit de faire réagir un corps gras ( généralement un mélange d’huiles) avec une solution de soude caustique pour obtenir du savon et de la glycérine intimement mêlés.
Par précaution et pour la raison que les indices de saponification des différentes huiles ne sont qu’approximatifs ( en fonction de l’année, de la région, de l’ensoleillement, de la technique d’extraction de l’huile, ...), ces artisans combinent plusieurs huiles et procèdent par une première réduction de soude ( généralement de 5 à 8 %) pour obtenir un savon sur-gras. Un second «*surgraissage*» est effectué à la «*trace*», lorsque la réaction de l’émulsion de la solution de soude et du mélange des huiles est bien engagé, en ajoutant quelques huiles supplémentaires dont on souhaite que les qualités soient le moins altérées par la réaction en cours.
Le plus gros de la réaction chimique se fait dans les 48 heures, amenant une partie de la préparation à une phase de gel qui monte à environ 70°C. Mais il est communément admis que la réaction de la soude avec les huiles se termine au bout d’une période de 4 à 6 semaines ( appelée maturation). A ce stade, le savon est prêt à l’emploi et n’est plus considéré comme caustique.
A nouveau se pose le problème pour l’artisan «*non-chimiste*» : comment être certain que son produit est réellement inoffensif.
Il peut se baser sur les calculateurs de saponification en ligne ( Mendrulandia, SoapCalc, ...) Ces calculateurs prennent en compte la nature et donc l’indice de saponification de chaque huile, beurre ou corps gras, de la proportion de chacun de ces corps gras dans le mélange, d’autres ingrédients ajoutés comme le sel, le sucre, la cire, la soie, ... pour calculer la quantité de soude pure à utiliser dans la solution pour obtenir une pâte à savon avec le surgraissage final souhaité.
En fait ces calculateurs facilitent le calcul de la quantité de soude et permettent d’éviter les erreurs de calcul.
Ils ont aussi un autre avantage : ils déterminent les caractéristiques du produit fini en fonction de la nature des huiles utilisées. Ces caractéristiques sont la douceur du savon, la qualité de la mousse, la persistance de cette mousse; la dureté du savon, l’efficacité du pouvoir lavant, la solubilité du savon et sa capacité à sécher après l’emploi. Arbitrairement, le site espagnol rapporte ces caractéristiques à une valeur moyenne de 50, En dessous, c’est moins lavant, mousseux, ... au-dessus, c’est plus. Le site anglais utilise des fourchettes de valeurs différentes qui rappellent étrangement leur monnaie et que seul un natif est à même d’utiliser.
Ceci est pratique lorsque l’on souhaite fabriquer du savon «*sur mesure*» : j’habite une région où l’eau de distribution est dure, j’ai une peau sèche, je me lave souvent les mains qui ne sont pas vraiment sales, ... On choisit donc les huiles pour modifier le savon en fonction de l’usage, de la saison, des particularités de l’utilisateur, du but à atteindre, ...
Le calculateur calcule également la quantité de glycérine produite par la saponification et donne les acides gras en quantités et %tages dans la formule finale.
En effet, les proportions de ces acides gras résultant de la réaction peuvent être intéressants pour certains types de peau ou de problèmes dermatologiques et le choix de certaines huiles devient dès lors crucial.
Je termine avec les substances ajoutées comme par exemple les argiles qui apportent des effets mécaniques, nettoyants ou adoucissants aux propriétés du savons mais aussi les huiles essentielles qui en plus de leurs parfums possèdent des effets thérapeutiques non négligeables ou tout relatifs, les avis divergent beaucoup sur le sujet.

Pourquoi vous raconter tout celà ?
Parce que je crois que la saponification à froid est une activité passionnante et très vaste. Elle reste assez méconnue de tous alors que nos grands-mères fabriquaient couramment leur savon de ménage. Qu’au même titre que la cuisine et la gastronomie, elle peut se faire simplement ou de façon très élaborée. Qu’elle requiert un certain savoir faire et un savoir faire certain. Que certains artisans sont inconscients des dangers de leur «*insouciance*» alors que d’autres prennent toutes les protections possibles.

