JABONES Y DETERGENTES (PARTE II)

Objetivo:

• Realizar el estudio comparativo de algunas de las propiedades de jabones y detergentes.

Materiales:

• vasos de bohemia
• Tubos de ensayo
• Agua
• Aceite
• Cloruro de calcio
• Azufre
• Bióxido de manganeso
• Papel filtro

Fundamento teórico:

   Acción emulsionante

El Jabón y el Detergente están compuestos por moléculas que poseen una parte hidrofílica que es atraída por las moléculas de agua al mismo tiempo que repelen las moléculas de hidrocarburos, aceites y grasas, y la otra parte hidrofóbica que es repelida por el agua pero es atraída por las moléculas del mismo tipo que repelen el agua. A medida de que se agregan el jabón o el detergente se forman micelas en donde la porción hidrocarbonada se sitúa en el interior para protegerse de las repulsiones de las moléculas de agua, a la vez que las cabezas hidrofílicas forman la superficie de la micela, quedando expuestas a las fuertes interacciones de las moléculas de agua, las cargas negativas de la superficie son las responsables de las repulsiones que están experimentan entre sí. Al ponerse en contacto con el aceite, las micelas se rompen, y las porciones hidrofóbicas de las moléculas de jabón o detergente que ocupaban el interior de las micelas se entremezclan con las moléculas compatibles del aceite mientras que la parte hidrolifila permanece en contacto con el agua mediante la agitación adecuada las micelas se vuelven a formar encapsulando el aceite, formando así una emulsión. Al trabajar con el jabón estas micelas desaparecen ya que la parte hidrosoluble del jabón se disolvió en el agua mientras que la parte liposoluble del jabón se disolvió en el aceite, mientras que por su parte el detergente necesitan del lavado para eliminar la emulsión.

Efecto sobre la tensión superficial

En física se denomina tensión superficial de un líquido a la cantidad de energía necesaria para aumentar su superficie por unidad de área. Esta definición implica que el líquido tiene una resistencia para aumentar su superficie. Este efecto permite a algunos insectos, como el zapatero (Gerris lacustris), desplazarse por la superficie del agua sin hundirse. La tensión superficial (una manifestación de las fuerzas intermoleculares en los líquidos), junto a las fuerzas que se dan entre los líquidos y las superficies sólidas que entran en contacto con ellos, da lugar a la capilaridad. Como efecto tiene la elevación o depresión de la superficie de un líquido en la zona de contacto con un sólido.

Detergente

El detergente es un producto químico que, disuelto o disperso en el agua o en otros disolventes, tiene la propiedad de modificar profundamente la tensión superficial, con lo que la solución o la dispersión adquieren la capacidad humectante y emulsionante necesaria para producir el efecto limpiador que confiere a estos productos su aplicación práctica.

PROCEDIMIENTO Y OBSERVACIONES:

Estudio comparativo de propiedades:

1)      Colocamos un trozo del jabón obtenido en un vaso de bohemia, luego le agregamos agua hasta los 50 mL y agitamos la mezcla.

 2)      En otro vaso de bohemia colocamos agua hasta los 40 mL y le agregamos 10mL del detergente obtenido.

Acción embulsionante 

1. Colocamos en un tubo de ensayo 2 mL de agua y cinco gotas de aceite, en este caso obtuvimos como resultado un sistema heterogéneo.  

2. Colocamos en otro tubo de ensayo 2 mL de agua jabonosa y cinco gotas de aceite, en este caso obtuvimos como resultado un sistema homogéneo.

3. Repetimos el procedimiento anterior pero las sustancias que mezclamos fue el detergente con las cinco gotas de aceite, como resultado obtuvimos un sistema heterogéneo.

Efecto de Ión calcio

Colocamos en dos tubos de ensayos detergente y solución jabonosa, agitamos hasta formar espuma y luego le agregamos cloruro de calcio:

1. En el caso de la solución jabonosa: al mezclar las sustancias apareció un precipitado blanco.

2. En el caso del detergente: al mezclar las sustancias no ocurrió ningún cambio visible.

Efecto sobre la tensión superficial

Colocamos 40 mL de agua en un vaso de bohemia, luego le espolvoreamos azufre sobre la superficie. Repetimos el procedimiento pero utilizando solución jabonosa y detergente.


1. Cuando espolvoreamos el azufre sobre el agua, se formó un tensión superficial prohibiendo así el paso de la sustancia quedando en la superficie del agua 

2. En el caso del detergente, vimos que es azufre se deposita en el fondo del vaso de bohemia, por lo tanto la tensión superficial en éste caso es menor que en el caso anterior.

