TTULO DEL PROYECTO: Elaboracin de jabn a partir de aceite de cocina reciclado

EL PROBLEMA DE INVESTIGACIN Fundamentacin del problema:El aceite quemado en las cocinas es un residuo que se considera altamente contaminante para el agua subterrnea si este no es desechado de forma adecuada. Este residuo se produce da a da en cada uno de los hogares ya que es usado para la preparacin de los alimentos, aunque sea imperceptible debido a que las cantidades que se producen al da son mnimas, si se recolectara este desperdicio nos daramos cuenta que la cantidad de aceite que se genera en cada uno de los hogares es considerablemente contaminante; si esto es as en un hogar, en una cocina comercial aumenta considerablemente este residuo pues la utilizacin de aceite vegetal es mayor y constante por lo tanto la contaminacin es alta. Pues un litro de aceite vegetal contamina en promedio 100 mil litros de agua. Por lo tanto este motivo es de gran importancia para la bsqueda de alternativas con la finalidad de disminuir la contaminacin por este residuo. Recientemente la utilizacin comercial de este residuo, reintegrndolo a una cadena de produccin como materia prima para diversos productos como lo son pinturas, barnices, lacas, biodiesel y jabn. Como en cada uno de los hogares se genera este residuo pensando en la obtencin de algn beneficio econmico-ambiental con la reutilizacin de este residuo decidimos desarrollar un proyecto con este fin, optando por la creacin de un proceso productivo de jabn ya que es un proceso muy simple, no se necesita de equipo altamente especializado ni de un proceso tan elaborado, los costos de inversin son mnimos en comparacin con otros procesos, pero primordialmente porque es un producto que es consumible.

Planteamiento del problema.Sabiendo que en la actualidad la contaminacin acufera es un tema preocupante en el medio ambiente de los pases, debido a que se desecha el aceite vegetal usado, por esta razn hemos decidido dar una solucin al problema transformndolo en un producto beneficioso para todo el mundo.Un claro ejemplo de la solucin sera transformndolo a jabn puesto que es bsicamente una sal de grasas. Adems todas las personas lo usamos a diario y es indispensable en el aseo. Por estas razones nos planteamos el siguiente problema:

Formulacin del problemaDe qu manera contribuye la elaboracin del jabn para el beneficio humano y conservacin del medio ambiente?Objetivos de la investigacin Establecer un plan de reciclaje de aceite mediante el rehso de los residuos de aceite vegetal quemado. Evitar que el aceite quemado llegue al drenaje. La transformacin del aceite quemado a jabn. Ser partcipes en el cuidado del medio ambiente. Minimizar gastos al ya no comprar jabn.

MARCO TERICO

Bases tericas Jabn.Los jabones se fabrican a partir de sustancias naturales, como grasas animales y vegetales. El jabn es bsicamente una sal obtenida de las grasas, que resulta soluble en el agua. La saponificacin es la reaccin de una solucin alcalina con las grasas animales y vegetales (sebo y aceites).El jabn, ese producto que nos acompaa todos los das en el cuidado de nuestra piel, higienizndola y cuidando de mejorar su apariencia, ha ido tomando a lo largo de la historia diferentes formatos y variedades, una vez que se ha conocido cmo acta sobre los distintos tipos de piel y que en algunos casos puede producir irritaciones. Se han diversificado los estilos de jabones segn la caracterstica propia de cada piel y las necesidades que requiere. Sin embargo, sus diferentes tamaos o estilos no implican que unos sean ms higinicos que otros. El jabn est hecho a base de componentes como el potasio y el sodio que permiten estimular su efecto. Debemos tener en cuenta que hay ciertas creencias sobre los jabones que hay que desmitificar, pues son ms bien impuesto por la moda que un requerimiento higinico: Que un jabn sea ms espumoso no quiere decir que sea ms efectivo. No se necesita utilizar un jabn especial para el cuidado ntimo, aunque es preferible utilizar jabones neutros de calidad para estas zonas tan sensibles.

