4.4.2 Détergents synthétiques
Malgré leur grande utilité, les savons sont beaucoup moins ef?caces lorsqu’ils sont
utilisés en milieu acide aqueux (l’acide gras RCOOH précipite sous forme de solide
blanc) et en eau dure. Une eau dure est, par dé?nition, riche en ions minéraux tels que
Ca
2+
, Mg
2+ et Fe
2+
. Ces ions réagissent avec les sels d’acides gras pour former des sels
insolubles précipitant dans l’eau. Ce phénomène est décrit dans la ?gure 4.20 pour la
formation du stéarate (C 18 ) de calcium à partir du sel de sodium. Ces sels peu solubles
peuvent dif?cilement être éliminés dans les eaux de rinçage de sorte que des dépôts
solides adhèrent aux vêtements lavés, aux cheveux, au pourtour des baignoires, etc.
Pour pallier ce problème, la compagnie Procter & Gamble a introduit sur le marché en
1933 un substitut de savon pour lessive appelé Dreft, le premier détergent synthétique
(fabriqué à partir de produits dérivés du pétrole). Ce substitut n’était toutefois ef?cace
que pour traiter les saletés légères. Ce n’est qu’en 1946 que le marché du détergent prend
vraiment son envol avec l’apparition du fameux détergent Tide, un succès qui perdure
de nos jours. L’engouement pour ce produit a été si grand que les marchands devaient
limiter le nombre de boîtes pouvant être achetées par un client ! Plusieurs autres détergents ont été mis au point depuis ce temps de sorte que la production mondiale annuelle
des détergents synthétiques dépasse maintenant celle des savons conventionnels.
Figure 4.20 Transformation en eau dure d’un savon en sel de calcium insoluble
La structure chimique des détergents est très similaire aux savons, c’est-à-dire que
les détergents possèdent, eux aussi, une longue chaîne carbonée (hydrophobe) et une
tête polaire (hydrophile). Leur ef?cacité est beaucoup moins affectée en eau dure,
puisqu’ils ne forment pas de sels insolubles. Il est essentiel que la longue chaîne carbonée de ces détergents ne soit pas rami?ée, sinon ils ne sont pas biodégradables (les
détergents à chaînes rami?ées sont maintenant interdits par la loi). Les détergents peuvent être classés en quatre principales catégories : anioniques, cationiques, non ioniques
et amphotériques, selon que la partie hydrophile (tête polaire) est chargée négativement, chargée positivement, neutre (non ionique) ou bipolaire (voir la ?gure 4.21).
Selon cette classi?cation, les savons traditionnels peuvent donc être considérés comme
des détergents anioniques.
Les détergents anioniques sont de type alkylsulfate (ROOSO 3
− Na
+ ), alkylsulfonate (ROSO 3
−
Na
+ ) ou alkylarylsulfonate (ROC 6 H 4 OSO 3
−
Na
+
). Ils sont d’excellents
dégraissants et ont un très bon pouvoir moussant. Ils sont abondamment utilisés
dans les savons à vaisselle ainsi que dans les produits pour soins personnels (savons
en crème, gels nettoyants, shampooings, dentifrices, etc.). Les détergents cationiques
de type sels d’ammonium quaternaires sont de piètres dégraissants, mais de très bon
assainissants (propriétés antibactériennes, antifongiques et même antivirales). Ils sont
abondamment utilisés, notamment dans le domaine médical (hôpitaux), l’industrie
alimentaire et l’industrie pharmaceutique (assainissement des surfaces de travail, des
instruments, des outils, etc.). Les détergents non ioniques sont présents entre autres
dans les détersifs pour la lessive (textiles) et pour les produits d’hygiène corporelle et
de beauté en raison de leur faible agressivité et d’un faible pouvoir moussant. Les détergents amphotériques sont utilisés dans les produits de soins personnels.
