Obtención de Jabón de tocador. Saponificación de grasa

Inst uo Poliécnic P oliécnico o Nacional

“ESIQIE” Quíica !" #rupos $uncional"s P r% r% c t c a & “ Obtención de Jabón de tocador. Saponificación de grasas”

 Equipo: 4

 Grupo: 2IM51

Práctica No. 9 “Obtención de Jabón de tocador. Saponificación de grasas ” La saponificación es la propiedad quíica que tienen las grasas de desdoblarse en glicerina ! sales alcalinas alcalinas de los ácidos grasos por la acción de un álcali ! constitu!e el fundaento en la fabricación de "abones. #ada la iportancia que tiene las prácticas de quíica orgánica aplicada en la foración de un $ngeniero quíico ! toando en consideración que el proceso de saponificación es epleado en la industria "abonera% se &a seleccionado en el laboratorio la obtención de un "abón de tocador a partir de una e'cla de coco ! grasa anial% en un proceso siilar al utili'ado en la escala industrial.

() O*J+,$-OS +SP+$/$OS0 () Obtener el jabón de tocador por saponificación de aceite de coco y sebo de res. 1) Establecer la importancia del método de saponificación de grasas. 2) Implementación de las definiciones, conceptos, propiedades y características. 3) Identificar el reactivo limitante y el reactivo en exceso. 4) Establecer el estdio de la reacción de esterificación. 5) !anejar el e"ipo de laboratorio para la saponificación de acerdo a la bit#cora. Identificar los par#metros de control del experimento. 6) Identificar los indicios de reacción en el experimento. 7) Establecer las diferencias entre los procesos de saponificación, $idrólisis y esterificación. retroalimentación ón y la experienc experiencia ia en la pr#ctica para reali&ar reali&ar el experiment experimento. o. 9)  %d"irir la retroalimentaci

retroalimentación ón y la experienc experiencia ia en la pr#ctica para reali&ar reali&ar el experiment experimento. o. (8) %d"irir la retroalimentaci

LN+S0 () 'levar acabo cada no de los objetivos de la pr#ctica. 1) Establecer los métodos de obtención de jabones a escala indstrial. 2) Establecer los tipos de reacciones org#nicas "e se llevan a cabo en el experimentó. 3) (acer la implementación de los procesos a segir.

4) 'levar la experimentación acorde al diagrama previamente establecido. 5) Establecer los tipos de reacciones org#nicas "e se llevan a cabo en la saponificación de las grasas. 6) )eali&ar la experimentación con los instrmentos necesarios. 7) 'ograr el rendimiento deseado. 9) *onocer la implementación del experimentó a nivel indstrial. (8) *onocer las propiedades y sos de los jabones

:+,S0 () (aber reali&ado la experimentación bibliogr#fica. 1) (aber experimentado acorde al diagrama de blo"es de la experimentación. 2) )eali&ar el cestionario. 3) )eali&ar las observaciones evidenciando lo "e se llevó en el laboratorio. 4) 'levar acabo la experimentación de acerdo a las medidas de segridad establecidas en el laboratorio. 5) Saber las medidas de segridad en el laboratorio. 6) )eali&ar la experimentación evidenciando los resltados verdaderos. 7) +esarrollo de los mecanismos de reacción y diferenciar cal es la vía m#s confiable. 9) )eali&ar el c#lclo de moles de los reactivos de la experimentación. (8) ener los conceptos claros de los mecanismos de reacción.

1) $n;estigación bibliográfica0 'a saponificación es na reacción "ímica entre n #cido graso -o n lípido saponificable, portador de residos de #cidos grasos y na base o alcalino, en la "e se obtiene como principal prodcto la sal de dic$o #cido. Estos compestos tienen la particlaridad de ser#n fip#ticos, es decir tienen na parte polar y otra apolar -o no polar, con lo cal peden

