Quando un sale qualsiasi si scioglie in acqua si scinde in due parti cariche elettricamente chiamate ioni. Queste parti, nelle quali il sale si separa per idrolisi, cioè per effetto della forza “rompente” dell’acqua, vengono circondati da molecole di acqua a causa delle forti cariche elettriche in gioco (la parte negativa dell’acqua, cioè l’atomo di ossigeno, si attacca e circonda gli ioni positivi, mentre la parte positiva dell’acqua, cioè gli atomi di idrogeno, si attacca e circonda gli ioni negativi): si dice così che il sale si è disciolto dentro l’acqua.
Un sale di sapone, sciolto in acqua, non si comporta come un qualsiasi altro sale, ma in modo abbastanza diverso: la molecola di un sale di sapone è, come abbiamo visto, formata da una lunga catena di atomi di carbonio la quale costituisce la cosiddetta parte lipofila e da una parte che presenta in testa un atomo di sodio legato al gruppo acido, la quale costituisce invece la cosiddetta parte idrofila.
Quando il sapone sciolto in acqua entra in contatto con i grassi, che costituiscono la parte insolubile in acqua dello sporco che il sapone deve lavare, accade che le parti lipofile delle molecole di sapone si attacchino alle molecole di grasso, mentre le parti idrofile si attaccano a molecole di acqua. Le varie molecole di sapone si addensano in forma di piccole sfere (chiamate micelle) aventi al centro le parti lipofile, inglobanti i grassi, e, in superficie, le parti idrofile ricoperte di molecole d’acqua. In questo modo il sapone cattura i grassi ed in qualche modo li “solubilizza”, consentendo che essi vengano portati via dall’acqua.
Se sciogliamo in acqua un sapone, aggiungendolo poco alla volta all’acqua, osserviamo che all’inizio, quando la quantità di sapone disciolta è molto piccola la soluzione resta limpida cioè il sapone si scioglie completamente.
Continuando però ad aggiungere sapone la soluzione diventa torbida il sapone ad un certo punto rimane in fase solida e non si scioglie più. Se però riscaldiamo ad un certo valore di temperatura la soluzione diviene improvvisamente limpida. Cosa è accaduto? a quella temperatura si sono formate le micelle in forma di tante piccole sfere circondate dall’acqua. Se si introduce nell’acqua un grasso questo viene catturato dalle micelle, che lo incorporano al loro interno ed in questo modo il sapone riesce a lavare via il grasso. Se la temperatura è più bassa del valore appena visto le micelle non si formano e quindi il sapone non lava.
Se prendiamo dei sali di sapone formati solo da oleato di sodio, che è il sale che si forma dall’acido oleico, la temperatura alla quale si formano le micelle è di 28°C, cioè il sapone lava a partire da questo valore. Se prendiamo invece dei sali di sapone formati soltanto da laurato di sodio, che è il sale che si forma dall’acido laurico, osserviamo che la temperatura di formazione delle micelle è di 42°C. Cioè il laurato di sodio richiede una temperatura più alta per riuscire a lavare via lo sporco.
Se però misceliamo assieme oleato e laurato di sodio in parti eguali osserviamo un fenomeno che ha rivoluzionato il mondo del sapone, cioè accade che la temperatura alla quale si formano le micelle si abbassa drasticamente a 0°C cioè il sapone diviene molto più solubile e riesce a lavare anche con acqua fredda.
La miscela di oleato e laurato di sodio in parti eguali, cioè al 50% di ciascuno, si chiama miscela eutettica, un nome che sta a significare che queste due sostanze assieme si comportano molto meglio che ciascuna delle due separatamente. Potremmo anche definire questa miscela, con un termine, oggi molto di moda, miscela sinergica. Praticamente noi otteniamo questa particolare miscela introducendo nella miscela usata per saponificare oli ricchi di acido laurico, tra cui uno dei più importanti è l’olio di cocco. Quando si scoprì questa caratteristica dell’olio di cocco l’olio di oliva fu immediatamente soppiantato come ingrediente per il sapone; ad esempio il sapone di Marsiglia, che alle origini era composto di solo oliva, fu prodotto con miscele contenenti il cocco.
Quanto cocco bisogna aggiungere per formare la miscela eutettica? Essa si forma già con i primi grammi aggiunti, ma all’inizio in quantità così piccole che non ci accorgiamo quasi della differenza di solubilità.
Superando invece almeno il 10-15% di cocco nella miscela, e sino a valori tra il 40% ed il 60%, in funzione anche degli altri oli impiegati, la quantità di miscela eutettica presente rende il sapone veramente solubile, e gli conferisce quindi una gran quantità di schiuma, aspetto molto apprezzato quando si usa un sapone.
Che tipo di contributo da’ invece la fase insolubile, costituita per lo più da sali di sapone saturi a catena lunga? Questi sali saturi contribuiscono alla cremosità della schiuma, cioè la fanno durare più a lungo.
La durata della schiuma, che è formata da tante minuscole bolle di soluzione saponosa in acqua, è legata alla rottura delle bolle, quando esse si toccano. Fino a che le bolle sono separate tra loro esse restano tali, proprio come le bolle di sapone che facevamo da bambini. Solo quando esse si toccano tra loro, o quando le tocchiamo noi con la mano, si rompono. Se le bolle durano nel tempo allora diciamo che la schiuma è cremosa.
I sali di sapone saturi non si sciolgono nell’acqua e restano dentro di essa come fanno i tronchi degli alberi segati dai taglialegna all’interno dei fiumi, tutti allineati nel verso della corrente. Questo fatto impedisce alle bolle di toccarsi e quindi le fa perdurare nel tempo.