Instituto Politécnico Nacional Escuela Superior De Ingeniería Química E Industrias Extractivas
Química de Grupos Funcionales Islas Sánchez Diana Carolina Laboratorio De Química de Grupos Funcionales Maestra: Apolonia Murillo Villagrana
Práctica 9 “Obtención de un jabón de tocador Saponificación de grasas”
Objetivos 1-. Obtener un jabón de tocador a partir de la saponificación de una mezcla de aceite de coco y sebo de res. 2-. Realizar un proceso industrial a escala laboratorio 3-. Establecer los parámetros que intervienen en el proceso de saponificación 4-. Establecer las diferencias entre los procesos de saponificación, hidrólisis y esterificación.
Alcances 1-. Llevar cada uno de los procesos de la práctica 2-. Establecer los métodos de obtención de jabones a escala industrial 3-. Montar el equipo correspondiente 4-. Establecer los tipos de reacciones orgánicas que se llevan a cabo en el expe rimento.
Metas 1-. Controlar los parámetros de control e indicios de reacción en la práctica. 2-.Establecer el estudio de esterificación. 3-. Elaborar un diagrama de bloques que ilustre el proceso seguido en el laboratorio 4-. Se Analizará y comparará los resultados obtenidos de la práctica.
Investigación Bibliográfica sobre el tema de la práctica. Métodos de fabricación de jabones.
Hay muchas maneras de hacer jabón, pero básicamente hay 2 procesos para elaborar jabones artesanales: proceso en frío y proceso en caliente. Proceso en Frío Técnica para fabricar jabón que se basa casi exclusivamente en el calor generado por la reacción química de los ácidos grasos y el álcali para producir jabón. No se aplica calor después de haber mezclado los ingredientes. Proceso en Caliente Procedimiento de fabricación de jabón en el que se cuecen grasas, aceites y una solución cáustica a 50º-80º durante varias horas. Es el que se utilizaba antiguamente para hacer jabón. El jabón permanece en un estado fluido y de mucha viscosidad (gelificacion). De esta forma se consigue que la saponificación se complete (por lo que el jabón obtenido no es necesario curarlo). Actualmente este método se utiliza sobre todo para hacer jabones líquidos (con potasa cáustica) y bases de jabón de glicerina.
Saponificación e Hidrólisis de ésteres Los ésteres se hidrolizan en medios acuosos, bajo catálisis ácida o básica, para rendir ácidos carboxílicos y alcoholes. La hidrólisis básica recibe el nombre de saponificación y transforma ésteres en carboxilatos.
El mecanismo de la hidrolisis básica transcurre en las etapas siguientes:
E tapa 1. Adición nucleófila del agua al carbonilo
E tapa 2. Eliminación de metóxido
Etapa 3. Equilibrio ácido base entre el ácido carboxílico y el metóxido. Este equilibrio muy favorable desplaza los equilibrios anteriores hacia el producto final.
Saponificación de Grasas Es la síntesis del jabón a partir de la reacción química de aceites o grasas en un medio alcalino, que bien pudiera ser el hidróxido de sodio. La reacción consiste en la hidrólisis en medio básica de las grasas o lípidos, que se descomponen en sales de potasio o sodio (jabones) y glicerina, como se muestra a continuación:
Reacción Global
Mecanismos de Reacción
Desarrollo de la Práctica I.
Preparación de Reactivos
1. Colocar en un vaso de precipitados de 800 ml, 25 g de una mezcla de aceite de coco y sebo de res
II.
2. Calentar a baño de agua caliente a una temperatura de 60°C Homogenizar.
3. Preparar en un vaso de precipitados 75 ml de una sol'n de hidroxido de sodio al 15% en peso.
Saponificación
4. Agregar a la mezcla de grasas la solución alcalina en tres porciones de 25 ml manteniendo una agitación Constante
5. Continuar la agitación durante 20 min despues de haber adicionado toda la solucion de sosa.
6. Calentar la mezcla a una temperatura constante de 80°C en un baño de agua caliente hasta obtener un producto homogeneo y cremoso
8. Tomar el Ph de nuestro producto.
7. Agregar 10 ml de Na Cl y seguir agitando vigorosamente a baño de agua caliente.
III.
Formulación de un jabón de tocador.
9. Pesar en base humeda al jabón pulverizado
10. Agregar 2% de glicerina, 1.8% de lanolina, y 20 a 25 ml de agua
11. Calentar suavemente hasta obtener una mezcla homogenea en baño maria, agitando lentamente.
12. Enfriar y agregar 0.5% de colorante y 4% de escencia
Cálculos Estequiométricos ∶ 289 lleno ∶ 344 Base Activa ∶ w lleno − w vacío Base Activa ∶ 344 g − 289 g = 87.4 g 87.4 −→ 80% g−→ 100 % = 109. 25 = − = 109.25 − 87.4 = 21.85 −→ 21.85 = 109.25 ∗ 0.02 = 2.185 Lanalina = 109.25 g * 0.018 = 1.96 g Colorante = 109.25 g * 0.05 = 5.4625 g Escencia = 109.25 *0.04 = 4.37 g
Parámetros de Control de la Práctica Al efectuar la práctica surgieron diferentes parámetros de control. Uno de ellos es: Temperatura: Baño de agua caliente temperatura 60°C Presión : atmosférica, constante Agitación: Constante y rigurosa.
