UNIVERSIDAD CENTRAL DEL ECUADORFACULTAD DE INGENIERÍA QUÍMICACARRERA DE INGENIERÍA QUÍMICA

QUIMÍCA ORGÁNICA 3

TRABAJO AUTÓNOMO

TEMA:

ELABORACIÓN DE LAVA PLATOS EN CREMA ESENCIA AVAINILLA

PROFESOR: Dr. Ulrich Stain

AYUDANTE: María José Muñoz

SEMESTRE: TERCERO “A”

INTEGRANTES:

Arciniega NathaliaCórdova AlejandroHerrera JonathanLlumiquinga JoselynRivera AbigailOyarvide RenatoTorres Tamara

Quito – Ecuador

PERÍDO ABRIL/SEPTIEMBRE

RESUMEN

En la realización del proyecto se elaboró untipo de jabón en crema que se lo utilizapara el lavado de platos y utensilios decocina.

Para lo cual se procedió a la adquisición delos reactivos necesarios y los materialesutilizados en la experiencia.

El proceso fue relativamente sencillo ya quelos materiales y los procedimientos a seguirse realizaron de manera ordenada sinpresentarse ninguna dificultad en surealización, y la mayor parte ellos seefectuaron con las medidas de precaución quese deben de tomar.

Concluyendo que el proceso para laelaboración de jabón en crema es asequible,y se puede agregar más ingredientes paraaumentar la calidad del producto en aroma,color, textura según los requerimientos deusuario en su uso cotidiano.

DESCRIPTORES: JABÓN_CREMA/ SAPONIFICACIÓN/TENSIÓN_SUPERFICIAL /EMULSIONANTES.

ABSTRACT

In the proyect was developed one type ofsoap used for washing dishes kitchenwaretough guy.

Which proceeded with the acquisition of thenecessary reagents and materials used inexperience.

Process was relatively easy because thematerials and the procedures were perfomedin an orderly manner without anydifficulties arise in its implementationmost of them were made with the precautionsthat should be taken.

Concluding, the process for making hard soapis easy and youn can add more ingredients,to give scent, color, for daily use.

KEY WORDS: HARD SOAP/ SAPONIFICATION/ SURFACETENSION/ EMULSIFYING/

CONTENIDOPág.

CARÁTULA iRESUMEN iiABSTRACT iiiCONTENIDO iv

1. OBJETIVOS 52. MARCO TEÓRICO 5

2.1Tensoactivos 52.2 Clasificación de tensoactivos 52.3 Lavaplatos de crema 72.4 Características del producto 82.5 Publicidad 8

3. PARTE EXPERIMENTAL 93.1 Materiales y Equipos 93.2 Sustancias y Reactivos 93.3 Procedimiento 93.4 Diagrama del Flujo 103.5 Observaciones 10

4. DATOS EXPERIMENTALES 115. CÁLCULOS 12

5.1 Rendimiento del producto obtenido 125.2 Número de unidades producidas 125.3 Costo unitario del producto 12

6. RESULTADOS 137. DISCUSIÓN 138. CONCLUSIONES 149. RECOMENDACIONES 1410. REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS 14

10.1 Citas bibliográficas 1410.2 Bibliografía 15

11. ANEXOS 1511.1 Diagrama del Equipo 1511.2 Procedimiento 15

1. OBJETIVOS

1.1. Elaborar un jabón tipo lava para platos deconsistencia dura.

1.2. Comprobar las propiedades de los agentestensoactivos y reconocer su función.

1.3. Aplicar nuestros conocimientos en la elaboraciónde un producto útil de uso diario como la cremalavaplatos.

1.4. Obtener conocimientos acerca del uso industrial dealgunos compuestos químicos.

2. MARCO TEÓRICO

2.1. Tensoactivos

“Los tensoactivos o tensoactivos (también llamadossurfactantes) son sustancias que influyen por mediode la tensión superficial en la superficie decontacto entre dos fases (ejemplo, dos líquidosinsolubles uno en otro). El término surfactante es unanglicismo, tomado de la palabra surfactant, que a suvez es un término que proviene de "Surface activeagent" (agente activo de superficie).