Il est regrettable qu’il n’existe un «*Hervé This*» de la Saponification à froid pour répondre à toutes les questions que se pose un artisan savonnier, non chimiste mais soucieux de fabrique un bon savon.
Il y a deux ans, j’ai trouvé un livre écrit par un professeur de chimie d’une haute école française sur le sujet de la saponification à froid. Il comportait 200 pages environ. Malgré mon intérêt et ma persévérance je n’ai pas su aller au delà des dix premières. Et je ne suis pas certain qu’il aurait été utile pour la pratique d’un savonnier. Théorie et pratique restent distants en ce domaine.
Je termine en me rappelant ce qu’un certain Rona, assistant des laboratoires de chimie de l’université de Louvain nous disait lors de la préparation de labo : «*N’oubliez jamais qu’entre l’équation sur papier et la réaction dans l’éprouvette, il peut exister un monde de différences et que seule une longue expérience vous permettra de prévoir le produit final*». Quelle déception quand la chimie n’est pas la voie choisie et que l’on a beaucoup de mal à comprendre le processus de fabrication de l’aspirine qui fait l’objet du prochain labo.

Merci aux courageux qui auront lu tout ce qui précède. Et s’il en est un qui peut m’expliquer comment effectuer la mesure du pH d’un savon prêt à l’emploi, en français et sans un équipement hi-tech, je lui ferai parvenir bien volontiers une petite cassette de mes meilleurs produits.

Bonnes fêtes à tous et prenez soins de vous.

[HarleyApril]

Bonsoir

Pour abaisser le pH avec de l'acide lactique, tu peux opérer par approximation successives.
Tu prépares un savon sur une quantité donnée. Tu mesures le pH (en dissolvant 1g dans 99g d'eau). Tu sépares en plusieurs parties. Sur une partie, tu ajoutes une certaine quantité d'acide lactique (je peux te faire un calcul approximatif si tu me donnes ta composition en huiles et en soude). Tu mesures le pH. Si c'est trop bas, tu recommences avec moins d'acide lactique. Si c'est encore trop haut, tu recommences avec plus d'acide lactique.
Ainsi, par itération, tu arriveras au résultat souhaité.

Bonne continuation

[A voir en vidéo sur Futura]

[ecolami]

Bonsoir,
en acidifiant ton savon en dessous de pH 8 tu te retrouve avec une certaine proportion d'acide gras en équilibre avec le savon (>>sel de sodium de l'acide gras)
quand on a un tel mélange il y a un effet tampon de pH qui fait varier lentement le ph si on fait varier les proportions parce que l'acide est faible. Cela doit te faciliter le travail.
Alors que si on fait agir un acide fort (chlorhydrique, par exemple) sur une base forte comme la soude la variation de pH est brusque.
les bandelette pH ont l'avantage d'aspirer la phase aqueuse et de montrer la couleur. Si c'était avec un pH-mètre il y aurait des encrassements de l'électrode de reférence.

[dr.Garou]

La réglementation européenne sur les cosmétique est harmonisée depuis longtemps sous la forme du règlement cosmétique: 1223/2009 CE, dont la dernière mise à jour consolidée est la suivante:

https://eur-lex.europa.eu/legal-cont...R1223-20200501

Si le produit est commercialisé, il doit avoir fait l'objet d'une déclaration auprès du CPNP (le portail cosmétique européen) et avoir fait l'objet d'un DIP (Dossier d'Information Produit) comportant un rapport de sécurité chimique (le DSC) qui doit être réalisé par un expert (médecin, pharmacien, toxicologue, vétérinaire).

[Graillevice]

Merci ... de prendre du temps pour m’aider à trouver une solution à ce souhait.

Voici donc une recette de savon, la n°48, parmi d’autres qui donne un bon savon «*quatre saisons*».
Je l’utilise régulièrement comme base pour en modifier la nature et les proportions des huiles et y ajouter éventuellement des HE florales, estivales, ... pour marquer la saison.
A celui qui voudrait s’essayer à la SAF, je la recommande mais conseille surtout de passer systématiquement par un calculateur pour vérifier la masse de soude et les caractéristiques finales du savon ( Mendrulandia est fort bien fait et vaut de satisfaire sa curiosité sur le sujet même si je ne suis pas du tout d’accord avec ses résultats lors de l’utilisation de cire d’abeille).

