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INSTITUTO POLITÉCNICO NACIONAL
Escuela Superior de Ingeniería Química e
Industrias Extractivas
Laboratorio de Química de los Grupos Funcionales
Fecha de entrega: 23 - diciembre- 2020
Práctica No. 9
Obtención de un jabón de tocador-Saponificación de grasas.
Profesora: Lourdes Ruiz Centeno
Grupo: 2IM
Equipo: 3
Integrantes:
o Gallardo Rios Cristhian del Rosario.
o García Ruiz Abigail Guadalupe.
o González Hernández Jesús Eduardo.
o Herrera Martínez Claudia Daniela.
o Hinojosa Sánchez Axl.
OBJETIVOS
- Obtener un jabón de tocador a partir de la saponificación de una mezcla de aceite de coco y sebo de res.
- Realizar a escala de laboratorio, un proceso industrial.
- Controlar los parámetros que intervienen en el proceso de saponificación.
- Establecer las diferencias entre los procesos de saponificación, hidrólisis y esterificación. INTRODUCCIÓN
¿Qué es el jabón?
Un jabón es el compuesto químico que se obtiene cuando se hace reaccionar un ácido graso con un álcali como el hidróxido de sodio (NaOH). Así, cuando durante la refinación de un aceite se neutraliza para quitarle acidez, lo que se pretende es formar los jabones correspondientes. Ahora bien, en presencia de agua y con exceso de álcali los glicéridos de la grasa pueden hidrolizarse, es decir, sufrir la rotura del enlace con la glicerina añadiendo agua, de manera que se obtendría por un lado glicerol y por otro los jabones de los ácidos que estaban unidos a éste. Esta es la razón por la que al refinar un aceite para evitar pérdidas no se neutralice completamente la grasa y que siempre quede un pequeño grado de acidez. Los jabones sódicos y potásicos son solubles en agua, pero los de calcio, magnesio o hierro no. Por eso son ineficaces en las aguas ‘duras’ y tampoco sirven en aguas salobres. Plinio el Viejo en el siglo I describió la fabricación del jabón a partir de cenizas, pues en aquella época no se disponía de sosa cáustica (NaOH). Una vez formado el jabón se separa del resto de productos y, en caliente, se le añaden el resto de ingredientes como perfumes o colorantes. Antes de enfriarse completamente se moldea y corta en porciones.
El mecanismo de la hidrolisis ácida transcurre en las etapas siguientes: Etapa 1. Protonación del éster Etapa 2. Adición nucleófila del agua al carbonilo Etapa 3. Equilibrio ácido-base, que transforma el metóxido en buen grupo saliente (metanol). Etapa 4. Eliminación de metanol
Hidrólisis básica de Ésteres-Saponificación
La hidrólisis básica recibe el nombre de saponificación y transforma ésteres en carboxilatos. El mecanismo de la hidrolisis básica transcurre en las etapas siguientes: Etapa 1. Adición nucleófila del agua al carbonilo Etapa 2. Eliminación de metóxido Etapa 3. Equilibrio ácido base entre el ácido carboxílico y el metóxido. Este equilibrio muy favorable desplaza los equilibrios anteriores hacia el producto final.
Cadena Azul o Lipofílica
Un jabón funciona como si se tratara de una batería con polos positivo y negativo, una molécula de jabón también tiene dos extremos de diferente afinidad. En rojo, la cabeza, con carga, es afín al agua porque son de polaridad similar. La cadena azul, denominada lipofílica, es afín a las grasas y repele al agua. A causa
Mecanismo de reacción
MATRIZ DE COMPRENSIÓN
Coadyuvantes Glicerina C 3 H 8 O 3 Cantidad: 1 .34 g Densidad: 1.26 g/cm³ Masa molar: 92.09382 g/mol Punto de ebullición: 290 °C Punto de inflamabilidad: 433 K (160 °C) Lanolina Cantidad:1. Sustancia untuosa amarilla. Cuando funde, es un líquido amarillo, límpido o casi límpido. Insoluble en agua, poco soluble en etanol anhidro a ebullición. Punto de fusión: 37 – 44 ºC Esencia de jazmin Líquido oleoso amarillo pardusco. Densidad: 0,938 - 0,958 g/ml.
