40
1 UNIVERSIDAD NACIONAL DE TRUJILLO OBTENCIÓN DE JABÓN A PARTIR DE ACEITE VEGETAL Y MANTECA DE CERDO CON KOH OBJETIVOS: EL objetivo de esta práctica es obtener Jabón empleando como materia prima la manteca de cerdo y el aceite vegetal, utilizando como agente de proceso el hidróxido de potasio a diferentes condiciones, variando la temperatura, tiempo y cantidad de materia prima y concentración de agente de proceso. Determinar las características y propiedades de cada jabón obtenido. INTRODUCCIÓN: Si hay un concepto inequívocamente ligado a la palabra jabón, es la llamada saponificación. En términos muy sencillos, podríamos definir la saponificación como el proceso que convierte "mágicamente" la grasa o el aceite, en jabón limpiador. Esta transformación mágica no es otra cosa que una reacción química muy común, y que consiste básicamente en: 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 LAB. PROCESOS INDUSTRIALES ORGÁNICOS ING. QUIMICA

PIO-II-JABON-terminado.docx

Embed Size (px)

Citation preview

UNIVERSIDAD NACIONAL DE TRUJILLO6

OBTENCIN DE JABN A PARTIR DE ACEITE VEGETAL Y MANTECA DE CERDO CON KOH

OBJETIVOS:

EL objetivo de esta prctica es obtener Jabn empleando como materia prima la manteca de cerdo y el aceite vegetal, utilizando como agente de proceso el hidrxido de potasio a diferentes condiciones, variando la temperatura, tiempo y cantidad de materia prima y concentracin de agente de proceso.

Determinar las caractersticas y propiedades de cada jabn obtenido.

INTRODUCCIN:

Si hay un concepto inequvocamente ligado a la palabra jabn, es la llamada saponificacin. En trminos muy sencillos, podramos definir la saponificacin como el proceso que convierte "mgicamente" la grasa o el aceite, en jabn limpiador. Esta transformacin mgica no es otra cosa que una reaccin qumica muy comn, y que consiste bsicamente en:

CIDOS GRASOS + SOLUCIN ALCALINA = JABN + GLICERINA

As es como al mezclar los cidos grasos (principales componentes de las grasas animales y de los aceites vegetales) con una solucin alcalina (hecha a partir de una mezcla de agua y un lcali, como por ejemplo la sosa), se obtiene el jabn (que ser realmente suave, porque adems el otro subproducto que se obtiene de esta reaccin es la glicerina). El lcali es imprescindible para que se produzca esa reaccin, pero hay que tener en cuenta que por s solo es un elemento custico muy peligroso, cuyo manejo implica tomar una serie de precauciones muy importantes para manipularlo con seguridad. Los lcalis ms utilizados en la fabricacin del jabn son la sosa (hidrxido sdico, NaOH) y la potasa (hidrxido potsico, KOH). Por eso, es necesario tener mucha experiencia y unos conocimientos muy amplios sobre los lcalis y sus reacciones qumicas, para proceder a realizar una saponificacin que ofrezca totales garantas de que el producto final obtenido no entrae riesgo alguno para la piel. Esto no significa que la saponificacin sea un proceso terriblemente peligroso, sino ms bien muy delicado de realizar: As, por ejemplo, si en la reaccin anterior hay un exceso de sosa, el producto resultante ser una masa custica inservible; mientras que si por el contrario, la cantidad de sosa es insuficiente, el producto resultante ser una mezcla grumosa de aceites, que en nada se parecer tampoco al jabn. Es por eso que para realizar un buen jabn, perfectamente saponificado, y con unas excelentes cualidades limpiadoras y emolientes, aparte de una gran experiencia y conocimientos de la saponificacin, se necesita conocer tambin una serie de tablas con parmetros y proporciones muy concretas de cada uno de los elementos que constituyen la reaccin, as como su correcta formulacin. El conjunto de dichas tablas imprescindibles para la elaborar cualquier tipo de jabn, es lo que se conoce como tablas de saponificacin.