Sous le vocable de bon savon, j’entends que ce produit permet de se laver les mains autant de fois que le Covid l’impose (douceur 50,4/50),
qu’il mousse suffisamment avec une eau dure (50,2/50),
une mousse faite de bulles durables (50,9/50),
nettoie sans être un détergent (50,5/50),
qu’il laisse un film gras protecteur sur la peau pour limiter la déshydratation (SE à 9%),
qu’il fond lentement ( dureté 52,3/50)
et sèche convenablement (50,2/50) du moment qu’on lui en donne la possibilité.

Il ne contient aucune fragrance ni huile essentielle, autorisant l’usage de ce savon par des femmes enceintes ou allaitantes et pour des enfants en bas âge.

1. Les matières grasses :

BE de Cacao ( SAP : 0, 194) : 157 gr ( 5%)
HV de Tournesol ( 0,191) : 313 gr ( 10%)
HV de Coco ( 0,248) : 705 gr ( 22,5%)
BE de Karité ( 0,190) : 627 gr (20%)
HV d’Olive ( 0,192) : 1175 gr (37,5%)
HV de Ricin (0,182) : 157 gr ( 5%)

Masse totale des graisses (MTG) = 3134 gr soit 66,4% de la formule

2. Lessive de soude :
Concentration 29 % ou proportion 1:2,4
Pour fabriquer un savon avec réduction de soude total (ou un sur-graissage final) à 9% :
Eau déminéralisée : 1014 gr (21,5% de la formule)
Hydroxyde de sodium en perle, pur à 100% : 414,2 gr (8,8 % de la formule)

Masse totale de la lessive : 1428,2 gr soit 30,3% de la formule

3. Ingrédients supplémentaires :
Vitamine E ( pour son effet anti-oxydant et donc empêcher un éventuel rancissement des huiles non saponifiées) : 3,2 gr
Argile blanche : 157 gr ( soit 5% de la MTG)

On obtient ainsi une masse totale de pâte à savon de 4722 gr pour un volume approximatif d’un peu plus de 4500 cc.
Coulée dans un moule fait maison de 10 x 9,3 x 48,6 cm, on découpe 48 heures plus tard, avec un fil métallique, 36 savons de 130 gr et 125 cc ( 3,1 x 5,0 x 8,1 cm ... qui devine pourquoi ces dimensions précises ?)
Il reste à attendre 6 semaines que la réaction de saponification soit «complète».
Le savon est alors utilisable mais gagne à sécher quelques mois.
Des 130 gr de départ, il restera environ 105 à 110 gr au bout de 48 mois.

Autres données :
Iode (ou indice de rancissement des huiles non saponifiées) = 61 . Doit être compris entre 41 et 70. La vitamine E réduit considérablement le risque de rancissement.
INS (ou indice global du produit fini) : 142 ; doit être idéalement compris entre 136 et 165.
Glycérine : 318 gr soit 6,7% de la formule.

Présence d’acide gras saturés ( environ 40%) et insaturés ( 60%)
Je mets la liste, ne sachant pas si cela a la moindre utilité mais comme Ecolami en parlait dans son post, je les renseigne ci-après :

Caproique C6:0 à 0,01%
Caprilique C8:0 à 1,6%
Caprique C10:0 à 1,8%
Laurique C12:0 à 10,8%
Myristique C14:0 à 3,6%
Palmitique C16:0 à 10,4%
Palmitoléique C16:1 à 0,5%
Stéarique C18:0 à 10,9%
Oléique C18:1 à 43,7%
Linoléique C18:2 à 11%
Linoilénique C18:3 à 0,3%
Ricinoléique C18:1-OH à 4,35%
Araquidique C20:0 à 0,7%
Gadoléique C20:1 à 0,16%
Béhénique C22:0 à 0,13%

Un détail et pour information, cette pâte à savon coûte en ingrédients
Prix total : 44,46 €
Prix au kilo : 9,41 €
Prix par savon de 130 gr : 1,23 € ( ce qui donne une idée de la marge bénéficiaire des savons artisanaux bio vendus en boutique ou en ligne)
Dans le cas présent toutes les huiles utilisées sont bio.
(Si le savon est parfumé avec des HE bio comme le santal blanc ou utilise des huiles bio «*précieuses*» comme l’argan, le prix peut atteindre les 3 €).