interactar con sstancias de propiedades dispares. /or ejemplo, los jabones son sales de #cidos grasos y metales alcalinos "e se obtienen mediante este proceso. El método de saponificación en el aspecto indstrial consiste en $ervir la grasa en grandes calderas, a0adiendo lentamente sosa c#stica -1aO(, agit#ndose continamente la me&cla $asta "e comien&a esta a ponerse pastosa. 'a reacción "e tiene lgar es la saponificación y los prodctos son el jabón y la glicerina2 grasa 3 sosa c#stica 4 jabón 3 glicerina En resmidas centas, al nir na grasa, "e est# constitida por triglicéridos, a na solción alcalina, constitida por aga y sosa c#stica, los triglicéridos se separan en na molécla de glicerina y tres cadenas de #cidos grasos. Estos se nen r#pidamente a na molécla de sodio y constityen el jabón, dejando en s interior la glicerina restante. En la pr#ctica, el jabón se fabrica por $idrólisis b#sica, con $idróxido de sodio o potasio, de grasas animales o aceites vegetales, "e son ésteres de #cidos carboxílicos de cadena larga con glicerol. Esta reacción fe descbierta $ace m#s de 5,677 a0os cando se encontró "e se obtenía cajo cando la grasa animal se calentaba con las ceni&as de la madera. /or lo tanto, n jabón es la sal de sodio o de potasio de n #cido graso. El grpo carboxilato negativo, es $idrofílico y polar, mientras "e la cadena de $idrocarbro es $idrofóbica, no polar y lipofílica, por lo "e los jabones tienen car#cter antip#tico.

,$POS #+ *.  %lgnas grasas de jabón calcio:plomo también ofrecen bena protección contra el aga salada, y por ello se tili&an en ambientes marinos. 1o obstante, existen otras grasas c#lcicas estabili&adas por otros medios distintos del aga? éstas se peden emplear a temperatras de $asta 957>*? por ejemplo, grasas c#lcicas compestas.

8rasas sódicas -1a2 'as grasas sódicas se peden emplear en na mayor gama de temperatras "e las c#lcicas. ienen benas propiedades de ad$erencia y obtración. 'as grasas sódicas proporcionan bena protección contra la oxidación, ya "e absorben el aga, an"e s poder lbricante decrece considerablemente por ello. En la actalidad se tili&an grasas sintéticas para alta temperatra del tipo sodio, capaces de soportar temperatras de $asta 957>*. 8rasas líticas -'i2 'as grasas líticas tienen normalmente na estrctra parecida a las c#lcicas? saves y mantecosas. ienen también las propiedades positivas de las c#lcicas y sódicas, pero no las negativas. S capacidad de ad$erencia a las sperficies met#licas es bena. S estabilidad a alta temperatra es excelente, y la mayoría de las grasas líticas se peden tili&ar en na gama de temperatras m#s amplia "e las sódicas. 'as grasas líticas son my poco solbles en aga? las "e contienen adición de jabón de plomo, lbrican relativamente, an"e estén me&cladas con mc$o aga. 1o obstante, cando esto scede, est#n de algna manera emlsionadas, por lo "e en estas condiciones sólo se deberían tili&ar si la temperatra es demasiado alta para grasas de jabón de calcio:plomo, esto es, =7>*. 8rasas de jabón compesto2 Este término se emplea para grasas "e contienen na sal, así como n jabón met#lico, salmente del mismo metal. 'as grasas de jabón de calcio compesto son las m#s comnes de este tipo, y el principal ingrediente es el acetato c#lcico. Otros ejemplos son compestos de 'i, 1a, @a -@ario, y %l -%lminio. 'as grasas de jabón compesto permiten mayores temperatras "e las correspondientes grasas convencionales. 8rasas espesadas con sstancias inorg#nicas2 En lgar de jabón met#lico se peden emplear distintas sstancias inorg#nicas como espesantes, por ejemplo, bentonita y gel de sílice. 'a sperficie activa tili&ada sobre partíclas de estas sstancias absorben las moléclas de aceite. 'as grasas de este grpo son estables a altas temperatras y son adecadas para aplicaciones de alta temperatra? son también resistentes al aga. 1o obstante, ss propiedades lbricantes decrecen a temperatras normales.