CÁLCULOS ESTEQUIOMÉTRICOS
Grasas - REACTIVO LIMITANTE 𝑛 = 25 𝑔 (
Hidróxido de sodio - REACTIVO EN EXCESO 𝑉𝑁𝑎𝑂𝐻 = 37. 5 𝑚𝑙 𝑊𝑁𝑎𝑂𝐻 = 37. 5 𝑚𝑙 ∗ 2. 13
Peso teórico del jabón: 𝑛𝑗𝑎𝑏ó𝑛 = 0. 1094 𝑚𝑜𝑙𝑔𝑟𝑎𝑠𝑎𝑠 ∗ 3 𝑚𝑜𝑙 𝑗𝑎𝑏ó𝑛 1 𝑚𝑜𝑙 𝑔𝑟𝑎𝑠𝑎𝑠 = 0. 3287 𝑚𝑜𝑙 𝑗𝑎𝑏ó𝑛 𝑊𝑗𝑎𝑏𝑜𝑛 = 0. 3287 𝑚𝑜𝑙 ∗ 278. 15
Peso experimental del jabón:
𝑤𝑒𝑥𝑝𝑒𝑟𝑖𝑚𝑒𝑛𝑡𝑎𝑙 𝑗𝑎𝑏ó𝑛 = 67 𝑔
Rendimiento: 𝑅𝑒𝑛𝑑𝑖𝑚𝑖𝑒𝑛𝑡𝑜 =
Cálculo de los coadyuvantes: Glicerina= 67 𝑔(2%) 100%
Lanolina= 67 𝑔( 1 .8%) 100%
CONCLUSIÓN
En base a la experimentación desarrollada por la profesora, se concluye parte de la técnica y resultados obtenidos que, para la preparación de jabón de tocador por el método de saponificación de grasas, método por el cual obtuvimos glicerina como producto de desecho, aunque la principal intención es fortalecer de herramientas y técnicas útiles a microescala. La observación del material y desarrollo experimental aporta gran información y elementos necesarios para el desarrollo de la práctica, donde se puede comprobar los instrumentos utilizados y el desarrollo para obtener el producto final. Para la fabricación de jabón hay muchos métodos, donde su reacción es la misma en la que un éster es hidrolizado formando un ácido carboxílico y alcoholes cuando este se les calienta en un medio acido o básico. La hidrólisis fue muy importante ya que los ésteres se hidrolizan formando ácidos carboxílicos y alcoholes cuando se les calienta en medios ácidos o básicos. La hidrólisis de los ésteres es la reacción inversa a la esterificación. Esta reacción transcurre mediante un mecanismo de adición eliminación. Esta práctica realmente no maneja muchos parámetros de control más que el control de la temperatura esta fue a unos 80°c lo importante fue la agitación continua y vigorosa casi todo el tiempo y la concentración de las soluciones involucradas. Nuestra mezcla comenzó siendo espesa color café (grasas), sin embargo al agregarle el NaOH se volvió más clara, y tras una agitación constante y la disolución de NaCl nuestra solución finalmente se volvió espesa y color beich para después secar y darle forma con nuestro molde. Se reafirmó la manera en cómo se manejan los reactivos teniendo siempre presente que los productos utilizados en el laboratorio presentan un daño importante en la salud del usuario. BIBLIOGRAFÍA o “Química Orgánica” Paula Yurkanis Bruice. Pearson Educación, México, 2008 o R. Chang: Principios Esenciales de Química General. 4ª edición McGraw-Hill 2006. o Wade, L. G. (2010). Química orgánica (7ma edición, Vol. 1) [Libro electrónico]. Pearson. https://ellegadodenewton.files.wordpress.com/2017/04/quc3admica- orgc3a1nica-wade-vol-i-7a-edicic3b3n.pdf o Regla, I. E. V. V. (s. f.). La química del jabón y algunas aplicaciones. Revista Digital Universitaria UNAM. Recuperado 19 de diciembre de 2020, de https://www.revista.unam.mx/vol.15/num5/art38/#:%7E:text=La%20cadena%20azul% 2C%20denominada%20lipof%C3%ADlica,el%20medio%20donde%20se%20encuentre