3. En el caso del agua jabonosa, el azufre tarda un poco en descender al fondo del vaso de bohemia , por lo tanto la tensión superficial podríamos decir que esta en un punto medio, porque desciende pero no tan rápido como en el caso del detergente.

• Colocamos en un recipiente de mayor capacidad agua y repetimos el procedimiento espolvoreándole azufre, vimos que aparece una tensión superficial. agregamos con una varilla de vidrio un poquito de detergente en uno de los bordes del recipiente tocando el agua, y vimos que ésto produce un efecto y altera la tensión superficial haciéndola más débil, generando que el azufre descienda de a poco al fondo del recipiente.
  

Poder detergente

Colocamos en tres vasos de bohemia nuevamente agua, agua jabonosa y detergente, luego le agregamos bióxido de manganeso y agitamos.

1. En el caso del agua, la tensión superficial es débil, ya que el bióxido de manganeso desciende rápido de la superficie del agua, dando como resultado un sistema heterogéneo.  

2. En el caso del agua jabonosa, se formo un sistema homogéneo ya que se puede distinguir una sola fase. 

3. En el caso del detergente, se formo un sistema homogéneo, ya que el bióxido de manganeso desciende y al agitar la solución que de color negra sin poder distinguir el agua.

• Luego de haber hecho el procedimiento anterior, utilizamos los resultados de cada mezcla, es decir el agua con el bióxido de manganeso, el agua jabonosa con el bióxido de manganeso y el detergente con el bióxido de manganeso, y los filtramos.

1. En el caso del agua hay una separación completas de las fases, las partículas de bióxido de manganeso quedan en el filtro y deja pasar el agua limpia.
2. en el caso del agua jabonosa, el bióxido de manganeso traspasa el filtro, por lo tanto no hay una separación de fases.
3. En el caso del detergente, pasa lo mismo el bióxido de manganeso traspasa el filtro y por ende no hay separación de fases. 

Cuestionario:

1) Composición porcentual de ácidos grasos presentes en el aceite de coco

El Aceite de Coco se compone casi al 90% de grasas saturadas, la mayoría de ellas los beneficiosos Ácidos Grasos de Cadena Media (MCFA – Medium Chain Fatty Acids). De estos ácidos grasos, aproximadamente el 45% es ácido laúrico. El único alimento natural que contiene más ácido laúrico que el Aceite de Coco es la leche materna. Otros ácidos grasos presentes en el Aceite de Coco son el palmítico, el esteárico y el mirístico. El ácido oléico está presente con valores inferiores al 6%.El Aceite de Coco se encuentra de manera líquida a partir de los 25 grados centígrados de temperatura. Por debajo de esa temperatura tiende a solidificarse con mayor intensidad a más baja temperatura. Las propiedades del Aceite de Coco no se alteran al pasar del estado sólido a líquido ni viceversa. Su coloración es blanca en estado sólido y transparente ligeramente amarillenta en estado líquido. Su acidez está por debajo del 2%.

2) Ecuaciones químicas correspondientes a la formación del jabón y a la formación del detergente

JABÓN

DETERGENTE



3) Acción detersiva (emulsionante y tensoactiva) del jabón y del detergente.

El jabón generalmente es el resultado de la reacción química entre un álcali (generalmente hidróxido de sodio o de potasio) y algún ácido graso; esta reacción se denomina saponificación. El ácido graso puede ser, por ejemplo, la manteca de cerdo o el aceite de coco. El jabón es soluble en agua y, por sus propiedades detersivas, sirve comúnmente para lavar.

Detergentes son las sustancias que tienen la propiedad química de disolver la suciedad o las impurezas de un objeto sin corroerlo. Se entiende por detergentes únicamente a las sustancias que disuelven las grasas o la materia orgánica gracias a su tensoactividad.

4) ¿Qué entiendes por agua dura?

En química, se conoce como agua dura a aquellas que poseen una dureza superior a 120 mg de CaCO3 por litro, o lo que es lo mismo, que contiene una gran cantidad de minerales, particularmente sales de magnesio y calcio. A esta agua también se las conoce con el nombre de calcáreas.

Este tipo de aguas dificulta la limpieza, debido precisamente a la presencia de sales de calcio, magnesio e incluso de hierro, por lo que el grado de dureza del agua es directamente proporcional a la concentración de las ya mencionadas, sales metálicas.
El agua dura es fácilmente reconocible, ya que no producen espuma en los jabones, formando incluso un residuo gris con el uso del jabón, que en muchas ocasiones puede llegar a alterar los colores de ropas, calderos, grifos, y a la hora de beber, también puede detectarse un cierto sabor desagradable.