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:
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.
Tratamiento de Grasas y Aceites
Las grasas y los aceites utilizados en la fabricación de jabones se transportan en barcos, camiones-tanques, tambores metálicos. Al ser recibidos en las fábricas o áreas de almacenamiento las grasas y aceites solidificados se funden por calentamiento con serpentines de vapor cerrados y se bombean a los tanques de almacenaje. Estos tanques tienen el fondo en forma cónica, para la sedimentación del exceso de humedad y de los materiales insolubles.
El tratamiento de las materias primas después de la sedimentación depende del jabón que se intenta producir, y del tiempo que están almacenadas antes de la saponificación. Pueden ser refinadas y blanqueadas antes de bombearlas a la caldera del jabón.
Es muy importante, al almacenar las grasas y aceites para la fabricación del jabón, conservarlos tan secos como sea posible, para evitar su alteración por la hidrólisis. Como resultado de la formación de ácidos grasos libres durante la hidrólisis, se oscurece el aceite. Además, se forma glicerina; ésta se pierde en crudo, al derretirse más tarde la materia prima, pues se disuelve en el agua del fondo del tanque.
Una vez almacenado el sebo blanco se refina de nuevo y se blanquea antes de ser saponificado. El sebo de color se somete a cualquiera de los diversos tratamientos descolorantes. El aceite de coco se refina y blanquea si ha de ser usado para obtener productos de alta calidad.
No se sabe exactamente ni cuándo ni dónde se hizo el primer jabón. Según la leyenda romana el jabón fue descubierto por el agua de la lluvia con que se lavaba debajo de los lados del monte Sapo, junto al río Tíber. La grasa de los numerosos sacrificios animales se mezcló con las cenizas de madera de los fuegos ceremoniales, y los esclavos notaron sus propiedades para limpiar, primero sus manos y luego las prendas de vestir.
Existen documentos de culturas primitivas que permiten estudiar el origen del jabón. Es el caso por ejemplo de unos tarros de arcilla de origen babilónico alrededor de 2800 a.C., cuyas inscripciones describen la mezcla de grasas hervidas con cenizas. Otra corriente habla de un origen celta del jabón. Sea cual sea su procedencia, de lo que no cabe duda es de que los romanos contribuyeron enormemente a su amplia expansión.
Existen documentos de culturas primitivas que permiten estudiar el origen del jabón. Es el caso por ejemplo de unos tarros de arcilla de origen babilónico alrededor de 2800 a.C., cuyas inscripciones describen la mezcla de grasas hervidas con cenizas. Otra corriente habla de un origen celta del jabón. Sea cual sea su procedencia, de lo que no cabe duda es de que los romanos contribuyeron enormemente a su amplia expansión.
Las teorías de Galeano, médico romano, fueron fundamentales hasta la Edad Media. Es el primero que nos facilita noticias sobre el empleo del jabón como medio curativo, para la higiene personal o el lavado de las ropas. También observó que la limpieza tenía un efecto curativo en las enfermedades de la piel.
La industria del jabón prosperó en las ciudades costeras del Mediterráneo, como España e Italia, favorecidas por la abundante presencia del aceite de oliva. Destaca en el siglo XV la aparición del jabón de Marsella, preparado con una mezcla de grasas vegetales.
No obstante, y en esta misma época de finales de la Edad Media, ante la gran expansión de la epidemia de la peste negra el baño pasó a considerarse una actividad peligrosa por las creencias de que el agua y las humedades eran altamente contagiosas. Esto ocasionó que la gente apenas se diera baños ni lavara sus prendas ni hogares agravando, sin ellos saberlo, de esta manera la expansión de la epidemia.
No obstante, y en esta misma época de finales de la Edad Media, ante la gran expansión de la epidemia de la peste negra el baño pasó a considerarse una actividad peligrosa por las creencias de que el agua y las humedades eran altamente contagiosas. Esto ocasionó que la gente apenas se diera baños ni lavara sus prendas ni hogares agravando, sin ellos saberlo, de esta manera la expansión de la epidemia.