FUNDAMENTO TERICO: 1. SAPONIFICACIN. La saponificacin es una reaccin qumica entre un cido graso (o un lpido saponificable, portador de residuos de cidos grasos) y una base o alcalino, en la que se obtiene como principal producto la sal de dicho cido y de dicha base. Estos compuestos tienen la particularidad de ser anfipticos, es decir tienen una parte polar y otra apolar (o no polar), con lo cual pueden interactuar con sustancias de propiedades dispares. Por ejemplo, los jabones son sales de cidos grasos y metales alcalinos que se obtienen mediante este proceso. Antes que nada habra que dirimir entre un lpido saponificable y uno insaponificable a pesar que los enlaces son muy similares existe una diferencia entre los enlaces covalentes de sus elementos. Un lpido saponificable sera todo aquel que est compuesto por un alcohol unido a uno o varios cidos grasos (iguales o distintos). Esta unin se realiza mediante un enlace ster, muy difcil de hidrolizar. Pero puede romperse fcilmente si el lpido se encuentra en un medio bsico. En este caso se produce la saponificacin alcalina. En los casos en los que para la obtencin del jabn se utiliza un glicrido o grasa neutra, se obtiene como subproducto el alcohol llamado glicerina, que puede dar mayor beneficio econmico que el producto principal. El mtodo de saponificacin en el aspecto industrial consiste en hervir la grasa en grandes calderas, aadiendo lentamente sosa custica (NaOH), agitndose continuamente la mezcla hasta que comienza esta a ponerse pastosa. La reaccin que tiene lugar es la saponificacin y los productos son el jabn y la glicerina: GRASA + SOSA CUSTICA JABN + GLICERINA1.1. Ecuacin general de saponificacin de un triglicrido.

En la antigedad cuando no se conoca la sosa (NaOH), se utilizaba cenizas de madera las cuales contienen potasio en forma de carbonatos (K2CO3), y estas sales proporcionaban el medio alcalino para producir la reaccin de saponificacin. Para completar esta reaccin, en ocasiones se adicionan sales para favorecer la precipitacin del jabn y el glicerol se recupera mediante destilacin. El glicerol es utilizado en la industria cosmtica, para disminuir la humedad del tabaco y en la industria farmacutica.El jabn es purificado en agua a la temperatura de ebullicin, precipitado, secado en moldes, adicionados varios aditivos, como perfumes, sustancias medicinales, bactericidas etc. Las molculas de la sal de sodio de los cidos grasos, o sea, el jabn presenta accin limpiante debido a su estructura qumica, las mismas son largas cadenas de hidrocarburos que presentan un enlace inico entre el anin carboxilato y el sodio, lo que le proporciona un carcter hidrfilo (afinidad por el agua). Como resultado l se disuelve en agua, sin embargo la cadena hidrocarbonada es no polar y por tanto hidrfoba (no tiene afinidad por el agua), estos dos efectos contrarios hace que el jabn sea atrado por las grasas y por el agua y dice de sus accin limpiante. Las partculas del jabn son suspendidas en el agua formando micelas de 50 a 150 molculas, donde las cadenas hidrocarbonadas se ordenan y el grupo funcional queda expuesto al agua, segn el Esquema I

El jabn acta como un surfactante disminuyendo la tensin superficial del agua, su accin se debe a que las cadenas de hidrocarburo de las molculas del jabn se disuelven en sustancias poco polares, tales como gotitas de aceite o grasa y la parte inica de la molcula es atrada por el agua segn el Esquema II. Se podr observar que se produce entonces una repulsin entre estos agregados moleculares, debido a la presencia de cargas iguales y es por esto que las partculas de jabn no colapsan y se encuentran suspendidas en la disolucin.

La principal desventaja de los jabones es que precipita con el agua dura (agua que contiene iones Ca2+ ; Mg2+; Fe2+), debido a que la sal del cido puede intercambiar el in sodio por el calcio, segn la siguiente ecuacin.

1.2 Tablas de saponificacin:Las Tablas de Saponificacin, son tablas que recogen, como su nombre indica, los ndices de saponificacin de cada tipo de grasa. En general, su aplicacin ms extendida en el campo de la jabonera, es para conocer la cantidad exacta de sosa, dependiendo del tipo de aceite que vayamos a utilizar, necesaria para que el jabn resultante est completamente saponificado. En qumica, se define el ndice de saponificacin de una grasa, como el nmero que indica la cantidad en miligramos de hidrxido potsico, necesaria para saponificar por completo un gramo de esa grasa en concreto. Sin embargo, para elaborar el jabn tradicional, el lcali ms utilizado normalmente es la sosa (hidrxido sdico), por lo que ser necesario transformar el ndice de saponificacin de cada grasa, en otro tipo de ndice alternativo que est expresado en peso de sosa. Para ello, bastar con multiplicar el ndice de saponificacin de cada grasa concreta por la masa molar de la sosa (hidrxido sdico) y dividir por la masa molar del hidrxido potsico. La tabla que se muestra a continuacin es la ms utilizada en jabonera y sus parmetros estn basados en los valores medios de los ndices de saponificacin reales de cada grasa, donde se han convertido algunos parmetros para evitar los clculos.

