Savons: comprendre les calculs de quantité de soude ou de potasse

Pour faire du savon, on mélange des huiles avec de la soude, de la potasse ou un mélange des deux. Les quantités de chaque ingrédient doivent être rigoureusement respectées. Pourquoi? Comment calculer la quantité de soude requise? Et si je change une huile par une autre, que faut-il faire?

Tout d'abord, il faut bien comprendre que le processus de saponification est une réaction chimique qui s'établit entre la soude (ou la potasse) et les gras (donc les différentes huiles). Chaque huile, de par ses composantes, a un indice de saponification qui lui est propre. C'est-à-dire que 1 gramme d'une huile réagira avec une quantité précise de soude pour former du savon et que toute la soude et l'huile se trouveront transformés dans la réaction chimique. Il est important de noter que l'indice de saponification à la potasse n'est pas le même que celui de la soude pour une même huile.
Par exemple, l'huile d'olive a un indice de saponification à la soude de 0,135 et de 0,190 pour la potasse: 1 gramme d'huile d'olive nécessite 0,135g de soude (NaOH) pour se transformer au complet en savon. Donc à la fin de la réaction, il ne reste plus d'huile ni de soude, seulement du savon. Si on met plus de soude, le savon est caustique, il va brûler la peau. Si on en met moins, on obtient un savon "surgraissé".
Maintenant, qu'est-ce que le surgraissage? C'est la quantité d'huile ou de gras qu'on veut avoir en plus dans le savon une fois la réaction terminée. Dans ce cas, une partie de l'huile n'est pas consumée par la soude et reste dans le savon.
Pourquoi on recommande d'avoir un surgraissage autour de 5%? Tout d'abord, par mesure de sécurité, afin d'être sûr que toute la soude a réagi et qu'il n'en reste plus dans le savon. En deuxième lieu, pour avoir un savon plus gras et plus hydratant pour la peau. Plus le savon est surgraissé, plus il risque d'être mou, c'est pourquoi il est en général recommandé d'avoir un surgraissage entre 5% et 7%.
Est-ce qu'on peut faire un savon à 0% de surgras? Oui pour les savons liquides dont on "neutralise" la soude restante avec une solution d'acide citrique par exemple, mais aussi pour certains savons en barre pour le ménage, à utiliser de préférence avec des gants.
Les calculateurs en ligne (voir ci-dessous les adresses de quelques calculateurs) permettent de calculer la quantité de soude requise en fonction des quantités d'huiles choisies. Le résultat est présenté sous forme de tableau avec les quantités de soude (ou de potasse) en fonction du pourcentage de surgraissage.
Faites attention de configurer le calculateur dans l'unité de mesure que vous utilisez. Il est important d'entrer les quantités de tous les ingrédients de votre recette (comme par exemple la cire d'abeille), pas juste les huiles.
Une fois vos calculs faits, si vous changez un ingrédient ou une quantité, vous êtes OBLIGÉ de recommencer les calculs.
Voici le tableau obtenu pour mon savon à la lavande :

 Les calculateurs suggèrent en général une quantité d'eau, ou plutôt les quantités minimale et maximale d'eau (ou de liquide).
A savoir: lorsqu'on est proche de la quantité minimale, il y a plus de risque que la réaction soit intense et donc d'avoir "l'effet volcan", soit une pâte à savon qui gonfle, bouillonne, sort de son moule.
Par contre, plus il y a d'eau, plus les savons seront long à sécher.

Pour certains types de savon (liquide, crème), on a besoin d'un mélange de soude et de potasse. J'ai bien trouvé un calculateur sur Internet qui fait les deux, mais il est en once... Voici l'adresse au cas où vous pouvez régler votre balance en once: SummerBee Meadow . L'autre calculateur souvent mentionné sur les sites web n'existe plus.
Il est quand même possible de le faire avec un calculateur ordinaire mais ça va nécessiter de faire 2 séries de calcul. Je présente la marche à suivre ci-dessous avec des chiffres fictifs.
Supposons un savon composé de 300g d'huile d'olive et de 200g d'huile de coco.
Tout d'abord, faites votre calcul avec seulement la potasse pour connaître la quantité approximative requise. Cela vous donne, par exemple, 100g de KOH (potasse). Pour le savon, on a besoin de 30% de soude (NaOH) et 70% de KOH (potasse). On va alors fixer arbitrairement la quantité de soude, soit 30g. Choisissez l'huile qui se trouve en plus grande proportion dans le savon, dans notre exemple, c'est l'huile d'olive. Prenez son indice de saponification (0,135g) et calculez la quantité d'huile d'olive requise pour saponifier le 30g de soude: 30/0,135 = 222,22g d'huile d'olive avec un surgraissage nul. Pour un surgraissage de 5%, multiplier le résultat par 105% : 222 X 105% = 233g d'huile d'olive.
Si vous n'êtes pas sûr de vos calculs, il suffit d'entrer 233g d'huile d'olive dans un calculateur, de choisir NaOH et d'afficher le résultat, vous devriez obtenir 30g de NaOH à 5% de surgraissage.
Maintenant, il suffit d'utiliser un calculateur pour les huiles restantes, soit 200g d'huile de coco et 67g (300 - 233) d'huile d'olive en choisissant la potasse (KOH). On obtient 61g de KOH pour un surgraissage de 5%.
Vous avez maintenant toute vos quantités calculées pour faire votre savon: 300g HV Olive, 200g HV coco, 30g de NaOH et 61g de KOH.
Une autre façon de faire est de déterminer le pourcentage KOH, NAOH, par exemple, 20% de soude et 80% de potasse et ensuite de diviser la quantité de chaque huile selon ce pourcentage. Donc pour notre savon composé de 300g HV olive et 200g HV coco, ça donne:

 -20% olive => 300x20% = 60g ; 20% coco => 200x20% = 40g. Entrer ces données dans le calculateur, choisir soude(NaOH) et régler le surgraissage à 5%. Ça donne 14.7g de soude.

-80% olive => 300x80% = 240g ; 80% coco => 200x80% = 160g. Entrer ces données dans le calculateur, choisir potasse(KOH) et régler le surgraissage à 5%. Ça donne 82.5g de potasse.

Vous avez maintenant toute vos quantités calculées pour faire votre savon avec 20% de soude et 80% de potasse: 300g HV Olive, 200g HV coco, 14.7g de NaOH et 82.5g de KOH.
On trouve des tableaux sur Internet avec les indices de saponification des huiles les plus communes, sinon il suffit d'aller sur un calculateur (celui-ci par exemple), choisir soude ou potasse selon l'indice que vous voulez, entrez 100g pour l'huile choisie. Diviser par 100 le résultat obtenu avec un surgraissage de 0% pour avoir votre indice.
Par exemple, je clique sur NaOH, je mets 100g d'huile d'olive, j'affiche les résultats et je divise par 100 le chiffre correspondant à 0% de surgraissage, ce qui donne: 13.55/100 = 0.135.
L'indice de l'huile d'olive pour la soude est donc de 0.135.


Voici quelques calculateurs:
-en français, sur aromazone : http://www.aroma-zone.com/aroma/fiche_savoirfaire_saponification-froid.asp#intropage
-en anglais :

The Sage: http://www.thesage.com/calcs/lyecalc2.php

SoapCalc: http://www.soapcalc.net/calc/soapcalcWP.asp

SummerBee: http://summerbeemeadow.com/content/advanced-calculator-solid-cream-or-liquid-soaps