domingo, 19 de septiembre de 2010
jueves, 16 de septiembre de 2010
lunes, 13 de septiembre de 2010
sábado, 11 de septiembre de 2010
viernes, 10 de septiembre de 2010
Obtención de Jabones
Método básico de fabricación:
La mayor parte de los jabones se fabrican por uno de los dos métodos básicos siguientes:
1. Saponificación de grasas y aceites
2. Neutralización de ácidos grasos
El más utilizado es el primero porque el equipo requerido para obtener productos de buena calidad es realtivamente sencillo y poco costoso. La producción y manipulación de ácidos grasos requiere metales resistentes a los ácidos, caros y difíciles de conseguir. Por ello, resulta más fácil fabricar jabones de alta calidad con grasas y aceites neutros que instalar equipos especiales para hacer jabón con equipos especiales.
Composición y carácteres del jabón:
La reacción química que se verifica en la fabricación de jabones de grasas y aceites neutros (triglicéridos) se expresa en la forma siguiente:
Ver: Reacción de saponificación, obtención de jabones
La glicerina se aprovecha como subproducto. La cantidad de NaOH requerida para saponificar una cantidad dada de grasa neutra, se calcula por el índice de saponificación de la grasa, el cual se expresa como el número de miligramos de KOH (a base de 100%) necesarios para saponificar un gramo de grasa. El índice de saponificación se multiplica por el factor 0,715 para obtener el número necesario de miligramos de NaOH.
En la neutralización de los ácidos grasos, la reacción química se expresa en la siguiente forma:
RCOOH + NaOH ----------------------NaCOOR + H2O
En esta última reacción no se forma glicerina.
La acción de los jabones en la limpieza a sido tema de varias teorías. Según la teoría de McBain, los jabones en solución acuosa existen en forma de electrolitos coloides; es decir, que actúan a la vez como coloides y como electrolitos.
La concentración de los jabones en las soluciones utilizadas para limpiar es suficientemente grande para originar la aglomeración de las moléculas del jabón en forma de micelas. Éstas tienen un papel muy importante en la eliminación de la suciedad en el lavado y en mantener en suspensión las partículas de mugre. Además, las micelas hacen posible la disolución de varias sustancias en los disolventes, fenómeno muy utilizado en los procesos industriales.
En las aguas duras los jabones ordinarios reaccionan y forman los jabones de calcio y magnesio. Éstos forman los grumos que flotan en el agua jabonosa de las máquinas lavadoras, en las tinas de baño, etc. Al agregar el jabón al agua dura, las sales de calcio y de magnesio que forman la dureza son precipitadas y consumen jabón antes de que éste se incorpore a la solución para producir la concentración requerida por el lavado.
Materias Primas
En la fabricación del jabón, los carácteres físicos y químicos del producto dependen directamente de las materias primas empleadas. De las grasas y aceites se emplean el sebo, la manteca, aceite de nueces, los residuos de la refinación y del endurecimiento de aceites de semilla y algunos aceites marinos.
Álcalis
En la mayor parte de los jabones se utiliza el NaOH como álcali saponificador o neutralizante. En el procedimiento ordinario para hacer jabón se usa el cloruro de sodio en grandes cantidades para precipitar el jabón de su solución en la lejía.
Los jabones potásicos, que se hacen empleando como álcali la potasa cáustica, son más solubles en agua que los de sodio, y son los denominados jabones blandos. No pueden precipitarse de la lejía por el cloruro de sodio, porque se formaría jabón de sodio.
Las combinaciones de las dos clases de jabones tienen las deseables características de los jabones duros mas la rápida solubilidad y la facilidad de formar gran cantidad de espuma, peculiar de los jabones blandos.
Grasas y Aceites
Los ácidos grasos más convenientes en los jabones son el láurico, el mirístico, el palmítico y el oleico, que contienen de 12 a 18 átomos de carbono. Es evidente que los carácteres de los jabones están directamente relacionados con los ácidos grasos de las materias primas utilizadas.
Los ácidos mencionados anteriormente son saturados, excepto el oleico, forman la mayor parte de la materia del sebo y del aceite de coco. Este aceite y el sebo, en relaciones de 3:1 y 4:1, se utilizan en la mayoría de los jabones fabricados para lavanderías y para el tocador. Las fórmulas dependen de la calidad deseada sobre el producto terminado.
Sebo
El sebo se utiliza en la fabricación de jabones en mayor cantidad que cualquier otra grasa. Se obtiene fundiendo grasas de ganado vacuno, lanar, caballar, etc., y se clasifica en dos grados comerciales: comestible y no comestible. La mayor parte del sebo utilizado es no comestible.
Los sebos se clasifican por el American Institute of Meat Packers según su color, su título, su porcentaje de ácidos grasos libres y su contenido de humedad, materia insoluble y materia insaponificable.
