Saponificación.

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Saponificación.

  1. 1. UNIVERSIDAD NACIONAL DEL SANTA FACULTAD DE INGENIERIA E.A.P AGROINDUSTRIAL SAPONIFICACIONCURSO : QUIMICA ORGANICAGRUPO : “B”DOCENTE : ROGER ARMANDO ROMERO U.INTEGRANTES : VEGA VIERA JHONAS ABNER.CICLO: “II” NUEVO CHIMBOTE - PERÚ
  2. 2. UNIVERSIDAD NACIONAL DEL SANTAFACULTAD DE INGENIERÍA AGROINDUSTRIAL 1. OXIDACIÓN DEL JABÓN A PARTIR DE GRASA. NaOH 0.5M. 10ml AGREGAR. [Alrededor de 1cc. De sebo en un vaso de 100ml]. Glicol. 5ml añadir. [Alrededor de 1cc. De sebo en un vaso de 100ml]. [En una llama baja, agitar Hiervase. permanentemente y cuidadosamente]. Hiervase. [Hasta completar la reacción de saponificación]. Agua. 10ml Añadir. [Primeramente dejar de calentar la mescla, agitar bien]. NaCL. 5g Añadir. [Agitar bien]. Enfriar.
  3. 3. UNIVERSIDAD NACIONAL DEL SANTAFACULTAD DE INGENIERÍA AGROINDUSTRIAL 2. OBTENCIÓN DEL JABÓN A PARTIR DE ACEITE VEGETAL. Aceite. 25ml Agregar. [En un matraz Erlenmeyer de 200ml]. Etanol. 20ml Añadir. [Agitar bien]. NaOH al 20%. 25ml Añadir. Calentar. [Con agitación Aproximadamente 30 minutos]. Calentar. [Agitar cuidadosamente para evitar la aparición de espuma]. Enfriar. NaCl 100ml Añadir. [Cuando ya esté fría, agitar bien]. Filtrar. [Por sucesión y lavar con 25ml de agua helada, manteniendo la sucesión]. Observar. [Pesamos el jabón obtenido].
  4. 4. UNIVERSIDAD NACIONAL DEL SANTAFACULTAD DE INGENIERÍA AGROINDUSTRIAL 1. ENSAYOS CON EL JABÓN OBTENIDO. 1.2 Punto a. Jabón. 1g Preparar. [En 100ml de agua destilada caliente]. HCL diluido. 4-5g [En 10ml de la solución de jabón, luego añadir. enfriar]. NaOH diluido. Añadir. [Probar si hace espumas]. Anotar. 1.2 Punto b. Jabón. 1g Preparar. [En 100ml de agua destilada caliente]. Jabón. 5ml añadir. Agua dura (grifo). 5ml Añadir. [Probar si hace espumas]. Anotar.
  5. 5. UNIVERSIDAD NACIONAL DEL SANTAFACULTAD DE INGENIERÍA AGROINDUSTRIAL I. INTRODUCCIÓNEn el campo de la Ingeniería Agroindustrial, el saber como reconocercualitativamente los lípidos es de importancia; ya que el reconocerlos es básicopara desarrollar análisis en grasas y aceites.En este informe de laboratorio está contenido todo lo referente a este tema;marco teórico, descripción de La prática, conclusiones. II. OBJETIVOS a) Identificar los componentes o reactivos que hacen que los jabones sean duros o blandos. b) Reconocer que los jabones y detergentes pueden ser de tipo artificial o sintético. c) Reconocer y relacionar los diferentes tipos de esencias que se pueden encontrar en el reino vegetal. d) Poder interpretar la importancia de las relaciones de saponificación para la obtención de jabones y detergentes e) Identificar las diferentes etapas para producir los diversos tipos de jabones. f) Obtener jabón a partir de aceites y grasas. g) Diferenciar los jabones obtenidos con hidróxidos alcalinos. III. MARCO TEÓRICOLos lípidos son moléculas consti tuidas por C, H y en menor proporción, Oxigeno; ta mbiénpueden tener en su estructura P y N. Son hidrófobos (insolubles en agua y en otrosdisolventes polares), sin embargo, son solubles en solventes apolares como acetona, éter,benceno, etc. FUNCIONES DE LOS LIPIDOS: * Reserva de energía * Aislantes térmicos * Protección * Estructural
