UNIVERSIDAD NACIONAL DE SAN CRISTÓBAL DE HUAMANGA
FACULTAD DE INGENIERÍA QUÍMICA Y METALURGIA DEPARTAMENTO ACADÉMICO ACADÉMICO DE INGENIERÍA I NGENIERÍA QUÍMICA ESCUELA DE FORMACIÓN PROFESIONAL DE INGENIERÍA QUÍMICA LABORATORIO DE QUÍMCA ORGÁNICA INFORME 07
SIGLA
: QU-241
PROFESOR
: Ing. CORDOVA MIRANDA Alcira
INTEGRANTES
:
GRUPO AÑO Y SEMESTRE AC.
LIMACO CARPIO, Eleazar : : 2009 – II
FECHA DE EJECUCION
:
FECHA DE ENTREGA
:
_ _ _ _ _ _
AYACUCHO - PERÚ 2009
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I.
OBJETIVOS :
Obtener jabón a partir de manteca vegetal (grasa).
Determinaremos a partir del principio básico, la formulación de un Jabón a partir de manteca vegetal, utilizando hidróxido de sodio como saponificador.
II.
FUNDAMENTO TEÓRICO:
ELABORACIÓN DE JABON La preparación del jabón es una de las más antiguas reacciones químicas conocidas. Durante siglos la elaboración de jabones fue una tarea casera empleándose para ello cenizas vegetales y grasas animales o vegetales. Posteriormente se sustituyó la ceniza por álcalis. El jabón , agente limpiador o detergente que se fabrica utilizando grasas vegetales y animales y aceites. Químicamente, es la sal de sodio o potasio de un ácido graso que se forma por la reacción de grasas y aceites con álcali. Los jabones son sales sódicas o potásicas de ácidos grasos superiores (que contienen 12 o más átomos de carbono). Sus moléculas están constituidas por dos partes, una apolar, formada por una cadena larga carbonada, como si fuera una cola, que es neutra y repele el agua (hidrófoba) pero atrae a la grasa (liposoluble). La otra parte, la cabeza, es polar y está formada por un extremo iónico cargado eléctricamente que es afín al agua (hidrófila).
HISTORIA DE LA FABRICACIÓN DEL JABÓN Existen documentos que mencionan el uso de muchos materiales jabonosos y agentes limpiadores desde la antigüedad. Los agentes purificantes que se mencionan en el Antiguo Testamento no eran verdaderos jabones, sino un producto hecho únicamente con cenizas de corteza de árbol. En el siglo I d.C., el historiador romano Plinio el Viejo describió las diversas formas de jabones duros y blandos que contenían colorantes, conocidos como rutilandis capillis, que utilizaban las mujeres para limpiar sus cabellos y teñirlos de colores brillantes. La producción de jabón era común en Italia y en España durante el siglo VIII. Alrededor del siglo XIII, cuando la industria del jabón llegó a Francia desde Italia, la mayoría de los jabones se producían a partir par tir de sebo de cabra, con ceniza de haya que proporcionaba el álcali. Tras distintos experimentos, los franceses desarrollaron un método para la Página 2
fabricación del jabón utilizando aceite de oliva en lugar de grasas animales. Hacia el año 1500, introdujeron sus descubrimientos en Inglaterra. Esta industria creció rápidamente en ese país y en 1622 el rey r ey Jacobo I le concedió ciertos privilegios.
En 1783, el químico sueco Carl Wilhelm Scheele simuló de forma accidental la reacción que se produce hoy en el proceso de hervido en la fabricación del jabón (descrito más adelante), cuando el aceite de oliva, hervido con óxido de plomo, produce una sustancia de sabor dulce que él denominó Ölsüss, pero que hoy se conoce como glicerina. El descubrimiento de Scheele permitió al químico francés Michel Eugéne Chevreul investigar la naturaleza química de las grasas y los aceites que se usan en el jabón. Chevreul descubrió en 1823 que las grasas simples no se combinan con el álcali para formar el jabón, sino que se descomponen antes para formar ácidos grasos y glicerina. Mientras tanto, en 1791, el químico francés Nicolas Leblanc inventó un proceso para la obtención de carbonato de sodio o sosa, utilizando sal ordinaria, que revolucionó la fabricación del jabón.
En algunas zonas del continente americano, el jabón se hacía principalmente en el ámbito doméstico utilizando grasas animales derretidas. Sin embargo, hacia 1700, los habitantes de algunas zonas obtenían la mayor parte de sus ingresos de la exportación de cenizas y grasas empleadas en la fabricación del jabón.