2. JABONES. El jabn (del latn tardo sapo, -nis, y este del germnico *saipn) es un producto que sirve para la higiene personal y para lavar determinados objetos. En nuestros tiempos tambin es empleado para decorar el cuarto de bao. Se encuentra en pastilla, en polvo o en crema. En sentido estricto, existe una gran diferencia entre lo que es un jabn, un detergente y un champ. Este artculo familiar principalmente usado para lavar y emulsionar se compone de las sales de sodio (o de potasio) de cidos grasos de 12 a 18 tomos de carbono. Se obtienen saponificando grasas o aceites, o neutralizando cidos grasos, con hidrxidos o carbonato de sodio o de potasio. Las sales de sodio fabricadas en grandes cantidades son los jabones duros, y los de potasio se denominan jabones blandos. La mejor clasificacin de los jabones se basa en el uso para que han sido fabricados. Los de mejor calidad son los jabones de tocador, que contienen muy poco lcali y se utilizan grasas y aceites de color mucho ms claro. Los que le siguen en calidad son los jabones de servicio ligero, que se prestan en forma de pastillas, polvos, grnulos y escamas. Se usan para lavar la vajilla, tejidos de lana, etc. Aqu se usan grasas con un color un tanto ms oscuras. Las grasas ms oscuras se emplean en la fabricacin de jabones para el lavado de ropa en el hogar domstico. Existen tambin jabones industriales que se fabrican para fines especficos.

El jabn es una mezcla sales de metales alcalinos (usualmente sales de sodio), provenientes de cidos de 16, a 18 tomos de carbono, pero pueden contener sales de sodio de cidos carboxlicos de baja masa molecular. Se estima que el jabn fue descubierto por los fenicios, otros atribuyen este descubrimiento a los antiguos egipcios; se supone que data del ao 600 A.C., se conoce tambin que tribus teutnicas hacan el jabn pero se desconoca su accin limpiante, estos datos fueron publicados por Julio Cesar, no obstante estos descubrimientos fueron olvidados, no fue hasta el Renacentismo que el jabn fue redescubierto. Su utilizacin con los fines actuales data del siglo XVIII. La preparacin o manufactura del jabn no ha variado mucho, se usan las mismas tcnicas que antiguamente, se trata la grasa o aceite con disolucin de NaOH al 40%, mediante la reaccin conocida como Saponificacin, entonces se produce la hidrlisis de los triglicridos formando cidos grasos y glicerol o glicerina los cidos se convierten en sales en presencia de una base.

2.1 Historia de la fabricacin del jabn:Existen documentos que mencionan el uso de muchos materiales jabonosos y agentes limpiadores desde la antigedad. Los agentes purificantes que se mencionan en el Antiguo Testamento no eran verdaderos jabones, sino un producto hecho nicamente con cenizas de corteza de rbol. En el siglo I d.C., el historiador romano Plinio el Viejo describi las diversas formas de jabones duros y blandos que contenan colorantes, conocidos como rutilandis capillis, que utilizaban las mujeres para limpiar sus cabellos y teirlos de colores brillantes.La produccin de jabn era comn en Italia y en Espaa durante el siglo VIII. Alrededor del siglo XIII, cuando la industria del jabn lleg a Francia desde Italia, la mayora de los jabones se producan a partir de sebo de cabra, con ceniza de haya que proporcionaba el lcali. Tras distintos experimentos, los franceses desarrollaron un mtodo para la fabricacin del jabn utilizando aceite de oliva en lugar de grasas animales. Hacia el ao 1500, introdujeron sus descubrimientos en Inglaterra. Esta industria creci rpidamente en ese pas y en 1622 el rey Jacobo I le concedi ciertos privilegios.En 1783, el qumico sueco Carl Wilhelm Scheele simul de forma accidental la reaccin que se produce hoy en el proceso de hervido en la fabricacin del jabn (descrito ms adelante), cuando el aceite de oliva, hervido con xido de plomo, produce una sustancia de sabor dulce que l denomin lsss, pero que hoy se conoce como glicerina. El descubrimiento de Scheele permiti al qumico francs Michel Eugne Chevreul investigar la naturaleza qumica de las grasas y los aceites que se usan en el jabn. Chevreul descubri en 1823 que las grasas simples no se combinan con el lcali para formar el jabn, sino que se descomponen antes para formar cidos grasos y glicerina. Mientras tanto, en 1791, el qumico francs Nicolas Leblanc invent un proceso para la obtencin de carbonato de sodio o sosa, utilizando sal ordinaria, que revolucion la fabricacin del jabn.En algunas zonas del continente americano, el jabn se haca principalmente en el mbito domstico utilizando grasas animales derretidas. Sin embargo, hacia 1700, los habitantes de algunas zonas obtenan la mayor parte de sus ingresos de la exportacin de cenizas y grasas empleadas en la fabricacin del jabn.Las grasas y aceites son esteres formados por un alcohol ms un cido. Las sustancias grasas se descomponen al tratarlas con una disolucin acuosa de lcalis (sosa sdica o potsica) producindose una reaccin qumica denominada saponificacin que da como resultado jabn y glicerina.Para que la saponificacin se produzca es necesario agitar la mezcla de la grasa con la sosa Si la sosa es sdica (hidrxido de sodio) se obtiene un jabn slido y duro, si es potsica (hidrxido potsico) el jabn que se obtiene es blando o lquido (cremas jabonosas como las de afeitar). Una vez producida la saponificacin se sala la mezcla para separar el jabn de la glicerina, se sigue con un proceso de coccin, de amasado, enfriamiento y secado lento. Los jabones industriales suelen contener adems diferentes productos qumicos y aditivos, como fosfatos, agentes espumantes o blanqueantes con el fin de incrementar su funcin limpiadora. Segn el tipo de grasa utilizado, el proceso de fabricacin seguido y los aditivos empleados se obtienen jabones de diferentes calidades.