Uso y Aplicaciones Jabón de tocador La producción de jabón era común en Italia y en España durante el siglo o VIII. Alrededor del siglo XIII, cuando la industria del jabón llegó a Francia desde Italia, la mayoría de los jabones se producían a partir de sebo de cabra, con ceniza de haya que proporcionaba el álcali. Tras distintos experimentos, los franceses desarrollaron un método para la fabricación del jabón utilizando aceite de oliva en lugar de grasas animales. Alrededor del año 1500 introdujeron sus descubrimientos en Inglaterra.
Costo y Beneficio Como la saponificación se realiza sin fuente de calor externo los aceites, al no estar sobrecalentados, no se desnaturalizan y mantienen sus propiedades. No se evaporan sustancias y se genera la glicerina natural, que es uno de los mejores agentes hidratantes. El jabón se puede utilizar una vez frío. No hace falta esperar 4 semanas. Además, los aditivos no pierden sus propiedades y preservamos sus componentes.
Cuestionario 1-. ¿Qué es Saponificación? R: Es la síntesis del jabón a partir de la reacción química de aceites o grasas en un medio alcalino, que bien pudiera ser el hidróxido de sodio. 2-. ¿Cuál es el método más eficiente para la producción de jabón? R: Proceso Caliente 3-. ¿Hay alguna desventaja con el método de proceso caliente? R: Es lento y laborioso 4-. ¿La saponificación que transforma? R: Transforma esteres en carboxilatos
Interpretación de los espectros Al momento que mezclamos el cebo de res y el aceite en un baño de agua caliente no tardo en disolverse. Cuando llegamos a la temperatura de 60°C se mezcló la solución soda caustica, en tres partes la cual se fue volviendo amarillo cremoso. Cuando se agregó NaCl se volvió líquido color carne. Seguimos agitando para que se no hiciera crema Se le fueron agregando los elementos de la base activa y fue haciéndose más cremoso. El jabón fue de color naranja con pequeños grumos Ph = 7 Si se dejaba en baño de agua caliente corríamos el peligro de que se hiciera pasta y no poder agitar más.
PROPIEDADES FISICOQUIMICAS
ESTADO FÍSICO Y COLOR
PESO MOLECULAR PUNTO DE EBULLICIÓN PUNTO DE FUSIÓN DENSIDAD SOLUBILIDAD EN AGUA SOLUBILIDAD EN SOLVENTES
Toxicidad
TEÓRICO Glicerina
Lanalina
NaOH
NaCl
Líquido claro, sin olor sabor a dulce 92.02
Semi-Solido, amarillo
Sólido lentejas, blanco
Mezcla de esteres
40
Sólido cristalino o polvo blanco 58.44
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---
318.4
804
2.13
2.163 +++fría +++ caliente + etanol ++ glicerina
290 17.8
38-42
1.26 +
Insoluble
+++ fría y caliente
+´etanol, acetato de etilo
++ etanol, benceno, acetona, cloroformo No tóxico
+ etanol Y glicerina, acetona y benceno
Irritante a los ojos, tóxico por ingestión
Corrosivo por contacto
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Observaciones Está practica en todo momento se tuvo que hacer en baño de agua caliente para poder mezclar o disolver bien los componentes, debimos de haber mezclado en tres partes la soda caustica en un tiempo de 30 min, ya que se le agrego esperamos a que llegara a 80°C para poder agregarle el NaCl, obtuvimos un Ph de 7, por lo tanto significa que nuestro jabón es neutro, y que se obtuvo una buena saponificación de grasas.
Conclusiones En esta práctica se cumplieron los objetivos debidos que obtuvimos un jabón de manos por medio de la saponificación de grasas. Ya que esta es una reacción química entre un ácido graso y una base o álcalino, en la que se obtiene como principal producto la sal de dicho ácido y de dicha base. El método de saponificación en el aspecto industrial consiste en hervir la grasa en grandes calderas, añadiendo lentamente sosa cáustica (NaOH), agitándose continuamente la mezcla hasta que comienza está a pone rse pastosa.
Bibliografía http://aula-natural.com/metodos-de-elaboracion-dejabones-naturales/ http://www.quimicaorganica.org/esteres/449-hidrolisisbasica-de-esteres-saponificacion.html http://www.ecured.cu/index.php/Saponificaci%C3%B3n file:///C:/Users/Hola/Downloads/saponificacion%20de%20j abo%CC%81n.pdf
