APLICACIÓN DE LOS PROCESOS INDUSTRIALES / LABORATORIO PRACTICA N° 1 PROCESO DE ELABORACION DE ALCOHOL EN GEL BALANCE DE MATERIA OBJETIVOS GENERALES: a) Brindar conocimientos básicos; adquirir herramientas y destrezas destrezas para diseñar productos de consumo diario. b) Establecer un balance de materiales, que incluya cálculos de los costos de producción, para la comercialización del producto.
OBJETIVOS ESPECÍFICOS: a) Dar a conocer los elementos básicos básicos para elaborar alcohol en gel. c) Proveer conocimientos y herramientas que les permitan a los alumnos, adquirir destrezas en la elaboración de alcohol en gel. d) Incentivar la necesidad de producir y consumir productos elaborados por los propios alumnos.
JUSTIFICACIÓN: Con este proyecto se pretende incentivar a los estudiantes por medio de la autogestión y autoabastecimiento a través través de la elaboración de productos propios (de consumo diario) a partir de materia prima de fácil acceso y que pueden ser obtenidas fácilmente en farmacias o establecimientos similares.
METAS DEL PROYECTO 1. 2. 3. 4.
Lograr cambiar el paradigma del consumidor demostrándole lo fácil de la elaboración. Contribuir a la economía al elaborar productos. Demostrar la interrelación entre la ciencia, la tecnología, la sociedad y el ambiente. Contribuir con el desarrollo del país, demostrando que con la autogestión y el autoabastecimiento se puede lograr un mejor futuro
INTRODUCCION
La ingeniería química se define como la aplicación conjunta de las ciencias físicas, físicas, química matemática y biología con principios de las ciencias sociales, para el estudio de los procesos en los cuales la materia materia prima es transformada para obtener productos útiles al hombre. Todo proceso industrial está caracterizado por el uso de materias materias primas que al ser sometidos a una transformación física, química o biológica dan lugar a productos, subproductos y desechos, todo esto debe ser cuantificado para poder determinar el consumo de materias primas, la cantidad de producto terminado, los subproductos y desechos generados durante la producción ,es decir realizar un balance de materia, basado en la ley ley de la conservación de la materia enunciada por Antoinne Lavoissier “La materia no se crea ni se destruye solo se transforma”. Por lo tanto en cada etapa de transformación el flujo de los materiales debe ser observado medido y registrado para llevar una cuidadosa contabilidad contabilidad que nos permita permita determinar tamaño de los equipos, costo de producción.
USOS DEL ALCOHOL EN GEL
Bactericida instantáneo de alto espectro, sin acción terapéutica, que elimina de las manos y antebrazos los gérmenes más comunes causantes de enfermedades. Ayuda Ayuda a reducir el riesgo de infecciones. Complementa el lavado de manos rutinario. Sumamente práctico para la asepsia de las manos por su fácil acceso y técnica simple. No req uiere enjuague ni secado. Contiene emolientes y suavizantes para una mayor protección de la piel, aún con el uso masivo. Ideal en locales de atención de la salud, servicios alimenticios, educacionales y de oficina, al igual que en áreas públicas con gran concentración de individuos. Finalmente, hay que destacar la importancia del uso de aplicar medidas preventivas como el uso de este gel, Constituye una tarea educativa, una práctica y un cambio en la conducta.
EL PROYECT0: Incorporar a los alumnos de aplicación de los procesos industriales, a la necesidad de incentivar el autoabastecimiento y la autogestión.
IMPORTANCIA:
Es una forma que los estudiantes se integren integren para solucionar un problema de interés cotidiano. cotidiano. Es una camino para decidir sobre lo que nos sucede a nuestro alrededor y nos afecta e incide sobre nuestro modo de vida, y principalmente como solucionarlo. Es un motivo importante para organizarse y aplicar los conocimientos adquiridos durante su formación académica. Permite incentivar a dicho grupo la idea de comunidad ideal que queremos lograr. Permite la participación de cierta comunidad en un laboratorio (brindar conocimiento).
PROCESO DE ELABORACION DE ALCOHOL EN GEL
ÁREA: Desarrollar la propuesta en el área de la: Salud, Educación y Cultura
QUÉ RECURSOS TENEMOS PARA DESARROLLAR EL PROYECTO: RECURSOS HUMANOS
RECURSOS DE INFRAESTRUCTURA
Alumnos Profesores Personal del almacén
Laboratorio y almacén de química (éstos cuentan con los equipos, material y reactivos necesarios para realizar el proyecto.)
