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Año de la consolidación del Mar de Grau”

UNIVERSIDAD NACIONAL DE PIURA FACULTAD DE INGENIERÍA INDUSTRIAL INFORME

CURSO

: TECNOLOGIA AGROINDUSTRIAL I

TEMA

: JABON EN BARRA

DOCENTE:

ALUMNO:

ING. GRETTEL DIOS CASTRO

ZAPATA ATARMA CARLOS

PIURA – PERÚ 2016

INTRODUCCION Antiguamente la fabricación de jabón casero se hacía en casa, pero hoy es una tradición que se está perdiendo y sin embargo es una actividad sencilla y muy gratificante, además de una forma útil de reciclar los aceites de frituras producidos en las casas. El uso de esencias y colorantes naturales mejora el aspecto del producto. Con los alumnos se planteó esta experiencia como una investigación teniendo los alumnos que averiguar cuáles eran las cantidades más adecuadas de colorante y aroma para que permanecieran en el jabón. La mejor clasificación 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 álcali y se utilizan grasas y aceites de color mucho más claro. Los que le siguen en calidad son los jabones de servicio ligero, que se prestan en forma de pastillas, polvos, gránulos y escamas. Se usan para lavar la vajilla, tejidos de lana, etc. Aquí se usan grasas con un color un tanto más oscuras. Las grasas más oscuras se emplean en la fabricación de jabones para el lavado de ropa en el hogar doméstico. Existen también los jabones industriales que se fabrican para fines específicos.

OBJETIVO Obtener Jabón en barra de uso doméstico y conocer la reacción de saponificación durante el proceso del jabón.

MARCO TEORICO

El jabón es un elemento comúnmente empleado para la higiene personal y la limpieza. Generalmente se obtiene por medio de una reacción química entre potasio un mineral o hidróxido de sodio, usado en la industria principalmente como una base química y algún ácido graso son (sustancias químicamente lineales saturadas). Cuando se habla acerca de jabones ecológicos se refieren a jabones en los que se emplean recursos naturales en su fabricación. Los jabones ecológicos también son llamados jabones eco amigables, ya que son de los pocos realizados que no generan ningún efecto negativo sobre el medio ambiente. Este tipo de jabones trae un efecto positivo sobre la piel ya que la protege de elementos químicos; a diferencia de los jabones tradicionales que tienen grandes posibilidades de causar un efecto negativo, ya que entre sus ingredientes contienen ácidos grasos que la mayor parte del tiempo son las responsables de crear irritaciones y alergias en la piel. Además esta alternativa ecológica no ofrece solo una opción, sino una variedad de jabones • Suavizantes • Purificantes.

Composición y caracteres 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 caracteres 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 mirística, el palmítico y el oleico, que contienen de 12 a 18 átomos de carbono. Es evidente que los caracteres 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.

FABRICACIÓN DE JABON CON ACIDOS GRASOS Los ácidos grasos se obtienen por hidrólisis de las grasas y aceites naturales. Los productos de la hidrólisis son ácidos grasos y agua dulce que contiene la glicerina. Pueden utilizarse ácidos grasos destilados para la fabricación de jabones especiales. Los ácidos grasos sin destilar se emplean en jabones para la industria y lavandería. La neutralización de los ácidos grasos para transformarlos en jabón se hace por método intermitente o continuo. Los ácidos se neutralizan con carbonato de sodio o sosa cáustica.

MÉTODO INTERMITENTE. Se utilizan las calderas ordinarias. El carbonato de sodio neutraliza el grueso de la carga de ácidos grasos y con la sosa cáustica se hace el ajuste final, pero también puede hacerse la neutralización entera con soda cáustica. En la práctica, se calienta en la caldera hasta ebullición, la solución de carbonato de sodio anhidro, y se incorporan bombeándoles lentamente, los ácidos grasos fundidos. La neutralización se verifica inmediatamente con desprendimiento de gas carbónico. Terminada la reacción, se granea el jabón con soda cáustica o con sal y se deja sedimentar la lejía. Esta se extrae por el fondo de la caldera y se hace el acabado del jabón como en el método de la caldera con materias grasas neutras.

