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UNIVERSITE D’ANTANANARIVO ECOLE NORMALE SUPERIEURE Département de Formation Ini

UNIVERSITE D’ANTANANARIVO ECOLE NORMALE SUPERIEURE Département de Formation Initiale Scientifique C.E.R PHYSIQUE CHIMIE MEMOIRE DE FIN D’ETUDES POUR L’OBTENTION DE C.A.P.E.N CERTIFICAT D’APTITUDE PEDAGOGIQUE DE L’ECOLE NORMALE SUPERIEURE N° D’ORDRE : 245/06-PC/ENS CONTRIBUTION A L’ANALYSE CHIMIQUE DE QUELQUES ECHANTILLONS DE SAVON Présenté par : RABEHASY Luc Soutenu le : 14 novembre 2006 Membres du Jury : Présidente : Professeur Titulaire RAKOTOBE Christiane Juges : Professeur Titulaire RAZANAMPARANY Bruno Assistante RAHARIJAONA Solomalala Parsonette Rapporteur : Professeur ANDRIANARIMANANA Jean Claude Omer Année universitaire : 2005 - 2006 Sommaire Liste des tableaux Liste des figures Abréviations Lexique Quelques termes techniques en savonnerie Remerciements Dédicace Introduction Conclusion Annexes Bibliographie SOMMAIRE INTRODUCTION 1 I-ETUDES BIBLIOGRAPHIQUES 3 1-1 ASPECT GENERAL DES CORPS GRAS 3 I-1-1- Définition chimique des corps gras. 3 I-1-2- Propriétés des corps gras 3 I-1-3- Quelques exemples de corps gras 4 I-2 LES INDUSTRIES SAVONNIERES 5 I-2-1- Définition 5 I-2-2- Propriétés d’un savon 5 I-2-3- Structure moléculaire 5 I-2-4- Mode d’action du savon 5 I-2-5- Types des savons 6 I-2-6- Mythes et réalités 6 I-3 LES MATIERES PREMIERES DANS LA FABRICATION D’UN SAVON 7 I-3-1-Produits chimiques et rôle 7 I-3-2- Les principales matières grasses 7 I-3-3 Les alcalis 9 I-3-4- Additifs 10 I-4– FABRICATION DES SAVONS 11 I-4-1– La saponification discontinue 11 I-4-2 – La saponification continue 12 I-4-3 – Fabrication du savon de Marseille 13 I-4-4- Fabrication artisanale du savon de ménage 14 I-4-5- Fabrication du savony gasy 15 I-4-6- Fabrication du savon Manja 17 I-4-7- Fabrication du savon SIB 18 I-4-8- Les traitements des matières premières 19 I-4-9- Cinétique de la réaction de la saponification 21 I-5- Les indices de constantes physiques ou chimiques des corps gras 22 I-5-1- Indice de saponification 22 I-5-2- Indice d’iode 25 I-5-3- Indice d’acide 29 I-5-4- Indice d’esters 33 I-5-5- Indice de peroxyde 34 I-5-6- Insaponifiables 35 I-5-7- Facteur INS 35 I-5-8- Densité 36 I-5-9- Indice de réfraction 37 II-TRAVAUX AU LABORATOIRE II-1- Détermination de la teneur en eau et en matières volatiles 40 II-1-1- Principe 40 II-1-2- Expression du résultat 40 II-1-3- Mode opératoire 40 II-1-4- Résultats d’expérience 41 II-1-5- Interprétation 41 II-2- Détermination de la teneur en alcali libre caustique des savons 42 II-2-1- Principe 42 II-2-2-Expréssion du résultat 42 II-2-3- Mode opératoire 42 II-2-4- Interprétation 43 II-3- Détermination de la teneur en alcali libre total des savons 43 II-3-1- Définition 43 II-3-2- Principe 43 II-3-3- Expressions du résultat 43 II-3-4- Interprétation 44 II-4- Détermination d’excès de base ou d’excès d’acide gras libre des savons 44 II-4-1- Principe 44 II-4-2- Expression du résultat. 