8rasas sintéticas2 En este grpo se inclyen las grasas basadas en aceites sintéticos, tales como aceites ésteres y siliconas, "e no se oxidan tan r#pidamente como los aceites minerales. 'as grasas sintéticas tienen por ello n mayor campo de aplicación. Se emplean distintos espesantes,

tales como jabón de litio, bentonita y /AE -teflón. 'a mayoría de las calidades est#n de acerdo a determinadas normas de prebas militares, normalmente las normas %merican !I' para aplicaciones y e"ipos avan&ados, tales como dispositivos de control e instrmentación en aeronaves, robots y satélites. % mendo, estas grasas sintéticas tienen poca resistencia al ro&amiento a bajas temperatras, en ciertos casos por bajo de :B7> *. 8rasas para bajas temperatras -'2 iene na composición tal "e ofrecen poca resistencia, especialmente en el arran"e, inclso a temperatras tan bajas como :67> *. la viscosidad de estas grasas es pe"e0a, de nos 96mmCDs a 7> *. s consistencia pede variar de 1'8I 7 a 1'8I 5? estas consistencias precisan nas obtraciones efectivas para evitar la salida de grasa. 8rasas para temperatras medias -!2 'as llamadas grasas y mlti:soF est#n en este grpo. Se recomiendan para e"ipos con temperatras de :;7 a 3997> *? por esto, se pede tili&ar en la gran mayoría de los casos. 'a viscosidad del aceite base debe estar entre B6 y 557mmCDs a 7> *. la consistencia es normalmente 5 ó ; segGn la escala 1'8I. 8rasas para altas temperatras -(2 Estas grasas permiten temperatras de $asta 3967>*. *ontienen aditivos "e mejoran la estabilidad a la oxidación. 'a viscosidad del aceite base es normalmente de nos 997mmCDs a 7> *, no debiéndose exceder mc$o ese valor, ya "e la grasas se pede volver  relativamente rígida a temperatra de ambiente y provocar amento del par de ro&amiento. S consistencia es 1'8I ;. 8rasas extrema presión -E/2 1ormalmente na grasa E/ contiene compestos de a&fre, cloro ó fósforo y en algnos casos ciertos jabones de plomo. *on ello se obtiene na mayor resistencia de pelícla, esto es, amenta la capacidad de carga de la pelícla lbricante. ales aditivos son necesarios en las grasas para velocidades my lentas y para elementos medianos y grandes sometidos a grandes tensiones. Ancionan de manera "e cando se alcan&an temperatras sficientemente altas en el exterior de las sperficies met#licas, se prodce na reacción "ímica en esos pntos "e evita la soldadra. 'a viscosidad del aceite base es de nos 9B6mmCDs -m#x. 577mmCDs a 7> *. la consistencia sele corresponder a 1'8I 5. En general, las grasas E/ no se deben emplear a temperatras menores de :;7> * y mayores de 3997> *. 8rasas anti:engrane -E!

'as grasas con designación E! contienen bislfro de molibdeno -!oS5, y proporcionan na pelícla m#s resistente "e los aditivos E/. Son conocidas como las FantiengraneF. ambién se emplean otros lbricantes sólidos, tales como el grafito.

:>todos de fabricación de "abones.

En esencia el proceso de obtención del jabón, sea indstrial o artesano, consta de tres fases2 9 saponificación, 5 sangrado y ; moldeado. 9. Se $ierve la grasa en grandes calderas, se a0ade lentamente sosa c#stica -1aO( y se agita continamente la me&cla $asta "e comien&a a ponerse pastosa. 'a reacción "e $a tenido lgar recibe el nombre de saponificación y los prodctos son el jabón y la lejía residal "e contiene glicerina2 grasa 3 sosa 4 jabón 3 glicerina 5. El jabón obtenido se deposita en la sperficie en forma de gr#nlos. /ara "e caje de na manera completa se le a0ade sal comGn -1a*l. Esta operación recibe el nombre de sangrado o salado? con ella se consige la separación total del jabón -"e flotar# sobre la disolción de glicerina, de sosa -"e no $a reaccionado y de aga. ;. Ha $abiendo reali&ado el sangrado, el jabón se pasa a otro recipiente o vasija donde se le peden a0adir perfmes, colorantes, prodctos medicinales, etc. Entonces, todavía caliente, se vierte en moldes, se deja enfriar y se corta en peda&os. El jabón lí"ido est# constitido principalmente por oleato de potasio, preparado por la saponificación del #cido oleico con $idróxido de potasio. ambién es my sado -por ser m#s económico, el Estearato de sodio o palmilato de sodio, an#logo al anterior, sando #cido estearílico, este#rico o palmítico e $idróxido sódico, respectivamente.

