Jabones y detergentes

Historia del jabón

En la Prehistoria, aunque no se sabe cuándo, se usaba una mezcla de ceniza y agua, que era un agente de limpieza más eficaz que el agua sola.
180px-Ernest_SolvaySe sabe que los fenicios, griegos y romanos ya usaban algún tipo de jabón. En la antigua Roma se fabricaba un jabón mediante cocción de una mezcla de cenizas de madera, grasas animales y caliza. Durante la Edad Media, el jabón era un artículo de lujo al que pocos tenían acceso. A lo largo de los siglos, se ha fabricado jabón de forma artesanal empleando cenizas vegetales y sustancias grasas.

Una vez conocido que se obtiene jabón de cierta calidad mediante reacción de ácidos procedentes de grasas animales o vegetales con hidróxidos o carbonatos de sodio o potasio, surgió otro problema: ¿cómo pueden obtenerse estas últimas sustancias de modo económico? En 1775 la Academia de Ciencias de Francia ofreció un premio en metálico al que propusiera un método barato de obtención industrial de carbonato de sodio (Na2CO3). Lo ganó el químico francés N. Leblanc, aunque nunca cobró el premio. Poco después comenzó la fabricación industrial de esta sustancia, nació la industria del jabón y se popularizó su uso. Desde entonces el jabón ha sido un producto lo suficientemente  barato como para que se generalizara su uso, contribuyendo así a la mejora de la salud pública.

En 1860, el químico belga Ernest Solvay, inventó la Torre Solvay de carbonatado (en la cual una solución de sal de amoníaco podía ser mezclada con dióxido de carbono),  adquiriendo su primera patente para la producción de sosa en 1861. De ahí que el método para la fabricación de Na2CO3  se llame Método Solvay.

Fabricación

En la actualidad el jabón, formado generalmente por sales de sodio o potasio de distintos ácidos grasos, se fabrica en grandes calderas de acero donde se calientan las grasas fundidas por vapor de agua mientras se agitan continuamente. De forma gradual, se añade un disolución de hidróxido o carbonato. Una vez lograda la saponificación de las grasas, se añade una disolución concentrada de cloruro de sodio o potasio, separándose el jabón que flota en la superficie, mientras se extrae desde el fondo la glicerina. Posteriormente, el jabón se somete a diversas operaciones de lavado y ebullición en disolución alcalina y se procede a su refinado y acabado.

La saponificación es un proceso químico por el cual un cuerpo graso, unido a un álcali y agua, da como resultado jabón y glicerina. La saponificación es una reacción química que produce calor, y cuanto más calor produzca más completa será la saponificación

grasa + sosa cáustica → jabón + glicerina

saponificacion

El jabón es una sustancia con una estructura molecular 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. Las manchas de grasa no se pueden eliminar sólo con agua por ser insolubles en ella. El jabón en cambio, que es soluble en ambas, permite que la grasa se diluya en el agua. La gota de suciedad queda rodeada por una envoltura de jabón, un proceso que se ve favorecido en agua caliente. Ahora bien, el jabón ve reducida su efectividad si se lava en agua dura, que contenga gran cantidad de sales minerales -de calcio y magnesio principalmente-, porque reaccionan con el jabón formando un precipitado insoluble queda a la ropa un tacto como si hubiera sido almidonada. De ahí que usemos suavizante.

molecula_jabon

quimicoci131

Cuando un jabón se disuelve en agua disminuye la tensión superficial de ésta, con lo que favorece su penetración en los intersticios de la sustancia a lavar. Además, los grupos hidrofóbicos del jabón se disuelven unos en otros; mientras que los grupos hidrofílicos se orientan hacia el agua formando un  coloide, es decir, un agregado de muchas moléculas convenientemente orientadas.

jabon

Propiedades

La evolución de la tecnología aplicada a los jabones y la adición de diversos aditivos como perfumes, colorantes, u otras sustancias, hacen que hoy día exista una gran variedad de ellos para diferentes usos.
Los jabones de sodio son utilizados en forma de pastilla mientras que los de potasio y de amonio, más blandos y solubles,  se usan preferentemente en jabones líquidos y champús.

Los jabones en polvo para las lavadores contienen, además del jabón propiamente dicho, agentes que disuelven la cal del agua, suavizantes que evitan los depósitos de cal en la ropa, abrillantadores, etc.

La gran desventaja del jabón es la formación de precipitados con los iones Ca2+, Mg2+, Fe3+……de las aguas duras, produciendo los típicos grumos blanco-grisáceos alrededor de la bañera o lavabo y sobre la misma ropa al lavarla.

 

Los detergentes

molecula_micelaEn 1930 comenzaron a fabricarse en Alemania unas sustancias que reemplazaron a los jabones, los detergentes. Éstos basan su acción limpiadora en la presencia de los grupos sulfonato, sulfato o fosfato, en lugar de los grupos carboxilato propios del jabón. La acción sobre la grasa es similar en los detergentes y los jabones. Las gotitas de grasa de la suciedad se rodean por una capa de moléculas  de detergente. Mientras el extremo polar hidrófilo de éstas se introduce en el agua, el resto hidrocarbonato no polar de la molécula se adhiere a la grasa. De este modo, las gotas de grasa pueden ser arrastradas y liberadas del sustrato al que están adheridas, la ropa o la piel.
La ventaja de los detergentes es que no forman  precipitados con los iones del agua dura, por lo que no producen los depósitos típicos del jabón.

Sin embargo, sabemos que no es aconsejable el uso de ciertos detergentes. Algunos, una vez vertidos en las aguas residuales, impiden la oxigenación de éstas, deteriorando la vida acuática. Otros producen cantidad excesiva de espumas que no pueden ser descompuestas por las bacterias. Son los llamados detergentes que no son biodegradables.

 

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