45 II-4-3- Mode opératoire 45 II-4-4- Résultats d’expérience 45 II-4-5- Interprétation 46 II-5- Détermination de la teneur en carbonate alcalin et en alcali total 46 II-5-1- Principe 46 II-5-2- Expression du résultat 47 II-5-3- Mode opératoire 47 II-5-4- Résultats d’expérience 47 II-5-5- Interprétation 47 II-5-6- Résultat d’expérience 47 II-5-7- Interprétation 48 II-6- Détermination de la teneur en acides gras totaux bruts des savons 48 II-6-1- Définition 48 II-6-2- Principe 48 II-6-3- Expression du résultat 49 II-6-4- Mode opératoire 49 II-6-5- Résultats d’expériences 50 II-6-6- Interprétation 50 II-7- Détermination de la teneur en acides gras et en glycérol 50 II-7-1- Principe 50 II-7-2- Expression du résultat 50 II-7-3- Mode opératoire 51 II-7-4- Résultats d’expérience 52 II-7-5- Interprétation 52 II-8-Détermination de la teneur en matières insaponifiables des savons 53 II-8-1-Principe 53 II-8-2- Expression du résultat 53 II-8-3- Mode opératoire 53 II-8-4- Résultats d’expérience 54 II-8-5- Interprétation 54 II-9- Détermination de la teneur en résine des savons 55 II-9-1-Principe 55 II-9-2- Expression du résultat 55 II-9-3- Mode opératoire 55 II-9-4- Résultats d’expérience 56 II-9-5- Interprétation 56 II-10-Action de l’eau sur les savons 56 II-10-1- But 56 II-10-2- Observation 56 II-10-3- Interprétation 57 II-11- Action de l’éthanol sur les savons 57 II-11-1- But 57 II-11-2- Mode opératoire 57 II-11-3- Observation 57 II-11-4- Interprétation 58 II-12- Action de phénol sur la solution aqueuse des savons. 58 II-12-1- But 58 II-12-2- Interprétation 59 II-13- Action détergentes des savons 59 II-13-1- But 59 II-13-2- Observation 59 II-14- Détermination de la teneur en matières minérales totales 59 II-14-1- Principe 59 II-14-2- Observation 60 II-14-3- Expression du résultat 60 II-14-4- Mode opératoire 60 II-14-5- Résultats d’expérience 61 II-14-6- Interprétation 61 II-15- Détermination de la teneur en matières insolubles dans l’éthanol 62 II-15-1- Définition 62 II-15-2- Principe 62 II-15-3- Expression du résultat 62 II-15-4- Mode opératoire 62 II-15-5- Résultats d’expérience 63 II-15-6- Interprétation 63 II-16- Détermination de la teneur en chlorure 63 II-16-1- Principe 63 II-16-2 Expression du résultat 64 II-16-3- Mode opératoire 64 II-17- Essais de saponification 65 II-17-1- La première méthode 65 II-17-2- La deuxième méthode 67 II-17-3- Interprétation 70 III- INTERETS PEDAGOGIQUES DE NOTRE ETUDE III-1- Importance des Travaux Pratiques en chimie 71 III-1-2-. Objectifs généraux des travaux pratiques 71 III-1-3- Objectifs spécifiques assignés aux manipulations sur l’étude du savon industriel 71 III -2 – Applications dans la classe de seconde 72 III-2-1- Principe d’utilisation de la fiche TP 72 III-2-2- Fiche pédagogique de préparation de TP 73 III-3- Applications dans les classes de terminales C et D 78 III-3-1- Fiche pédagogiques de préparation 78 III-3-2- Partie théorique 79 III-3-3- Partie expérimentale 79 III-3-4- Exercice 83 CONCLUSION 85 Annexes Bibliographie LISTE DES TABLEAUX Tableau 1 : Les corps gras usuels 4 Tableau 2 : Indice de saponification 24 Tableau 3 : Relation entre l’indice d’iode et la masse d’échantillon 27 Tableau 4 : Indice d’iode 28 Tableau 5 : Indice de saponification et Indice d’iode 29 Tableau 6 : Relation entre indice d’acide et la masse d’échantillon 32 Tableau 7 : Indice d’acide 32 Tableau 8 : Composition d’empâtage 36 Tableau 9 : Indice de réfraction de quelques corps gras 38 Tableau 10 : Tableau récapitulatif sur les indices chimiques de notre échantillon 