  6. 6. UNIVERSIDAD NACIONAL DEL SANTAFACULTAD DE INGENIERÍA AGROINDUSTRIALLos lípidos más abundantes son los que posen ácidos grasos, es decir, los lípidossaponificables. De ellos los triglicéridos (grasas y aceites) son los máscaracterísticos. En los triglicéridos una molécula de glicerina se encuentraesterificada por tres moléculas de ácidos grasos. La reacción de formación será lasiguiente: ÉSTER AGUA GLICERINA (Alcohol) + 3 ACIDOS GRASOS (Triglicérido) +La característica común a todos los lípidos es que son insolubles en agua y solublesen disolventes orgánicos como la gasolina, benceno, xilol, cloroformo.Cuando se mezcla agua y aceite y se agita la mezcla se forma una emulsióntransitoria. Esto significa que si se deja la ―mezcla‖ reposar unos instantes, lasgotas de aceite, de menor densidad, suben y se unen entre sí, formándose doscapas, la superior de aceite y la inferior de agua comprobándose su insolubilidad enagua.En cuanto a su tinción, los lípidos se colorean selectivamente de rojo -anaranjadocon el colorante Sudán III.Proceso de saponificación: O R1 COO Na O CH2O C R1 H2O CH2OH R2 C O CH + NaOH(ac) CH OH + R2 COO Na CH2O C R3 CH2OH R3 COO Na O Triglicérido Glicerina Jabón IV. METODOLOGÍA:El alumno tendrá que aplicar el método experimental para el desarrollo de estapráctica así como el método analítico para obtener los resultados citados.
  7. 7. UNIVERSIDAD NACIONAL DEL SANTAFACULTAD DE INGENIERÍA AGROINDUSTRIAL V. MATERIALES:-Material de vidrio Tubos de ensayo. Probeta de 25ml. Y pipeta de 10ml. 04 tubos de ensayo. Matraz Erlenmeyer de 200ml. Gradilla. Varillas de vidrio. Mechero de bunsen, rejilla de asbesto. Rejilla de asbesto por cocina. Vasos de precipitado de 100 – 250 ml. Pipetas. Embudo Buchner.-Reactivos Solución de NaOH 0.5M al 20%. Sebo de vacuno o lanar 30g. Aceite de vegetal (palma coco, linaza, pepita de algodón) 20-30g. Manteca de cerdo (aprox. 10g). Glicol (CH 2 OH-CH2 OH). NaCl (solución saturada). Etanol (30-50ml). Agua destilada. Fenolftaleína. Ácido clorhídrico diluido. VI. PROCEDIMIENTO EXPERIMENTAL: a) Obtención de jabón a partir de grasa. i. Colocar 25ml de aceite en un matraz Erlenmeyer de 200ml. Añadir 20ml de etanol. Etanol. Aceite vegetal
  8. 8. UNIVERSIDAD NACIONAL DEL SANTAFACULTAD DE INGENIERÍA AGROINDUSTRIAL Observamos q el etanol y el aceite se separan en dos capas ii. Luego agitar bien y añadir 25ml de solución de NaOH al 20%, pasamos a calentar la mezcla con agitación continua hasta que adquiera consistencia pastosa. Aproximadamente 25 minutos. Solución de NaOH al 20% Incorporamos en la mezcla. Calentamos con una constante agitación.
  9. 9. UNIVERSIDAD NACIONAL DEL SANTAFACULTAD DE INGENIERÍA AGROINDUSTRIAL iii. Al comenzar a formarse el jabón, agitar cuidadosamente para evitar la aparición de espumas. La pasta es una mezcla de jabón y glicerol. Dejar enfriar la mezcla. iv. v. Ya cerca los 23 minutos empezó a Dentro de unos minutos empezó a hervir. tener una consistencia pastosa. vi. Cuando ya esté fría, añadir 100ml de solución saturada de NaCl y agitar bien. Los iones de Na + y Cl- separan el agua del jabón. 100ml NaCl. Incorporamos en la mezcla.vii. Luego filtramos el jabón por sucesión y lavar con 25ml de agua helada, manteniendo la succión. Equipo de filtrado por succión.