En el Renacimiento se mantenía la costumbre de ducharse solo una o dos veces al año, por lo general, y a la vez se desarrolló mucho la industria del perfume, precisamente para ocultar estos malos olores.
La fabricación de jabón siguió siendo un arte relativamente primitivo y reducido hasta el siglo XVIII, cuando fueron desarrolladas técnicas que proporcionaron un jabón más puro y cambió la conciencia de la gente sobre la importancia de la higiene.
Diversos químicos franceses aportaron importantes avances a la industria jabonera, descubriendo y desarrollando fórmulas para la obtención de sosa a base de sal común, o describiendo al detalle el proceso de la saponificación. Además, los hallazgos de Luis Pasteur demostraron que el aseo personal reduce la expansión de enfermedades. Todo esto permitió importantes avances y la profesionalización de la fabricación y expansión de jabón.
La fabricación de jabón siguió siendo un arte relativamente primitivo y reducido hasta el siglo XVIII, cuando fueron desarrolladas técnicas que proporcionaron un jabón más puro y cambió la conciencia de la gente sobre la importancia de la higiene.
Diversos químicos franceses aportaron importantes avances a la industria jabonera, descubriendo y desarrollando fórmulas para la obtención de sosa a base de sal común, o describiendo al detalle el proceso de la saponificación. Además, los hallazgos de Luis Pasteur demostraron que el aseo personal reduce la expansión de enfermedades. Todo esto permitió importantes avances y la profesionalización de la fabricación y expansión de jabón.
A mediados del siglo XIX llegaron de nuevo grandes cambios, entre ellos la primera lavadora mecánica. Era como una bañera cerrada con agitadores de madera, lo que permitía una mejor postura, no tener las manos siempre mojadas y ahorrar tiempo en el lavado.
Los descubrimientos científicos, junto con el desarrollo de la energía para operar las fábricas, hicieron de la manufactura del jabón una industria importante. La amplia disponibilidad del jabón hizo que pasara de ser un artículo de lujo a una necesidad diaria. Al generalizarse su uso, vino el desarrollo de jabones más suaves para el baño y el aseo personal y otros para usarse en las primeras lavadoras de ropa.
Los primeros detergentes aparecieron en 1916 en Alemania, pero realmente no despegaron hasta la Segunda Guerra Mundial. En este periodo había escasez de grasas animales y vegetales, fundamentales para la fabricación del jabón, y por ello se empezaron a utilizar otros ingredientes químicos que resultaban mucho más económicos y fáciles de manipular.
Los primeros detergentes aparecieron en 1916 en Alemania, pero realmente no despegaron hasta la Segunda Guerra Mundial. En este periodo había escasez de grasas animales y vegetales, fundamentales para la fabricación del jabón, y por ello se empezaron a utilizar otros ingredientes químicos que resultaban mucho más económicos y fáciles de manipular.
A partir de 1950 los productos de jabón fueron gradualmente sustituidos por detergentes sintéticos. Se trata de productos no jabonosos para lavar la ropa que son "sintetizados" o mezclados químicamente a partir de una variedad de materias primas. Esta combinación funcionaba muy bien porque eliminaba bien las manchas, y los detergentes se convirtieron entonces en un producto común en todos los hogares, superando las ventas del jabón tradicional que prácticamente se había quedado reducido al jabón en pastillas y en escamas.
En la segunda mitad del siglo XX continuó el desarrollo de productos de limpieza químicos y fáciles de usar. Algunas innovaciones fueron los polvos para lavadoras automáticas, los suavizantes de ropa, los detergentes con blanqueador, polvos con enzimas, desmanchadores, detergentes concentrados,… y un sinfín más de productos con los que se están creando nuevas necesidades a los consumidores.
Pero todo ese desarrollo de productos químicos despertó también la preocupación por sus efectos en el medio ambiente. Aparecieron las primeras plantas de tratamiento de aguas y una mayor conciencia medioambiental puso en entredicho la inclusión de algunos compuestos químicos dañinos de los detergentes, como los fosfatos, y animó el desarrollo de los ingredientes biodegradables, que se eliminan con facilidad y pueden ser asimilados por algunas bacterias.