Tipos de jabones: Los jabones comunes: slidos y espumosos, hechos por lo general con sebo grasoso y sodio o potasio. Se indican en todo tipo de pieles y en algunos casos pueden usarse para lavar el cabello. Los jabones humectantes: suelen tener aceites vegetales, otros poseen cremas humectantes en su composicin, o grasas enriquecidos con aceite de oliva, avellana y otros. Los hay tambin de glicerina. Son tiles para las pieles secas o daadas por el uso de detergentes. Los jabones suaves: tienen en su composicin aguas termales y son recomendados para las pieles sensibles. Los jabones lquidos: que se presentan como una locin de limpieza. Su poder efectivo vara y no todos tienen la misma eficacia. Los jabones dermatolgicos: contienen agentes de limpieza sinttica muy suave, a los que se aaden vegetales que contribuyen a cerrar los poros, aliviando las irritaciones y frenando la aparicin de acn o puntos negros. Con estos jabones la piel no se descama. Son recomendados para pieles que arrastran inconvenientes, ya sea de modo permanente o estacional, o ante apariciones puntuales de irritaciones. Los jabones de glicerina: son neutros, no suelen humectar la piel, al contrario, en algunas ocasiones tienden a resecarlas y se recomiendan para las pieles grasas. Por lo general, la glicerina tiene un efecto ms duradero que los jabones comunes. Los jabones teraputicos: son recetados por los mdicos, algunos se recomiendan para psoriasis, para micosis cutneas y otros para limpieza profunda de cutis. Por ltimo se encuentran los jabones utilizados por la mayora que son aquellos aromticos a los que se les agrega esencias florales o frutales, no recomendables para pieles sensibles o las personas alrgicas. Tambin tienen un efecto relajante en algunos casos, segn la esencia floral que contengan.

