Le Repaire des Sciences
Sciences Physiques et Chimiques

 

 

 

    

Pourquoi le savon mousse-t-il ?

 

 

 

Sans vouloir la faire mousser à mauvais escient, force est de reconnaître que tout est dans la bulle. Elle est la pierre angulaire d'un monde étrange et déroutant. Surtout pour les scientifiques. Les lois de la physique et de la chimie qui régissent son existence lui donnent d'ailleurs un physique à nul autre pareil. Car la bulle trompe bien son monde. Un exemple : on la croit ronde comme une sphère – ce qu'elle est lorsqu'elle est seule – alors que, la plupart du temps, elle préfère adopter l'apparence d'un cube – dans la mousse. Et sous son apparence fine et fragile, la bulle cache des trésors d'ingéniosité. Elle est l'une des fées de la matière dite molle, à la fois solide et liquide : elle forme des mousses capables de conserver leur forme hors de tout récipient, mais aussi de couler quand on leur demande.

Une bulle, c'est avant tout de l'air, ou un autre gaz, enfermé dans une fine membrane. Dans le cas de la mousse issue des savons et détergents, la peau de la bulle est composée de molécules qui ressemblent, vues de près, à des épingles, avec une tête ronde et une longue pointe. La tête a une attirance irrépressible pour l'eau dans laquelle elle adore se plonger tandis que l'extrémité de leur pointe refuse d'y tremper le moindre bout d'orteil. En présence d'eau, ces molécules-épingles vont donc toutes mettre leur tête dans l'eau et, en se serrant les unes aux autres, elles vont créer un fin film souple capable de se refermer en emprisonnant un gaz ou d'autres corps. Et le savon est précisément très riche en ces molécules-épingles, véritables missiles à tête chercheuse de tout ce qui est gras.

 

Une recette vieille de 4000 ans

Qui fut le premier homme – ou ne serait-ce pas plutôt une femme – qui, sans doute par hasard, mélangea de la graisse animale avec de la cendre et s'aperçut que, avec un peu d'eau, cela moussait et nettoyait... L'histoire n'a retenu ni son nom ni la date de la découverte. Tout juste sait-on que la recette existait déjà il y a plus de 4 000 ans. Et elle est toujours, grosso modo, à la base de la fabrication de ce qui porte l'appellation de savons, solides ou liquides, les gels douche et autres bains moussants étant pour la plupart d'origine pétrochimique.

L'un des savons les plus connus, dit de Marseille, doit cette dénomination à sa composition et non à son lieu d'élaboration : il faut de la soude, de l'huile d'olive et une goutte de citronnelle. Lors de la fabrication (appelée saponification), le mélange de sels de sodium ou de potassium avec les acides gras de l'huile crée les fameuses molécules-épingles.

Lorsque l'on frotte entre ses mains mouillées le savon, il se forme une émulsion entre l'eau, les molécules-épingles de savon et... les particules de saleté. Celles-ci sont des proies de choix pour les molécules-épingles. Elles se précipitent pour piquer ces particules, s'agglutinant autour, leur tête restant en contact avec l'eau. Il se forme donc trois types de bulle. Les «propres», ne contenant que de l'air, les «moins propres» avec air et un petit peu de saleté, les «sales» avec très peu d'air. Les «moins propres» sont plus fragiles que les «propres» et durent moins longtemps, tandis que les «sales» sont petites et peu visibles. A quantité égale de savon, une eau propre donnera donc une mousse plus stable et abondante qu'une eau sale.

 

Plus sale, moins de mousse

En variant les ingrédients du savon et leurs proportions, on peut jouer sur la quantité de mousse produite. Un savon qui mousse beaucoup sur les mains ou le corps a une meilleure image commerciale que celui qui ne le fait pas, bien que leur pouvoir lavant ne soit pas lié à leur apparence. Et, si une mousse abondante est bienvenue pour les produits destinés aux soins corporels, elle est fortement déconseillée pour, par exemple, les lessives des machines à laver. Il faut donc introduire des impuretés dans le détergent pour fragiliser les bulles et limiter ainsi la formation de mousse.

On peut constater cet effet à chaque fois que l'on prend une douche ou un shampooing. Plus on sera sale, plus il sera difficile d'avoir beaucoup de mousse. Un petit conseil donc pour les amateurs : plutôt que d'acheter des produits avec additifs pour augmenter le pouvoir moussant, il suffit de se laver... propre. Sacré bulles.

 

Couleur de la mousse

Mais alors pourquoi ne retrouve-t-on pas la couleur du savon lorsqu'il mousse ? Tout simplement par la nature des bulles de savon. C'est de l'air enfermé dans une fine membrane. La finesse de cette membrane ne permet pas de lui conférer les couleurs du pain de savon, d'autant qu'elle a la propriété de disperser facilement la lumière blanche (formation d'irisations).

Pour en savoir plus : l'excellent recueil Gouttes, bulles, perles et ondes de Pierre-Gilles de Gennes, Françoise Brochard-Wyart et David Quéré (éditions Belin, août 2005).