🧼IL SAPONE: TRA STORIA E CHIMICA🧼

Oggi tutti noi usiamo il sapone, ma spesso molti ignorano che la sua storia ha origini antichissime e che si incrocia con la chimica.

Il sapone potrebbe sembrare un’ invenzione banale, ma la cura dell’igiene personale rappresenta non solo un enorme passo in avanti a livello sociale, ma soprattutto di prevenzione di malattie legate alla cura del corpo. Oggi come ieri il sapone è un oggetto d’uso quotidiano in grado di polarizzare le opinioni della gente, ma la sua utilità nel XX e XXI secolo è indiscutibile: pulisce, disinfetta, profuma.

Ovviamente oggi il sapone si presenta in modo completamente diverso dai primi saponi e nelle varie epoche anche la produzione e la realizzazione ha subito alcune modifiche.

I BABILONESI

I primi indizi che ci suggeriscono che l’uomo facesse uso del sapone, risale addirittura alla civiltà babilonese formatasi tra il III e il II millennio avanti Cristo. Nella regione storica delle Mezzaluna fertile sono state raccolte prove dell’uso di una sostanza molto simile al sapone che veniva conservata in cilindri di terracotta risalenti

al 2800 avanti Cristo. Su una tavoletta a caratteri cuneiformi del 2200 a.C. è ben descritta la preparazione del sapone con acqua, sostanze alcaline e olio di cassia. Sotto il regno di Nabonidus (556–539 a.C.) era comune realizzare sapone usando cenere vegetale, olio di cipresso e olio di semi di sesamo.

IL SAPONE IN CINA

Nella Cina antica una prima forma di sapone fu prodotta a partire dalla Gleditsia sinensis, una pianta utilizzata in Asia almeno 2.000 anni fa per produrre detergenti e medicinali. Un altro detergente tradizionale era una miscela di pancreas di maiale e cenere vegetale chiamata “Zhu yi zi”.

Probabilmente i primi saponi erano realizzati in modo molto diverso, da quelli utilizzati successivamente soprattutto nella Roma antica.

DALLA GRECIA ALL’ ANTICA ROMA, PASSANDO PER L’EGITTO: LO SVILUPPO DEL SAPONE

La prima traccia di una sostanza che si può considerare simile al sapone lo ritroviamo nel trattato naturalistico “Naturalis historia” di Plinio il Vecchio, datato 77-78 d.C.. Esistevano già presso altre civiltà, come i Romani, i Greci, gli Assiri, preparazioni

simili, ma erano più simili a unguenti o altre preparazioni galeniche. Secondo Plinio, fu inventato dai Galli di Francia, con uno scopo diverso da quello detergente: veniva usato come tinta rossa. Anche nell’antico Egitto, l’uso dei saponi come detergente per uso personale divenne una procedura di uso comune e la procedura venne abilmente descritta da Cosimo di Panopoli, un alchimista egizio del 300 d.C. Le reazioni erano comunque abbastanza aggressive, e solo dopo con gli Arabi, venne perfezionato questa tecnica di fabbricazione. Nonostante i Greci e romani usavano degli strumenti simili a dei raschietti metallici per rimuovere lo sporco dalla pelle e oli profumati, il sapone era noto ma poco utilizzato per la cura dell’igiene personale. Gli arabi, inoltre, producevano regolarmente sapone partendo dall’olio d’oliva e di alloro. Furono i primi ad utilizzare la soda (contenuta nelle ceneri di particolari piante) e quindi, in pratica, furono gli inventori del moderno sapone. 

Ma è solo dopo l’800 d.C., che gli Europei conobbero il sapone grazie all’onda espansionistica degli Arabi. Spagna, Sicilia e le coste meridionali della Francia furono i primi a beneficiarne. Fu proprio in Francia dove nacque il sapone di Marsiglia, che deriva direttamente da quello di Aleppo.

Alla fine del 1700, il chimico e medico francese Nicolas Leblanc scoprì un procedimento per ottenere il carbonato di sodio dal cloruro di sodio (il sale comune). Questo processo però era altamente inquinante, poiché i sottoprodotti erano acido cloridrico e solfuro di calcio. Invece, grazie al belga Ernest Solvay nel 1861, venne perfezionato il processo che, partendo dal cloruro di sodio ed utilizzando ammoniaca, permetteva la produzione di carbonato di sodio nei quantitativi necessari alla fabbricazione del sapone, eliminando quasi del tutto i problemi ambientali del processo Leblanc.

Oggi gli ingredienti principali per la produzione dei saponi, sono oli o grassi e idrossidi come l’idrossido di sodio, comunemente detto “soda caustica”, chimicamente più reattivi.

Attenzione perché l’idrossido di sodio possiede una notevole capacità corrosiva, provocando gravi ustioni sulla pelle. Ma niente paura alla fine del processo non rimane traccia!

Stiamo parlando del sapone tradizionale, in forme e colori diversi, perché il sapone liquido, invece, è un’invenzione tutto sommato recente. È stato infatti brevettato nel 1865 dallo statunitense William Sheppard. In realtà Shepperd ha riformulato, per uso domestico, il detergente liquido già in uso nelle industrie.