Cuando se utilizan en la tecnología doméstica sedenominan como emulsionantes; esto es, sustancias quepermiten conseguir o mantener una emulsión. Enfunción de su mayor o menor dispersión en agua, y sumayor o menor estabilización de las micelas ocoloides, los tensoactivos se emplean comoemulsionantes, humectantes, detergentes osolubilizantes.

Entre los tensoactivos se encuentran las sustanciassintéticas que se utilizan regularmente en el lavado,entre las que se incluyen productos como detergentespara lavar la ropa, lavavajillas, productos paraeliminar el polvo de superficies, gel de ducha y

champús. Fueron desarrollados en la primera mitad delsiglo XX, y han suplantado ampliamente al jabóntradicional. Hoy día también se producen tensoactivosa partir de fuentes naturales por extracción, siendoalgunos ampliamente aceptados en cosmética natural ybiológica (poliglucósidos).”(1)

2.2. Clasificación de tensoactivos

“Las propiedades de los tensoactivos se obtienen através de su estructura molecular. Los tensoactivosse componen de una parte hidrófoba o hidrófuga y unresto hidrófilo, o soluble en agua. Se dice que sonmoléculas anfifílicas. Al contacto con el agua lasmoléculas individuales se orientan de tal modo que laparte hidrofóbica sobresale del nivel del agua,encarándose al aire, mientras tanto la partehidrofílica se queda sumergida.

Otro fenómeno es que las moléculas anfifílicas sealinean de tal manera que las partes hidrofílicasquedan de un lado y las partes hidrofóbicas del otrolado, por lo que empiezan a formar burbujas, laspartes hidrófobas quedan en el centro, y los restossolubles en agua quedan entonces en la periferiadisueltos en el agua. Estas estructuras se denominanmicelas.

La clasificación se fundamenta en el poder dedisociación del tensoactivo en presencia de unelectrolito y de sus propiedades fisicoquímicas.Pueden ser: iónicos o no-iónicos; y dentro de losiónicos según la carga que posea la parte quepresenta la actividad de superficie serán: aniónicos,catiónicos y anfóteros.

Los iónicos, con fuerte afinidad por el agua,motivada por su atracción electrostática hacia losdipolos del agua, pueden arrastrar consigo a las

soluciones de cadenas de hidrocarburos, por ejemploel ácido pálmico, prácticamente no ionizable esinsoluble, mientras que el palmitato sódico essoluble completamente ionizado.

Tensoactivos aniónicos

Entre todos los tensoactivos o surfactantes, losaniónicos son los que más se producen a escalaindustrial en cuanto a volumen. En cuanto arelación efectividad/precio son los mejores engeneral.

Tensoactivos Catódicos

Por definición, la parte hidrofílica de estostensoactivos posee una carga positiva. Estostensoactivos suelen tener una alta adherencia endiferentes sustratos y una alta "persistencia" enesa adhesión. Un hecho experimental que caracterizaa estos compuestos es que cambia las propiedadessuperficiales y convierte una superficiehidrofílica en hidrofóbica y viceversa. Las aminasde cadena larga y sus sales, tanto aminascuaternarias como imidazolinas, tienen propiedadesbactericidas y pueden matar diferentesmicroorganismos o al menos retrasar su crecimiento.

Tensoactivos no iónico

Por definición, los tensoactivos no iónicos sontensoactivos que no contienen grupos funcionalesdisociables (ionizables) y, por lo tanto, no sedisocian en el agua en iones. Como todotensoactivo, se compone de una parte no-polar y unaparte polar. Como una parte no polar esprincipalmente una cadena alifática (de entre C12-C18), aunque hay tensoactivos no iónicos noalifáticos. Los grupos polares suelen ser un grupoalcohol o éter.

