Año de la Diversificación Productiva y del Fortalecimiento de la Educación

UNIVERSIDAD NACIONALSAN LUIS GONZAGA DE

ICA INGENIERÍA QUÍMICA Y PETROQUÍMICA

Ing.: Mara E. Marreros CorderoCurso: Química Orgánica IITema: Saponificación De una Grasa Integrantes: _Ccapcha Cutimbo Carlos Martin Marcelo Melgar Erika LissetMaquera Linares KimberlyManco Rojas Melvin

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DedicatoriaEste presente informe está

Dedicado A nuestros padres y

Maestros y Principalmente a

Dios, por los ánimos, sabiduría

Y fe que nos hace sobresalir

Cada Día

IntroducciónCuando la hidrólisis de un éster se lleva a cabo con una base fuerte, como el KOH o el NaOH, los productos que se obtienen son el correspondiente alcohol y la sal del ácido carboxílico.

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H2O

R-COOR’ + NaOH R-COONa + R’OH

Donde R = cadena hidrocarbonada larga

La hidrólisis básica también se llama saponificación por su relación con la hidrólisis de las grasas o aceites con NaOH, que se emplea para hacer jabón. El ácido carboxílico que se produce durante la hidrólisis reacciona con la base fuerte y se convierte en el correspondiente ión carboxilato.

Los jabones naturales son sales sódicas o potásicas de ácidos grasos, ácidos orgánicos con largas cadenas de hidrocarburos. La fórmula general de un jabón se puede expresar como: CH3-(CH2)n- COO-Na+, donde n tiene valores comprendidos entre 9 y 17, aunque pueden llegar a estar entre 3 y 21. El NaOH forma un jabón sólido que se puede moldear con la forma que se desee, mientras que el KOH forma un jabón líquido más suave. Los aceites poliinsaturados forman jabones más blandos.

La característica principal del jabón es la presencia de dos zonas de distinta polaridad: la hidrofílica, que es fuertemente atraída por las moléculas de agua y que se localiza en torno al grupo carboxilo, y la hidrofóbica, que es poco polar y que se mantiene lejos de las moléculas de agua, ubicada en el extremo más alejado de la cadena hidrocarbonada.

Una molécula de jabón, como el estearato de sodio, tiene una cabeza polar y un largo cuerpo de hidrocarburo, que es apolar.

Estearato de sodio (C17H35COONa)

CH3-CH2-CH2-CH2-CH2-CH2-CH2-CH2-CH2-CH2-CH2-CH2-CH2-CH2-CH2-CH2-CH2-COO-Na+

Cuerpo hidrofóbico Cabeza hidrofílica

C3H5(C17H35COONa)3 + 3NaOH -------------3(C17H35COO)Na +C3H5(OH)3

Objetivo

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General:

Elaboración de jabón Específico:

Elaboración de jabón a partir del aceite por medio del proceso de la saponificación

Aprender en qué consiste el proceso de la saponificación Aprender con qué otros reactivos se puede elaborar el jabón

Marco teóricoSaponificación.

Es la sistesis del jabón a partir de la reacción química de aceites o grasas en un medio alcalino, que bien pudiera ser el hidróxido de sodio. Un método de saponificación común en el aspecto industrial consiste en hervir la grasa en grandes calderas, añadir

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lentamente hidróxido de sodio (NaOH) y agitarlo continuamente hasta que la mezcla comienza a ponerse pastosa.

La saponificación es una reacción química entre un ácido graso (o un lípido saponificable, portador de residuos de ácidos grasos) y una base o álcalino, en la que se obtiene como principal producto la sal de dicho ácido y de dicha base. Estos compuestos tienen la particularidad de ser anfipáticos, es decir tienen una parte polar y otra apolar (o no polar), con lo cual pueden interactuar con sustancias de propiedades dispares. Por ejemplo, los jabones son sales de ácidos grasos y metales alcalinos que se obtienen mediante este proceso.

La saponificación es un proceso químico por el cual un cuerpo graso, unido a un álcali y agua, da como resultado jabón, un producto usado para limpiar.