El título del sebo crudo es un factor importante para determinar la calidad del sebo y la dureza del jabón que éste producirá. El título se define como el punto de solidificación de los ácidos grasos contenidos en el sebo, expresado en grados centígrados. Una grasa cuyo título excede los 40ºC, se clasifica como sebo, y hasta 40ºC se considera como grasa o manteca. El contenido de humedad, materia insoluble y materia insaponificable es material que no produce jabón.
El sebo de alto título produce jabones duros y el de título bajo, jabones blandos.
Grasa
La grasa o manteca ocupa el segundo lugar en importacia entre las materias grasas utilizadas para producir jabón. La grasa pocas veces se utiliza sola en las calderas de saponificación; generalmente se utiliza combinada con el sebo. Los jabones hechos con manteca son algo mas blandos que los fabricados con sebo y no tienen el olor y la estabilidad peculiares de los fabricados con sebo. La manteca contiene mayor porcentaje de ácidos grasos sin saturar que el sebo.
Aceites
Estos aceites, a saber: de coco, de palma, marinos, de oliva, de cacahuate, de maíz, o de sésamo, se utilizan combinados con las grasas ordinarias utilizadas en la fabricación de jabón. Se utilizan para jabones especiales con propiedades distintas a las de los jabones comunes. Estos jabones no tienen mucha salida debido a que son muy caros por las materias primas utilizadas.
Materiales no grasos
Las principales no grasas son: la colofina, el aceite de pino y ácidos nafténicos. Estos materiales no grasos no son triglicéridos, y por consiguiente no se forma glicerina cuendo se transforman en jabón. Estos jabones se mezclan en pequeñas cantidades con los jabones ordinarios para el uso en lavanderías y jabones industriales.
Fuente: textoscientificos.com
Aceites, grasas y ceras
Aceites, grasas y ceras
Los aceites, grasas y ceras, animales y vegetales, son esteres ácidos orgánicos, pertenecientes a las distintas series de ácidos grasos, denominados así por su presencia en las grasas. Un ester está formado por la combinación de un alcohol y un ácido, con eliminación de agua. Los aceites y grasas animales son esteres de la glicerina (más propiamente denominada glicerol) y una amplia variedad de ácidos grasos; las ceras, en cambio, son esteres de ácidos de la misma naturaleza y un alcohol distinto del glicerol. Los ácidos grasos pertenecen, principalmente, a tres o cuatro categorías: la de los ácidos saturados (ácido esteárico), la del ácido oleico (con un par de átomos de carbono unidos por un enlace doble) y una o dos mas, formadas por ácidos más insaturados (con dos o más pares de átomos de carbono unidos por enlace múltiple).
Los glicéridos de las series saturadas funden a temperatura superior a los de la serie oleica. Una grasa es rica en estearato de glicerilo; mezclado con una cierta cantidad de oleato de glicerilo; un aceite es rico en oleato de glicerilo, pero contiene una escasa proporción de estearato de glicerilo. No obstante, precisará hacer numerosas consideraciones sobre los glicéridos de los ácidos saturados. Una molécula de glicerol requiere tres moléculas de ácido para esterificarse totalmente. Si los tres ácidos esterificantes son iguales, la grasa es más bien dura; así ocurro con el trieslearato de glicerilo, denominado ordinariamente estearina, que funde a 72°C. Si los tres radicales ácidos son distintos, la grasa tiene un punto de fusión más bajo; así, el diestearo monopalmitato de glicerilo funde a 73°C.
Ver: Reacción de esterificación, formación de un triglicerido
Los aceites y grasas contienen una cierta cantidad de ácidos grasos diferentes, en ocasiones hasta en número de diez, pero, lo más corriente es que tengan seis o más; esta circunstancia dificulta bastante el estudio de su composición. La existencia de esteres mixtos, tales como el diestearo monopalmitato de glicerilo aumenta aún más esta dificultad, razón por la que no es de extrañar que existan aceites y grasas cuya composición no ha sido aún totalmente determinada.
El estudio de la composición de los aceites y grasas se basa en el conocimiento de su componente ácido, ya que la mayoría de dichos ácidos forman parte de la composición de numerosos aceites y grasas.
Las grasas pertenecen a la amplia familia de los lípidos, que han sido clasificados en simples, compuestos y derivados. Los lípidos compuestos incluyen los fosfatos lípidos, tales como la lecitina y la cefalina; los simples comprenden las materias grasas y las ceras. Estas acostumbran a acompañar a las grasas, ordinariamente, en cantidad insignificante, junto a otros importantes compuestos, que incluyen las vitaminas liposolubles (A, E, D y K), colesteroles y otros alcoholes, y ciertos hidrocarburos. La mayor parte de estos componentes se reúnen en la fracción insaponificable de los aceites y las grasas.