Las grasas y aceites son esteres formados por un alcohol más un ácido. Las sustancias grasas se descomponen al tratarlas con una disolución acuosa de álcalis (sosa sódica o potásica) produciéndose una reacción química denominada saponificación que da como resultado jabón y glicerina.
Para que la saponificación se produzca es necesario agitar la mezcla de la grasa con la sosa Si la sosa es sódica (hidróxido de sodio) se obtiene un jabón sólido y duro, si es potásica (hidróxido potásico) el jabón que se obtiene es blando o líquido (cremas jabonosas como las de afeitar). af eitar). Una vez producida pro ducida la saponificación se sala sa la la mezcla para separar el jabón de la glicerina, se sigue con un proceso de cocción, de amasado, enfriamiento y secado lento. Los jabones industriales suelen contener además diferentes productos químicos y aditivos, como fosfatos, agentes espumantes o blanqueantes con el fin de incrementar su función limpiadora. Según el tipo de grasa utilizado, el proceso de fabricación seguido y los aditivos empleados se obtienen jabones de diferentes calidades. Los jabones son sales sódicas o potásicas de ácidos grasos superiores (que contienen 12 o más átomos de carbono). Sus moléculas están constituidas por dos partes, una apolar, Página 3
formada por una cadena larga carbonada, como si fuera una cola, que es neutra y repele el agua (hidrófoba) pero atrae a la grasa (liposoluble). La otra parte, la cabeza, es polar y está formada por un extremo iónico cargado eléctricamente que es afín al agua (hidrófila).
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Características:
-
-
Químicamente el jabón es una mezcla de las sales sales de sodio o de potasio de ácidos grasos de cadena larga, producidas por la hidrólisis (saponificación) de una grasa animal o vegetal con un álcali. Las grasas y los aceites son triglicéridos, es decir triésteres de glicerol con tres ácidos carboxílicos de cadena larga, no ramificada. La diferencia entre las grasas grasas y los aceites es que estos últimos presentan ácidos carboxílicos insaturados. El índice de saponificación se define define como la cantidad de álcali necesario para saponificar un gramo de grasa o aceite. Los jabones jabones ejercen su acción limpiadora debido debido a que los dos extremos de su molécula son muy diferentes. Uno de los extremos de la molécula es iónico, por tanto hidrófilo y tiende a disolverse en el agua. La otra parte es la cadena de hidrocarburo no polar, por tanto lipófila o afín a la grasa y tiende a disolverse en ella. Una vez solubilizadas en agua, la grasa y la mugre pueden eliminarse.
El jabón desprende la suciedad (grasa y polvo) de los tejidos o de la piel debido precisamente a la estructura bipolar de su molécula El jabón desprende la suciedad (grasa y polvo) de los tejidos o de la piel debido precisamente a la estructura bipolar de su molécula. Las moléculas del jabón se orientan al disolverse en el agua de la siguiente manera: la parte hidrófoba de sus moléculas (la cola) se une a la grasas que se desprenden y quedan flotando en el agua jabonosa formando pequeñas micelas (partículas cargadas eléctricamente) que contienen la grasa y el polvo, y, el extremo hidrófilo, la cabeza, se orienta y se une al agua donde quedan flotando las micelas. El movimiento durante el proceso de lavado ya sea a mano o a máquina y el agua caliente favorecen el desprendimiento de las partículas de grasa y que estas se subdividan. FUNCIONES
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Aquí vemos el mecanismo por el que el jabón actúa sobre la suciedad del tejido. Una vez que el jabón se ha disuelto en agua, sus moléculas rodean las manchas del tejido, formando un anillo alrededor denominado micela . Esto se debe a que los extremos de las moléculas de jabón tienen propiedades diferentes. Un extremo es hidrófilo (se ve atraído por el agua), mientras que el otro es hidrófobo , y se ve atraído por sustancias no solubles en agua, como aceite o grasa. Cuando las moléculas de jabón se unen a las manchas de grasa, forman un conjunto soluble en agua. La mayoría de los jabones eliminan la grasa y otras suciedades debido a que algunos de sus componentes son agentes activos en superficie o agentes tensoactivos. Estos agentes tienen una estructura molecular que actúa como un enlace entre el agua y las partículas