Tensoactivos anfóteros

Por definición, son tensoactivos que poseen tantoun grupo catiónico como un grupo aniónico. El usodel término anfótero lo hace más restrictivo: Lacarga de la molécula debe cambiar con el pH,mostrando una estructura zwitteriónica a un pHintermedio (punto isoeléctrico).”(2)

2.3. Lavavajilla en crema

“Los jabones duros se realizan con sosa o sales desodio, mientras que los blandos con potasa o sales depotasio. Una molécula de jabón tiene un extremo polaro iónico, mientras que el resto de la molécula es nopolar; la cadena hidrocarbonada de doce a dieciochoátomos de carbono. El grupo polar tiende a hacer eljabón soluble en agua (hidrófilo) mientras que laporción no polar (hidrocarburo) tiende a hacerlosoluble en grasas (hidrófobo o lipófilo).”(3)

Características

Detergente en crema para el lavado manual devajilla, cristalería y trastes. De espuma abundantey alto poder desengrasante, sin ser agresivo a lapiel de fácil enjuague y de rápido escurrimientodel agua de la vajilla permitiendo un rápido secadode la misma.

Modo de Uso

Humedezca una esponja, úntela de crema y exprima laesponja hasta que salga abundante espuma, lave conla espuma su vajilla o cristalería, enjuáguela ydéjela escurrir sin secar.

Conservación y almacenamiento

Mantener en un lugar fresco y seco. Vence 24 mesesdespués de su elaboración.

Especificaciones Técnicas”(4)

Tabla 2.3-1Especificaciones técnicas

FUENTE:http://www.jaboneriawilson.com/index.php/es/mercados-internacionales/fichas-tecnicas

2.4. Características del Producto

Se deben buscar formas más eficientes de comercializarel producto y métodos para aumentar su rentabilidad. Elenvase es otro punto a tener en cuenta, un cambio en elenvase puede ayudar a rejuvenecer el producto.

La empresa LAVAMÁS S.A. ha decidido comercializar unnuevo producto de consistencia dura a base de polvo parahornear.

Características FísicasOrganolépticas: Olor: vainilla profundo y agradableColor: Amarillo intensoEstado: Sólido y soluble

Características Químicas

Los compuestos encontrados en nuestro jabón para platosayudan a limpiar, abrillantar, proteger y aromatizarsuperficies de cerámica, vidrio y porcelana utilizadosen los platos.

2.5. Publicidad

El jabón para platos se venderá de la siguiente manera:

- Envase de vidrio de 200g. - Este producto deberá ser almacenado en un ambiente

limpio, seco y ventilado, protegido de la luz solar.- En un lugar a temperatura estándar y en buenas

condiciones de almacenamiento.- Además el envase debe de estar: Etiquetado/rotulado y

de material reciclable.

Figura 2.1-3 Logo del Empaque

3. PARTE EXPERIMENTAL

3.1. Materiales y Equipos

3.1.1. Olla3.1.2. Agitador

JABÓN PARA PLATOS

Dimensiones: (Ancho x alto) 8cmx6cm

Material: Sólido y soluble para limpiar platos

Olor: vainilla

Capacidad: 200g

3.1.3. Envases plásticos3.1.4. Probeta Ap±1ml Rango: 10ml3.1.5. Balanza3.1.6. Cocina

3.2. Sustancias y Reactivos

3.2.1. Glicerina C3H8O3(l)

3.2.2. Carbonato de Calcio CaCO3(s)

3.2.3. Bicarbonato de Sodio NaHCO3(s)

3.2.4. Metasilicato de Sodio Na2SiO3(s)

3.2.5. Nonilfenol (tensoactivo) C15H24O(l)

3.2.6. Silicato de sodio neutroNa2SiO3(s) 

3.2.7. Esencia de vainilla3.2.8. Colorante amarillo

3.3. Procedimiento

3.3.1. Incorporar el tensoactivo en la olla colocar afuego lento.

3.3.2. Añadir el bicarbonato de sodio lentamenterevolviendo constantemente.

3.3.3. Remover hasta que disuelva completamente yretirar la olla del fuego.

3.3.4. Agregar el carbonato de calcio, que es uncomponente abrasivo.

3.3.5. Hacer lo propio con el metasilicato,que servirá para absorber la humedad delproducto.

3.3.6. Incorporar la esencia de vainilla sin dejar deremover.

3.3.7. Agregar el colorante amarillo disueltopreviamente en otro recipiente conuna mínima cantidad de agua.

3.3.8. Añadir la glicerina, que actúa comosuavizante.

3.3.9. Incorporar el silicato, elemento que seencargar de endurecer el producto

3.3.10.Verter en los envases adecuados. Dejar caer elenvase sobre la mesa para compactar el producto.