Los jabones son sales sdicas o potsicas de cidos grasos superiores (que contienen 12 o ms tomos de carbono). Sus molculas estn constituidas por dos partes, una apolar, formada por una cadena larga carbonada, como si fuera una cola, que es neutra y repele el agua (hidrfoba) pero atrae a la grasa (liposoluble). La otra parte, la cabeza, es polar y est formada por un extremo inico cargado elctricamente que es afn al agua (hidrfila). 2.2 Composicin y Caractersticas del Jabn:El jabn generalmente es el resultado de la reaccin qumica entre un lcali (generalmente hidrxido de sodio o de potasio) y algn cido graso; esta reaccin se denomina saponificacin. El cido graso puede ser, por ejemplo, la manteca de cerdo o el aceite de coco. El jabn es soluble en agua y, por sus propiedades detersivas, sirve comnmente para lavar. Ahora la elaboracin domstica es bastante ms cmoda y segura, si nos limitamos a refundir un jabn a base de glicerina de coco, y lo decoramos y adornamos a nuestro gusto. En sentido estricto no estamos elaborando un jabn, solamente se est modelando mediante un fundido y moldeado a un jabn previamente elaborado. Tradicionalmente es un material slido, lo que hace un contraste entre ellos aunque tambin es habitual verlo en forma lquida o en polvo. En realidad la forma slida es el compuesto "seco" o sin el agua que est involucrada durante la reaccin mediante la cual se obtiene el jabn, y la forma lquida es el jabn "disuelto" en agua, en este caso su consistencia puede ser muy viscosa o muy fluida. El jabn est hecho con las grasas de distintos animales y plantas. La reaccin qumica que se verifica en la fabricacin de jabones de grasas y aceites neutros (triglicridos) se expresa en la forma siguiente:

La glicerina se aprovecha como subproducto. La cantidad de NaOH requerida para saponificar una cantidad dada de grasa neutra, se calcula por el ndice de saponificacin de la grasa, el cual se expresa como el nmero de miligramos de KOH (a base de 100%) necesarios para saponificar un gramo de grasa. El ndice de saponificacin se multiplica por el factor 0,715 para obtener el nmero necesario de miligramos de NaOH. El ndice de saponificacin es la cantidad en miligramos de un alcali, especficamente de hidrxido de potasio, que se necesita para saponificar un gramo de determinado aceite o grasa. Sin embargo, habitualmente en la fabricacin de jabones, el alcali que se utiliza es el hidrxido de sodio. Por otra parte, este ndice de saponificacin vara para cada grasa o aceite en particular. Para conocer estas cantidades habra que realizar complejos clculos, que se simplifican con las tablas de saponificacin.- Qumicamente el jabn es una mezcla de las sales de sodio o de potasio de cidos grasos de cadena larga, producidas por la hidrlisis (saponificacin) de una grasa animal o vegetal con un lcali. Las grasas y los aceites son triglicridos, es decir tristeres de glicerol con tres cidos carboxlicos de cadena larga, no ramificada.- La diferencia entre las grasas y los aceites es que estos ltimos presentan cidos carboxlicos insaturados.- El ndice de saponificacin se define como la cantidad de lcali necesario para saponificar un gramo de grasa o aceite.- Los jabones ejercen su accin limpiadora debido a que los dos extremos de su molcula son muy diferentes. Uno de los extremos de la molcula es inico, por tanto hidrfilo y tiende a disolverse en el agua. La otra parte es la cadena de hidrocarburo no polar, por tanto lipfila o afn a la grasa y tiende a disolverse en ella. Una vez solubilizadas en agua, la grasa y la mugre pueden eliminarse.TIPOS DE JABONES:Jabones para rasurarse Las cremas para rasurar son producidas normalmente a partir de cido esterico y aceite de coco y una saponificacin con una mezcla de sosa custica y potasa custica. Glicerina debe ser agregada para ayudar a la textura del producto y la sensacin en la piel.Jabones translcidosLos jabones translcidos son relativamente nuevos se debe tener la habilidad de controlar la produccin de una fase translcida con la adicin de glicerina y otros polioles, relacionadas con modificaciones en el proceso para tener esta presentacin estos jabones son procesados usando equipo comercial y son capaces de ser moldeados en una variedad de formas complejas cualquier perfume que se le agregue a estos puede darnos una interesante coleccin de fragancias y el desarrollo de diversas alternativas para estas la formulacin de este tipo de jabones es relativamente simple.Se debe denotar que el nivel de fragancia no debe pasar el 1.5% ya que esto puede afectar la translucidez.Base para el jabn translucido

