UNIVERSIDAD NACIONAL MAYOR DE SAN MARCOS (Universidad del Perú, DECANA DE AMÉRICA) FACULTAD DE QUIMICA INGENIERIA QUIMICA E INGENIERIA AGROINDUSTRIAL
Escuela Académico Profesional de Ingeniería Química (07.2) Laboratorio de Química Orgánica Departamento de Química Orgánica Semestre Académico: 2016-I
PRACTICA N°08 LIPIDOS Y JABONES HORARIO: Viernes 9-1 pm PROFESOR: Giovanna Dedios Yenque FECHA DE REALIZACION: 03/06/2016 FECHA DE ENTREGA: 10/06/2016 INTEGRANTES:
CODIGO:
1. SANCHEZ RAYMUNDO, ADRIANA CAROLINA 2. TABARA YZAGUIRRE, JAVIER ELIAS 3. ORTEGA NEVIN, JHONNY JOSE
12070164 15070130 07070086
Ciudad Universitaria, Junio del 2016 LIMA – LIMA – PERÚ PERÚ
RESUMEN
En el presente informe se detallara la síntesis de los jabones por 2 métodos diferentes y de acuerdo a ello verificar el final de la experiencia mediante el peso resultante de cada jabón, la efectividad que tiene cada una de las síntesis utilizadas en la experiencia. En la primera síntesis se toma en cuento el uso directo del material que estamos trabajando en este caso es la Manteca de Palma que se utiliza en el primer paso luego agregándole una base y elevando su temperatura y mediante un constante agitamiento se vuelve a agregar una cantidad de la base utilizada con un alcohol y asi aumentándole el calor en un determinado tiempo se vuelve a agregar la base pero lo fundamental en esto es la agitación que se tiene que hacer constantemente en todo el proceso. En la segunda síntesis primero se toma en cuenta el NaCl con H 2O y después agregándole la misma base de la primera síntesis con agua y alcohol con una agitación constante después de eso recién en este síntesis se agrega la manteca de palma y se hace al aumentar la temperatura una agitación continua en todo el proceso de esta mezcla.
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INDICE
1.
RESUMEN
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2. INTRODUCCION
3. FUNDAMENTO TEORICO
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DETALLES EXPERIMENTALES …………………………………………..
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5. REACCIONES QUIMICAS
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CALCULOS EXPERIMENTALES…………………………………………..
7. DISCUSION DE RESULTADOS 8. CONCLUSIONES
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9. RECOMENDACIONES
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10.CUESTIONARIO
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11. BIBLIOGRAFIA
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INTRODUCCION En el presente informe hablaremos sobre la Saponificación, es decir, la preparación de jabones a partir de la manteca de palma y agregándole una base, alcohol y agua se logra obtener jabón, y de acuerdo a esto se va a diferenciar la eficacia de los métodos utilizados en la siguiente experiencia, esta diferencia se llevara a cabo ya que al principio se debe pesar la manteca para saber el peso utilizado y luego el jabón terminado determinando asi el verdadero rendimiento de cada uno de ellos, y cual es más efectivo para un uso a mayor escala.
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FUNDAMENTO TEORICO Los lípidos son biomoléculas orgánicas formadas básicamente por carbono e hidrógeno y generalmente también oxígeno; pero en porcentajes mucho más bajos. Además pueden contener también f ósforo, nitrógeno y azufre . Es un grupo de sustancias muy heterogéneas que sólo tienen en común estas dos características: 1. Son insolubles en agua 2. Son solubles en disolventes orgánicos, como éter, cloroformo, benceno, etc.
Una característica básica de los lípidos, y de la que derivan sus principales propiedades biológicas es la hidrofobicidad. La baja solubilidad de los lípidos se debe a que su estructura química es fundamentalmente hidrocarbonada (alifática, alicíclica o aromática), con gran cantidad de enlaces C-H y C-C. La naturaleza de estos enlaces es 100% covalente y su momento dipolar es mínimo. El agua, al ser una molécula muy polar, con gran facilidad para formar puentes de hidrógeno, no es capaz de interaccionar con estas moléculas. En presencia de moléculas lipídicas, el agua adopta en torno a ellas una estructura muy ordenada que maximiza las interacciones entre las propias moléculas de agua, forzando a la molécula hidrofóbica al interior de una estructura en forma de jaula, que también reduce la movilidad del lípido. Todo ello supone una configuración de baja entropía, que resulta energéticamente desfavorable. Esta disminución de entropía es mínima si las moléculas lipídicas se agregan entre sí, e interaccionan mediante fuerzas de corto alcance, como las fuerzas de Van der Waals. Este fenómeno recibe el nombre de efecto hidrofóbico.