3.3.11.Cerrar de manera hermética

3.4. Diagrama de Flujo

Figura 3.4-1. Diagrama de Flujo

a) b) c)

3.5. Observaciones

REACTOR MEZCLADOR RECOLECTOR

Carbonato de calcioMetasilicato Silicato GlicerinaColorantePerfume

TensoactivoSal soda

Lavaplatos en crema

𝚫=80ºCt agitación: constante

𝚫=27ºCt agitación: constante t endurecer= 40

min

Tabla 3.5-1

Observaciones

Proceso

Observación

a) Se observó una mezcla rápida y fácil entre eltensoactivo y la sal de soda gracias a laagitación constante y el calentamiento.

b) Se observó que al añadir carbonato de calcio,la solución se hizo un más espesa.

Después de mezclar todo se observó una pastaespesa homogénea coloreada amarillacompletamente con agradable aroma a vainilla.

Se observó que es poco agresivo para la piel,debido a la utilización de glicerina comoaditivo protector.

c) Se observó que el silicato de sodio aumento laviscosidad mejorando su apariencia generandouna sensación de mayor calidad.

Se debió agitar en cada paso porque si lodejamos para el final se deberá remover por untiempo considerable debido a que la pasta en laparte inferior era muy espesa y no se mezclabacon facilidad.

4. DATOS EXPERIMENTALES

Tabla 4-1

Cantidad de los reactivos utilizados

REACTIVO CANTIDADGlicerina 41gTensoactivo 166 gEsencia de Vainilla

5 ml

Silicato de Sodio 166 gBicarbonato de Sodio

166 g

Metasilicato de Sodio

300g

Colorante Amarillo

6 g

Carbonato de Calcio

790 g

Tabla 4-2

Datos adicionales

REQUISITOS DESCRIPCIÓNpH 8,2

Color AmarilloIntenso

Temperatura 22 ªCPresión 542 mmHg

Tabla 4-3

Requisitos INEN del detergente en barra

Fuente:https://law.resource.org/pub/ec/ibr/ec.nte.0843.1996.pdf

5. CÁLCULOS

5.1. Rendimiento del producto obtenido

%R=masafinal

masainicial∗100

%R=11501450

∗100

Rendimiento=80%

5.2. Número de unidades obtenidas

¿Unidades=masaproductofinal

masaproductoenenvase

¿Unidades=1150g200g

¿Unidades=6

5.3. Costo del producto unitario

Costodelproductounitario=costodelproductototalunidadesproducidas

Costoproductounitario=17,096

$Productounitario=2,85

6. RESULTADOS

Tabla 6-1

Costos de Producción

CANTIDAD DESCRIPCION

P.UNITARIO

P.TOTAL

41 g GLICERINA99.5% USP (COLOMBIANA) 0,02 0,09

166 gNONIL FENOL 10 MOLES GRADO TECNICO (TENSOACTIVO) 0,15 0,93

5 ml FRAGANCIA DE VAINILLA 0,02 0,126 g AMARILLO N 5 COLORANTE ALIMENTICIO 0,02 0,10300 g METASILICATO DE SODIO 0,05 0,33790 g CARBONATO DE CALCIO 0,22 1,306 unidades ENVASE DE VIDRIO

0,99 5,94

230 g POLVO DE HORNEAR 0,38 2,296 unidades IMPRESIONES

0,50 3,00

MANO DE OBRA 0,50 3,00TOTAL 2,85 17,09

Tabla 6-2

Resultados del producto final

Datos específicos ResultadosRendimiento 80%Unidades obtenidas

6 unidades

Valor del $2,85

producto unitario

7. DISCUSIÓN

En la elaboración de jabón para platos, se nos presentó uninconveniente al necesitar carbonato de sodio, pues estereactivo es controlado por el CONSEP por lo que nos resultódifícil obtenerlo; sin embargo al sustituir este reactivo conbicarbonato de sodio no se generó ningún problema, pues alrealizar el lavado del plato de prueba se logró eliminar lagrasa que contenía mediante el uso de nuestro jabón deplatos.