39 Tableau 11 : Tableau récapitulatif de norme AFNOR 39 Tableau 12 : Teneur en eau et en matières volatiles 41 Tableau 13 : Teneur en eau des savons 41 Tableau 14 : Teneur en alcali libre caustique de savons 43 Tableau 15 : Teneur en alcali libre total des savons 44 Tableau 16 : Excès de bases ou excès d’acides gras libres des savons 46 Tableau 17 : Teneur en carbonate alcalin et en alcali total 47 Tableau 18 : Teneur en alcalinité total des savons 48 Tableau 19 : Teneur en acide gras et e glycérol 50 Tableau 20 : Teneur en acides gras et en glycérol des savons 52 Tableau 21 : Teneur en matières insaponifiables 54 Tableau 22 : Teneur en résine des savons 56 Tableau 23 : Action de l’eau sur le savon 57 Tableau 24 : Action de l’alcool sur le savon 58 Tableau 25 : Action du phénol sur le savon 59 Tableau 26 : Teneur en matière minérale totale 61 Tableau 27 : Matière insoluble dans l’éthanol 63 Tableau 28 : Teneur en chlorure 65 Tableau 29 : Facteur INS 66 Tableau 30 : Proportion des corps gras utilisés 66 Tableau 31 : Composition des corps gras ajoutés 68 Tableau 32 : Norme donnée par Bureau des Normes de Madagascar 68 Tableau 33 : Tableau récapitulatif des teneurs d’éléments des savons 69 Tableau 34 : Tableau récapitulatif des tests des ions 77 Tableau 35 : Caractères physico-chimiques de savon obtenu 82 LISTE DES FIGURES Figure 1 : Influence de la vitesse de saponification sur la proportion du savon obtenu 21 Figure 2 : Rapport de l’angle d’incidence et l’angle de réfraction 37 ABREVIATIONS AFNOR : Association Française de Normalisation BNM : Bureau des Normes de Madagascar EDTA : Ethylène–Diamine-TétrAcétyque IA : Indice d’acide Ie : Indice d’esters II : Indice d’iode INS : Iode Number Saponine IS : Indice de saponification PM : Poids moléculaire LEXIQUE ACIDES GRAS : Substance chimique formée d’une chaîne d’atomes de carbone et d’hydrogène terminée par une fonction acide carboxylique. La plupart des acides gras du corps ont une chaîne carbonée constituée de 12 à 20 atomes, au-delà on parle d’acides gras à longue chaîne. AGENT DETERGENT : Produits dont les solutions contribuent à éliminer les salissures ou autres corps étrangers des surfaces contaminées. Ils sont constitués d’agents de surface ou tensioactifs ALCALINS: Qui possède des propriétés basiques ALCALIS : Composés qui produisent des ions hydroxydes, lorsque ils sont dissous dans L’eau . AMPHIPHILIE : Se dit d’une molécule possédant des régions hydrophiles et d’autres hydrophobes, ce qui lui confère des propriétés ténsioactives. CHARGE : Substances que l’on ajoute à une matière pour lui donner du corps. COLLOIDES : Système dans lequel les particules très petites sont en suspension dans un fluide. EAU DURE : Eau, contenant certains composés minéraux notamment des sels de calcium, ne forme pas de mousse avec le savon. EMULSION : Préparation obtenue par division d’un liquide en globules microscopiques au sein d’un autre liquide avec lequel, il ne peut se mélanger. EMULGATEUR : Se dit d’un produit qui favorise la formation d’une émulsion . GLYCEROL : Alcool incolore, inodore, de goût sucré connu vulgairement sous le nom de glycérine. RINCAGE : Action de rincer. RINCER : Passer dans une eau pure ce qui a déjà été uploads/Industriel/ rabehasy-ens-m1-06.pdf