Perfume1 a 1.5%

Colorq.s.

Jabones lquidos.Los jabones lquidos en su forma original son saponificaciones usando una mezcla custica en conjunto con aceites o grasas que tienen un alto contenido de cido oleico y los oleatos resultantes de sodio y potasio que estn en principio presentes en el contenido de jabn este tipo de jabones no deben confundirse con los actuales que tambin se llaman jabones lquidos ya que estos son ms bien sistemas detergentes en colores y presentaciones atractivas.Jabones transparentes.Los verdaderos jabones transparentes a diferencia de los translcidos pueden producirse de diferentes maneras, una de las ms antiguas es la de disolver un jabn de buena calidad en alcohol con un calentamiento suave para formar una solucin transparente la cual puede estar perfumada y coloreada el remanente de alcohol puede eliminarse por destilacin y el jabn transparente liquido puede ser colocado en bloques o moldes. Las tabletas tienen que ser condicionadas por tres meses antes de ser empacadas y durante este periodo una distorsionadas resultando algunas de lneas que luego se observan en este tipo de jabones.Este proceso por su naturaleza es costoso y es restringido a algunos productos en especfico. Procesos alternativos y ms baratos los cuales han sido desarrollados con adicin de azcar, aceite de castor y glicerina. La seleccin de los de los materiales grasos usados para producir jabones transparentes es muy similar a la de jabn normal y la calidad del color de los aceites o cidos grasos afectan directamente el color del producto final. A pesar que el aceite de castor es importante para producir un producto con ptima claridad tambin tiene la desventaja de producir un color amarillento en la tableta final. Esto limita el rango de colores que pueden ser producidos; en particular, el azul y el rosa no son viables se han observado que algunos productos son virtualmente son del color del agua transparente.Una formacin tpica para un jabn transparente debe ser: Grasas%

cidos grasos 27.00

Aceite de coco 7.00

Aceite de castor5.00

Etanol10.00

Hidrxido de sodio6.20

Glycerol15.50

/Azcar9.00

EDTA0.25

Aguaa 100.00

MATERIAL Y MTODOS:

Materia Prima:

1. MANTECA DE CERDO

La manteca de cerdo es la grasa de depsito del animal, en perfecto estado sanitario. Se obtiene por fusin de los tejidos adiposos del cerdo, separando la grasa de otras partes de tejidos. La mejor grasa se obtiene de la panceta; de la espalda y del estmago, se obtiene grasa de inferior calidad. Hoy se obtiene la manteca industrial, producto de fusin de todas las grasas de todo el cuerpo del cerdo, que con frecuencia lleva adicionada una cantidad de agua que le da blandura y untuosidad. La manteca debe ser blanca, inspida, con olor dbil, consistencia de pomada, y textura granulosa; con una temperatura de fusin de 26 a 31C. La fusin demasiado fuerte y caliente produce un color amarillento y perjudica al sabor. Esta manteca se enrancia con facilidad, debe ser almacenada en lugar limpio, fresco, protegida de la luz y bien envuelta

Aspectos de elaboracin

La manteca de cerdo es obtenida por distintos procedimientos: Proceso en seco: consiste en tratar el tejido graso en unos recipientes que se calientan entre 50-80C. La grasa de los tejidos funde y sube a la superficie del recipiente, mientras que en el fondo quedan los chicharrones formados por los restos del tejido del que hemos extrado la grasa. Proceso hmedo a T < 100C: se mezcla el tejido graso con una cantidad equivalente de agua potable. La mezcla se calienta en sistemas cerrados o abiertos, por vapor de agua. Proceso hmedo en autoclave: la grasa se mezcla con agua, pero se somete a mayor temperatura (130C). Da mejor rendimiento, aunque presenta el inconveniente de que siempre se produce una cierta hidrlisis.