COSTOS
MATERIALES Y REACTIVOS
Los alumnos determinaran los costos de producción.
Materia prima para la preparación del producto (alcohol etílico, glicerina, carbopol, trietanolamina, colorantes, esencias). Envases de plástico (frascos)
¿DÓNDE SE DESARROLLARÁ? Este proyecto será desarrollado en el Laboratorio de química por contar con las instalaciones necesarias para desarrollar el proyecto.
¿CÓMO SE REALIZARÁ? Se propondrá la información a través de una dinámica en grupo. En vista de que el trabajo es con veinticinco personas, separamos el grupo en equipos de cinco personas cada uno. Cada equipo contará con un jefe que asignará y coordinará las tareas del grupo y a cada equipo se le dará una tarea a desarrollar (pasos de la elaboración del gel). Finalmente Cada grupo pasará a demostrar y explicar cada tarea, con los materiales y herramientas necesarias asignadas. Cerraremos con un comentario sobre el propósito que perseguimos al elaborar el alcohol en gel. (Justificación y objetivos).
COORDINACIÓN DEL PROYECTO Cinco equipos comprometidos a realizar y coordinar éste proyecto:
Equipo 1 Introducción, definición e historia del alcohol en gel.
Equipo 2
Se encargarán de comentar sobre las materias primas que se usaran así como sus costos.
Equipo 3
Se encargarán del paso número dos, explicándonos sobre el material y equipo que se usará, así como de las precauciones que hay que tomar con los materiales a usar y con los reactivos.
Equipo 4
Se encargará de ilustrar sobre los diferentes procesos de producción del alcohol en gel.
Equipo 5
Explicarán el proceso en específico que se usará en el laboratorio para elaborar el alcohol en gel, así como de los beneficios del producto elaborado y tiempo de vida del producto. Cierre del Proyecto. (Justificación y objetivos)
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Practica 1
PROCESO DE ELABORACION DE ALCOHOL EN GEL
REACTIVOS: Alcohol etílico (68.5-75 %) Carbopol Esencia de naranja* Glicerina pura Trietanolamina
MATERIAL Y EQUIPO DE LABORATORIO: 2 vaso de precipitados de 250 mL 1 probeta de 100 mL 1 probeta de 10 mL 1 vidrio de reloj 1 tamiz de malla fina * 2 agitadores Papel indicador pH 1 espátula 1 balanza con graduación en centésimas de gramo. 5 Frascos de 60-100 mL para contener el gel *
*material proporcionado por los alumnos
PROCEDIMIENTO Para elaborar alcohol en gel se tiene la siguiente formulación:
Componente
Cantidad
Alcohol etilico (68.5-75 %) Carbopol Esencia de naranja Glicerina Pura Trietanlamina
500 mL 1.8 g 8 gotas 10 mL 24 gotas
Calcule la masa de cada componente y la composición % peso: Composición % peso: % Alcohol = (masa de alcohol / masa total) x 100= _______ %
Componente Alcohol etilico (68.5-75 %) Carbopol Esencia de naranja Glicerina Pura Trietanolamina
Densidad (g/mL) masa (g)
Cantidad 500 mL 1.8 g 8 gotas (0.4 mL) 10 mL 24 gotas (1.67 mL)
%
0.8 0.879 1.262 1.246 Total
Para el volumen que el profesor le asignará a cada equipo de trabajo, se determinará cada uno de los componentes. Por lo que se tiene que llenar la siguiente tabla: -3-
Practica 1
PROCESO DE ELABORACION DE ALCOHOL EN GEL
Componente
Formulación 1
Formulación 2
Alcohol etílico (68.5-75 %) Carbopol Esencia de naranja Glicerina Pura Trietanolamina Una vez realizados los calculo realizar el siguente procedimiento: 1. Pesar en el vidrio de reloj ________g de carbopol (Fig. 1) 2. Pesar el vaso de precipitados de 250 mL 3. En una probeta graduada medir _____ mL de alcohol y verterlo en el vaso de precipitados de 250 mL. Medir el pH inicial del alcohol (Fig. 2) 4. Colocar el tamiz en el vaso que contiene el alcohol, vierta el carbopol sobre el en el tamiz y empiece a adicionarlo poco a poco, agitando fuertemente al mismo tiempo (Fig. 3). 5. Continuar agitando durante unos 10 minutos, hasta que se hayan disuelto por completo el carbopol y no se aprecien grumos. Medir el pH de la mezcla. 6. Medir en la probeta pequeña ______ mL de glicerina y viértala a la mezcla agitando suavemente. (Fig. 4) 7. Agregar ______ gotas de trietanolamina, gota a gota mientras agita suavemente. Observe la formación del gel. Una vez que empiece a formarse suspender la agitación. Medir el pH de su producto final obtenido. (Fig. 5) 8. Adicionar _____ gotas de esencia de naranja o esencia de árbol del té y mezclar. (Fig. 6) 9. Registrar el volumen total aproximado del gel. 10. Pesar el vaso de precipitados de 250 ml con el gel, y por diferencia obtener el peso del gel. 11. Verter el alcohol en gel en la botella de plástico con ayuda de un embudo y tape firmemente para evitar la evaporación del alcohol. (Fig. 7) 12. Elaborar una etiqueta para su producto terminado considerando los aspectos que marca la mercadotecnia para productos de este tipo. 13. El producto terminado quedó listo para poder ser utilizado. (Fig. 8)
ESPECIFICACIONES DEL USO. Para usar el gel antibacerial se deben lavar las manos utilizando agua y jabón, secarlas perfectamente y aplicar su alcohol en gel. Utilizado de esta manera dará la mejor protección frente a bacterias, mohos y virus. Si no es posible lavarse las manos, aplicar sobre una palma y luego frotar las manos, Dejar que se seque sin agitar las manos.