Saponificacin: El mtodo de saponificacin en el aspecto industrial, es el que consiste en hervir la grasa en grandes calderas, aadiendo lentamentehidrxido de sodio(NaOH), agitndose continuamente la mezcla hasta que comienza sta a ponerse pastosa.La saponificacin consiste en la hidrlisis alcalina de un ster.La saponificacin es la reaccin entre un ster y una base o lcali (hidrxido de sodio o potasio) obteniendo la sal alcalina y a partir de sta el cido palmtico.El alcohol monohidroxilado produce en la saponificacin de la cera, y el glicerol en el caso de una grasa, se recuperan de las aguas madres por destilacin en vaco.En la preparacin de jabones solubles si se utiliza KOH se obtienen los llamados jabones blandos, y con NAOH jabones duros. Algunas veces emplean hidrxido de amonio.Cuando se saponifica con hidrxidos de hierro, calcio, magnesio, plomo, cobre y otros metales, se obtienen jabones insolubles que no tienen accin detergente.La goma sinttica:se fabrica a partir del isopreno. Se clasifica como un elastmero, y tiene la propiedad de la elasticidad y flexibilidad. Se produce por polimerizacin (reaccin en la que se forman cadenas muy largas llamadas polmeros. La polimerizacin puede ser por adicin o por condensacin.Por Adicin:Adicin de molculas pequeas de un mismo tipo unas a otras por apertura del doble enlace sin eliminacin de ninguna parte de la molcula (polimerizacin de tipo vinilo.).Adicin de pequeas molculas de un mismo tipo unas a otras por apertura de un anillo sin eliminacin de ninguna parte de la molcula (polimerizacin tipo epxido.).Adicin de pequeas molculas de un mismo tipo unas a otras por apertura de un doble enlace con eliminacin de una parte de la molcula (polimerizacin aliftica del tipo diazo.).Adicin de pequeas molculas unas a otras por ruptura del anillo con eliminacin de una parte de la molcula (polimerizacin del tipo a-aminocarboxianhidro.).Adicin de birradicales formados por deshidrogenacin (polimerizacin tipop-xileno.).Por Condensacin:Formacin de polisteres, poliamidas, politeres, polianhidros, etc., por eliminacin de agua o alcoholes, con molculas bifuncionales, como cidos o glicoles, diaminas, disteres entre otros (polimerizacin del tipo polisteres y poliamidas.).Formacin de polihidrocarburos, por eliminacin de halgenos o haluros de hidrgeno, con ayuda de catalizadores metlicos o de haluros metlicos (policondensacin del tipo de Friedel-Craffts y Ullmann.).Formacin de polisulfuros o poli-polisulfuros, por eliminacin de cloruro de sodio, con haluros bifuncionales de alquilo o arilo y sulfuros alcalinos o polisulfuros alcalinos o por oxidacin de dimercaptanos (policondensacin del tipo Thiokol.).OBJETIVOS:Preparar jabn por el proceso de saponificacin.Usar el proceso de polimerizacin para producir goma sinttica.MATERIALES: Los materiales que utilizamos fueron: Gafas Mascarilla Balanza Vasos Papel de filtro Embudo de Bchner Aparato para medir el pH Pinzas Perfume Manteca vegetal Hidrxido de sodio Etanol Agua destilada Jabn limpiavidrios y jabn normal Azufre Dicloroetano Catalizador Toalla novaMTODO:Preparacin de jabn:Pusimos a calentar 10 gramos de manteca vegetal en un vaso. En otro vaso disolvimos 5 gramos de bolitas de hidrxido de sodio en 25 cm cbicos de etanol. Aadimos el Na OH (hidrxido de sodio) al vaso que contena la manteca, lo calentamos durante 20 minutos aproximadamente removindolo de manera continua para que no se pegara en el fondo y todo estuviera perfectamente mezclado y lo enfriamos.Una vez fro aadimos 50 cm cbicos de agua destilada caliente a la disolucin.Mezclamos esto con 300 cm cbicos de Na Cl (sal) y lo removimos. Dejamos reposar la mezcla durante un da. Separamos el jabn de la sustancia lquida por medio de filtracin.En un vaso disolvimos un gramo de jabn del que nosotros hicimos en 45 cm cbicos de agua destilada. Y le medimos el pH.En otro vaso mezclamos jabn para limpiar vidrio con agua destilada y le medimos el pH.Y por ltimo en otro vaso mezclamos jabn del laboratorio con el que nos lavamos las manos (rosado) con agua destilada y medimos el pH.Preparacin de goma elstica:Colocamos 25 cm cbicos de NaOH en disolucin 0.1 molar en un vaso. Le aadimos 2.5 gramos de azufre en polvo, lo pusimos a calentar hasta que la mezcla adquiri un tono entre marrn y rojizo. En este proceso se forma un compuesto denominado polisulfato de sodio (Na2 Sx).Despus filtramos el compuesto quedando en el papel filtrante azufre sobrante. Luego colocamos 20 cm cbicos de (Na2 Sx) en un vaso y aadimos 5 cm cbicos de dicloroetano. Calentamos el vaso y aadimos un catalizador. Revolvimos hasta que se observ un cambio. Removimos entonces la goma sinttica y la pusimos en un papel. La lavamos y la secamos.ANLISIS Y RESULTADOS:El jabn se produjo a partir de una reaccin de saponificacin, es decir, al poner cido graso en calor y mezclarlo con hidrxido de sodio hay una reaccin que produce glicerol. La reaccin fue la siguiente:(C17 H35 COO)3 C3H5 (s) + 3NaOH (ac) 3C17 H35 COONa (ac) + C3H5(OH)3 (l)Grasa Base Acuosa Jabn GlicerolCuando calentamos la manteca, esta se fue disolviendo, y una vez liquida echamos el NaOH, fue ah, cuando tras veinte minutos de calor y remover, se produjo la reaccin dando lugar a una masa color caf muy clarito. Cuando le aadimos NaCl templado se form un compuesto que