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SAPONIFICACION DE LIPIDOS Se entiende por saponificación la reacción que produce la formación de jabones. La principal causa es la disociación de las grasas en un medio alcalino, separándose glicerina y ácidos grasos. Estos últimos se asocian inmediatamente con los álcalis constituyendo las sales sódicas de los ácidos grasos: el jabón. Esta reacción se denomina también desdoblamiento hidrolítico y es una reacción exotérmica. La reacción típica es: ÁCIDOS GRASOS + SOLUCIÓN ALCALINA = JABÓN + GLICERINA
Así es como al mezclar los ácidos grasos (principales componentes de las grasas animales y de los aceites vegetales) con una solución alcalina (hecha a partir de una mezcla de agua y un álcali, como por ejemplo la sosa),se obtiene el jabón (que será realmente suave, porque además el otro subproducto que se obtiene de esta reacción es la glicerina). El álcali es imprescindible para que se produzca esa reacción, pero hay que tener en cuenta que por sí solo es un elemento cáustico muy peligroso, cuyo manejo implica tomar una serie de precauciones muy importantes para manipularlo con seguridad. Los álcalis más utilizados en la fabricación del jabón son la sosa (hidróxido sódico, NaOH) y la potasa (hidróxido potásico, KOH). Por eso, es necesario tener mucha experiencia y unos conocimientos muy amplios sobre los álcalis y sus reacciones químicas, para proceder a realizar una saponificación que ofrezca totales garantías de que el producto final obtenido no entrañe riesgo alguno para la piel.
Esto no significa que la saponificación sea un proceso terriblemente peligroso, sino más bien muy delicado de realizar: Así, por ejemplo, si en la reacción anterior hay un exceso de sosa, el producto resultante será una masa cáustica inservible; mientras que si por el contrario, la cantidad de sosa es insuficiente, el producto resultante será una mezcla grumosa de ac eites, que
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en nada se parecerá tampoco al jabón. Es por eso que para realizar un buen jabón, perfectamente saponificado, y con unas excelentes cualidades limpiadoras y emolientes, aparte de una gran experiencia y conocimientos de la saponificación, se necesita conocer también una serie de tablas con parámetros y proporciones muy concretas de cada uno de los elementos que constituyen la reacción, así como su correcta formulación. El conjunto de dichas tablas imprescindibles para la elaborar cualquier tipo de jabón, es lo que se conoce como tablas de saponificación.
DETALLES EXPERIMENTALES Materiales
Vasos de precipitado de 250,600mL
Bagueta
Goteros
Probeta
Cocinilla
Termómetro
Luna de reloj
Tela para usar como filtro
Reactivos
NaOH
Etanol
NaCl
Muestra
Sal de cocina
Manteca de palma
Aceite vegetal y de oliva
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A) PREPARACION DE JABON (USAR LENTES)
1. SINTESIS DE JABON I:
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En un vaso de 250ml pesamos 20 g de manteca de palma.
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Agregamos 10ml de una solución de NaOH 35% caliente el vaso de reacción en un baño de agua entre 60 y 70° por 15 min con fuerte agitación. Tratando de obtener una mezcla Homogenea.
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Luego agrage 8 ml de NaOH 35% y siga agitando.
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Agrege 10 ml de etanol y mezcle nuevamente.
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Caliente por 15 min mas y agrege 8 ml de NaOH agitando bien la masa.
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Aumente la temperatura a 90-95°c y agite fuertemente la masa por 20min.
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Agrege 100ml de agua caliente y agitar hasta que la masa sea homogénea.
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Agregar sobre una solución de 30g de NaCl en 300ml de agua fría.
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Filtrar el jabon sobre una tela porosa con agua fría.
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Dejar secar por una semana.
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Realizar balance de masa.
2. PROCEDIMIENTO II: A) Se prepara una solución 100g de NaCl en 300 ml de H2O y agitamos hasta diluir. B) Preparamos una solución de 20 g de NaOH mas 40 ml de agua mas 40 ml etanol y agitamos durante 5min. C) Pesamos 20g de manteca de palma. D) Se adiciona lo que preparamos en B a la manteca de palma y agitamos durante 15 min a 50°c. E) Lo que resulto en D se adiciona a lo que preparamos en A. F) Agitamos durante 5min y se filtra lavando 3 veces con agua fría.
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REACCIONES QUIMICAS La Hidrólisis de aceites y grasas al hervirlas con una solución acuosa de NaOH se llama saponificación.
