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Informe de la saponificación de grasas...

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UNIVERSIDAD CATÓLICA BOLIVIANA Laboratorio Química Orgánica I – QMC 121

Facultad de Ingeniería Semestre 1-2020

SAPONIFICACIÓN DE GRASAS Katherine Arias Fernández Miguel Ticona Paralelo 2 (14:30-16:00) Fecha de entrega: 04/06/20 Resumen.- Hoy en día podemos encontrar un sin fin de productos en el mercado bajo la denominación de “jabón”, desde la tradicional “pastilla de jabón” a una variedad casi infinita de “jabones líquidos”, para las manos, el cuerpo (gel de baño), la limpieza del hogar, etc. Un jabón es una mezcla de sales de ácidos grasos de cadenas largas. Puede variar en su composición y en el método de su procesamiento pero en términos generales saponificación es todo proceso químico en el cual se desdoblan las grasas en glicerina y ácidos grasos, aunque no intervenga en la reacción base alguna, no formando por tanto sales de ácidos grasos o jabones. En esta práctica de laboratorio se realizó el proceso de saponificación con hidróxido de sodio, el cual nos dio como resultado un jabón sólido, y no así uno blando, ya que este último se hace mediante el mismo proceso pero usando hidróxido de potasio. Finalmente se anotaron las observaciones y se registró la experiencia del proceso de saponificación. Índice de términos.- Saponificación-Jabón-Ácidos graso

1. OBJETIVOS 

Verificar la reacción de saponificación



Observar el poder detergente de los jabones

2. FUNDAMENTO TEÓRICO ¿Qué es? Es una reacción química entre un ácido graso (o un lípido saponificable portador de residuos de ácidos grasos) y una base o alcalino que se tiene como principal producto la sal de dicho ácido. Estos compuestos tiene la particularidad de ser de ser anfipáticos, es decir tiene una parte polar y otra apolar con lo cual pueden interactuar con sustancias de propiedades dispares. Este es un proceso químico es utilizado mayormente como método de fabricación de jabones y hace uso de la hidrólisis, lo cual es un proceso químico en donde se desdobla una molécula utilizando al agua como el principal medio. Por su parte para conseguir gran parte del proceso se realiza hidrolización al compuesto orgánico “ester” el cual se encuentra de forma natural, pero también es un compuesto resultante que se forma a partir de un remplazo efectuado en un ácido, con la sustitución de un átomo de hidrogeno por un átomo radical de alcohol. [1] Jabones Los jabones son sales de ácidos grasos y metales alcalinos que se obtienen mediante este proceso. Se le da el nombre de jabón a todas las sales sódicas y también potásicas las cuales

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surgen a partir de los ácidos grasos. La saponificación se puede producir en las diversas sustancias que dentro de su composición molecular almacenan una cantidad de restos ácidos grasos y a su vez también sustancias normales a las que se les llama lípidos saponificables, dentro de los mismos, los más fáciles de hallar son las grasas neutra y glicéridos, los cuales se encuentran dentro de la naturaleza. [2] La saponificación consta de dos etapas, la descomposición de los ingredientes en sus partes útiles y la reacción de estas para producir el jabón. Las grasas y los aceites se componen de triglicéridos, pero no se puede hacer jabón a partir de ellos; es necesario que se descomponga en ácidos grasos y glicerol. Los ácidos grasos son un elemento primordial en el proceso de elaboración de jabón, en cambio el glicerol aunque es útil no es fundamental. La desintegración de un triglicérido en sus componentes se denomina hidrólisis. En contacto con el agua todo los esteres, incluidos los glicéridos se descomponen en sus componentes, glicerina y un ácido graso. [3] La reacción química que se efectúa en la fabricación de jabón se puede representar en forma general como sigue: [4]

Figura 1.- Se muestra la reacción que ocurre en la saponificación para hacer jabón

3. MATERIALES Y REACTIVOS Materiales



Pipetas



Vaso de precipitado



Pro pipetas



Probeta



Varilla de vidrio



Pizeta



Papel filtro



Hornilla



Matraz Erlenmeyer

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

Embudo analítico

Reactivos 

Aceite vegetal



Hidróxido de sodio



Hidróxido de potasio



Etanol

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Material del grupo 

Sebo



Algodón



Colorante vegetal



Aceite vegetal



Gasa



Fragancia

4. PROCEDIMIENTO 1) Preparación de jabón blando Primeramente se calienta a baño maría una mezcla de 10ml de nuestro aceite vegetal y una disolución de 2.5 g de hidróxido de potasio en 12 ml de agua. Posteriormente se procedió a añadir 1.5 ml de etanol pero sin dejar de calentar. Finalmente tras haber calentado por un tiempo se obtuvo una cola jabonosa espesa, la cual era posible disolverla en agua. 2) Preparación de un jabón de sodio por saponificación de grasa animal Primeramente se pesaron 25 g de grasa animal en un vaso de precipitado, posteriormente se preparó la disolución de hidróxido de sodio, en donde se usó una concentración del 20 % de hidróxido). Una vez mezclado este con el etanol se procedió a mezcla con ayuda del agitador de vidrio. Para equilibrar el pH se agregó 15 g de sal. Para comprobar el pH básico en el ambiente se usó el papel de pH. Finalmente, se colocó a calentar toda la solución, mientras se agitaba continuamente y una vez formado el precipitado, se lo filtró, obteniendo así el jabón. 5. OBSERVACIONES 1) Preparación de jabón con sodio TABLA 1.-

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PROCESO

OBSERVACIONES

IMAGEN

25 ml de aceite de coco +

Al mezclar se observa el

30 ml de NaOH

desprendimiento de calor, ya que la reacción entre aceite vegetal y el hidróxido de sodio es exotérmica.

