RÁCTICA Nº 9
OBTENCIÓN DE JABÓN POR SAPONIFICACIÓN
I. Fundamento
teórico
El método de
saponificación en el aspecto industrial, es el que consiste en hervir la grasa
en grandes calderas, añadiendo lentamentesosa cáustica (NaOH), agitándose continuamente
la mezcla hasta que comienza ésta a ponerse pastosa.
La reacción
que tiene lugar es la saponificación y los productos son el jabón y la glicerina:
Lípidos
saponificables
En primer
lugar habría que dirimir entre un lípido saponificable y uno insaponificable; a
pesar de que los enlaces son muy similares, existe una diferencia entre los
enlaces covalentes de sus elementos. Un lípido saponificable sería
todo aquel que esté compuesto por un alcohol unido a uno o varios ácidos grasos (iguales o distintos). Esta
unión se realiza mediante un enlace éster, muy difícil de hidrolizar. Pero puede romperse fácilmente si
el lípido se encuentra en un medio básico.
En este caso se produce la saponificación alcalina. En los casos en los que
para la obtención del jabón se utiliza un glicérido o grasa neutra, se obtiene como
subproducto el alcohol llamado glicerina, que puede dar mayor beneficio
económico que el producto principal.
En el ejemplo
de arriba una molécula de un lípido es tratada con dos
de hidróxido
de potasio; se
obtienen dos moléculas de palmitato de potasio (un jabón) y una de glicerina.
La acción
limpiadora del jabón se debe a su poder emulsionante, esto es, su habilidad
para suspender en agua sustancias que normalmente no se disuelven en agua pura.
La cadena hidrocarbonada (parte hidrofóbica) de la sal (el jabón), tiene
afinidad por sustancias no polares, tales como las grasas de los alimentos. El
grupo carboxilato (parte
hidrofílica) de la molécula tiene afinidad por el agua.
En la
solución de jabón, los iones carboxilato rodean a las gotas
de grasa: sus partes no polares se ubican (disuelven) hacia adentro, mientras
que los grupos carboxilatos se ordenan sobre la superficie externa. Así, reducidas
a volúmenes muy pequeños, las gotas pueden asociarse con las moléculas de agua
y se facilita la dispersión de la grasa. Estas pequeñas gotas que contienen las
partículas no polares rodeadas de aniones carboxilato se denominan micelas. Es
la presencia de estos aniones carboxilato la que hace que las
superficies de las micelas estén cargadas negativamente y
se repelan entre sí, impidiendo la coalescencia y manteniendo la emulsión, es
decir la dispersión en gotas muy finas.
Lograr la
transparencia del jabón
Un exceso de
ácidos grasos en el jabón hace que éste sea opaco y de consistencia lechosa.
Cuando se
hace un jabón mediante un procedimiento en frío, el jabón saldrá opaco,
aunque hayamos sido muy precisos en la medida de álcalis y aceites, ya que este proceso rara vez produce el calor suficiente para neutralizar por completo los ácidos grasos
El proceso
en caliente incorpora el calor de la cocina al calor químico producido por
la saponificación. Este calor añadido une todos los ácidos grasos con el álcali
y como resultado tenemos un jabón transparente y neutro.
La
saponificación es una reacción química que produce calor, y cuanto más calor
produzca más completa será la saponificación.
II. Objetivos
Obtener
un jabón por reacción de un aceite vegetal con una base fuerte, como el
hidróxido de sodio.
III. Sección
experimental
- Material
y equipo
3
vasos de precipitados de 250 ml Mechero
de alcohol Probeta
de 50 ml Hornilla
eléctrica Soporte
universal 2
Pinzas de sujeción metálicos Rejilla
de alambre con tela de asbesto Balanza Agitador Hidróxido
de sodio (NaOH) Aceite
vegetal Agua
destilada Papel
filtro Sal
común
- Procedimiento
experimental
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).
Una vez producida la saponificación se sala 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, 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).
Desarrollo de la práctica:
Coloque
15 ml de aceite vegetal (coco, girasol, oliva, etc.) en un vaso de
precipitados. Añada
una mezcla de 10 gr de NaOH en 20 ml de agua y 20 ml de etanol. Caliente
la mezcla en baño maría durante 30 minutos agitando constantemente y agregando
poco a poco 40 ml de una mezcla etanol-agua al 50%. En
otro vaso preparar una disolución de 50 gr de NaCl (sal común) en 150 ml de
agua, si es necesario se debe calentar para favorecer la disolución, pero se
debe enfriar antes de continuar. La
grasa saponificada se agrega sobre esta disolución agitando fuertemente y
enfriando en un baño de hielo. Filtrar
el precipitado formado en un embudo y lavarlo con agua helada. El
jabón obtenido se coloca en un molde y de deja secar uno o dos días.
IV. Resultados,
análisis y conclusiones
al hacer el trabajo de laboratorio pudimos observar q al alcer el proceso de la fabricacion del jabon pudimos observar q el jabon tiene un procedimiento muy diferente y los cuales podemos destacar q el resultado del javon fue el adquirido con una poca falta solidificacion se observo
al hacer el trabajo de laboratorio pudimos observar q al alcer el proceso de la fabricacion del jabon pudimos observar q el jabon tiene un procedimiento muy diferente y los cuales podemos destacar q el resultado del javon fue el adquirido con una poca falta solidificacion se observo
V. Cuestionario
¿Para
qué se agrega sal?
La
detergencia podría definirse como la "acción de limpiar la superficie de
un material sucio en un baño líquido en el que se disuelven uno o varios
solutos -detergentes- que ayudan a la limpieza". Muchos procesos
ampliamente distintos contribuyen a la limpieza, y su importancia relativa
depende mucho de la naturaleza del sustrato, la naturaleza de la suciedad a ser
eliminada y las condiciones de la limpieza (concentración de detergente,
temperatura y grado de agitación). Los sistemas más importantes de detergencia
emplean agua como solvente.
Cualquier
sistema de detergente efectivo debe realizar dos funciones: debe desprender la
suciedad de la superficie a limpiar y debe dispersar o disolver la suciedad en
el líquido de lavado, de tal modo que el sustrato limpio pueda separarse del
líquido de lavado sin que la suciedad se deposite sobre él. La clave de ambos
requisitos radica en la naturaleza de las interfases entre el sustrato, la
suciedad y el líquido de lavado. Un sistema detergente completamente formulado
funciona modificando las propiedades de estas interfases, cambiando así la
energía de las interacciones entre la suciedad y el sustrato. Por lo general,
la sal de un ácido carboxílico es más soluble en agua que el propio ácido.
Cuando la parte hidrocarbonada del ácido es muy grande en comparación con el
grupo carboxilato, la parte iónica de la molécula interacciona favorablemente
con el agua y tiende a disolverse, pero el resto de la cadena no. Las cadenas
hidrocarbonadas de moléculas vecinas se atraen mutuamente por fuerzas de Van
der Waals más de lo que lo están por las moléculas polares del agua. De hecho
son hidrofóbicas, o repelentes de agua, en su comportamiento. La sal de un
ácido de cadena larga, pues, tiene dos regiones: una cabeza hidrofílica, el
grupo carboxilato soluble en agua, y una cola hidrofóbica, la parte de cadena
hidrocarbonada que es repelida por las moléculas del agua y atraída en cambio
por las cadenas hidrocarbonadas de las moléculas vecinas.
VII. Bibliografía
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