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CÁLCULOS EXPERIMENTALES Hallamos el rendimiento de saponificación
La estequiometria de la saponificación con hidróxido de potasio es: Según proporciones estequiométricas 1 mol de triglicérido (manteca) que reacciona con 3 moles de KOH produce un mol de glicerol y 3 moles de sal de ácido carboxílico,
Procedimiento 1: Teórico: Triglicérido: 854g/mol Hidróxido de sodio: 40g/mol Salde acido: 723g/mol Experimental: Triglicérido: 20,14 g Hidróxido de sodio: 20,8 g 8 (26 ml) Sal de ácido (jabón): 58,51g Estequiometria: Calculando la masa de sal de ácido teórica:
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Masa del jabón: 20,14g x (3x723)g/mol/854g/mol = 51,15g
Hallamos el rendimiento: Rendimiento de saponificación = (moles reales/ moles teóricas) x 100 Rendimiento de saponificación = (58,51/51,15) x 100 Rendimiento de saponificación = 114,39 % Procedimiento 2: Teórico: Triglicérido: 854g/mol Hidróxido de sodio: 40g/mol Salde acido: 723g/mol Experimental: Triglicérido: 20,56 g Hidróxido de sodio: 20g Sal de ácido (jabón): 19,58g Estequiometria: Calculando la masa de sal de ácido teórica: Masa del jabón: 20,56g x (3x723)g/mol/854g/mol = 52,22g Hallamos el rendimiento: Rendimiento de saponificación = (moles reales/ moles teóricas) x 100 Rendimiento de saponificación = (19,58/52,22) x 100 Rendimiento de saponificación = 37,5 %
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DISCUSIÓN DE RESULTADOS
PREPARACION DE JABON
La cantidad y calidad del jabón depende del manejo y tratamiento de la materia prima (grasa).
En la preparación del jabón que se obtuvo por saponificación de una grasa, el resultado final que se obtuvo fue aceptable; sin embargo existen factores que afectan el resultado óptimo de una experiencia, como por ejemplo los reactivos empleados en este proceso estaban contaminados.
En la preparación del jabón se observa que en los demás grupos se obtuvieron casi los mismos resultados, (una especie de masa blanda color blanco), que fue el jabón obtenido.
El jabón obtenido presentaba todas las características de un jabón de barra, claro está, es un jabón primitivo al que se le deben dar el acabado final. Cabe resaltar que la más importante materia prima para la fabricación del jabón es el sebo, pero en el caso experimental se hizo el uso de manteca de palma.
En el procedimiento 2 (37,5%) se obtuvo un rendimiento menor al del procedimiento 1 (114,39%)
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CONCLUSIONES
Las grasas y aceites no solo son usados en la industria alimenticia como ya es conocido por sus altos valores calóricos necesarios para el organismo sino también son utilizadas como materia prima para la producción de jabones ya sea de forma artesanal o industrial.
Hay que tener en cuenta que es muy importante el peso correcto de todos los ingredientes así garantizaremos la elaboración de un buen producto.
La realización del jabón es relativamente sencilla pero hay que tener precaución en cuanto a que es una reacción exotérmica.
RECOMENDACIONES
Para el proceso de saponificación, se debe emplear una concentración de NaOH determinada de lo contrario las grasas no se disolverán y el proceso quedara incompleto.
Se deben utilizar lentes y guantes ya que se está trabajando con una base fuerte para de esta forma evitar quemaduras.
Como se debe estar controlando la temperatura constantemente se tiene que trabajar con el termómetro cuidadosamente, en caso de algún accidente se deberá tener mucho cuidado con el contenido de mercurio que posee el termómetro y recogerlo inmediatamente para su posterior guardado.
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CUESTIONARIO 1. ¿A qué llamamos emulsión de agua y aceite? La emulsión es un sistema de dos fases que consta de dos líquidos parcialmente miscibles, uno de los cuales es dispersado en el otro en forma de glóbulos. La fase dispersa, discontinua o interna es el líquido desintegrado en glóbulos. El líquido circundante es la fase continua o externa. La suspensión es un sistema de dos fases muy semejante a la emulsión, cuya fase dispersa es un sólido. La espuma s un sistema de dos fases similar a la emulsión, en el que la fase dispersa es un gas. El aerosol es lo contrario de la espuma: el aire es la fase continua y el líquido la fase dispersa. Un agente emulsivo es una sustancia que se suele agregar a una de las fases para facilitar la formación de una dispersión estable. A la industria le interesa más la emulsificación de aceite y agua. Las emulsiones de aceite y agua (oleoacuosas) tienen el aceite como fase dispersa en el agua, que es la fase continua. En las emulsiones hidrooleosas o de agua en aceite, el agua está dispersa en aceite, que es la fase externa. Hay ocasiones en que no está claramente definido el tipo de emulsión, pues la fase interna y externa, en lugar de ser homogénea, contiene porciones de la fase contraria; una emulsión de esta clase se llama emulsión dual. 2. ¿Qué ocurre con la emulsión de agua en aceite transcurridos unos minutos de reposo? ¿A qué se debe este fenómeno? Al pasar unos minutos de reposo, esa emulsión desaparece por la reagrupación de las gotitas de grasa en una capa, este fenómeno se debe a que por ser menos densa, se sitúa sobre el agua que es de mayor densidad. Se comprueba la insolublidad de agua en aceite.
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BIBLIOGRAFÍA
http://es.wikipedia.org/wiki/Lipasa
http://grasas-y-aceitesvegetales.webnode.com.co/aplicaciones/saponificacion/
http://www.textoscientificos.com/jabon/introduccion
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