Séance 3 : Comment fabriquer du savon ?

Alice, la scientifique demande aux élèves :

« Qui se souviens de ce que l’on a fait la dernière fois ? »

L’enseignant précise :

« Qui peut dire ce que l’on a fait et pourquoi ? »

« - On a mélangé de l’huile et de l’eau ! Les deux phases ne se mélangent pas ! »

« - On a aussi mélangé de l’huile, de l’eau et du savon !  Le savon entoure les gouttes d’huile »

« Que pouvions nous voir entre les deux phases ? »

« - Une partie où il y avait plein de petites bulles d’huile entre l’huile au-dessus et l’eau trouble en dessous ! »

« Pourquoi l’eau était trouble ? »

« - il y avait plein de minuscules bulles d’huile entourées de savon mélangées à l’eau !  C’est ce qui trouble l’eau ! »

La scientifique fait alors  un dessin au tableau de la molécule de savon puis des gouttelettes d’huile entourées de savon.

« Mais comment ça lave le savon ? »

Les élèves émettent des hypothèses que la scientifique invalide ou complète pour arriver à une explication simple du phénomène.

Les molécules de savons lors du brassage du linge vont entrer en contact avec une tache de gras et s’y accrocher. La tache de gras entourée de savon peut alors se mélanger à l’eau et se détacher du linge.

Alice propose aux élèves de fabriquer des petits savons.

Elle présente deux modes de fabrication de savon. La méthode à chaud qu’elle manipulera et la méthode à froid que les élèves vont réaliser.

« La réaction pour fabriquer le savon est la saponification ! Vous allez donc réaliser une saponification à froid ! 

Cette méthode est très lente et dure très longtemps. Il faudra attendre une semaine dans le moule puis cinq semaines de séchage.

Elle est également dangereuse car on utilise de la soude, une matière corrosive !  Il y a donc des règles de sécurité à respecter »

« Avez-vous des questions ? »

« - C’est un savon liquide ou solide ? »

« Si tu dois attendre qu’il sèche, il sera solide ! »

« - Y aura t’il plusieurs goûts ? »

« Il n’y aura pas plusieurs parfums, ce sera un savon de Marseille à l’huile d’olive ! »

La scientifique détail le protocole de la saponification à chaud qu’elle a mis en place sur le bureau de l’enseignant : l’huile et la soude sont mélangées dans un récipient en verre plongé dans un bain-marie. Le mélange est disposé sur une plaque chauffante et agité. La température doit normalement accélérer la réaction.

Le maître présente ensuite le protocole de la saponification à froid. Il adapte le protocole proposé par la scientifique au niveau de langage des élèves en particulier les différentes unités utilisées.

Il écrit l’ensemble du protocole au tableau et le commente avec les élèves au fur et à mesure de l’écriture.

Il insiste sur les unités de mesure de masse, de capacité et sur les outils employés pour mesurer.

Les élèves sont ensuite répartis en groupe de quatre. Chaque groupe passe successivement dans les trois ateliers de fabrication du savon. Les élèves en attendant de réaliser les étapes doivent recopier le protocole sur le cahier de sciences.

Le premier atelier est la mesure des différents ingrédients. Les élèves mesure chacun leur tour la quantité d’eau, d’huile et la masse de soude cristallisée (déjà préparée par l’enseignant).

Il réalise le mélange "eau/soude". Ce mélange produit une forte chaleur, il doit tout d’abord se refroidir.

Le second atelier est le mélange au mixeur de la préparation "eau/soude plus huile". Chaque groupe apporte le récipient contenant la préparation refroidie. La scientifique mélange au mixeur. Les élèves observent le changement de texture, de couleur du mélange.

Le troisième atelier est le moulage. Chaque élève verse le mélange dans un moule en silicone pour réaliser un ou deux savons.

Les élèves sont invités à dessiner les différentes étapes de la fabrication du savon à la suite du protocole.

La scientifique explique que la soude reste corrosive le temps de la réaction de saponification.

Pour vérifier que le savon fabriqué ne soit pas dangereux, elle a apporté du papier pH.

La soude a un pH de 10, l’eau un pH de 7.

Il faudra poser une bande de papier pH sur le savon et observer la couleur qui apparaît sur le papier pour vérifier que l’on s’approche d’une valeur proche de la neutralité pH 7.

Elle demande à un élève de lire la couleur de la bande de papier utilisé sur le savon produit par saponification à chaud … pH 10.

« Notre savon fabriqué à chaud est trop basique pour être utilisé ! »