  10. 10. UNIVERSIDAD NACIONAL DEL SANTAFACULTAD DE INGENIERÍA AGROINDUSTRIAL Obtuvimos 94.5 gramos. b) Ensayos con el jabón obtenido. i. Preparamos una solución de 1g de jabón en 100ml de agua destilada caliente. 1 gramo de jabón obtenido. 100ml de agua destilada. Pasamos a calentar hasta Añadimos el jabón en agua. que se disuelva el jabón. a. Tomar 10ml de la solución de jabón y añadir 5 gotas de HCl diluido y enfriar. Probar si se hace espumas; añadir NaOH diluido y probar.
  11. 11. UNIVERSIDAD NACIONAL DEL SANTAFACULTAD DE INGENIERÍA AGROINDUSTRIAL 10ml de la solución de jabón. Llenamos en un tubo de ensayo. Enfriamos con agua del grifo y Añadimos 5 gotas de HCl. observamos la formación de espuma. ii. Mezclar 10ml de solución de jabón con igual volumen de agua dura y agitar bien. 10ml de la solución de jabón. 5 gotas de HCl.
  12. 12. UNIVERSIDAD NACIONAL DEL SANTAFACULTAD DE INGENIERÍA AGROINDUSTRIAL Cuando Añadimos NaOH podemos notar que hubo formación de espumas. iii. Mezclar 5ml de la solución de jabón con iguales volúmenes de agua dura y agitar bien. 5ml del agua dura (grifo). 5ml de la solución de jabón. Observamos una separación. Agitamos.En esta última prueba observamos la separación del agua y el jabón y se formaespumas.
  13. 13. UNIVERSIDAD NACIONAL DEL SANTAFACULTAD DE INGENIERÍA AGROINDUSTRIAL1. Hallamos el rendimiento de saponificación.Suponiendo que el aceite vegetal está compuesta principal mente por el triglicérido(triester) C3 H5 (C1 3 H27COO)3. + +La estequiometria de la saponificación con Hidróxido de potasio es:Según proporciones estequiometricas, 1 mol de triglicérido (aceite vegetal) que reaccionacon 3 moles de KOH produce un mol de glicerol y 3 moles de sal de ácido carboxílico. Triglicérido = 20 g (25ml). Hidróxido de sodio = 20 g (25ml). Sal de ácido (Jabón) = 44.5 g.Teóricamente, 20 g. de Triglicérido (aceite vegetal) deben producir 44.5 g. de Sal de ácido.Realizando las conversiones de valores másicos a molares de la grasa utilizada y el jabónproducido en la saponificación se tiene: Moles de grasa saponificada = 44.5 g/20 g/mol = 2.225moles Moles de jabón (teórico) = 2.0859 moles grasa* Moles de jabón producido (experimental ó real) = 46.3148 g./44.5 g./mol =1.04078 hallamos el rendimiento.El rendimiento de la saponificación basado en la cantidad de jabón producido se puedeexpresar como:
  14. 14. UNIVERSIDAD NACIONAL DEL SANTAFACULTAD DE INGENIERÍA AGROINDUSTRIAL2. Determinación del porcentaje de humedad del jabón:Una muestra de jabón producido en una duración de 20 minutos, resultando los siguientesvalores.Masa muestra de jabón húmedo = 44.5 g.Masa muestra de jabón seco = 21.69 g. VII. OBSERVACIONES Y DISCUSIONES ¤ Como una curiosidad, algunas décadas atrás muchas amas de casa usaban ceniza de madera en el lavado, esto porque se ha comprobado que las cenizas poseen álcali de sodio y potasio proporciones considerables. Antiguamente las amas de casa también usaban "jabón de pepita". Esto es el jabón producto de la rxn de álcali de sodio con los ácidos grasos de la pepa de algodón, dichos aceites tienen un color negro característico que lo trasmitían al jabón. Existen en el mercado, jabones para el consumo humano de diversas funciones. Ellos difieren en su estructura generalmente en el tipo de ácido graso y en la cantidad de este y de la sosa caustica (hidroxido de sodio). Hemos podido resumir y anotar del libro de Bailey algunos de ellos para este informe. a) Jabón de Castilla. Echo de aceite de oliva puro, por su suavidad, no irrita la piel. b) Jabón superengrasado. Para personas con piel muy seca. El Agente superengrasante es 1% de Ac. de lanolina, aceite de oliva o cacahuate por encima del promedio. c) Jabón para pieles grasas. Contrariamente se le añade un exceso de álcali, alrededor del 5% por encima del promedio. Con ello ejerce una mejor acción limpiadora, pero quema la piel. Se le añade así, alrededor del 5% también de carbonato sódico Na 2 CO3 , sal que como sabemos tiene la propiedad de actuar como amortiguarte del ph alcalino y von ello, evita la resequedad y la quemazón.