...
Et donc, il me manque l’information du pH et la quantité approximative d’acide lactique pour amener ce sacré pH aux alentours de max 6.
Même s’il faut procéder par tâtonnements, un délai de 2 mois avant mesure parait fort long à un retraité.

En utilisant la seule procédure trouvée à ce jour émanant de l’Europe pour la mesure du pH de produits solides ( je ne sais plus où je l’ai trouvée), j’ai donc pris 1 gr de ce savon, dilué dans un volume de 99 cc d’eau déminéralisée et préalablement bouillie.

La mesure par bandelette dans l’eau pure indiquait un pH de 7. Un bon début sans doute pour une eau déminéralisée.
La mesure après dissolution d’un gr de ce savon, à 40°C, indique clairement un pH de 9.

Merci de me donner un ordre de grandeur de la quantité d’acide lactique à ajouter à la pâte à savon pour arriver approximativement à un pH 6.

Et d’avance un grand merci pour votre aide et vos conseils.
Et bonnes fêtes en prenant soin de vous.

[Graillevice]

Bonjour Ecolami ...
... et merci pour la réponse.
Les mots effet tampon, acides faible et fort, môle, .... réveillent dans ma mémoire des souvenirs «*difficiles*» mais qui, je le reconnais, ont nécessairement leur importance dans ce genre de démarche.
Il y a maintenant plus de 45 ans que mes neurones ont tenté de comprendre ces rudiments qu’il nous fallait nécessairement assimiler.
Et depuis ils se sont consacrés à tout autre chose, s’empressant d’oublier ce langage hermétique qu’est la chimie et qui n’est pas sans rappeler celui des mathématiques tout aussi ténébreuses.
A chacun ses capacités.

Mais je retiens une bonne nouvelle de ton post : il ne me faudra pas investir dans un pH mètre.
Merci les petites bandelettes qui permettent des discussions sans fin avec mon épouse sur la concordance des couleurs et la nature de la lumière qui assure de bien comparer les différences du nuancier.

Bonnes fêtes à toi.
Et merci

[dr.Garou]

Déjà, je note un petit problème : si ton savon est surgras (9% de non saponifies), il devrait rester acide avec un pH autour de 6, il y a donc manifestement un souci à ce niveau.

Pour ce qui est de rectifier le pH, il y a deux choix possibles : tout saponifier puis ajouter ensuite volontairement de l'huile en plus, ou employer un acide organique pour tamponner comme par exemple l'acide citrique qui a l'avantage d'avoir 3pKa proches qui donneront donc de meilleurs résultats que l'acide lactique.

[Graillevice]

Apparemment le (vrai) savon artisanal et la mesure son pH pourraient-être un faux problème.
J’ai trouvé cet article qui explique à la fois la difficulté et la relative inutilité d’en faire la mesure.
Et aussi l’impossibilité d’amener le pH d’un savon artisanal en-dessous d’une valeur pH8 par un simple ajout d’acide lactique à la préparation de la pâte.

http://revonssavons.fr/WordPress/for...-ph-dun-savon/

Qu’en pensez-vous ?
Merci pour votre avis

[dr.Garou]

Le pH d'un savon n'est pas problématique en lui lui-même (il ne présente pas de risque particulier pour l'utilisateur). Un pH élevé a par contre un effet conservateur contre les moisissures qui abondent dans l'environnement habituel d'un savon.

Réduire le pH est possible, mais le faire rendra obligatoirement ton savon surgras, ce qui là encore n'est pas vraiment un problème car les savons surgras respectent mieux le pH de la peau et surtout assurent le maintien d'une indispensable pellicule Grasse à sa surface.