La reacción que tiene lugar es la saponificación y los productos son el jabón y la glicerina:

grasa + soda cáustica → jabón + glicerina

Este proceso químico igualmente es utilizado como un parámetro de medición de la composición y calidad de los ácidos grasos presentes en los aceites y grasas de origen animal o vegetal, denominándose este análisis como Índice de saponificación; el cual es un método de medida para calcular el peso molecular promedio de todos los ácidos grasos presentes. Igualmente este parámetro es utilizado para determinar el porcentaje de materias insaponificables en los cuerpos grasos.

Reacción químicaLa reacción consiste en la hidrólisis en medio básico de las grasas o lípidos, que se descomponen en sales de potasio o sodio (jabones) y glicerina, como se muestra a continuación:

Índice de

saponificaciónEl índice de saponificación es la cantidad en miligramos de un alcali, específicamente de hidróxido de potasio, que se necesita para saponificar un gramo de determinado aceite o grasa. Este varía para cada grasa o aceite en particular. Este dato se obtiene a partir de complejos cálculos, que se simplifican con el uso de tablas existentes.

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En estas tablas se registran los índices de saponificación de las sustancias, es decir la cantidad en miligramos de hidróxido de sodio o potasio, que necesitan para saponificar cada una de ellas, según la sustancia utilizada en la obtención del jabón.A continuación se muestra los índices de saponificación de algunos de los aceites y grasas, empleados frecuentemente, en la fabricación de jabones:

Sustancia Índice de saponificación

Sustancia Índice de saponificación

Aceite de oliva 0,134 Aceite de coco 0,190Aceite de palma 0,141 Aceite de girasol 0,134Aceite de ricino 0,128 Aceite de Almendras

Dulces0,136

Aceite de aguacate 0,133 Aceite de soja 0,135Aceite de maiz 0,136 Aceite de sésamo 0,133Aceite de jojoba 0,069 Aceite de palmiste 0,156Aceite de germen de trigo

0,132 Cera de abeja 0,069

Manteca de cacao 0,137 Aceite de Karité 0,128

Elaboración en laboratorio

Proceso industrialJabones industriales producidos a partir de la saponificación.

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La utilización de esta reacción química en la industria esta basada en dos métodos: por tareas (intermitente) o contínuo. La elección del procedimiento y de las materias primas dependen de la calidad que se quiera obtener, de la instalación para el manejo y tratamiento de las materias primas y de los medios para producir el jabón y recuperar la glicerina. La mayor parte de las fábricas de jabón operan por el método de Calderas de plena cocción con materias grasas neutras. Con este procedimiento se producen jabones de alta calidad y productos industriales de calidad inferior y se aprovecha la glicerina.Algunas formas para la elaboración de jabones a partir de esta reacción química:Método de la cocción total: El método de la caldera o de cocción total consta de varios tiempos u operaciones, mediante los cuales se efectúa la saponificación de las materias grasas, la precipitación del jabón en la lejía de jabón concentrada o cola de jabón, la separación de la glicerina y las materias coloreadas de la masa jabonosa por el lavado, y la cocción de acabado para dar el punto a la masa de modo que por el reposo forme un jabón limpio.

Procedimientos modificados:Procedimiento de Semicocción: La materia grasa se mezcla con una cantidad de sosa cáustica suficiente para saponificarla por completo. La reacción se verifica mediante agitación y calentamiento con vapor cerrado. En la masa de jabón se deja la glicerina.Procedimiento sin caldera: El calor generado por la reacción exotérmica producida entre las grasas y el álcali se utiliza para llegar a su término la saponificación. La materia grasa se clienta hasta la temperatura conveniente y se mezcla con el álcali cáustico. Si se deja la mezcla en un recipiente aislado en el que la reacción de saponificación se produce lentamente. Este método no produce jabones de alta calidad, porque en las masas de jabón queda algo de materia grasa no saponificada.Procedimiento de la Autoclave: El álcali reacciona con la materia grasa a temperatura y presión elevadas. Se agita la mezclabombeándola con serpentines calentados exotérmicamente. En estas condiciones la saponificación es muy rápida. La masa caliente se somete a expansión instantánea en una cámara de vacío, en la que caen las partículas de jabón, y gran parte de la glicerina y la humedad se eliminan en fase de vapor. La glicerina se condensa de la mezcla de vapores y se recoge. Por razón de la gran temperatura aplicada, los jabones producidos por este método suelen ser mas oscuros. Este método no es de uso general.