  15. 15. UNIVERSIDAD NACIONAL DEL SANTAFACULTAD DE INGENIERÍA AGROINDUSTRIAL d) Jabón desodorante. Se le llama así a los jabones con propiedades desinfectantes sin ser medicinales propiamente dicho. Ellos eliminan o detienen la procreación de microorganismos ¤ Al calentar la mezcla de aceite, agua, etanol y KOH en el mechero, se pudo observar que la mezcla cambia muchas veces de textura pasando de líquido a una textura esponjosa que se debe al exceso de temperatura que produce la espuma. A la mezcla se le agrega una disolución de cloruro de sodio, mientras se enfría la nueva mezcla se observa que el jabón comienza a precipitar, esto se debe a que la sal atrapo gran parte del agua presente en el experimento y se formó jabón sólido. Al final del experimento se comprobó la acción limpiadora del jabón, y se observó que al mezclar agua con aceite estas solo se separan, pero al mezclar el aceite con disolución de jabón se observó que el aceite desapareció por completo, esto permite concluir que la acción limpiadora del jabón en efectiva. La acción limpiadora del jabón se debe a que los extremos de su molécula son muy diferentes. Uno de los extremos de la molécula es iónico, por tanto hidrófilo y tiende a disolverse en el agua. La otra parte es la cadena de hidrocarburo no polar, por tanto lipófila o afín a la grasa y tiende a disolverse en ella. Una vez solubilizadas en agua, la grasa y la mugre pueden eliminarse. agua gota de grasa = RCOO (molécula de jabón) O C O Na parte lipófila parte hidrófila Molécula del jabón
  16. 16. UNIVERSIDAD NACIONAL DEL SANTAFACULTAD DE INGENIERÍA AGROINDUSTRIALQuezada (2007). La saponificación es la formación de jabón por medio de lahidrólisis alcalina de una grasa. En la saponificación, los ácidos grasos se separande la molécula a la que están esterificados (sea esta un glicerol o una esfingosina),y se forman sus sales respectivas, según se muestra en la siguiente reacción:Las sales de los ácidos grasos pueden ser de sodio o de potasio, dependiendo de siel álcali utilizado fue KOH o NaOH, y se caracterizan por tener una parte polar yuna parte no polar.Cualquier lípido que contenga es su molécula por lo menos un ácido graso, como losglicerofosfolípidos, esfingolípidos, ceras y triglicéridos, puede saponificarse.Los jabones, al ser moléculas anfipáticas, poseen una acción emulsificante, en ellase genera su acción limpiadora.Galema (2009). El alcalino es la molécula que libera los iones que reaccionan conlas cadenas de los triglicéridos para formar el jabón. Dos alcalinos son los máscomunes: la soissa cáustica (NaOH) que libera el ión sodio (Na+), y la Potasacáustica (KOH) que libera el ión potasio (K+). La reacción de saponificación sepuede expresar como:
  17. 17. UNIVERSIDAD NACIONAL DEL SANTAFACULTAD DE INGENIERÍA AGROINDUSTRIALEl ión del alcalino (Na+) provoca la separación de los pacidos grasos unidos alglicerol. De esta manera los ácidos grasos libres recién creados se unen al sodioformando la molécula del jabón.Bailey (1999). Los malos jabones: El componente principal de un jabón es el sebo,que a la larga es un elemento orgánico de fácil descomposición. Para que el sebo seconvierta en jabón es necesario cocinarlo en una sustancia llamada lejía. La lejía esuna solución salina o alcalina (por ejemplo la Soda Cáustica). Todo este proceso sedenomina SAPONIFICACION.Si el jabón queda con exceso de Soda Cáustica producirá enrojecimiento de lasmanos y de la piel de quien lo usa. Además puede producirle grietas y muchapicazón.Si, por el contrario, le falta Soda Cáustica (sosa), el sebo o grasa no se alcanza asaponificar, es decir a convertirse totalmente en jabón. El resultado natural seráque a los pocos días el jabón empiece a expedir un olor nauseabundo, por la grasaque se está descomponiendo. Esto hace imposible el uso de ese jabón.