de suciedad, soltando las partículas de las fibras subyacentes o de cualquier otra superficie que se limpie. La molécula produce este efecto porque uno de sus extremos es hidrófilo (atrae el agua) y el otro es hidrófugo (atraído por las sustancias no solubles en agua). El extremo hidrófilo es similar en su estructura a las sales solubles en agua. La parte hidrófuga de la molécula está formada por lo general por una cadena hidrocarbonada , que es similar en su estructura al aceite y a muchas grasas. El resultado global de esta peculiar estructura permite al jabón reducir la tensión superficial del agua (incrementando la humectación) y adherir y hacer solubles en agua sustancias que normalmente no lo son. El jabón en polvo po lvo es una mezcla hidratada de jabón y carbonato de sodio. El jabón líquido es una disolución de jabón blando de potasio disuelto en agua. A finales de la década de 1960, debido al aumento de la preocupación por la contaminación del agua, se puso en entredicho la inclusión de compuestos químicos dañinos, como los fosfatos, en los detergentes. En su lugar se usan mayoritariamente agentes biodegradables, que se eliminan con facilidad y pueden ser asimilados por algunas bacterias. TIPOS DE JABONES: Jabones para rasurarse Las cremas para rasurar son producidas normalmente a partir de ácido esteárico y aceite de coco y una saponificación con una mezcla de sosa cáustica y potasa cáustica. Glicerina debe ser agregada para ayudar a la textura del producto y la sensación en la piel. Jabones translúcidos Los jabones translúcidos son relativamente nuevos se debe tener la habilidad de controlar la producción de una fase translúcida con la adición de glicerina y otros polioles, relacionadas con modificaciones en el proceso para tener esta presentación estos jabones son procesados usando equipo comercial y son capaces de ser moldeados en una variedad de formas complejas cualquier perfume que se le agregue a estos puede darnos Página 6
una interesante colección de fragancias y el desarrollo de diversas alternativas para estas la formulación de este tipo de jabones es relativamente simple. Se debe denotar que el nivel de fragancia no debe pasar el 1.5% ya que esto puede afectar la translucidez. Base para el jabón translucido perfume
1 a 1.5%
color
q.s.
Jabones líquidos. Los jabones líquidos en su forma original son saponificaciones usando una mezcla cáustica en conjunto con aceites o grasas que tienen un alto contenido de ácido oleico y los oleatos resultantes de sodio y potasio que están en principio presentes en el contenido de jabón este tipo de jabones no deben confundirse con los actuales que también se llaman jabones líquidos ya que estos son mas bien sistemas detergentes en colores y presentaciones atractivas. Jabones transparentes. Los verdaderos jabones transparentes a diferencia de los translúcidos pueden producirse de diferentes maneras, una de las mas antiguas es la de disolver un jabón de buena calidad en alcohol con un calentamiento suave para formar una solución transparente la cual puede estar perfumada y coloreada el remanente de alcohol puede eliminarse por destilación y el jabón transparente liquido puede ser colocado en bloques o moldes. Las tabletas tienen que ser condicionadas por tres meses antes de ser empacadas y durante este periodo una distorsionadas resultando algunas de líneas que luego se observan en este tipo de jabones. Este proceso por su naturaleza es costoso y es restringido a algunos productos en específico. Procesos alternativos y más baratos los cuales han sido desarrollados con adición de azúcar, aceite de castor y glicerina. La selección de los de los materiales grasos usados para producir jabones transparentes es muy similar a la de jabón normal y la calidad del color de los aceites o ácidos grasos afectan directamente el color del producto final. A pesar que el aceite de castor es importante para producir un producto con óptima claridad también tiene la desventaja de producir un color amarillento en la tableta final. Esto limita el rango de colores que pueden ser producidos; en particular, el azul y el rosa no son viables
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se han observado que algunos productos son virtualmente son del color del agua transparente. Una formación típica para un jabón transparente debe ser: Grasas
