Por qué sucede esto? Los misterios del jabón

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Por qué sucede esto? Los misterios del jabón

Mensaje por Arantxa.Mar » 29 Mar 2022 13:02

No es una pregunta específica de un caso concreto, sino la expresión genérica de las muchas ocasiones que nos hemos sorprendido con hechos inesperados. El foro está plagado de entradas con preguntas como ¿esto es normal?, ¿a alguien más le ha pasado?, ¿qué he hecho mal? Ya se trate de una crema enmohecida o desfasada; de un jabón quebradizo, de otro que rezuma aceite en el molde, o que al cortarlo nos aparece una caverna de sosa dentro; sea una manteca enranciada, un oleato en el que pusimos planta fresca y ahora ha fermentado, o un jabón de glicerina que está húmedo aunque lo hemos secado hace dos horas... acabamos preguntando ¿por qué ocurre esto?

No trataré de explicar estas cuestiones, ni otras similares, porque carezco de conocimientos suficientes, y porque preguntas muy sencillas a veces requieren respuestas sumamente complejas (cuando las respuestas son más simples que las preguntas, todo se comprende más fácilmente, pero no es lo habitual). Yo apenas soy capaz de entender alguno de estos problemas que cito, aunque a veces haya dado indicaciones para evitarlos, o apuntado posibles soluciones. Esto puede parecer contradictorio, pero no es incompatible: en ocasiones resulta más fácil hacer algo, o solucionarlo, que explicar por qué sucede.

Por ejemplo, hago jabón desde hace tiempo mezclando aceites y lejía de sosa, pero no sé cómo partiendo de ingredientes líquidos, al día siguiente obtengo un bloque sólido y duro. Tampoco me resulta sencillo explicar por qué agregando un poco de lecitina de girasol a un vaso de agua con aceite se forma una mezcla estable, cuando son dos sustancias inmiscibles entre sí. Claro, que al decirlo así se ha simplificado toda la técnica para conseguirlo, mencionando solo sus ingredientes, y omitiendo pasos intermedios del proceso, fundamentales para que se produzcan las reacciones. Así, en este último caso, es necesario aplicar la temperatura del baño maría a la mezcla, y batirla enérgicamente para lograr la emulsión.

En el tema Problema de sosa de mala calidad sobre un jabón de limpieza con SE -25%, que estaba como un flan después de tres días, se decía que, aparte de la sosa en mal estado o un error en el peso, había otras causas posibles para que continuase blando, como un un batido insuficiente o bajas temperaturas. Quise experimentar la veracidad de estas opiniones para aprender de ellas, y al hacer la prueba, con sosa en exceso y de buena calidad -que en condiciones normales da jabones duros en solo unas horas-, pude comprobar que con la lejía y los aceites a 3°C, si solo remueves un poco y no bates la mezcla, te pasas una semana entera sin que se forme jabón sólido en la cubeta. Con ello aprendí que en la ecuación de saponificación faltan los parámetros de temperatura y batido.

En el experimento del Jabón anhidro se destacaba la importancia del agua para que se forme jabón, aunque el paso de disolver la sosa en agua tampoco aparece en el concepto genérico de saponificación, y eso que la concentración de la lejía suele ser un quebradero de cabeza habitual del foro. Así que la cantidad de agua es otra variable que falta de nuestra ecuación (simplificada) más común: grasas + álcali  -->  jabón + glicerina.

Aunque tengamos dudas de cómo o por qué son las cosas más comunes, si todo sale bien, no hace falta detallar nada, ya que todo parece obvio, damos por sentado que se han seguido los pasos correctos, y decimos que "lo hemos hecho como siempre", de una forma tan habitual que no hay que decir más. Pero cuando surge el desacierto y nos encontramos ante cualquier cosa que nos hace exclamar "por qué ocurre esto?!" es necesario repasar desde el principio el "¿cómo lo he hecho?" al que está ligada la primera pregunta, y describirlo a l@s demás, o no será posible opinar sobre la causa de la desventura. Igual que en las novelas y películas policíacas el misterio solo se desvela cuando se cuentan los detalles.
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Re: Por qué sucede esto? Los misterios del jabón

Mensaje por Arantxa.Mar » 31 Mar 2022 13:26

"...hago jabón [...] mezclando aceites y lejía de sosa, pero no sé cómo partiendo de ingredientes líquidos, al día siguiente obtengo un bloque sólido y duro."

Destaco este párrafo de la lectura anterior para incidir en lo sorprendente de esta transformación.

Desde pequeñ@s vemos los cambios de estado de la materia como algo simple y cotidiano. Nos lo enseñan con el ejemplo del agua, que la podemos ver en la naturaleza en sus tres estados, sólido, líquido y gaseoso, incluso al mismo tiempo. Los cambios de uno a otro estado son tan comunes que están en nuestro entorno a diario, por ejemplo, al derretirse la parafina de una vela junto a la llama, en el vaho condensado en el espejo del baño después de una ducha, o al congelar el caldo que nos ha sobrado de la cena.

Luego aprendemos que a estas tres formas principales de presentarse la misma sustancia como sólido, líquido o gaseoso, se les llama estados de agregación de la materia; que no varían sus propiedades químicas por cambiar de una a otra forma, pero que sus propiedades físicas dependen del estado en que se encuentren. Las diferencias más significativas serían que en estado gaseoso no tiene un volumen definido y se puede comprimir, si está líquido fluye y adopta la forma del recipiente que lo contiene, y en estado sólido tiene una forma concreta con una estructura ordenada y regular. Además nos enseñan que el paso de una a otra forma, los cambios de estado, implican ganancia o pérdida de energía.