  18. 18. UNIVERSIDAD NACIONAL DEL SANTAFACULTAD DE INGENIERÍA AGROINDUSTRIALSi no se emplea un aceite puro la formación de jabón demorará mucho más tiempode lo habitual, y este no será de la consistencia indicada, poco a poco se hará másacuoso, no es el óptimo. VIII. CUESTIONARIO: a) Definir: grasa, aceite, glicerina, Ester, lejía. Aguas duras. o Grasa: Las grasas, ta mbién llamadas lípidos, conjunta mente con los carbohidratos representan la mayor fuente de energía para el organi smo. o Aceite: El aceite es un compuesto orgánico obtenido a partir de semillas u otras partes de las plantas en cuyos tejidos se acumula como fuente de energía. Algunos no son aptos para consumo humano, como el de ricino o algodón. Como todas las grasas está constituido por glicerina y tres ácidos grasos. o Glicerina: La glicerina es un líquido espeso, neutro, de sabor dulce, que al enfriarse se vuelve gela tinoso al tac to y a la vista, y que tiene un punto de ebullición alto. La glicerina puede ser disuel ta en agua o alcohol, pero no en aceites. Por otro lado, muchos produc tos se disolverán en glicerina más fácilmente de lo que lo hacen en agua o alcohol, por lo que es, ta mbién, un buen disolvente. La glicerina es ta mbién al ta mente " hidroscópica", lo que significa que absorbe el agua del aire. Por ejemplo: si deja s una botella de glicerina pura expuesta al aire en tu cocina, tomará humedad del aire y se convertirá, con el ti empo, en un 80% de glicerina y un 20% de agua. o Ester: Los esteres son compuestos orgánicos deri vados de ácidos orgánicos o inorgánicos oxigenados en los cuales uno o más protones son susti tuidos por grupos orgánicos alquilo (simbolizados por R). En los ésteres má s comunes el ácido en cuestión es un ácido carboxílico. Por ejemplo, si el
  19. 19. UNIVERSIDAD NACIONAL DEL SANTAFACULTAD DE INGENIERÍA AGROINDUSTRIAL ácido es el ácido acético, el éster es denominado como aceta to. Los ésteres ta mbién se pued en formar con ácidos inorgánicos, como el ácido carbónico (origina ésteres carbónicos), el ácido fosfórico (ésteres fosfóricos) o el ácido sulfúrico. Por ejemplo, el sulfato de dimetilo es un éste, a veces llamado "éster di metílico del ácido sulfúrico".Éster (éster de ácido Éster carbónico (éster Éster fosfórico (triéster Éster sulfúrico (diéstercarboxílico) de ácido carbónico) de ácido fosfórico) de ácido sulfúrico) o Lejía: La lejía (en algunos países d e La tinoa mérica - cloro) es un compuesto químico para la limpieza y desinfección de superficies, cuyo ingrediente ac tivo, el hipoclorito de sodio, tiene la fórmula quí mica NaClO. Es a mplia mente utilizado como agente blanqueador y tiene una acción bactericida excelente. Disuelve la ma teria orgánica. Ta mbién se reac tiva con ba se de a moníaco componentes. Anteriormente, tuvo va rios destinos, principalmente calefacción de grasas para producir jabón, ha sido susti tuido por produc tos industriales, tales como hidróxido de sodio, el carbonato de sodio y bicarbonato de sodio. o Aguas duras: En química, el agua calcárea o agua dura —por contraposición al agua blanda— es aquella que contiene un al to ni vel de minerales, en particular sales de magnesio y calcio. A veces se da como lími te para denominar a un agua como dura una dureza superior a 120 mg CaCO3 /L. El