%
Ácidos grasos
27.00
Aceite de coco
7.00
Aceite de castor
5.00
Etanol
10.00
Hidróxido de sodio
6.20
glicerol
15.50
Azúcar
9.00
EDTA
0.25
Agua
a 100.00
A. B.
TIPOS DE AGUA PARA JABONES:
El agua para los jabones tiene la función de disolver la soda cáustica y ser el medio donde se produce la saponificación. El agua para los jabones tiene la función de disolver la soda cáustica y ser el medio donde se produce la saponificación. Un jabón puede contener alrededor de 15% de agua una vez curado. Dependiendo de las recetas, el agua a agregar esta entre 35% y 45% al comienzo de la preparación. Hay varios tipos de agua disponibles para hacer jabón pero cada una de ellas tiene ventajas y desventajas. Antes de describir los tipos de agua que hay disponibles, vamos a hablar de las propiedades. El agua puede ser blanda o dura en función de la cantidad de cationes con carga 2 o mas. Página 8
Un agua se dice que es blanda cuando tiene bajo contenido de cationes calcio / magnesio u otros. El agua es dura cuando tiene altos contenidos en estos cationes u otros polivalentes. Existen otros iones que pueden estar presentes pero no serán muy comunes en las aguas que hay disponibles. Los cationes de calcio y magnesio provocan la precipitación de los jabones en especial. Solo el jabón del acido láurico tiene mas resistencia a precipitar y se mantiene soluble. También un exceso de iones sodio en el agua puede provocar el precipitado de jabones debido a un efecto químico llamado ion común, aunque la ventaja es que es reversible. Lo ideal es usar agua lo más blanda posible. Los diferentes tipos de agua disponibles normalmente son: Agua de Red : : esta agua dependiendo de la zona donde se extrae puede ser blanda si es de ríos grandes y caudalosos o dura si es extraída de pozos en la tierra. Solo seria utilizable si es blanda. El agua de red suele venir con cloro gas disuelto para evitar contaminación bacteriana, y como es oxidante no es recomendable usar así directamente ya que nos afectaría algunos aceites, vitaminas, aceites esenciales etc. por lo que es recomendable hervir el agua y dejar enfriar tapada.
Agua desmineralizada : : Esta es el agua que deberíamos usar si no podemos usar la de la red. Es normalmente mal llamada "destilada". Esta agua se produce mediante un ablandador de agua. Este dispositivo contiene resinas de intercambio iónico que retienen los cationes con 2 o mas cargas Ca ++ Mg++ y dejan pasar los de 1 carga como el sodio Na+ o potasio K+.
Agua destilada o bidestilada : : Son tipos de agua que se obtienen mediante destilación por calor y luego el agua es condensada por enfriamiento. Es cara y no es fácil de conseguir. No es necesario utilizar un agua asi para jabones. Esta se suele utilizar en laboratorios farmacéuticos para fabricar medicamentos.
Agua de lluvia: Es un agua que si se junta luego de los primeros minutos de lluvia para asegurar la limpieza del aire atmosférico es muy útil. Tiene características similares a
la destilada. De hecho paso por un proceso similar solo que es natural el proceso ( evaporación de ríos, lagos y mares , condensación en nubes y lluvia) Como pueden notar tenemos muchos tipos de agua para utilizar. Existen otros factores a considerar como la posibilidad de contaminación bacteriana del agua pero todo dependerá del proceso que usamos.
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Para el proceso en frió o caliente tanto la temperatura como el medio fuertemente básico harían imposible la vida de bacterias en el agua o luego en el jabón. No obstante si lo desean pueden hervir el agua y dejar enfriar con el recipiente tapado. III.
MATERIALES Y REACTIVOS Materiales: Vaso precipitado de 500 ml y 250 ml. Matraz de Erlenmeyer de 250 ml. Varilla de vidrio. Luna de reloj. Espátula. Embudo. Probeta. Aparato de baño de frío. Mechero de Bunsen Trípode Rejilla con asbesto Piseta. Pipeta. Equipos : Balanza analítica. Reactivos: Manteca vegetal. Hidróxido de sodio.
NaOH
Solución de cloruro de sodio.
NaCl
Agua.
H2O
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IV.
PROCEDIMIENTO Y RESULTADOS EXPERIMENTALES:
1. SAPONIFICACIÓN DE LAS GRASAS Técnica: En Técnica: En un vaso de precipitado de 600 ml poner 40 gramos de grasa, agregar 25ml de etanol y calentar suavemente con cuidado, agitando, hasta que la grasa se halla disuelto, luego agitando la solución agregar 25 ml de una solución de NaOH al 40 %, continuar agitando hasta que toda la masa solidifique. Dejar en reposo 15 minutos, luego agregar 250 ml de agua destilada y calentar la mezcla con agitación hasta que el jabón se disuelva, luego agregar 250 ml de una solución saturada de NaCl y agitar bien la mezcla. Dejar enfriar, decantar, agregar una pequeña cantidad de agua e inmediatamente separar el líquido del jabón. Escribir la estuación química para la saponificación, considerando la triestearina. Dividir el jabón en tres partes iguales
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Reacción:
Grasa con NaOH Observación: Cuando hemos disuelto la sosa que estaba en estado sólido en el agua, hemos observado que ha tenido lugar una reacción exotérmica ya que la disolución del agua con NaOH se calienta al desprender calor. Cuando hemos calentado estas mezclas y pasado un tiempo, hemos podido observar en el recipiente 3 capas: la inferior que contiene la solución de sosa sobrante con la glicerina formada; la intermedia, semisólida, constituida por jabón, y la superior, amarilla de grasa que no ha reaccionado.