Tipos de lípidos por sus características de Saponificación

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Lípidos saponificablesEn primer lugar habría que distinguir entre lípido saponificable e insaponificable; a pesar de que los enlaces son muy similares, existe una diferencia entre los enlaces covalentes de sus elementos.Un lípido saponificable sería todo aquel que esté compuesto por un alcohol unido a uno o varios ácidos grasos (iguales o distintos). Esta unión se realiza mediante un enlace éster, muy difícil de hidrolizar. Pero puede romperse fácilmente si el lípido se encuentra en un medio básico. En este caso se produce la saponificación alcalina. En los casos en los que para la obtención del jabón se utiliza un glicérido o grasa neutra, se obtiene como subproducto el alcohol llamado glicerina, que puede dar mayor beneficio económico que el producto principal.En el ejemplo de arriba una molécula de un lípido es tratada con dos de hidróxido de potasio; se obtienen dos moléculas de palmitato de potasio (un jabón) y una de glicerina.La acción limpiadora del jabón se debe a su poder emulsionante, esto es, su habilidad para suspender en agua sustancias que normalmente no se disuelven en agua pura. La cadena hidrocarbonada (parte hidrofóbica) de la sal (el jabón), tiene afinidad por sustancias no polares, tales como las grasas de los alimentos. El grupo carboxilato (parte hidrofílica) de la molécula tiene afinidad por el agua.En la solución de jabón, los iones carbonato rodean a las gotas de grasa: sus partes no polares se ubican (disuelven) hacia adentro, mientras que los grupos carbonatos se ordenan sobre la superficie externa. Así, reducidas a volúmenes muy pequeños, las gotas pueden asociarse con las moléculas de agua y se facilita la dispersión de la grasa. Estas pequeñas gotas que contienen las partículas no polares rodeadas de aniones carbonato se denominan micelas. Es la presencia de estos aniones carboxilato la que hace que las superficies de las micelas estén cargadas negativamente y se repelan entre sí, impidiendo la coalescencia y manteniendo la emulsión, es decir la dispersión en gotas muy finas.

Lograr la transparencia del jabónUn exceso de ácidos grasos en el jabón hace que éste sea opaco y de consistencia lechosa.Cuando se hace un jabón mediante un procedimiento en frío, el jabón saldrá opaco, aunque hayamos sido muy precisos en la medida de álcalis y aceites, ya que este proceso rara vez produce el calor suficiente para neutralizar por completo los ácidos grasos.

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El proceso en caliente incorpora el calor de la cocina al calor químico producido por la saponificación. Este calor añadido une todos los ácidos grasos con el álcali y como resultado tenemos un jabón transparente y neutro.La saponificación es una reacción química que produce calor, y cuanto más calor produzca más completa será la saponificación.

Parte Experimental

MATERIALES:

Balanza analítica Tubos de ensayo Gradilla para tubos de ensayo Pipetas de 5 y 10 ml Pro-pipetas Baguetas Vaso de precipitación de 100 ml Piceta Cucharillas Probeta de 100 ml Vaso de precipitación de 500 ml Luna de reloj Espátula Cocinilla Rejilla de asbesto.

REACTIVOS:

Hidróxido de sodio (NaOH), Cloruro de sodio (NaCl), Aceite, Agua destilada.

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Procedimiento: Pesar 40.000gr de NaOH, medir 50ml de agua destilada en un vaso precipitado

agregarle el NaOH y diluirlo.

Pesar 60gr de NaCl (sal), medir en otro vaso precipitado 100ml de agua destilada, agregar la sal en el vaso precipitado hasta disolverse completamente.

Escurrir el agua y el liquido se separa en otro vaso y obtenemos el NaCl saturado.

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Medir 30 ml de aceite en la probeta, agregar a la probeta 15 ml de la solución de NaOH al 40%, vasear a un vaso precipitado el aceite, luego combinar los dos líquidos (aceite, NaOH).

Llevar a calentamiento en la cocinilla por 6 minutos, mientras agita con una bagueta, notamos que la solución se torna mostaza, espeso.

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Incorpore 30 ml más de NaOH. Caliente suavemente y no deje de agitar durante 15 a 20 min. Tener cuidado de no quemarse, la mezcla puede salpicar.

Retire la cocinilla y agregue 40 ml de solución de NaCl saturado.

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Vuelva a calentar suavemente y agite por 3 o 4 minutos.

.