se divida en dos partes, es decir no era homogneo ya que por un lado haba como bolitas slidas nadando en la sustancia lquida que formaba la otra parte.Cuando lo dejamos reposar un da, vimos cmo estaban separadas las dos partes pero esta vez las bolitas slidas estaban flotando en la superficie del lquido. Cuando lo filtramos y nos quedamos con las bolitas slidas, pudimos ver como en el fondo del vaso quedaban los restos de sal. Para medir el pH lo disolvimos en 45 cm cbicos de agua destilada y el pH de ste fue de 10.4, el pH ideal habra sido 7.0, por lo tanto nos qued bsico.Nuestro jabn lo comparamos con un jabn limpiavidrios, que tena un pH y un jabn normal de manos con un pH 7.0. es decir, era neutro.Goma elstica:Al poner a calentar azufre con una disolucin 0.1 molar de NaOH, se forma un compuesto: el polisulfato de sodio (Na2 Sx), compuesto que tiene un color marrn con tonos rojizos. 20 cm cbicos de este compuesto librado del azufre sobrante se hizo reaccionar con 5 cm cbicos de dicloroetano, y para que la reaccin se produjera ms rpido, utilizamos un catalizador, y an y as la reaccin tardo un poco en producirse, por lo que tuvimos que remover la sustancia con el fin de que no se quemara. Se pordujeron unos trocitos (de goma) que eran muy finitos y frgiles, la lavamos para eliminar restos de la sustancia sobrante y quedaron como laminitas finas, producto de la separacin del doble enlace y la formacin de una cadena ms larga, es decir un polmero. La sustancia que nosotros obtuvimos fue un polmero, auqnue no estamos seguros de que se formara bien ya que quedaron muchas partes separadas, no fue una sustancia homognea.CONCLUSIN:El jabn se presenta generalmente de tres formas diferentes, en lquido, en detergente y como el que nosotros hicimos que se denomina blando. El jabn lquido es una disolucin de jabn blando de potasio disuelto en agua. El detergente, es un compuesto cuya disolucin acta como agente limpiador de la suciedad y de sustancias en superficies. Una propiedad de los detergentes es que estn formados de molculas relativamente grandes de una masa molecular superior a 200. Una parte de la molcula es soluble en materiales orgnicos y la otra en agua. Y el jabn blando, es un agente limpiador que se fabrica utilizando grasas vegetales y animales y aceites. Qumicamente, es la sal de sodio o potasio de un cido graso que se forma por la reaccin de grasas y aceites con lcali.La mayora de los jabones eliminan la grasa y otras suciedades debido a que algunos de sus componentes son agentes activos en superficie o agentes tensoactivos. El jabn puede reducir la tensin superficial del agua (incrementando la humectacin) y adherir y hacer solubles en agua sustancias que normalmente no lo son, y todo esto se lo permite la estructura de su molcula. Si no se eliminara la suciedad, se provocaran focos de suciedad que seran la causa de muchas epidemias, enfermedades... que provocaran muertes etc.El nmero de unidades que se repiten en una macromolcula son monmeros. Y la unin de las macromolculas formadas por estos monmeros forman polmeros. Existen dos mtodos generales para formar molculas grandes a partir de monmeros pequeos: la polimerizacin por adicin y la polimerizacin por condensacin. En la polimerizacin por adicin, los monmeros se unen sin que las molculas pierdan tomos. Algunos ejemplos de polmeros de adicin son el polietileno, el polipropileno, el poliestireno, el etanoato de polivinilo y el politetrafluoroetileno (tefln). En la polimerizacin por condensacin, los monmeros se unen con la eliminacin simultnea de tomos o grupos de tomos. Algunos polmeros de condensacin tpicos son las poliamidas, los polisteres y ciertos poliuretanosConclusin personal:Con este laboratorio hemos aprendido como se hace jabn y de donde deriva este ya que nunca nos paramos a pensar como se hace. Adems hemos aprendido que no todos los jabones son iguales, y que generalmente hay tres tipos de jabones diferenciados y no slo eso sino que tambin tienen propiedades distintas y los forman distintos compuestos. Hemos comprobado que el pH de jabn de un tipo y el pH de otro son iguales, y que el pH se tiene en cuenta para que no reseque las manos siendo lo ideal un pH neutro.Con la goma sinttica, hemos aprendido como se hace y de que est formada, fijndonos ms en sus propiedades, y los compuestos que la forman. Tambin hemos aprendido a trabajar con ms cuidado ya que las sustancias eran txicas y esto hacia la practica un tanto ms delicada y haba que poner ms cuidado a la hora de manipular las sustancias y trasladarlas.ANEXO:LA FUNCIN DE UN CATALIZADOR:Un catalizador es una sustancia qumica, simple o compuesta, que modifica la velocidad de una reaccin qumica, interviniendo en ella pero sin llegar a formar parte de los productos resultantes de la misma. El catalizador se combina con uno de los reactivos formando un compuesto intermedio que reacciona con el otro ms fcilmente. Sin embargo, el catalizador no influye en el equilibrio de la reaccin, porque la descomposicin de los productos en los reactivos es acelerada en un grado similar.Existen ciertas sustancias llamadas promotoras, que no tienen capacidad cataltica en s, pero aumentan la eficacia de los catalizadores.Los materiales que reducen la eficacia de un catalizador se denominan venenos.