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Esta reacción ha tenido lugar por un proceso de saponificación en la que a partir de grasa y NaOH obtenemos jabón y glicerina. Para que la saponificación se produzca es necesario agitar la mezcla de la grasa con la sosa. Si la sosa es sódica (hidróxido de sodio) se obtiene un jabón sólido y duro. Las grasas y aceites son esteres formados por un alcohol más un ácido. Las sustancias grasas se descomponen al tratarlas con una disolución acuosa de álcalis (sosa sódica o potásica) produciéndose una reacción química denominada saponificación que da como resultado jabón y glicerina. Discusión: Es Discusión: Es necesario el calentamiento de la mezcla etanol, éster (grasa) y la base, para que el éster carboxílico sea hidrolizado al correspondiente ácido en forma de una sal y el alcohol. Una base, en este caso el hidróxido de sodio promueve la hidrólisis de ésteres porque proporciona el reactivo fuertemente nucleofílico OH-. Esta reacción es irreversible esencialmente, puesto que un anión carboxilado estabilizado por resonancia demuestra poca tendencia a reaccionar con un alcohol. El alcohol se añade como solvente común para la grasa y la solución de hidróxido de sodio. De esta forma se obtiene un sistema homogéneo y la reacción se dará rápidamente. La solución saturada de cloruro sódico se utilizó para separar la glicerina del jabón, ya que la sal y el agua son solubles en la glicerina. Al agregar el cloruro sódico al matraz que contiene el éster ya hidrolizado, se formaron cristales, el tamaño de dichos cristales dependen de la solución saturada de cloruro sódico y a la rapidez con que se añade la mezcla del matraz. Al ser añadidos en forma rápida, como es nuestro caso, los cristales que se forman son de mayor tamaño, debido a que no hay tiempo a que estos se disuelvan y formen cristales pequeños. El contenido espumoso, además de la glicerina, es parte del jabón obtenido, que se fue con el agua usada para lavar la sal de la masa cuajosa, el aspecto espumante que se observa, es lo mismo que se aplica en la fabricación de los jabones comerciales, los cuales se les introduce en aire para hacerlos flotar. El jabón al ser mezclado con aire se vuelve espumoso.
Reacción general de la saponificación:
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2. PREAPARACIÓN DE UN JABON SÓLIDO. Técnica: En un vaso, disolver la primera porción en un volumen pequeño de agua calentando suavemente, con agitación sobre un baño de agua o una llama pequeña de mechero de Bunsen. Continuar hasta que la mezcla se haga completamente espesa y pueda ser agitado con dificultad, luego agregar una gota de colorante, mezclar bien, enfriar y vaciar a un molde. Repetir lo mismo con la segunda porción pero en lugar de agregar un colorante, puede agregar una esencia, perfume, crema u otro colorante.
Observación: L a primera porción de jabón se disolvió en agua en vaso de precipitado hasta su fundición, con la ayuda del mechero de Bunsen, hasta que se hizo completamente espesa y pueda ser agitado con dificultad, luego luego se agregó gotas de colorante colorante (2 (2 de amarillo y una de verde), verde), se mezcló bien, una vez frió se vació a un molde. Se repitió lo mismo con la segunda porción (2 (2 de colorante azul y una de rojo). rojo). Como resultado se obtuvo un jabón sólido de color verde limón y otro lila.