Uso en jabones:

Cualquiera que sea la manteca de cerdo que se elija, asegurar de que solo se usa en combinacin con algunos aceites vegetales beneficiosos. La manteca de cerdo produce una espuma duradera y aade propiedades, ya que es suavizante y limpia en profundidad. Pero los jabones de manteca de cerdo son blandos y no se disuelven fcilmente en agua fra. Sus propiedades para la piel no son importantes y las categoras inferiores producen jabones que acaban oliendo a manteca de cerdo.

2. ACEITE VEGETAL

El aceite vegetal es un compuesto orgnico obtenido a partir de semillas u otras partes de las plantas en cuyos tejidos se acumula como fuente de energa. Como todas las grasas est constituido por glicerina y tres cidos grasos.

3. SAL

Consiste en el agregado de una solucin concentrada de sal comn (cloruro de sodio, NaCl) para separar el jabn de la glicerina formada y del exceso de hidrxido de potasio. Como el jabn es insoluble en el agua salada, se acumula en forma de grumos y sube a la superficie por su menor densidad. Despus de varias horas, se extrae por la parte inferior la mezcla de glicerol y agua salada.Crea el medio salino para facilitar la separacin de las corrientes que se generan en la etapa de saponificacin.

Estas etapas son: Una corriente de jabn base que es llevada posteriormente a la planta de terminacin de jabones. La segunda corriente denominada leja glicerosa o leja de saponificacin. Esta solucin es tratada para la obtencin de la glicerina como subproducto del proceso.

Reactivos:

1. HIDROXIDO DE POTASIO

El hidrxido de potasio es un compuesto qumico inorgnico de frmula KOH, tanto l como el hidrxido de sodio (NaOH), son bases fuertes de uso comn. Pertenece a la familia qumica de las sales inorgnicas y es tambin conocido como Potasa custica. Es muy usado en la industria y a nivel comercial.El KOH es especialmente significativo por ser el precursor de la mayora de jabones suaves y lquidos, as como por estar presente en numerosos compuestos qumicos que contienen potasio.

La saponificacin de grasas con KOH se utiliza para preparar los correspondientes "jabones de potasio", que son ms suaves que los jabones derivados del hidrxido de sodio. Debido a su suavidad y mayor solubilidad, los jabones de potasio necesitan menos agua para licuificarse, y por tanto pueden contener mayor cantidad de agente limpiador que los jabones licuificados basados en sodio.

2. ETANOL

Es un aditivo importante para lograr la mayor claridad en el jabn de glicerina transparente.El etanol se usa en el proceso de fabricacin de barras de jabn duro, ya que ayuda a la reaccin qumica entre la solucin de hidrxido de sodio y los aceites grasos fundidos. Se utiliza con mayor frecuencia al hacer jabn de glicerina. Los fabricantes que hacen jabn transparente pueden sustituirlo con el alcohol isoproplico, que es ms barato, para reemplazar hasta un tercio del etanol utilizado en el proceso de elaboracin del jabn.

Material de Vidrio y Equipos:

1. AGITADOR CON CALENTADOR

Un agitador magntico consiste de una pequea barra magntica (llamada barra de agitacin) la cual est normalmente cubierta por una capa de plstico (usualmente Tefln) y una placa debajo de la cual se tiene un magneto rotatorio o una serie de electromagnetos dispuestos en forma circular a fin de crear un campo magntico rotatorio. Es muy frecuente que tal placa tenga un arreglo de resistencias elctricas con la finalidad de dotarle de calor necesario para calentar algunas soluciones qumicas. Durante la operacin de un agitador magntico tpico, la barra magntica de agitacin(tambin llamada pulga, mosca, frijol o bala magntica) es deslizada dentro de un contenedor ya sea un matraz o vaso de precipitados -de vidrio borosilicato preferentemente- conteniendo algn lquido para agitarle. El contenedor es colocado encima de la placa en donde los campos magnticos o el magneto rotatorio ejercen su influencia sobre el magneto recubierto y propician su rotacin mecnica.

2. VASO DE PRECIPITACIN

Un vaso de precipitados es un recipiente cilndrico de vidrio borosilicado fino que se utiliza muy comnmente en el laboratorio, sobre todo, para preparar o calentar sustancias y traspasar lquidos. Son cilndricos con un fondo plano; se les encuentra de varias capacidades, desde 1 ml hasta de varios litros. Normalmente son de vidrio, de metal o de un plstico en especial y son aqullos cuyo objetivo es contener gases o lquidos. Tienen componentes de tefln u otros materiales resistentes a la corrosin.

3. TERMMETRO

Un termmetro es un instrumento utilizado para medir la temperatura con un alto nivel de exactitud. Puede ser parcial o totalmente inmerso en la sustancia que se est midiendo. Esta herramienta est conformada por un tubo largo de vidrio con un bulbo en uno de sus extremos.