Les premiers détergents synthétiques anioniques étaient principalement composés
de surfactants de type alkylsulfate (ROOOSO 3
− Na
+ ), mais ils ont été remplacés par
188 Chapitre 4 Lipides
Malgré leur grande utilité, les savons sont beaucoup moins ef?caces lorsqu’ils sont
utilisés en milieu acide aqueux (l’acide gras RCOOH précipite sous forme de solide
blanc) et en eau dure. Une eau dure est, par dé?nition, riche en ions minéraux tels que
Ca
2+
, Mg
2+ et Fe
2+
. Ces ions réagissent avec les sels d’acides gras pour former des sels
insolubles précipitant dans l’eau. Ce phénomène est décrit dans la ?gure 4.20 pour la
formation du stéarate (C 18 ) de calcium à partir du sel de sodium. Ces sels peu solubles
peuvent dif?cilement être éliminés dans les eaux de rinçage de sorte que des dépôts
solides adhèrent aux vêtements lavés, aux cheveux, au pourtour des baignoires, etc.
Pour pallier ce problème, la compagnie Procter & Gamble a introduit sur le marché en
1933 un substitut de savon pour lessive appelé Dreft, le premier détergent synthétique
(fabriqué à partir de produits dérivés du pétrole). Ce substitut n’était toutefois ef?cace
que pour traiter les saletés légères. Ce n’est qu’en 1946 que le marché du détergent prend
vraiment son envol avec l’apparition du fameux détergent Tide, un succès qui perdure
de nos jours. L’engouement pour ce produit a été si grand que les marchands devaient
limiter le nombre de boîtes pouvant être achetées par un client ! Plusieurs autres détergents ont été mis au point depuis ce temps de sorte que la production mondiale annuelle
des détergents synthétiques dépasse maintenant celle des savons conventionnels.
Figure 4.20 Transformation en eau dure d’un savon en sel de calcium insoluble
La structure chimique des détergents est très similaire aux savons, c’est-à-dire que
les détergents possèdent, eux aussi, une longue chaîne carbonée (hydrophobe) et une
tête polaire (hydrophile). Leur ef?cacité est beaucoup moins affectée en eau dure,
puisqu’ils ne forment pas de sels insolubles. Il est essentiel que la longue chaîne carbonée de ces détergents ne soit pas rami?ée, sinon ils ne sont pas biodégradables (les
détergents à chaînes rami?ées sont maintenant interdits par la loi). Les détergents peuvent être classés en quatre principales catégories : anioniques, cationiques, non ioniques
et amphotériques, selon que la partie hydrophile (tête polaire) est chargée négativement, chargée positivement, neutre (non ionique) ou bipolaire (voir la ?gure 4.21).
Selon cette classi?cation, les savons traditionnels peuvent donc être considérés comme
des détergents anioniques.
Les détergents anioniques sont de type alkylsulfate (ROOSO 3
− Na
+ ), alkylsulfonate (ROSO 3
−
Na
+ ) ou alkylarylsulfonate (ROC 6 H 4 OSO 3
−
Na
+
). Ils sont d’excellents
dégraissants et ont un très bon pouvoir moussant. Ils sont abondamment utilisés
dans les savons à vaisselle ainsi que dans les produits pour soins personnels (savons
en crème, gels nettoyants, shampooings, dentifrices, etc.). Les détergents cationiques
de type sels d’ammonium quaternaires sont de piètres dégraissants, mais de très bon
assainissants (propriétés antibactériennes, antifongiques et même antivirales). Ils sont
abondamment utilisés, notamment dans le domaine médical (hôpitaux), l’industrie
alimentaire et l’industrie pharmaceutique (assainissement des surfaces de travail, des
instruments, des outils, etc.). Les détergents non ioniques sont présents entre autres
dans les détersifs pour la lessive (textiles) et pour les produits d’hygiène corporelle et
de beauté en raison de leur faible agressivité et d’un faible pouvoir moussant. Les détergents amphotériques sont utilisés dans les produits de soins personnels.
Les premiers détergents synthétiques anioniques étaient principalement composés
de surfactants de type alkylsulfate (ROOOSO 3
− Na
+ ), mais ils ont été remplacés par
188 Chapitre 4 Lipides