3. PROPIEDADES DE UN JABON LÍQUIDO. Página 14
Técnica: Disolver Técnica: Disolver la tercera porción del jabón calentando con 150 ml de agua. Poner 5 ml de esta solución en dos tubos de ensayo, a uno de los tubos agregar gotas de cloruro de calcio-0.3 molar, al otro agregar gotas de MgSO4 0.3 M. Escribir las ecuaciones químicas
Observación: L a primera porción de jabón se disolvió en agua en vaso de precipitado hasta su fundición, con la ayuda del mechero de Bunsen, hasta que se hizo completamente espesa y pueda ser agitado con dificultad. Se tomó muestras de 5 ml del jabón disuelto en dos tubos de ensayo. Al tubo A se añadió gotas de MgSO 4, sulfato de magnesio, magnesio, y al tubo B se añadió CaCl2, cloruro de calcio, calcio, formándose en ambos casos un precipitado de color blanco turbio.
Reacciones:
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V.
CONCLUSIONES:
En conclusión podemos mencionar que la hidrólisis básica de un éster es una reacción utilizada con fines industriales específicamente para la fabricación de jabones, los cuales cumplen cum plen una función muy m uy importante en la vida diaria de los seres humanos. Los jabones ejercen su acción limpiadora debido a que los dos extremos de su molécula son muy diferentes. Uno de los extremos de la molécula es iónico, por tanto hidrófilo y tiende a disolverse en el agua. La otra parte es la cadena de hidrocarburo no polar, por tanto lipófila o afín a la grasa y tiende a disolverse en ella. Una vez solubilizadas en agua, la grasa y la mugre pueden eliminarse. Químicamente el jabón es una mezcla de las sales de sodio o de potasio de ácidos grasos de cadena larga, producidas por la hidrólisis (saponificación) de una grasa animal o vegetal con un álcali. Las grasas y los aceites son triglicéridos, es decir triésteres de glicerol con tres ácidos carboxílicos de cadena larga, no ramificada. El Silogismo de esta investigación conduce a recomendar la elaboración de un estudio de prefactibilidad de los Ácidos Grasos Tipo Residual (Palmiste) para la obtención de algún tipo de detersivo tipo artesanal o comercial. El hidróxido de sodio promueve la hidrólisis de ésteres porque proporciona el reactivo fuertemente nucleofilico OH-. Esta reacción es irreversible esencialmente, puesto que un anión carboxilado estabilizado por resonancia demuestra poca tendencia a reaccionar con un alcohol. El tamaño de los cristales para la formación del sólido cuajoso dependen de la concentración de la solución saturada de cloruro sódico y la rapidez con que se añade la mezcla del matraz. Los jabones son sales, estas sales son solubles en agua; sin embargo, no se trata de soluciones verdaderas en las que las moléculas de soluto se desplazan libre e independientemente, sino que se dispersa el jabón en grupos esféricos llamados micelas, cada una de las cuales puede contener centenares de moléculas de jabón. Una molécula de jabón tiene un extremo polar, --COO-Na+, y otro no polar, la cadena larga con 12 a 18 carbonos. El primero es soluble en agua, y se dice que es hidrófilo. El segundo no lo es, por lo que se denomina hidrófobo (o lipófilo), es evidentemente soluble en disolventes no polares. Las micelas en presencia de las sales aumentan su tamaño, después del punto micelar estas no se unen más. Las micelas precipitan entonces en forma de coloides. El tamaño del coloide depende del tamaño de catión metálico y de la Página 16
fuerza polarizante sobre los aniones de las micelas. Los coloides se forman debido a que las micelas están rodeadas de aniones en su parte exterior, las cuales se unen al centro metálico de la sal, formando conglomerados cuyo tamaño y cantidad depende del fuerte efecto polarizante de los cationes sobre los iones. Las aguas duras contienen sales de calcio y magnesio que reaccionan con jabón para formar carboxilatos de calcio y magnesio insolubles (el “anillo” de la
bañera).
VI.
RECOMENDACIONES:
Para que la saponificación se produzca es necesario agitar la mezcla de la grasa con la sosa Si la sosa es sódica (hidróxido de sodio) se obtiene un jabón sólido y duro, si es potásica (hidróxido potásico) el jabón que se obtiene es blando o líquido. El jabón fundido se coloca en moldes de madera (y no de aluminio) donde, por enfriamiento lento, toma la forma de panes o pastillas; mediante equipos desecadores, se disminuye el contenido de humedad hasta el 20%. Al recuperar el alcohol usado como solvente, debe tomarse en cuenta que éste no podrá ser recuperado en su totalidad, ya que se corre el riesgo de que haya ebullición en la solución jabonosa presente en el matraz y se contamine el destilado con espuma de jabón. Para formar el cuajo es necesario usar una solución saturada de cloruro sódico, el cual debe estar bien saturada, y la mezcla del matraz debe ser agregada al beaker, que contiene dicha solución rápidamente, para que formen cristales grandes y en mayor cantidad. Debe eliminarse completamente la sal del jabón, ya que si queda es imposible obtener una masa coherente para forma el jabón sólido. No es necesario agregar agua cuando se calienta el cuajo de jabón; ya que generalmente queda retenida suficiente agua en el sólido para dar una solución cuando se caliente la mezcla.