Calentamiento de la

Se volvió como una pasta un

solución

poco blanca. La suspensión formada fue de jabón y glicerol. (Saponificación)

Introducir el papel

El color del papel tornasol

tornasol rojo

cambió

a

azul,

lo

que

significaba que la suspensión de jabón, es básica en la naturaleza. Solución + 15g de sal

El jabón empieza a precipitar como sólido a medida que se mezcla.

Filtración de jabón

El sólido filtrado es el jabón producido en esta práctica de laboratorio.

En esta tabla se encuentran las observaciones realizadas para cada paso en el proceso de saponificación para hacer jabón, a partir de grasa vegetal y el hidróxido de sodio. [6]

6. CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES

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En el presente laboratorio se lograron cumplir con los objetivos, ya que se logró verificar de manera experimental, la reacción de saponificación y se pudo analizar con más detenimiento el proceso que lleva la saponificación, y como se da la reacción cuando se mezcla un aceite ya sea vegetal o animal, con el hidróxido de sodio. Pese a que la cantidad de jabón producida en esta práctica de laboratorio fue pequeña, se puede observar la formación sólida de esta. Por otro lado, con ayuda bibliográfica, también se investigó más acerca del comportamiento del jabón, cumpliendo asi con el segundo objetivo planteado que era observar el poder detergente de los jabones. Esta información nos indica que en cuanto a la eliminación de grasas y es que los jabones limpian debido a las afinidades diferentes de los extremos de sus moléculas. La suciedad grasa no se elimina fácilmente sólo con agua, que la repele por ser insoluble en ella, sin embargo, el jabón posee una cadena larga alifática o hidrocarbonada sin carga que interactúa con la grasa, disolviéndola, mientras que la región con carga se orienta hacia el exterior, formando gotas. Una vez que la superficie de la gota grasa está cubierta por muchas moléculas de jabón, se forma una micela con una pequeña gota de grasa en el interior. Esta gota de grasa se dispersa fácilmente en el agua, ya que está cubierta por las cabezas con carga o aniones carboxilato del jabón. Por lo tanto, se dice que la grasa ha sido emulsionada por la solución jabonosa. De esta manera, en el proceso de lavado con un jabón, la grasa se elimina con el agua del lavado. [7] En cuanto a recomendaciones, cabe resaltar que se produce una reacción exotérmica al diluir el hidróxido de sodio, por lo que no está por demás decir que al momento de realizar la prueba se debe ser muy cuidadoso en el manejo del material para evitar que por el calor, se rompa algo o incluso la persona que esté elaborando la experiencia sufra daños en la piel. 7. CUESTIONARIO 1) Explique mediante estructuras, el proceso de saponificación

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Figura 2.- Proceso de saponificación

2) Explique cómo es el proceso del poder detergente de los jabones Los detergentes son productos limpiadores más eficaces que los jabones porque contienen mezclas de surfactantes que les permiten trabajar en distintas condiciones; por eso son menos sensibles a la dureza del agua que los jabones. Por otro lado se puede considerar a un detergente como un jabón blando ya que este esta hecho con hidróxido de potasio, a comparación del jabón que está hecho con el hidróxido de sodio 3) ¿Afecta la dureza del agua el poder detergente de los jabones? ¿De qué forma? Cuando el agua que se usa para lavar ropa o para el baño contiene sales de calcio u otros metales, como magnesio o fierro, se le llama agua dura. Este tipo de agua ni cuece bien las verduras ni disuelve el jabón. Esto último sucede así, porque el jabón reacciona con las sales disueltas en el agua y, como consecuencia, produce jabones insolubles. Por tanto, cuando se utilizan aguas duras, la cantidad de jabón que se necesita usar es mucho mayor, ya que gran cantidad de éste se gasta en la formación de sales insolubles. Como consecuencia de ello, el jabón no produce espuma hasta que todas las sales de calcio o magnesio se han gastado produciendo una sustancia insoluble, la cual, además de su mal aspecto, une su acción deteriorante de las telas, puesto que ese material duro queda depositado entre los intersticios de los tejidos. Debido a lo anterior, el ablandamiento de las aguas es de gran importancia. 4) ¿En qué se diferencian estructuralmente los jabones comunes y corriente de los detergentes actuales? Tanto los jabones como los detergentes parten de la misma base, la diferencia está en que los jabones se fabrican a partir de sustancias naturales, como grasas animales y vegetales, mientras que los detergentes se elaboran a partir de materias primas sintéticas. No es lo mismo “jabón” que “detergente” (tanto si es sólido, en polvo o líquido). Los detergentes actuales están formados por cadenas alifáticas, las cuales pueden tener de 12 a 18 átomos de carbono

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El jabón es una sustancia con dos partes, una de ellas llamada lipófila (o hidrófoba), que se une a las gotitas de grasa y la otra, denominada hidrófila, se une al agua. De esta manera se consigue disolver la grasa en agua. Químicamente es una sal alcalina de un ácido graso de cadena larga. 8. BIBLIOGRAFÍA

[1] https://www.euston96.com/saponificacion/ [2] https://grasas-y-aceites-vegetales.webnode.com.co/aplicaciones/saponificacion/ [3] https://es.slideshare.net/DarckingCCH/que-es-la-saponificacion [4] http://bibliotecadigital.ilce.edu.mx/sites/ciencia/volumen1/ciencia2/51/htm/sec_10.html [5] https://www.claravalenzuela.com/blogs/cosmetica-natural/jabon-liquido-con-hidroxido-depotasio [6] https://www.youtube.com/watch?v=VmQV3Qs9Qzk [7] https://www.revista.unam.mx/vol.15/num5/art38/...