La reaccin tpica es:CIDOS GRASOS + SOLUCIN ALCALINA = JABN + GLICERINA

As es comoal mezclar los cidos grasos(principales componentes de las grasas animales y de los aceites vegetales)con una solucin alcalina(hecha a partir de una mezcla de agua y un lcali, como por ejemplo la sosa),se obtiene el jabn(que ser realmente suave, porque adems el otro subproducto que se obtiene de esta reaccin es la glicerina).

Ellcalies imprescindible para que se produzca esa reaccin, pero hay que tener en cuenta que por s solo es unelemento custico muy peligroso, cuyo manejo implica tomar una serie de precauciones muy importantes para manipularlo con seguridad. Los lcalis ms utilizados en la fabricacin del jabn son la sosa (hidrxido sdico, NaOH) y la potasa (hidrxido potsico, KOH). Por eso, es necesario tener mucha experiencia y unos conocimientos muy amplios sobre los lcalis y sus reacciones qumicas, para proceder a realizar una saponificacin que ofrezca totales garantas de que el producto final obtenido no entrae riesgo alguno para la piel.

Esto no significa que la saponificacin sea un proceso terriblemente peligroso, sino ms bien muydelicado de realizar: As, por ejemplo, si en la reaccin anterior hay un exceso de sosa, el producto resultante ser una masa custica inservible; mientras que si por el contrario, la cantidad de sosa es insuficiente, el producto resultante ser una mezcla grumosa de aceites, que en nada se parecer tampoco al jabn. Es por eso que para realizar un buen jabn, perfectamente saponificado, y con unas excelentes cualidades limpiadoras y emolientes, aparte de una gran experiencia y conocimientos de la saponificacin, se necesita conocer tambin unaserie de tablas con parmetros y proporciones muy concretas de cada uno de los elementos que constituyen la reaccin, as como su correcta formulacin.El conjunto de dichas tablas imprescindibles para la elaborar cualquier tipo de jabn, es lo que se conoce comotablas de saponificacin:

0,134g Aceite de oliva 0,190g Aceite de coco0,141g Aceite de palma 0,134g Aceite de girasol0,128g Aceite de ricino 0,136g Aceite de almendras0,133g Aceite de aguacate 0,135g Aceite de soja0,136g Aceite de maz 0,133g Aceite de ssamo0,069g Aceite de joroba 0,156g Aceite de palmiste0,132g Aceite de germen de trigo 0,069g Cera de abeja0,137g Manteca de cacao 0,128g Manteca de karit

Forma de Uso:Para sabercunta sosa se necesita para saponificar una cantidad de una grasa concreta, slo hay que multiplicar dicha cantidad por el valor correspondiente que aparece en la tabla. Por ejemplo, para saponificar totalmente 100g de aceite de oliva (en la tabla su parmetro es de 0,134) basta multiplicar 100 x 0,134 = 13,4g de sosa necesitaremos.En el caso de que vayamos a hacer un jabn con diferentes aceites, habra que buscar la cantidad necesaria de sosa para cada tipo de aceite concreto, y luego sumarlas todas. Tambin por eso, en las recetas de jabn, si queremos sustituir un aceite por otro, tambin habr que ajustar la cantidad de sosa necesaria.