Porque los jabones limpian
Estamos en contacto con este producto químico todos los días en nuestras actividades ordinarias, y basta con saber que se utiliza para la limpieza, que suele tener un olor agradable y que sus formas pueden variar. Sin embargo, tenemos poca información sobre su composición química. Este artículo analiza cómo, a lo largo de la historia, el papel del jabón ha sido importante en el desarrollo de nuevas tecnologías derivadas de las necesidades globales de la sociedad. El impacto de la demanda de este producto puede verse en los métodos de fabricación. La química de este producto responde a varias preguntas: ¿Cómo funciona el jabón? ¿Por qué hace burbujas? ¿Por qué se limpia? ¿De dónde viene? ¿Por qué tiene diferentes formas? ¿Son lo mismo el jabón y el detergente?
Amoladora
Todo comienza con grasas animales o aceites vegetales que se convierten en jabones. No es magia: se llama química e implica una reacción muy sencilla llamada saponificación (WADE, 2004). El jabón contiene sales sódicas o potásicas de ácidos grasos, producto de la mezcla de un cuerpo graso (triglicéridos con una base, que puede ser hidróxido de sodio o de potasio).
Esquema de la reacción de saponificación para la fabricación de jabón.
Figura 1 Esquema de la reacción de saponificación en la fabricación de jabón.
¿Cómo funciona el jabón?
Al igual que una pila con polos positivos y negativos, una molécula de jabón también tiene dos extremos con afinidades diferentes.
La figura 2 muestra una molécula de jabón. En rojo, la cabeza cargada es afín al agua porque tienen polaridades similares. La cadena azul, llamada lipofílica, es susceptible a la grasa y no transmite agua (CLAYDEN, 2005). Debido a esta estructura, el jabón tiene una doble afinidad por la polaridad de otras moléculas y puede orientarse según su entorno.
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Figura 2: Una molécula de jabón, la cabeza roja cargada interactúa con el agua mientras que la cadena azul sin carga se mezcla con las grasas o los aceites.
Alguna vez hemos oído la frase: "Tú y yo somos como el agua y el aceite, nunca podremos estar juntos". Palabras muy fuertes. La persona que utiliza esta frase probablemente no está familiarizada con la química del jabón, que puede reducir la tensión superficial y crear así un efecto emulsionante muy similar al de la mezcla.
En el agua, el jabón forma de 100 a 200 micelas, es decir, compuestos o grupos de moléculas que dirigen sus cabezas cargadas hacia la superficie del agregado molecular mientras las cadenas alifáticas permanecen en el centro. Una micela es una molécula energéticamente estable porque los grupos cargados están conectados por enlaces de hidrógeno de baja energía a las moléculas de agua circundantes, mientras que los grupos grasos están orientados hacia el interior de la micela e interactúan con otros grupos con propiedades similares.
Los jabones limpian debido a las diferentes afinidades de los extremos de sus moléculas. La suciedad aceitosa no se puede eliminar fácilmente sólo con agua, que la repele, porque es insoluble en agua. El jabón, sin embargo, tiene una larga cadena alifática o de hidrocarburos sin carga que interactúa con la grasa, disolviéndola mientras la región cargada se dirige hacia el exterior para formar gotas. Cuando la superficie de una gota de grasa está cubierta por muchas moléculas de jabón, se forma una micela con una pequeña gota de grasa en el centro. Esta gota de grasa se dispersa fácilmente en el agua porque está cubierta por las cabezas cargadas o aniones carboxilato del jabón, como se ve en la figura 3. La mezcla resultante de dos fases insolubles (agua y grasa), con una fase dispersa en la otra en forma de pequeñas gotas, se llama emulsión. Por lo tanto, se dice que la grasa ha sido emulsionada por la solución jabonosa. Así, en el proceso de lavado con jabón, la grasa se elimina junto con el agua de lavado.