CONSERVACIÓN DEL GEL ANTIBACTERIAL Se recomienda mantenerlo en un lugar fresco y seco, y muy bien cerrado el envase para evitar la evaporación del alcohol, que es el ingrediente germicida.
CUESTIONARIO 1. Defina que es un gel, y que características tiene. 2. Complete la siguiente tabla con respecto al procedimiento realizado en el punto número 9, para determinar la densidad del producto elaborado.
Volumen
Masa mL
Formula de la Densidad g
Densidad g/mL
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Practica 1
PROCESO DE ELABORACION DE ALCOHOL EN GEL
3. ¿Que propiedades le confieren al gel cada una de las materias primas que usted utilizo? (glicerina, alcohol etílico, aceite esencial, trietanolamina y carbopol). 4. En base a las cantidades en masa usadas de materias primas, para efectuar su experimento, determine la composición porcentual del gel y llenar la siguiente tabla. Para la Formulación 1:
Componente
Cantidad
Densidad (g/mL)
Alcohol etilico (68.5-75%) Carbopol Esencia de naranja Glicerina Pura Trietanolamina
masa (g)
%
masa (g)
%
0.8 0.879 1.262 1.246 Total
Para la Formulación 2:
Componente
Cantidad
Densidad (g/mL)
Alcohol etilico (68.5-75%) Carbopol Esencia de naranja Glicerina Pura Trietanolamina
0.8 0.879 1.262 1.246 Total
5. Investigue tres diferentes marcas de gel existentes en el mercado, indicando que otros ingredientes se pueden adicionar al gel y compare precios. Preséntelo en forma de tabla. 6. En base a su experimento determine: a) El costo de producción del gel fabricado b) Cual seria el precio de venta de su producto elaborado considerando una ganancia del 87 % sobre el costo de producción. Composición 1
Componente
Unidad de Compra
Costo de la Unidad
Cantidad Utilizadas
Costo $
Alcohol etílico 70° Carbopol Glicerina Aceite esencial Trietanolamina Envase Total Precio de venta: $ _________/100mL 7. Si el almacén de materias primas dispone de 800 kg de alcohol etílico y tomando como base la composición porcentual determinar: a) La cantidad de gel que se puede fabricar con el alcohol disponible. b) La cantidad de las otras materias primas que requiere. c) El costo de producción. d) El precio de venta por cada kg con un margen de ganancia del 60 %. -5-
Practica 1
PROCESO DE ELABORACION DE ALCOHOL EN GEL
Fig. 1. pesar en un vidrio de reloj de carbopol
Fig. 2. medir el alcohol y trasvasarlo a un vaso de precipitados. de 250mL
Fig 3. tamizar el carbopol en el vaso que contiene el alcohol, agitando lentamente. Registrar el pH
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Practica 1
Fig 4. adicionar la glicerina
PROCESO DE ELABORACION DE ALCOHOL EN GEL
Fig 5. adicionar gotas de trietanolamina y registrar el pH (observar la formación del gel)
Fig 6. adicionar gotas de esencia de naranja
Fig 7. Envasar el alcohol en gel
Fig 8. Aplicación del alcohol en gel
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Practica 1