Pero todo ese desarrollo de productos químicos despertó también la preocupación por sus efectos en el medio ambiente. Aparecieron las primeras plantas de tratamiento de aguas y una mayor conciencia medioambiental puso en entredicho la inclusión de algunos compuestos químicos dañinos de los detergentes, como los fosfatos, y animó el desarrollo de los ingredientes biodegradables, que se eliminan con facilidad y pueden ser asimilados por algunas bacterias.
Hoy en día todavía se sigue luchando para evitar los problemas ocasionados por el desecho desmedido de los detergentes: espumas, que dificultan la dilución de oxígeno en el agua; toxicidad en la agricultura al utilizar aguas con restos de detergentes; contaminación en la vida acuática; y la eutrofización, que hace que proliferen muchas algas, produciendo una notable disminución del oxígeno necesario para la fauna acuática.
Diversos avances se han logrado ya al respecto, pero todavía queda mucho por hacer para que todas las empresas fabricantes de detergentes sean conscientes y cambien sus prioridades hacia la utilización de una química más verde que recupere a la esencia de los primeros limpiadores más naturales.
Diversos avances se han logrado ya al respecto, pero todavía queda mucho por hacer para que todas las empresas fabricantes de detergentes sean conscientes y cambien sus prioridades hacia la utilización de una química más verde que recupere a la esencia de los primeros limpiadores más naturales.
¿Se ha preguntado alguna vez por qué los patos que nadan en un lago permanecen secos al salir de él?
La respuesta es que el plumaje de estos animales está recubierto de una capa de grasa que los hace impermeables. Este fenómeno tiene que ver con el hecho de que el agua y el aceite no se mezclan.
Cuando la ropa u otros objetos se manchan con grasa y tratamos de lavarlos con agua sucederá lo mismo: el agua no moja la mancha de aceite. Sin embargo, con la ayuda de jabón sí podemos eliminar las manchas.
La respuesta es que el plumaje de estos animales está recubierto de una capa de grasa que los hace impermeables. Este fenómeno tiene que ver con el hecho de que el agua y el aceite no se mezclan.
Cuando la ropa u otros objetos se manchan con grasa y tratamos de lavarlos con agua sucederá lo mismo: el agua no moja la mancha de aceite. Sin embargo, con la ayuda de jabón sí podemos eliminar las manchas.
El efecto limpiador del jabón de debe a que en su molécula existe una parte lipofílica por medio de la cual se unen a la grasa o aceite, mientras que la otra parte de la molécula es hidrofílica, que tiene afinidad por el agua, por lo que se une con ella. Así, el jabón toma la grasa y la lleva al agua formando una emulsión.
¿Qué es la saponificación?
Los jabones se preparan por medio de una de las reacciones químicas más conocidas: la llamada saponificación de aceites y grasas. Los aceites vegetales, como el aceite de coco o de olivo, las grasas animales, como el sebo, son ésteres de glicerina con ácidos grasos. Por eso 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. 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 más blanda.
¿Qué es la saponificación?
Los jabones se preparan por medio de una de las reacciones químicas más conocidas: la llamada saponificación de aceites y grasas. Los aceites vegetales, como el aceite de coco o de olivo, las grasas animales, como el sebo, son ésteres de glicerina con ácidos grasos. Por eso 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. 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 más blanda.
PROPIEDADES DEL JABÓN NATURAL:
Por el hecho de ser productos con materias primas de origen natural los jabones se caracterizan por:
- Limpian en profundidad los tejidos, llegando hasta el interior de las fibras o poros de la piel y desinfectando.
- Cuidan las prendas dejándolas esponjosas, sin necesidad de utilizar otros productos suavizantes.
- Evitan que se produzcan irritaciones y escoceduras en el contacto con la piel.
- Son respetuosos con la naturaleza y biodegradables.