Retire de la cocinilla y con una espátula, retire el jabón y coloquelo en una luna de reloj, lave el jabón con el resto de la solución de NaCl.

Con una espátula tome un poco se jabón y viertalo en un tubo de ensayo con 3 ml de agua y agite. Anote las observaciones, moldee el jabón restante y deje que enfríe.

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Conclusión 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.

Las grasas son insolubles en agua, pero se dispersan formando micelas cuando se encuentran en un medio básico.

Los jabones son sales de potasio o sodio, que emulsionan la grasa rodeando una microgota: las cadenas hidrocarbonadas (hidrófobas) se orientan hacia la grasa, mientras que los grupos carboxilo (hidrófilos), se disponen hacia el agua.

Así los jabones ayudan a dispersar las grasas de la piel o los tejidos, junto con los restos de la suciedad adheridos a ellas, siendo arrastrados por el agua.

La técnica utilizada para la obtención del jabón es utilizando calor durante el proceso de saponificación.

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Cuestionarioa) ¿Del siguiente enunciado, esquematice su estructura: el aceite no se puede

usar tal como se obtiene como en el caso del aceite vegetal ya que el aceite vegetal es digestible, motivo por el cual el aceite de pescado se hidrogena…..?

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b) De los siguientes reactantes obtenga los siguientes productos con sus respectivos nombres

HCOOAg + CH3CH2I AgI + HCOOCH2CH3

(Metanoato de plata) (Yoduro de etilo) (Yoduro de plata) (Metanoato de etilo)

[CH3(CH2)16COO]2Ca + H2SO4 2 CH3(CH2)16COOH + CaSO4

(Estereato de calcio) (Ácido sulfúrico) (Ácido esteárico) (Sulfato de calcio)

CH2COC15H31 CH2OH

CHOH + NaOH CHOH + C 15H31COONa

CH2OH CH2OH

(Palmitato de glicerilo) (Hidróxido de sodio) (Glicerina) (Hexadecanoato de sodio)

CH3COOC2H5 + NAOH C2H5OH + CH3COONA

(Etanoato de etilo) (Hidróxido de sodio) (Etanol) (Etanoato de sodio)

Investigue ¿En cuánto a la fabricación de jabones, ceras, perfumes, indique las industrias existentes en el departamento de Ica?

Santa Martha S.R.Ltda.

RUC: 20367416191 Razón Social: SANTA MARTHA S.R.LTDA. Tipo Empresa: Soc.Com.Respons. Ltda Condición: Activo Fecha Inicio Actividades: 15 / Agosto / 1997

Actividad Comercial: Fab. Jabones y Detergentes.

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Recomendaciones La sosa es un producto muy corrosivo e irritante. Debe evitarse el contacto del producto con

las manos o cualquier otra parte del cuerpo, especialmente los ojos. En caso de contacto accidental, debe lavarse inmediatamente la zona afectada con abundante agua.

Así mismo, debe evitarse el contacto con el jabón formado hasta que se haya lavado exhaustivamente.

Tener precaución al calor que emite la cocinilla de no tocarla en caso de que ocurra lavarse con abúndate agua fría.

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Ref. Bibliográfica

Guía de la separata de laboratorio de saponificación de una grasa

http://www.autosuficiencia.com.ar/shop/detallenot.asp?notid=549

Gomez Furcada, Paula (s.f.). Fabricación del jabón. Recuperado por: http://www.jpimentel.com/ciencias_experimentales/pagwebciencias/pagweb/la_ciencia_a_tu_alcance/Experiencias_quimica_fabricacion_de_jabon.htm

Textoscientíficos. (2006). Fabricaciones de jabones. Recuperado por: http://www.textoscientificos.com/jabon/fabricacion

: http://www.revistaequim.com/numeros/31/jabon.htm http://www.buenastareas.com/ensayos/Saponificacion-o-Preparacion-Del-Jabon/

2194445.html

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Índice

Caratula…………………………………………………………………………1Dedicatoria……………………………………………………………………..2Introducción……………………………………………………………………3Objetivos…………………………………………………………………...…..4Marco teórico…………………………………………………………………..5Dato experimental ..…………………………………………………………9 Conclusión……………………………………………...………………….…14Cuestionario…………………………………………….………………… …15Recomendaciones……………………… ……………….……………….…21Ref. Bibliográfica………………………………………….…………….…....22

Índice………………………………………………………………….…….…. 23

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