Ma vediamo la chimica dietro ai saponi.

LA CHIMICA DEI SAPONI

In biochimica intendiamo con il termine lipidi, biomolecole dalla struttura chimica eterogenea, ma caratterizzate dall’ essere solubili insolventi organici apolari, come l’acetone, il cloroformio e l’etere. La varietà strutturale che li contraddistingue si associa alle funzioni più disparate che tali sostanze svolgono nelle strutture cellulari e all’interno dei meccanismi fisiologici dei sistemi pluricellulari. Ne consegue che i lipidi si trovano in percentuale variabile in moltissimi alimenti di origine animale e vegetale: sono i costituenti principali degli oli e dei grassi ed elementi secondari di moltissimi prodotti alimentari (latte e derivati, carne, semi ecc.)

Un tipo di lipide è il gliceride. Sono composti formati da una molecola di glicerolo, conosciuto in chimica come 1,2,3-propantriolo e da una a tre molecole di acido grasso. Il glicerolo a temperatura ambiente è un liquido incolore piuttosto denso, viscoso e dolciastro; la presenza di tre gruppi -OH lo rende miscibile con l’acqua in ogni proporzione

I gliceridi sono composti chimici che derivano dalle esterificazione di una molecola di glicerolo con acidi grassi, si dividono in: monogliceridi, digliceridi e trigliceridi.

La tipologia degli acidi grassi presenti è diversa, ma si nota una certa regolarità nella posizione degli insaturi che si legano preferibilmente al carbonio 2 della molecola di glicerina; solo nel latte e nello strutto si verifica il contrario.

Le reazioni tipiche dei gliceridi sono l’idrogenazione degli oli e l’idrolisi alcalina di grassi e oli. La reazione di idrolisi che porta alla formazione dei saponi è detta idrolisi alcalina o chiamata anche saponificazione. La saponificazione è una reazione di idrolisi del legame estere tra glicerina e acidi grassi ad opera di una base forte (NaOH, KOH), cheli trasforma in sali sodici (solidi) o potassici (liquidi), detti più comunemente saponi.

In chimica esiste un altro tipo di scissione dei trigliceridi, ovvero per idrolisi acida in presenza dell’enzima lipasi, prodotta a livello pancreatico. Questa è la prima fase del processo catabolico di un trigliceride, che avviene nel duodeno.

I saponi, che esplicano un’azione detergente, ma come fanno? La funzione dei saponi è eliminare lo sporco e il grasso, ovvero la molecola del sapone ha una testa idrofila ionizzata negativamente e una coda idrofobica, cioè non ama l’acqua detto semplicemente.

Il potere pulente della miscela acqua e sapone è attribuito all’azione delle micelle, ecco possiamo considerare le micelle come delle piccole sfere rivestite all’esterno di gruppi polari idrofili (ovvero solubili in acqua) e contenenti all’interno come una tasca idrofobica costituita dalle code idrofobiche che disciolgono le sostanze grasse.

Dato che tutte le teste delle molecole di sapone recano una carica negativa, la repulsione elettrostatica impedisce alle micelle di ri-aggregarsi e le mantiene in sospensione nell’acqua. In altre parole siccome acqua e grasso normalmente non si miscelano, l’aggiunta di sapone consente al grasso di disperdersi nell’acqua ed essere risciacquato. I detergenti sintetici funzionano con meccanismo simile.

Ecco perché lavarsi bene le mani con un sapone ha un’azione importante non solo su unto e sporco, ma anche su virus e batteri.

Oggi le indicazioni igieniche sono fondamentali per contrastare la diffusione del coronavirus SARS-CoV-2. Infatti le autorità sanitarie consigliano oltre l’uso di detergenti alcolici, di lavare spesso le mani anche con il sapone. Ma come è possibile che il sapone sia uno strumento utile per contrastare la diffusione del virus?

Se avete qualche reminiscenza della struttura cellulare di un virus, ricorderete che la membrana che riveste il virus è formata da uno doppio strato fosfolipidico, quindi da lipidi ovvero grassi! Di conseguenza il sapone, quando in acqua si aggrega a dare le micelle che, come abbiamo detto prima, sono in grado di solubilizzare componenti grasse, intrappola le particelle virali e le porta via dalle nostre mani. La Food and Drug Administration (FDA) ha sottolineato che non c’è bisogno di saponi che riportino la dicitura ‘antibatterico’ ma un sapone comune presente in casa va benissimo. Quindi attenzione alle azioni di marketing spregiudicate durante questo periodo di pandemia.

Anche questa è chimica e soprattutto le idee semplici possono essere così utili nella vita di tutti i giorni.

Ricordate di lavarvi sempre le mani, basta un poco di sapone!

Dott. Francesco Domenico Nucera


FONTI:

https://www.studenti.it/saponi.html

Why Soap Works – https://www.nytimes.com/2020/03/13/health/soap-coronavirus-handwashing-germs.html

Nicoletta Nicolini, Saponi e detergenti

http://www.figliadellerborista.it/saponeromano.htm

https://www.realmofhistory.com/2016/08/10/origin-soap-ancient-mesopotamia-2800-bc/

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