Los aceites y grasas vegetales están localizados preferentemente en las semillas y en la carne de ciertos frutos (palmera y olivo), pero también se encuentran en las raíces, ramas, troncos y hojas de las plantas. En algunas semillas, por ejemplo en las de la mayor parte de cereales, la grasa se halla casi exclusivamente en el germen. También las producen ciertas bacterias, hongos y fermentos.
Los más importantes depósitos do grasa animal se hallan en el tejido subcutáneo, en la cavidad abdominal, en el hígado y en el tejido conjuntivo intermuscular. Los huesos (grasa de huesos) y particularmente los de las patas (aceite de pata de buey) y la piel del ganado vacuno y otros animales, también contienen cantidades apreciables de grasa.
El mecanismo de la formación de la grasa en los vegetales no es aún conocido; en los animales, la grasa puedo ser debida a que la han ingerido como alimento a una transformación de los hidratos de carbono o también pueden proceder de las proteínas, como consecuencia de transformaciones todavía insuficientemente conocidas. Es evidente, sin embargo, que los ácidos altamente no saturados (linólico y linolénico), no pueden ser sintetizados por los animales. Debido a su importancia para la vida animal estos ácidos son conocidos como "ácidos grasos esenciales". Las grasas son digeridas por la acción de la bilis, coadyuvada por ciertos enzimas; debido a su naturaleza fuertemente ácida, el jugo gástrico no les ocasiona ninguna transformación digestiva apreciable, en el propio estómago. En el intestino delgado, en cambio, se produce su hidrólisis, por la acción combinada de la bilis y un enzima pancreático (esteapsina). En la parte interior de las paredes intestinales, los ácidos grasos y el glicerol se recombinan y son arrastrados por la linfa, dentro del torrente sanguíneo. En su calidad de agentes nutritivos, las grasas liberan más del doble de calorías, por unidad de peso, que las proteínas y los hidratos de carbono.
Los procedimientos industriales más importantes para la producción de grasas son: fusión, expresión y extracción por disolventes. En el procedimiento por fusión, la grasa es obtenida por calentamiento del tejido adiposo. La fusión se emplea, casi exclusivamente, para la producción de grasas animales. El procedimiento por expresión se emplea principalmente para la obtención de aceites y grasas vegetales, a excepción del aceite de palma, que se obtiene por fusión. Las dos variantes principales del método por expresión son:
1. Discontinuos, con aplicación de prensas hidráulicas o análogas.
2. Continuos, empleando prensas, de tornillo.
En muchos casos, tales como la obtención de aceite de soja, se emplea la extracción por disolventes.
Ácidos Grasos
Ácidos Grasos
Los ácidos grasos son ácidos orgánicos (ácido carboxílico) con una larga cadena alifática, más de 12 carbonos. Su cadena alquílica puede ser saturada o insaturada.
Su forma general es: R - COOH
donde el radical R es una cadena alquílica larga.
La mayoría de los ácidos grasos naturales posee un número par de átomos de carbono, esto es debido a que son biosintetizados a partir de acetato (CH3CO2-), el cual posee dos átomos de carbono.
Ácidos grasos saturados
Estos Sólo tienen enlaces simples entre los átomos de carbono, es decir no poseen dobles ligaduras. La mayoría son sólidos a temperatura ambiente. Las grasas de origen animal son generalmente ricas en ácidos grasos saturados.
Los ácidos grasos saturados tienen la siguiente formula básica
CH3-(CH2)n –COOH
Donde n = indica un numero par de átomos de carbono
A continuación se dan algunos ejemplos de ácidos grasos saturados.
Butírico CH3(CH2)2COOH
Láurico CH3(CH2)10COOH
Mirístico CH3(CH2)12COOH
Palmítico CH3(CH2)14COOH
Esteárico CH3(CH2)16COOH
Araquídico CH3(CH2)18COOH
Ácidos grasos insaturados
Poseen una o más enlaces dobles en su cadena según sean mono o poli insaturados respectivamente. Son generalmente líquidos a temperatura ambiente.
Las dobles ligaduras que se presentan en un ácido graso insaturado natural son siempre del tipo cis. Es por esto que las moléculas de estos ácidos grasos presentan codos, con cambios de dirección en los lugares dónde aparece un doble enlace.
Cuando existe más de un enlace doble, estos están siempre separados por al menos tres carbonos. Las dobles ligaduras nunca son adyacentes ni conjugadas.
La siguiente tabla contiene algunos ejemplos de ácidos grasos insaturados.
Linolenico CH3CH2CH=CHCH2CH=CHCH2CH=CH(CH2)7COOH
Linoleico CH3(CH2)4CH=CHCH2CH=CH(CH2)7COOH
Araquidónico CH3(CH2)4CH=CHCH2CH=CHCH2CH=CHCH2CH=CH(CH2)3COOH
Oleico CH3(CH2)7CH=CH(CH2)7COOH
Erúcico CH3(CH2)7CH=CH(CH2)11COOH
Palmitoléico CH3(CH2)5HC=CH(CH2)7COOH
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