 %l me&clar los #cidos grasos -principales componentes de las grasas animales y de los aceites vegetales con na solción alcalina -$ec$a a partir de na me&cla de aga y n #lcali, como por ejemplo la sosa, se obtiene el  jabón -"e ser# realmente save, por"e adem#s el otro sbprodcto "e se obtiene de esta reacción es la glicerina. El #lcali es imprescindible para "e se prod&ca esa reacción, pero $ay "e tener en centa

"e por sí solo es n elemento c#stico my peligroso % cyo manejo implica tomar na serie de precaciones my importantes para maniplarlo con segridad. 'os #lcalis m#s tili&ados en la fabricación del jabón son la sosa -$idróxido sódico, 1aO( y la potasa -$idróxido pot#sico, O(. /or eso, es necesario tener mc$a experiencia y nos conocimientos my amplios sobre los #lcalis y ss reacciones "ímicas, para proceder a reali&ar na saponificación "e ofre&ca totales garantías de "e el prodcto final obtenido no entra0e riesgo algno para la piel.

2) =eacción global0

Síntesis del triglicérido2

(idrolisis de triglicérido2

Saponificación2

3) :ecaniso de reacción0

i

ii

iii

iv

v

.

4) #esarrollo de la práctica0

J.: *alentar la me&cla a na temperatra constante de J7o* en n bano de aga caliente $asta obtener n prodcto $omogeneo y cremoso.

K.: Separacion de la glicerina.

B.: %gregar a la me&cla de grasas la solcion alcalina en ;porciento de 56ml cada na, manteniendo na agitacion vigorosa y constante drante 57min

97.: %gregar al prodcto de la saponificacion 57 ml de la solcion satrada de 1a*l.

;.: *olocar en n vaso de precipitado de J77ml, 67gr de na me&cla de aceite de coco y sebo-B6< y 56< en peso. calentar en bano de aga caliente

=.: Saponificacion.

99.: *alentar la me&cla $asta ebllicion, agitando constantemente.

.: (omogeni&ar en forma manal la me&cla grasas.

6.: /reparar en n vaso de precipitado B6ml de na solcion de $idroxido de sodio a 96< en peso.

95.: Enfriar el contenido del vaso $asta temperatra ambiente.

9.: !ontar el e"ipo de adicion por agitacion.

5.: /reparacion de reactivos.

9;.: Separar la fase li"ida por decantamiento.

57.: *alentar savemente $asat obtener na me&cla $omogenea en bano maria

59.: Enfriar y agregar 7.6< de colorante, cabio quíico se lle;a acabo si la solución con "abón Ccaliente) se acidifica con Bl al (8?G

 )M El cambio es de color al momento de a0adir el (*l al 97< el color torna a café en la me&cla. Escribe la ecación iónica.

3.E FHu> son las icelasG

)M Es la conglomeración de moléclas "e constitye na de las fases de los coloides. Es el mecanismo por la cal el jabón solbili&a las moléclas insolbles en aga, como las grasas.

4.E Dna ol>cula de "abón% F+s o no soluble en aguaG +Aplica tu respuesta.  )M Si, ya "e el jabón es na sstancia con dos partes, na de ellas llamada lipófila ó $idrófoba, se ne a las gotitas de grasa y la otra, denominada $idrófila, se ne al aga. +e esta manera se consige disolver la grasa en aga. Uímicamente es na sal alcalina de n #cido graso de cadena larga. (2) $nterpretación de los espectros0

 %n#lisis de la reacción mediante los espectros infrarrojos de los reactivos y prodctos de la reacción.

y

 %n#lisis de la reacción mediante los espectros infrarrojos de los reactivos y prodctos de la reacción.

,abla de interpretación de espectros. +squea del espectro

$nterpretación  %largamiento enlace *:( región -5K77cm:9 presenta na satración, el reactivo presenta en el enlace *MO n alargamiento por el grpo fncional carboxilo, presenta poca atenación en el enlace *:O -9977cm:9.