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VII. CUESTIONARIO: 1. ¿Para que se agrega NaCl en la saponificación? Se toma el pH del jabón y como debe ser muy elevado, se realizan sucesivos lavados con soluciones sobresaturadas de NH4Cl y NaCl para poder disminuir el pH del jabón. La sal común (NaCl) hace que el jabón se separe y quede flotando sobre la solución acuosa. La solución saturada de cloruro sódico se utilizó para separar la glicerina del jabón, ya que la sal y el agua son solubles en la glicerina. Al agregar el cloruro sódico al matraz que contiene el éster ya hidrolizado, se formaron cristales, el tamaño de dichos cristales dependen de la solución saturada de cloruro sódico y a la rapidez con que se añade la mezcla del matraz. Al ser añadidos en forma rápida, como es nuestro caso, los cristales que se forman son de mayor tamaño, debido a que no hay tiempo a que estos se disuelvan y formen cristales pequeños. 2. ¿Todos los jabones son químicamente iguales? Explique. El fenómeno es comparable a la hidrólisis pero, en lugar de quedar libres los ácidos, se convierten en las sales del metal del hidróxido empleado. Estas sales son los jabones. Como los ácidos predominantes en las grasas son el palmítico, el esteárico y el oleico, se formaran mezclas de palmitatos, estearatos y oleatos de sodio o de potasio, que son los que componen la mayor parte de los jabones. Las reacciones de saponificación no son reversibles. Cada glóbulo de grasa tiene a su alrededor cargas eléctricas del mismo signo que, al repelerse, hacen que las partículas grasas queden separadas entre sí, formando una emulsión estable. En caso contrario, si no existiera el jabón, al agitar el sistema agua – aceite, se formaría en el primer momento una emulsión, pero al cesar la agitación, debido a la gran atracción entre sus moléculas, las gotitas se unirían entre si formando nuevamente dos capas. Se dice, por esta propiedad, que el jabón emulsifica las grasas. En la superficie de ropas u objetos, la suciedad se adhiere por medio de una película grasa que el agua no puede disolver. Al agregar jabón al agua y agitar, la grasa se emulsifica y forma pequeñas gotas separadas, que son arrastradas por el agua del lavado. 3. ¿A qué se debe la rancidez de una grasa? grasa? Las sustancias grasas sufren, por la acción del aire, el agua y las bacterias, fenómenos complejos de descomposición llamados de rancidez o enranciamiento. Ocurren reacciones de hidrólisis lentas, catalizadas por enzimas, que dan lugar a la formación de aldehídos y cetonas. El oxígeno del aire ataca a los dobles enlaces y, en un Página 18
proceso progresivo, termina por romper la cadena de carbonos produciendo compuestos de mal olor. En la manteca, esta alteración provoca la aparición del ácido butírico o butanoico, causante del sabor y del olor que toma esta sustancia cuando se altera. 4. ¿Cómo se comportan los jabones en aguas duras?
El agua puede ser blanda o dura en función de la cantidad de cationes con carga 2 o más. Un agua se dice que es blanda cuando tiene bajo contenido de cationes calcio / magnesio u otros. El agua es dura cuando tiene altos contenidos en estos cationes u otros polivalentes. Existen otros iones que pueden estar presentes pero no serán muy comunes en las aguas que hay disponibles. En esta clase de agua, el jabón precipita, o sea, se insolubiliza. La causa de este comportamiento es que la sal de sodio o potasio que forma el jabón se combina con los iones calcio o magnesio del agua y forma sales de estos metales, que son insolubles. Los cationes de calcio y magnesio provocan la precipitación de los jabones en especial. Solo el jabón del acido láurico tiene mas resistencia a precipitar y se mantiene soluble. También un exceso de iones sodio en el agua puede provocar el precipitado de jabones debido a un efecto químico llamado ion común, aunque la ventaja es que es reversible. Lo ideal es usar agua lo más blanda posible.
VIII.
BIBLIOGRAFÍA
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