La chimie des bombes de bain

Il existe plusieurs définitions différentes pour les acides, mais nous suivrons la définition de Bronsted-Lowry selon laquelle un acide est un composé qui donne un proton ou un ion hydrogène (H+) à une base. Plus il donne facilement ce proton, plus l’acide est fort. Les bases acceptent un proton ou un ion hydrogène (H+) provenant d’un acide. Plus elle accepte facilement un proton, plus la base est forte.

Le pH est une mesure de la concentration en ions hydrogène. Plus la concentration est élevée, plus l’ingrédient est acide et plus le pH est bas. À l’inverse, plus la concentration est faible, plus le pH est élevé, plus l’ingrédient est alcalin. Un acide fort comme l'acide chlorhydrique a une forte concentration d'ions hydrogène, donc son pH est proche ou égal à 1. Une base forte comme l'hydroxyde de sodium a très peu d'ions hydrogène, donc son pH est proche ou égal à 14. À l'exception de la lessive, les ingrédients que nous utilisons dans les produits pour le bain et le corps sont des acides faibles, comme l'acide citrique, les AHA ou l'acide salicylique ; ou des bases faibles, comme le bicarbonate de soude, la triéthanolamine ou le décyl glucoside.

Dans les bombes de bain , nous réunissons un acide faible – l'acide citrique au pH de 3,2 – et une base faible – le bicarbonate de soude au pH de 8 à 9. Lorsque nous les déposons dans le bain, ils réagissent pour libérer du dioxyde de carbone (CO2). gaz, ce qui nous donne le pétillant qui définit le produit.

Si notre objectif est de libérer autant de CO2 le plus rapidement possible, quel est le rapport théorique parfait entre l'acide citrique et le bicarbonate de sodium ? Trois moles de bicarbonate de sodium (84 g/mol) et une mole d'acide citrique (192,124 g/mol*) combinées dans l'eau produiront trois moles de CO2 gazeux, trois moles supplémentaires d'eau et une mole d'un sel, le citrate de sodium. . Cette équation idéale nécessite 1,312 grammes de bicarbonate de soude pur pour 1 gramme d'acide citrique pur pour un maximum de pétillant.

En passant, une mole fait 6,02 x 10 23 atomes, donc une mole d'acide citrique pèse 192,124 grammes par mole.

Dans le monde réel, ces ingrédients se présentent sous forme de composés pouvant contenir d’infimes quantités de produits chimiques comme des sels ou des molécules d’eau supplémentaires. Nous devons donc modifier légèrement le rapport pour garantir une réaction complète. J'ai trouvé que 2 grammes de bicarbonate de soude pour 1 gramme d'acide citrique fonctionnent mieux, mais votre kilométrage peut varier.

Si une réaction acide-base nécessite de l’eau pour que la magie opère, pourquoi rencontrons-nous des bombes de bain pétillantes alors qu’elles sont encore dans le moule ou entreposées ? Vous pouvez remercier l’eau atmosphérique d’avoir déclenché la réaction trop tôt. La solution? Évitez les ingrédients qui contiennent de l'eau, notamment les colorants liquides ou l'hamamélis, ou utilisez-les avec parcimonie si vous vivez dans un climat plus humide. Pensez à utiliser des ingrédients solubles dans l’huile comme liant, comme les huiles, qui ajoutent un pouvoir hydratant au bain. Conservez vos bombes de bain dans une pellicule plastique ou dans des récipients scellés avec quelques-uns de ces emballages de silice « à ne pas manger » éparpillés pour les garder au frais. Et pensez à utiliser des ingrédients comme la fécule de maïs ou des sels pour isoler toute eau afin d’éviter une réaction prématurée.

Est-ce que plus dur est synonyme de plus pétillant ? Ça pourrait. Les bombes de bain plus dures sont plus denses que les bombes plus molles de taille ou de diamètre équivalent, contenant plus d'ingrédients pour la réaction dans un espace plus petit. Ils sont moins susceptibles d’avoir réagi avec l’eau pendant leur stockage. Et ils pourraient contenir des versions en poudre d’ingrédients comme l’acide citrique, qui seraient plus serrées que les granulés.

J'ai remarqué une tendance à utiliser de la crème de tartre (acide tartrique, pH 3,5 à 5) comme composant acide. Vous utiliserez moins de crème de tartre – en théorie, vous avez besoin de 2,24 grammes de bicarbonate de soude pour chaque gramme – mais c'est un ingrédient coûteux à plus de 11 $ la livre contre 4 $ ou moins pour l'acide citrique. En tant que poudre, elle peut permettre des pétillants plus durs et plus denses, ce qui vaut la peine d'être explorée en tant que composant acide, en partie ou en totalité.

Avec les bombes de bain , pour certains, le Saint Graal est une grosse boule qui tourne et pétille. Si vous me le permettez, j'ai quelques théories sur les raisons pour lesquelles cela se produit. Peut-être que l’inclusion de plus d’acide citrique garantit une meilleure réaction et une plus grande production de gaz CO2 . Il semble que les bombes de bain plus légères qui flottent vers le haut tournent facilement plus rapidement que celles qui mettent plus de temps à monter. Et il se pourrait qu’un bain plus chaud favorise une vitesse de réaction plus rapide et une production plus rapide de CO2 qu’un bain plus froid.

Un moyen pratique de créer une bombe de bain rotative consiste à insérer une boule plus petite à une extrémité avec un rapport acide/base différent – ​​disons 1:1 – pour un temps de réaction plus rapide. Une autre solution consiste à donner à la bombe une forme étrange, comme une toupie ou une fusée, de sorte qu'elle bascule sur elle-même lorsque la plus petite extrémité se dissout plus rapidement que la plus grande.

Enfin, pensez aux ingrédients de votre recette. Il peut être intéressant d'inclure des huiles, des beurres, des argiles ou des amidons, mais tout ou partie de ceux-ci pourrait réduire la vitesse de la réaction acido-basique, entraînant une libération moins que spectaculaire de gaz CO2 . " (source : http:// www.wholesalesuppliesplus.com/handmade101/learn-to-make-articles/Chemistry-of-Bath-Fizzies-and-Bath-Bombs.aspx )

Rendez-vous chez Bubbly Belle pour commander certaines de nos bombes de bain uniques en leur genre.