Y NO JABONOSOS

Y NO JABONOSOS

Wendy Santero

Arianna Barrios

Universidad del Atlántico, Barranquilla, Atlántico

Viernes, 29 de Mayo 2015

Resumen

En la práctica realizada se obtuvo detergentes jabonosos y no jabonosos a partir de hidrólisis básica, observando el comportamiento que tiene cada uno bajo condiciones de dureza de agua, sales de calcio y soluciones acidas, los datos y obtenidos en esta práctica se reportan y se analizan en el siguiente informe de laboratorio.

PALABRAS CLAVE: Detergentes Jabonosos, Detergentes no jabonosos, Hidrólisis básica

1. Introducción

Los compuestos orgánicos de origen animal o vegetal insolubles en agua pero solubles en disolventes orgánicos no polares se clasifican como lípidos. Estos comprenden las grasas y ceras. Los jabones se preparan por medio de una saponificación de aceites y grasas; los aceites vegetales, como el aceite de coco o de olivo, y las grasas animales, como el sebo, son ésteres de glicerina con ácidos grasos.[1] Cuando son tratados con una base fuerte como sosa o potasa se saponifican, es decir producen la sal del ácido graso conocida como jabón y liberan glicerina. Por cada molécula de glicerina se puede formar tres uniones de tipo éster, a los compuestos de las grasas se les conoce como triglicéridos.

En el caso de que la saponificación se efectúe con sosa, se obtendrán los jabones de sodio, que son sólidos y ampliamente usados en el hogar. En caso de hacerlo con potasa, se obtendrán jabones de potasio, que tienen consistencia líquida. Las propiedades del jabón derivan de las características de sus moléculas, éstas contienen dos partes diferenciadas: un grupo hidrófobo (repelente al agua) apolar y uno o más grupos polares o hidrófilos (afines al agua). [2] Las partes no polares de tales moléculas se disuelven en las grasas o aceites y las porciones polares son solubles en agua.

La reacción química que se efectúa en la fabricación de jabón se puede representar en forma general como sigue:

Esquema 1. Formación de jabón a partir de Aceite

La concentración de los jabones en las soluciones utilizadas para la limpieza es suficientemente grande para originar la aglomeración de las moléculas del jabón en forma de micelas. Estas tienen un papel importante en la limpieza de la suciedad en el lavado y el mantener en suspensión las partículas de mugre.

La hidrólisis básica de un triglicérido produce glicerina y sales de los ácidos carboxílicos, las cuales se conocen como jabones o detergentes jabonosos. Se han preparado detergentes distintos a los jabones, pero que se parecen a éstos en su carácter anfipático, con una parte larga hidrocarbonada no polar que disuelve lípidos, y un extremo polar soluble en agua; estos se conocen como detergentes no jabonosos. Los detergentes no jabonosos más comunes corresponden a las sales de los tipos alquilsulfato o alquilarilsulfonato. El uso de detergentes no jabonosos es ventajoso por la alta solubilidad en aguas de los sulfatos y sulfonatos correspondientes, incluyendo los de calcio y magnesio. Los detergentes jabonosos tienen baja solubilidad acuosa de las sales cálcicas y magnésicas de los ácidos carboxílicos, en las aguas duras los jabones ordinarios reaccionan y forman los jabones de calcio y magnesio. Al agregar jabón al agua dura las sales de calcio y de magnesio que forman la dureza son precipitadas y consumen jabón antes de que este se incorpore a la solución para producir la concentración necesaria para el lavado.

El aceite de castor es un líquido incoloro a amarillo pálido con un olor suave o sin olor ni sabor. Su punto de ebullición es 313 °C (595 °F) y su densidad es de 961 kg•m-3. Es un triglicérido en el cual aproximadamente el 90% de las cadenas de ácidos grasos son ácido ridinoléico, ácido oléico y linoléico son los otros compuestos presentes en forma significativa.

2. Resultados y Análisis

2.1 Obtención de detergentes jabonosos

Cuando se mezcló el NaOH con el aceite de castor se produjo la cuajada de jabón crudo, la cual contiene en exceso glicerol y álcalis (color amarillento). Luego el jabón se purificó agregándole agua, se calentó y se le agregó NaCl para la precipitación de sal de carboxilato pura. El sustrato en esta reacción es el triglicérido del ácido ricinoléico.

Como esta es una sal de sodio (carboxilato de sodio), las cuales en su mayoría son solubles en agua, por lo que esta solubiliza pero sin embargo presentan ligera turbidez.

Ver mecanismo en anexo, reacción del acido ricinoleico.

Tabla 1. Pruebas realizadas al jabón obtenido

Pruebas realizadas al jabón obtenido

a).sal de calcio Se formó precipitado

b). HCl diluido Ligera turbidez

a) Este precipitado es debido a que el carboxilato de sodio, soluble, se convierte en sales insolubles de magnesio y calcio. Esto se debe al Kps (constante del producto de solubilidad), la cual nos dice el grado de disociación de una sal.

b) Presentó una pequeña turbidez debido a que la sal es protonada por el ácido clorhídrico, produciendo de esta manera el ácido carboxílico correspondiente. Como esta presentan una gran cadena hidrofóbica su solubilidad disminuye.

2.2 Obtención del aceite rojo de turkey

El sustrato en la obtención del aceite rojo de turkey, es el ácido ricinoléico, el cual es atacado por el ácido sulfúrico en el grupo hidroxi para formar el compuesto sulfonado, con la adición de agua se produce una reacción exotérmica, luego se agrega hidróxido de sodio para producir la sal sulfónica de sodio, donde esta es el aceite rojo de turkey. Con el baño de hielo se coagula el aceite, el cual se deposita en la parte superior de la solución ya que es menos denso que el agua.

Ver mecanismo

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