4. VARILLA DE AGITACIN

Una varilla de vidrio, varilla agitadora es un instrumento utilizado en los laboratorios de qumica, consistente en un fino cilindro macizo de vidrio que sirve para agitar disoluciones, con la finalidad de mezclar productos qumicos y lquidos en el laboratorio.

5. BALANZAUna balanza analtica es una clase de balanza de laboratorio diseada para medir pequeas masas, en un principio de un rango menor del miligramo (y que hoy da, las digitales, llegan hasta la diezmilsima de gramo: 0,0001 g o 0,1 mg). Los platillos de medicin de una balanza analtica estn dentro de una caja transparente provista de puertas para que no se acumule el polvo y para evitar que cualquier corriente de aire en la habitacin afecte al funcionamiento de la balanza.

6. PROBETA

La probeta es un instrumento volumtrico que consiste en un cilindro graduado de vidrio que permite contener lquidos y sirve para medir volmenes de forma aproximada.Est formado por un tubo generalmente transparente de unos centmetros de dimetro y tiene una graduacin desde 5 ml hasta el mximo de la probeta, indicando distintos volmenes. En la parte inferior est cerrado y posee una base que sirve de apoyo, mientras que la superior est abierta (permite introducir el lquido a medir) y suele tener un pico (permite verter el lquido medido).

7. PERA DE DECANTACION

Un embudo de decantacin, ampolla de decantacin, pera de decantacin o embudo de separacin es un elemento de vidrio que se puede encontrar en los laboratorios, y que se emplea para separar dos lquidos inmiscibles, es decir, para la separacin de fases lquidas de distinta densidad.1 En la parte superior presenta una embocadura taponable por la que se procede a cargar su interior. En la parte inferior posee un grifo de cierre o llave de paso que permite regular o cortar el flujo de lquido a travs del tubo que posee en su extremo ms bajo.

Procedimiento experimental:

1. Obtencin de jabn a partir de manteca de cerdo.

1. Colocar 50 mL de manteca en un matraz Erlenmeyer de 250 mL. Calentar, agitando, hasta una temperatura de 50C.

1. Luego aadir una solucin (25mL de KOH, 25ml H2O y 40mL de Et-OH). Calentamos la mezcla con agitacin continua hasta que adquiera na solucin pastosa. Aproximadamente 25 minutos.

1. Al comenzar a formarse jabn, agitar cuidadosamente para evitar la aparicin de espumas. La pasta es una mezcla de jabn y glicerol. Dejar enfriar la mezcla en bao de hielo.

1. Cuando est fra, aadir una solucin saturada de 80mL con NaCl. Los iones de Na+ y Cl- separan el agua del jabn.

1. Luego dejar reposar hasta que la mezcla se separe en dos fases.

Ensayo con el jabn obtenido, medicin de pH.

En un vaso de precipitacin de 250 ml poner 50 mL de materia prima y calentamos.

Agregar una solucin de etanol, agua y KOH (Hidrxido de Potasio).

Calentar suavemente, agitando, hasta obtener una mezcla uniforme.

Enfriar en bao con hielo, agregando solucin saturada de NaCl (Cloruro de Sodio) en agua.

Decantar y separar el lquido del jabn.

RESULTADOS: PRUEBA N1

T(C)50

t(min)30

V(volumen- ml)W(peso- g)

ACEITE VEGETAL2522.44

MANTECA2522.79

KOH5035.36

ALCOHOL4034.62

H2O2524.55

H2O (g)78.19

NaCl (g)30

PRUEBA N2

T(C)50

t(min)30

V(volumen- ml)W(peso- g)

ACEITE VEGETAL5043.29

MANTECA--

KOH10

ALCOHOL4031.36

H2O42

H2O (g)

NaCl (g)

PRUEBA N3

T(C)50

t(min)30

V(volumen- ml)W(peso- g)

ACEITE VEGETAL5043.11

MANTECA--

KOH2536.54

ALCOHOL4034.74

H2O2524.03

H2O (g)78.21

NaCl (g)0.76

PRUEBA N4

T(C)50

t(min)30

V(volumen- ml)W(peso- g)

ACEITE VEGETAL--

MANTECA5043.98

KOH2536.92

ALCOHOL4032.81

H2O2525

H2O (g)79.19

NaCl (g)0.75

PRUEBA N5

T(C)50

t(min)30

V(volumen- ml)W(peso- g)

ACEITE VEGETAL--

MANTECA5044.83

KOH2537.35

ALCOHOL4033.18

H2O2524.58

H2O (g)78.89

NaCl (g)0.74

PRUEBA N6

T(C)70

t(min)30

V(volumen- ml)W(peso- g)