MÉTODO CONTINUO. Por la facilidad con que los ácidos grasos se combinan con la sosa cáustica para formar jabones, se usa comúnmente el método continuo

de saponificación. Cantidades de ácidos grasos calientes y de solución caliente de soda cáustica, exactamente proporcionadas, se juntan en un aparato mezclador de gran velocidad. La concentración de la solución de soda cáustica, es tal, que el jabón tendrá el deseado contenido de humedad. La reacción se verifica rápidamente y el jabón producido se descarga en un tanque que es mantenido en agitación. Se hecha en el tanque sal o salmuera para producir jabón limpio con el deseado contenido de electrolito. Se hacen ensayos analíticos con el jabón de este tanque y se realizan los ajustes necesarios antes de bombear el jabón limpio a los tanques de elaboración.

. MATERIALES Y EQUIPOS - Guantes - Tapaboca - Cuchillo - Olla -1 molde - Jarra medidora - Cuchara de madera - 2 baldes de 20 lts aprox - 1 cuchara de metal - Termómetro -Balanza

. INSUMOS:  Agua filtrada  Soda caustica o hidróxido de sodio  kg de manteca o vegetal o animal  Aceite aromático o esencia de perfume  8 gotas de colorante

PROCEDIMIENTO: 1. Medir el agua y colocarla en la olla 2. Colocar la olla con agua dejar que caliente sin que hierva (85 90°C). 3. Cuando el agua este lista agregarla en uno de los baldes con precaución para evitar quemaduras. 4. Colocarse los guantes, para agregar la soda caustica al balde con agua caliente con previo cuidado por la reacción que esta genera. Dar vuelta hasta que se disuelva totalmente. 5. Derretir la manteca cuando esté totalmente derretida agregarle al otro balde para así poder adicionarle la mezcla anterior (soda caustica + agua) dar vueltas a la mezcla 6. A la mezcla total (agua +soda caustica+ manteca) adicionarle el aceite aromático y el colorante dar vueltas constantemente hasta llegar a la consistencia adecuada (viscosa). 7. Vaciar al molde, dejar reposar por 30 min aprox, si luego de este reposo se observa una capa aceitosa retíralo con la cuchara de metal. 8. Esperar a que se enfríe para poder cortarlo, pasado ese tiempo cortarlo en la forma que se desee, se puede pulir los excesos con cuchillo.

9. Luego se procede a curarlo colocando los jabones sobre una toalla o trapo y taparlos con la misma, dejarlos reposar por 07 días pasado este tiempo el jabón ya podrá ser tocado directamente con las manos.

RESULTADOS Se obtuvo el jabón en barra con las características y consistencias planteada en los objetivos , dando los pasos correspondientes calentando la grasa y mezclando este líquido con la solución de soda y agua, añadiendo los demás insumos (conservante, CMC, aceite esencial y colorante), para luego removerlos. Las conclusiones a las que hemos llegado tras la realización de la práctica son que los jabones se forman mediante una reacción denominada “saponificación”. Esta reacción consiste en una hidrólisis en medio básico de las grasas, que, de este modo, se descomponen en sales de potasio o sodio (jabones) y glicerina.

RECOMENDACIONES: Es importante agregar el NaOH gota a gota porque éste puede ocasionar que la mezcla caliente salte del recipiente ocasionando accidentes como ser: quemaduras en las manos o la cara. Si el experimento se realiza con grasa animal: disolver 20 gr de sosa enrasando a 100ml de agua para obtener una disolución al 20 %. Pesaremos 100 gr. de grasa animal en la balanza y la calentaremos al B.M. (baño maría) porque se encuentra al estado semisólido y nos interesa que esté algo más fluida. Cuando ya la tenemos, la mezclamos con la disolución de hidróxido sódico y de nuevo calentamos la mezcla al baño maría con cuidado y dejamos reposar para ver los resultados. Si al realizar la experiencia con NaOH el jabón resulta estar un poco duro, entonces debemos aumentar 10gr de NaCl para que éste se ablande.

. DISCUSIONES Se cumplió el objetivo planteado, debido a que se validó y se aplicó sistemáticamente una metodología que permitió la obtención del jabón en barra, lo cual demuestra que la elaboración del jabón no solo es un proceso factible sino práctico

BIBLIOGRAFIA .  “Inti.gog.net” cudernillos Detergente http://www.inti.gob.ar/atp/pdf/cuadernilloDetergente.pdf (acceso, Diciembre 15 de 2013)  “Jpimentel.com” Ciencias experimentales – experiencias químicas fabricación de jabón http://www.jpimentel.com/ciencias_experimentales/pagwebciencias/pag Web/la_ciencia_a_tu_alcance/Experiencias_quimica_fabricacion_de_jab on .htm (acceso, Diciembre 15 de 2013)