 %largamiento en el enlace O:( -;567cm:9:;=7cm : 9 , presenta alargamiento en los enlaces *:(.

(3) onclusiones de la práctica Cen base a ob"eti;os)0

(. Se obtvo el ben&oato de etilo por esterificación del #cido ben&oico. 1. Se aplicaron los conceptos previamente establecidos para la reacción de esterificación. 2. Se tili&an los procesos teóricos establecidos para la reali&ación de la pr#ctica, como la preparación de reactivos, montaje, e"ipo refljo y calentamiento constante y vigoroso así como separación del prodcto. 3. +rante la pr#ctica se trabajó con n refljo constante y vigoroso segido de n enfriamiento excelente. 4. Se identificó el reactivo en exceso y el reactivo limitante de la pr#ctica. 5. *onocí los sos m#s importantes del #cido ben&oico y alco$ol bencílico y s aplicación a nivel indstrial así como s síntesis. 6. *alitativamente se pdo medir el prodcto y calitativamente se observó la estrctra del prodcto y se pdo identificar con claridad satisfactoriamente el prodcto "e se bscaba sinteti&ar. 7. Se obtvo n rendimiento este"iométrico. 9. Se experimentó de acerdo a lo establecido por la maestra y en segimiento del manal y anotaciones propias de la maestra y se evidencio lo obtenido realmente de la pr#ctica. (8. Se obtvo n control adecado "e aydo a evidenciar satisfactoriamente la pr#ctica, también se obtvo n control adecado de procesos y operaciones nitarias.

(4) Obser;aciones0

 %l momento de reali&ar el jabón se deben de comprender los mecanismo de reacción "e se mestran para comprender las etapas en "e se reali&ara el experimento y tener n panorama m#s amplio comprendiendo tanto visalmente "e se comprende físicamente "e seria los cambios de coloración y de volmen, así como n panorama "ímico "e sería al momento de $acer el mecanismo de reacción, con este conjnto de conocimientos podemos comprender lo "e se est# $aciendo cada experimento. /ara reali&ar el experimento del jabón este se divide en tres etapas con ss mecanismos de reacción. 9 Saponificación 5 sangrado

; moldeado o formlación

'a primera etapa "e se lleva a cabo en el experimento es la saponificación "e es cando se pone a calentar la me&cla de sebo y aceite de coco jnto con la sosa en esta etapa se $ace con na temperatra de 7o*, en esta etapa se pede ver como conforme al tiempo se va formando na masa de color amarillenta con na consistencia pastosa. 8rasa 3sosaM  jabón3 glicerina. En algnas indstrias la glicerina es n prodcto de importancia y beneficio monetario por"e es n sbprodcto "e se pede vender, drante el tiempo en "e se reali&ó el experimento se pdo observar cambios en la consistencia de la masa. 'a segnda etapa "e es cando a la me&cla pastosa se le agrega la solción de clorro de sodio esto es para separar la glicerina "e no reacción con el jabón, se pdo observar "e al momento de agregar la solción de clorro de sodio no se pdo separar la glicerina por lo cal en la investigación bibliogr#fica se $ayo "e $abía dos método para reali&ar el jabón por lo cal el método "e se reali&ó en laboratorio es no de los métodos m#s difícil para separar la glicerina. +espés llego la tercera etapa "e es la de la formlación al momento de agregar cada no de los insmos se sacó la pasta activa con n peso de ;95 gr, despés de reali&ar la formlación se comprobó la consistencia del jabón y el tili&a miento de este por lo cal el  jabón si $i&o espma por lo cal comprobamos "e el experimento se reali&ó con éxito.

(5) *ibliografía0

htp://www.faculadcienciasquimicas.buap.mx/ligas/acredia/QFB/daa/4_22!"urriculum/4.2.#!2!

htp://www.quimica$rganica.c$m/ensa%$s/sap$ni&caci'n_de_grasas/2()4#*+.hml

+i)lio#ra,a

,ibr$: Qu-mica rgnica 0u$r: 1$hn acurr% 3dici'n: ( edici'n 5mpres$: 2!!+ 6ginas: #22# Editorial2 *engage learning