La Saponificación

Química. Detergentes. Jabones. Palmitina. Aceites. Hidrólisis alcalina de un éster

  • Enviado por: Dave
  • Idioma: castellano
  • País: Argentina Argentina
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El Jabón es un 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.

Las grasas y aceites utilizados son compuestos de glicerina y un ácido graso, como el ácido palmítico o el esteárico. Cuando estos compuestos se tratan con una solución acuosa de un álcali, como el hidróxido de sodio, en un proceso denominado saponificación, se descomponen formando la glicerina y la sal de sodio de los ácidos grasos. La palmitina, por ejemplo, que es el éster de la glicerina y el ácido palmítico, produce tras la saponificación palmitato de sodio (jabón) y glicerina. Los ácidos grasos que se requieren para la fabricación del jabón se obtienen de los aceites de sebo, grasa y pescado, mientras que los aceites vegetales se obtienen, por ejemplo, del aceite de coco, de oliva, de palma, de soja (soya) o de maíz. Los jabones duros se fabrican con aceites y grasas que contienen un elevado porcentaje de ácidos saturados, que se saponifican con el hidróxido de sodio. Los jabones blandos son jabones semifluidos que se producen con aceite de lino, aceite de semilla de algodón y aceite de pescado, los cuales se saponifican con hidróxido de potasio. El sebo que se emplea en la fabricación del jabón es de calidades distintas, desde la más baja del sebo obtenido de los desperdicios (utilizada en jabones baratos) hasta sebos comestibles que se usan para jabones finos de tocador. Si se utiliza sólo sebo, se consigue un jabón que es demasiado duro y demasiado insoluble como para proporcionar la espuma suficiente, y es necesario, por tanto, mezclarlo con aceite de coco. Si se emplea únicamente aceite de coco, se obtiene un jabón demasiado insoluble para usarlo con agua fresca; sin embargo, hace espuma con el agua salada, por lo que se usa como jabón marino. Los jabones transparentes contienen normalmente aceite de ricino, aceite de coco de alto grado y sebo. El jabón fino de tocador que se fabrica con aceite de oliva de alto grado de acidez se conoce como jabón de Castilla. El jabón para afeitar o rasurar es un jabón ligero de potasio y sodio, que contiene ácido esteárico y proporciona una espuma duradera. La crema de afeitar es una pasta que se produce mediante la combinación de jabón de afeitar y aceite de coco.

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 de hidrocarburos, 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 es una mezcla hidratada de jabón y carbonato de sodio. El jabón líquido es una solución 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.

En general un jabón es una sal sódica o potásica de ácidos grasos. Se obtiene por hidrólisis alcalina de ceras, grasas, cebos y aceites, una cera es un éster natural de peso molecular alto formado por alcoholes monohidroxilados de cadena lineal larga y ácidos grasos superiores de cadena recta. A temperatura ambiente son salidos.

La saponificación consiste en la hidrólisis alcalina de un éster.

El alcohol monohidroxilado produce en la saponificación de la cera, y el glicerol en el caso de una grasa, se recuperan de las aguas madres por destilación en vacío.

En la preparación de jabones solubles si se emplea KOH se obtienen los llamados ¨ jabones blandos ¨

y con NAOH ¨ jabones duros ¨ . Algunas veces emplean hidróxido de amonio.

Cuando se saponifica con hidróxidos de hierro, calcio, magnesio, plomo, cobre y otros metales, se obtienen jabones insolubles que no tienen acción detergente.

La acción detergente o limpiadora de los jabones se debe a que disminuyen la tensión superficial del agua (desde 71,8 dinas/cm2 a 25 ºC , para el agua pura , hasta 25 a 30 dinas/cm2 ). Esto se atribuye a que la parte hidrófila (-COONa) del jabón se disuelve en agua, y la otra parte hidrófoba ( R ) de la molécula , va formando emulsión alrededor de las partículas de suciedad ,las cuales pueden ser arrastradas por el agua, algunos agentes tensoactivos se emplean comúnmente tales como los detergentes y sales de amonio cuaternarias. En estos últimos la carga del ion responsable de la misma acción en un jabón ordinario. Esto es, los jabones comunes son limpiadores anionicos y las sales de amonio cuaternario son limpiadoras catiónicos y conocidos como jabones invertidos, general mente son germicidas.

A veces se emplea trietanolamina para formar jabones pero en este caso estos jabones son solubles en agua y en solventes orgánicos.

REACCTIVOS

NaOH al 30% , Cera de Abejas , manteca de cerdo , aceite de ajonjolí , aceite de maíz,

O el aceite estraido de zolla ,etanol , cloruro de sodio.

PARTE EXPERIMENTAL

Coloque en un beaker de 100 cc 50 cc (o gramos) de aceite, cera o grasa (vegetal o animal), y caliente hasta que funda. Si quedan muchas impurezas filtre en caliente empleando una tela. Adicione 40cc de una solución de NaOH al 30%. Caliente en un baño María o con una llama pequeña agitando continuamente para acelerar la saponificación, añada 14cc de etanol y continúe calentando hasta que se termine la saponificación o sea cuando la masa adquiera un aspecto compacto y homogéneo. (Para comprobar que la saponificación es completa, disuelva un poco de jabón formado en 15cc de agua caliente; debe obtenerse una solución clara, sin gotas de grasa en la parte superior). Añada 120cc de agua destilada. Caliente y agite. Agregue 25cc de solución saturada de NaCl manteniendo caliente el recipiente para que el jabón se reúna en la superficie. Después del enfriamiento retire la masa compacta que flota. Lave el jabón varias veces con agua destilada para que no quede muy alcalino. Posteriormente exprima con una tela. Coloque la pasta de jabón en un molde (cristalizador, cápsula de porcelana, etc.) y déjelo secar. Calcule el rendimiento en gramos de jabón obtenido por 100 gr de grasa, cera o aceite utilizado.