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Bombes de bain

Deux parts de bicarbonate pour une part d’acide citrique, c’est la règle que tout le monde répète. La réaction en demande 1,31 ; le mélange habituel porte donc environ moitié plus de bicarbonate que l’acide ne peut en consommer. Ce n’est pas un problème — le surplus fait charge et tampon — mais en ajouter davantage ne change rien à l’effervescence.

Les deux réactifs
g
Bicarbonate de sodium, NaHCO3
g
Anhydre. Le monohydrate porte de l’eau et pèse plus par mole — convertissez d’abord.
Le reste du mélange sec
g
Amidon, SLSA, argile, sels
g
Un mica, un oxyde, une laque ou un colorant, en poudre : uniquement un colorant autorisé en cosmétique là où vous vendez.
Liquides

L’eau déclenche la réaction : c’est cette part qui décide si la masse prend dans le moule ou pétille dans le saladier.

g
g
g
Votre moule
cm
La taille sous laquelle le moule est vendu. Les deux moitiés font une seule sphère.
g/cm³
Pesez une bombe finie sortie de votre moule et divisez par son volume.

renseignez le bicarbonate et l’acide citrique

Liste des ingrédients
Par son numéro CI, tel que le donne la fiche technique du fournisseur (CI 77491). Il vient après les autres ingrédients ; une étiquette américaine le nomme comme sa liste de la FDA (Iron Oxides).

Plusieurs ingrédients sur une ligne : leurs noms séparés par des virgules, le plus lourd d’abord.

Calculé sur soapformulator.com, chaque valeur sourcée. Vérifiez les chiffres sur votre propre balance.

La formule, et d’où elle vient 
3 NaHCO₃ + H₃C₆H₅O₇ → Na₃C₆H₅O₇ + 3 CO₂ + 3 H₂O

bicarbonate needed = citric acid × 3 × M(NaHCO₃) ÷ M(citric acid)
                   = citric acid × 1.3118
CO₂                = (citric acid consumed ÷ 192.124) × 3 × 44.009
liquids %          = Σ liquids ÷ total × 100
colour %           = colour ÷ total × 100          # held to its supplier's maximum
bombs              = ⌊total ÷ (V × ρ)⌋            # V = π/6 × d³
  • Neutralisation of citric acid by sodium bicarbonate: 3 NaHCO₃ + H₃C₆H₅O₇ → Na₃C₆H₅O₇ + 3 CO₂ + 3 H₂O. Molar masses NaHCO₃ 84.007 g/mol, anhydrous citric acid 192.124 g/mol, CO₂ 44.009 g/mol (IUPAC 2021 standard atomic weights).
  • The craft’s 2:1 bicarbonate-to-citric-acid ratio by weight. A convention, and deliberately bicarbonate-rich: the surplus is filler and buffer, not reagent. — Not the stoichiometric ratio, which is 1.312:1.
  • Working convention: total liquid ingredients around 1–4 % of the mix. Below it the bomb crumbles; above it the reaction starts in the bowl. — Strongly dependent on humidity, on whether the liquid is water-based or anhydrous, and on how fast it is mixed in. A habit of the craft, not a measured threshold.
  • Only a colour permitted for cosmetics: in the EU and Great Britain one listed in Annex IV of Regulation (EC) No 1223/2009 and used under its conditions (Art. 14(1)(c)); in the US one listed for cosmetics in 21 CFR 73 Subpart C, or in 74 Subpart C from certified batches. How much goes in is its supplier’s figure: 21 CFR 73.2496 lets mica colour cosmetics “in amounts consistent with good manufacturing practice”, with no number. — Micas, oxides, lakes and dyes are used at rates too far apart for one figure to stand for them, so the engine has none of its own.
  • Packing density of a pressed bath bomb, ≈ 1.1–1.4 g/mL depending on press force. The default assumes hand-packed spheres. — Calibrate by weighing one finished bomb from your own mold.

La réaction

Trois molécules de bicarbonate pour une d’acide citrique, donnant du citrate de sodium, de l’eau et trois de dioxyde de carbone. En masse, 1,312 g de bicarbonate par gramme d’acide.

Pourquoi le surplus n’est pas perdu

Le bicarbonate que l’acide n’atteint pas donne du corps et de la flottabilité à la bombe et tamponne le bain. Ramené au rapport de la réaction, on obtient une bombe petite et dense qui pétille fort et brièvement.

La prise dans le moule

Un à quatre pour cent de liquide, c’est là que travaillent la plupart. En dessous la bombe s’émiette ; au-dessus la réaction démarre pendant le mélange. L’humidité déplace toute la fenêtre : ce qui marchait en janvier peut échouer en juillet.

Questions fréquentes

Le 2:1 est-il donc faux ?
Non. Ce n’est simplement pas le rapport de la réaction, et connaître l’écart dit quel ingrédient change vraiment l’effervescence. À 2:1 c’est l’acide qui limite : plus d’acide pétille plus, plus de bicarbonate ne fait rien.
J’ai de l’acide citrique monohydraté.
Il fait 210,14 g/mol contre 192,12 pour l’anhydre : 100 g de monohydrate valent 91,4 g d’acide. Saisissez ce chiffre. L’eau qu’il apporte compte aussi dans vos liquides.
Cela fait combien de gaz, concrètement ?
Une bombe de 120 g à 2:1 donne environ 27 g de dioxyde de carbone, soit quelque 15 litres à température de bain. Il se dégage sur une ou deux minutes plutôt que d’un coup, d’où la bombe qui se promène dans la baignoire.
Quelle est la limite de parfum ?
Une bombe de bain relève de la catégorie IFRA 9, comme le savon en pain. Le chiffre lui-même figure sur le certificat de conformité du fournisseur et varie selon le parfum ; la page parfums et allergènes le calcule sur le poids fini.

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