Un proceso que requirió una temperatura de 80 °C en elreactor y de 27° C en el mezclador, constante agitación paraobtener una mezcla homogénea entre los distintos componentesdeseados en nuestro jabón de platos, el tiempo para lograr lasolidificación de nuestro jabón de platos fue de 40 min.Además añadimos un colorante que nos dio un color amarillo yesencia para un olor agradable, todo esto con el fin deobtener un producto con características agradables para elusuario; el pH que se obtuvo en nuestra mezcla tuvo un valorde 8.2. Finalmente se obtuvo un jabón de platos de buenacalidad con excelentes características.

8. CONCLUSIONES

8.1 Se concluyó que nuestro producto es alcalino debido asu pH de 8,2 tanto un producto ácido como alcalino puedeser perjudicial para la salud en nuestro caso el pHalcalino por encima de 8 inactivaría los conservantes,lo que provocaría una desestabilización y contaminaciónde la fórmula.

8.2 Se concluyó que el producto es eficaz como limpiadorse lo utilizó en casa y se determinó que tiene un altopoder de arrastre de suciedad además es poco agresivo

para la piel, debido a la utilización de glicerina comoaditivo protector.

8.3 Se concluyó que el lavavajillas en crema casera se debemanufacturar ya que su elaboración es sencilla yeconómica, también su fórmula permite una manipulaciónsegura, es un producto viscoso de alta calidad solubleen agua y muy estable.

8.4 Se concluyó que la producción de lava de platos encrema es poco conveniente ya que el costo unitario es2,85 ctvs los 200g relativamente igual los costos delmercado como LAVA que esta por 3,25 ctvs los 250g,empresas que se dedican a la elaboración de esteproducto tienen ganancias significativas.

9. RECOMENDACIONES

9.1 Se recomienda que se haga este tipo de proyectoscon mayor cantidad de reactivos y materiales en ellaboratorio, ya que muchos de ellos están dañados yesto hace que la probabilidad de obtener el productodeseado no sea alta.

9.2 Se recomienda que se haga regularmente unmantenimiento en algunos equipos de laboratorio con lafinalidad de que estén en perfecto estado y así poderutilizarlos constantemente y sin riesgos.

9.3 Se recomienda que al momento de elaborar el jabónpara platos sustituirlo por el polvo de hornear en vezdel carbonato de sodio ya que este compuesto solo sepuede comprar con permiso del CONSEP además estasustancia es dañina.

9.4 Realizar este tipo de proyectos dos veces porsemestre ya que es una manera efectiva de aplicarnuestros conocimientos y ponerlos en práctica.

10. REFERENCIAS BIBLIOGRAFICAS

10.1 Citas bibliográficas

(1) http://es.wikipedia.org/wiki/Tensoactivo#Clasificaci.C3.B3n_de_los_tensoactivos

(2) IBID(1)(3) http://www.inti.gob.ar/atp/pdf/

cuadernilloDetergente.pdf(4) http://www.jaboneriawilson.com/index.php/es/

mercados-internacionales/fichas-tecnicas

10.2 Bibliografía

10.2.1 es.wikipedia.org

10.2.2 www.inti.gob.ar

10.2.3 www.jaboneriawilson.com

10.2.4 prezi.com/ig-fu7qfiqdh/elaboracion-de-crema-

lavaplatos/

10.2.5webdelprofesor.ula.ve/ingenieria/marquezronald/

wpcontent/uploads/PROYECTO-DETERMER.pdf

11. ANEXOS

11.1 Diagrama del Equipo. (Ver Anexo 1)

11.2 Procedimiento. (Ver Anexo 2)