agua dura puede volver a ser blanda, con el agregado de carbona to de sodio o potasio, para precipi tarlo como sales d e carbona tos, o por medio de interca mbio iónico con salmuera en presencia de zeolita o resinas sintéticas. b) Enunciar y describir las principales clases de jabones. c) Explicar el mecanismo de reacción limpiadora de los jabones. ¿en que se diferencia un jabón de un detergente? IX. CONCLUSIONES: Las conclusiones a las que hemos llegado tras la realización de la práctica son que los jabones se forman mediante una reacción denominada
  20. 20. UNIVERSIDAD NACIONAL DEL SANTAFACULTAD DE INGENIERÍA AGROINDUSTRIAL ―saponificación‖. Esta reacción consiste en una hidrólisis en medio básica 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. Se cumplió el objetivo antes propuesto, de producir jabón a través de aceite vegetal y una base fuerte (KOH). La saponificación es una reacción utilizada con fines industriales especialmente para la fabricación de jabones, los cuales cumplen una función muy importante en la vida diaria de los seres humanos. La importancia del jabón en la vida se debe a su acción limpiadora, y además en el experimento se pudo comprobar su eficacia para eliminar grasas. La saponificación es el procedimiento químico e industrial para la fabricación de jabones. Un jabón es la mezcla de un álcali de Sodio o de Potasio con ácidos grasos. Del procedimiento anterior obtenemos lo que se denomina jabón crudo y se purifica el exceso de álcali y el glicerol residual hirviendo la mezcla con soluciones de Cloruro de Sodio concentradas, donde precipitan las sales de carboxilo de sodio. El jabón se seca y se moldea para venta comercial y uso doméstico. Este es el jabón básico. Expone Alton E. Bailey, en su libro "Aceites y grasas Industriales", el jabón puro o de caldera se compone de un 65% de jabón propiamente dicho, es decir, las sales de carboxilo de sodio, con un 35% de agua y trazas de glicerol, sal, etc. Este es el producto a partir del cual se forman escamas, barras,
  21. 21. UNIVERSIDAD NACIONAL DEL SANTAFACULTAD DE INGENIERÍA AGROINDUSTRIAL "perlas" y polvos comerciales, con o sin secado, mecanización que puede comprender compresión, deodorización, etc o adición de ingredientes. X. BIBLIOGRAFÍA. o http://www.mundodescargas.com/apuntes- trabajos/quimica_t/decargar_elaboracion-de-jabon.pdf o http://es.wikipedia.org/wiki/Saponificaci%C3%B3n o Antón E. Bailey. Aceites y grasas industriales. Editorial Reverté. España. 1999. o R.S. Kirk, R. Sawyer& H. Egan. Composición y análisis de alimentos. Segunda Edición. Editorial Continental. México. 1996. o Silvia Quezada Mora. Manual de experimentos para bioquímica. Segunda Edición. Editorial Universidad Estatal a Distancia. México. 2007. o http://www.uniquindio.edu.com o DOMINGUEZ, Xorge A. "Quimica Organica Experimental" MC. MURRY, Jhon. pg: 1055 - 1061. o BAILEY, Alton E. "Aceites y grasas Industriales" Ed. Reverte, Bs. As., 1944. pg: 296-300, 650-652. "Quimica Organica" Grupo Editorial Iberoamericana, Barcelona o INTERNATIONAL CRITICAL TABLES PHYSICS, CHEMISTRY AND TECHNOLOGY. Volumen V. Edward W. Washburn. Mc. Graw Hill 1929 o PERRY’S CHEMICAL ENGINEERS HANDBOOK. Sevent Edition. R. H. Perry, D.W. Green. 1997

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