ACEITE VEGETAL--

MANTECA5044.35

KOH25

ALCOHOL4034.44

H2O2525

H2O (g)

NaCl (g)

PRUEBA N7

T(C)70

t(min)30

V(volumen- ml)W(peso- g)

ACEITE VEGETAL5044.49

MANTECA--

KOH2536.56

ALCOHOL4031.36

H2O2525

H2O (g) 77.93

NaCl (g)0.84

PRUEBA N8

T(C)70

t(min)30

V(volumen- ml)W(peso- g)

ACEITE VEGETAL2522.22

MANTECA2521.26

KOH2536.3

ALCOHOL4031.16

H2O2525

H2O (g) 76.64

NaCl (g)0.75

PRUEBA N9

T(C)70

t(min)30

V(volumen- ml)W(peso- g)

ACEITE VEGETAL2523.56

MANTECA2521.11

KOH1013.41

ALCOHOL4030.71

H2O4037.84

H2O (g) 78.95

NaCl (g)0.79

PRUEBA N10

T(C)90

t(min)30

V(volumen- ml)W(peso- g)

ACEITE VEGETAL5043.29

MANTECA--

KOH2513.15

ALCOHOL4031.36

H2O25

H2O (g) 30

NaCl (g)10

PRUEBA N11

T(C)80

t(min)45

V(volumen- ml)W(peso- g)

ACEITE VEGETAL2523.56

MANTECA2521.11

KOH2023.41

ALCOHOL4030.71

H2O3027.84

H2O (g) 30

NaCl (g)10

PRUEBA N12

T(C)80

t(min)45

V(volumen- ml)W(peso- g)

ACEITE VEGETAL2523.56

MANTECA2521.11

KOH1523.41

ALCOHOL4030.71

H2O3027.84

H2O (g) 30

NaCl (g)10

DISCUSIN DE RESULTADOS :

El jabn obtenido a partir de la manteca reusada presenta una coloracin marrn oscuro, el cual en posteriores procesos como la neutralizacin mejoraron la calidad de este.

Al agregar diferentes concentraciones de KOH, al final de la reaccin la basicidad es diferente (en algunos hay exceso de KOH) y para solucionar este problema se neutraliza con cido ctrico.

Al agregar menor concentracin de KOH, el tiempo de reaccin es mayor.

De las muestras obtenidas pudimos observar que las que contienen como materia prima manteca o aceite vegetal son de consistencia mas espesa y las que contienen la combinacin de aceite y manteca su viscosidad es menor.

CONCLUSIN:

Segn las prcticas realizadas, llegamos a la conclusin que las condiciones ptimas de obtencin de jabn para un mejor rendimiento son:

Temperatura de reaccin (C)50

Tiempo de reaccin (min)30

Volumen de KOH (mL)25

Volumen de H2O (mL)25

Volumen de alcohol(mL)40

RECOMENDACIONES:

Si se quiere obtener un jabn con las condiciones apropiadas tales como consistencia, olor, color cumplir con los respectivos pasos de elaboracin.

Para evitar alguna intoxicacin con los insumos se debe de usar guantes ygafas protectoras, ya que la potasa castica es un material muy corrosivo, que no debe entrar en contacto con tu piel.

La potasa custica es muy corrosiva y debes evitar que entre en contacto con la ropa o con la piel. En caso de mancharte lvate inmediatamente con agua abundante y jabn.

Para obtener un adecuado resultado se debe de trabajar en un ambiente bien ventilado.

Para que la saponificacin se produzca es necesario agitar la mezcla de la grasa con la potasa. Si la sosa es sdica (hidrxido de sodio) se obtiene un jabn slido y duro, si es potsica (hidrxido potsico) el jabn que se obtiene es blando o lquido.

Para formar el cuajo es necesario usar una solucin saturada de cloruro sdico, el cual debe estar bien saturada, y la mezcla del matraz debe ser agregada.

Debe eliminarse completamente la sal del jabn, ya que si queda es imposible obtener una masa coherente para forma el jabn.

No es necesario agregar agua cuando se calienta el cuajo de jabn; ya que generalmente queda retenida suficiente agua en el slido para dar una solucin cuando se caliente la mezcla.

REFERENCIAS BIBLIOGRFICAS:

Fessenden Ralf j., Fessenden Joan. S, Organic Marshall W. Logue. An International Thomson Publishing. Company, 1998. Mc. Murry John. Organuc chemistry JTP. An International Thomson Publisking Compary 1984. Solomons, G.Qumica Orgnica University of South Florida 1997. http://www.textoscientificos.com/jabon/escala

ANEXOS:

LAB. PROCESOS INDUSTRIALES ORGNICOS ING. QUIMICA