Por experiencia sabemos que un pedazo de cera de abejas se funde aplicándole calor, que se solidifica en cuanto enfría, y que el límite entre ambos estados lo marca su punto de fusión, en torno a los 65°C. Esto es lo que hacemos, por ejemplo, en los jabones de glicerina de fundir y verter; partimos de un bloque sólido a temperatura ambiente, que fundimos aplicando calor, le ponemos colorantes o aditivos, moldeamos y dejamos enfriar, con lo que vuelve a estar sólido a temperatura ambiente.

Pero en el proceso de jabón en frío, en el que no intervienen fuentes de calor externas, podemos trabajar con los aceites y la lejía líquidos, a temperatura ambiente (lo cual va muy bien cuando queremos hacer técnicas con colores), y acabar el proceso horas después, también a temperatura ambiente, pero con un jabón sólido y duro, listo para cortar con cuchillo. ¿Qué ha pasado entre medias, si no hemos aplicado a la mezcla ni frío ni calor?

La explicación, claro está, es que se ha producido una reacción química, una transformación de los compuestos  originales en un producto final distinto, el jabón, mediante la saponificación de las grasas por el álcali, con desprendimiento de calor, que intentaremos conservar, abrigando el bloque con una toalla para que su enfriamiento sea lento y gradual.

Pero no me siento tan segura de poder explicar cómo en esta transformación, donde se rompen los triglicéridos de las grasas combinándose con las moléculas de sosa, los líquidos se vuelven sólidos.
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Re: Por qué sucede esto? Los misterios del jabón

Mensaje por mendru » 31 Mar 2022 13:36

Sin ser experto en la materia, te diría que la cuestión que lanzas en la última frase está explicada en tu párrafo anterior. Al transformarse los ingredientes en compuestos, son otra cosa (sales). Y, como tal, tienen un punto de fusión diferente.
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Re: Por qué sucede esto? Los misterios del jabón

Mensaje por Corazon Verde » 02 Abr 2022 11:27

@Arantxa.Mar todo lo que has planteado es super interesante! Pero que maravilla leerte..! Que bien que escribes!! Perdona si mi respuesta nada tiene que ver con todo lo expuesto, pues poco puedo aportar yo... Pero no puedo reprimirme de transmitirte el placer que ha sido leerte! Gracias y felicidades!
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Re: Por qué sucede esto? Los misterios del jabón

Mensaje por Arantxa.Mar » 02 Abr 2022 15:53

Muchas gracias a vosotr@s, que habéis aguantado el tocho que escribo :D :lol: .

Sí, bueno, yo tampoco soy experta. Con este hilo sólo estaba haciendo una reflexión en voz alta sobre algunos hechos admirables que nos ocurren en la cosmética artesanal, que no son tal misterio, como dice el título, pues pueden explicase mediante algunos conocimientos elementales de física o química.

Con todo, por hacer un apunte más sobre este asunto de la saponificación, es cierto que los ácidos grasos y el álcali reaccionan para dar un compuesto diferente, el jabón, que es una sal. Pero siendo sales todos ellos, ¡qué diferentes pueden ser los jabones usando las mismas grasas y distintos álcalis!

Si tomamos, por ejemplo, la fórmula "Pleno al 50" que viene pregrabada de muestra en la calculadora, de la que resulta un jabón duro de sosa NaOH, pero cambiamos el álcali a potasa KOH, los pronósticos de dureza y secado caen de 50 a 36, y la solubilidad se dispara a 70, porque el jabón que logramos no es sólido, sino en pasta.
Si se saponifican las mismas grasas con hidróxido de cal CaOH, lo que obtendremos es un jabón cálcico, una pasta arenosa semisólida, fácil de disgregar en gránulos. Aunque se llamen jabones, no los utilizamos en cosmética, porque estos de calcio no sirven para lavarse, ya que son poco solubles, sino que se elaboran como rumen (alimento de engorde para el ganado), por su alto contenido graso.

Las diferencias entre ellos se deben al extremo del hidróxido -OH empleado: sodio Na --> jabón sólido; potasio K --> jabón en pasta; calcio Ca --> pasta granulosa, respectivamente.

No tengo idea de si los demás álcalis, como el hidróxido cuproso CuOH, el hidróxido de magnesio Mg(OH)2 u otros, también saponifican las grasas, supongo que sí, ni qué jabones dan, pero aventuro que serán bien distintos a los tres anteriores.

Por tanto, en estos supuestos el "misterio" se reduce a experimentar que tipo de jabón saldría en cada caso. ;)
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Re: Por qué sucede esto? Los misterios del jabón

Mensaje por lolalapiconera » 02 Abr 2022 18:17

Hasta donde yo sé, sólo saponifican grasas formando jabones solubles que sirvan para la limpieza los hidróxidos y carbonatos sódicos y potásicos. Los carbonatos necesitan además de algún compuesto capaz de hidrolizar las grasas (es decir, de separar la glicerina de los ácidos grasos), tradicionalmente se usó la cal viva. La parte que reacciona no es el grupo hidroxilo (-OH) sino el sodio y el potasio, que son metales alcalinos.

Se puede hacer jabón con otros metales alcalinos y alcalinotérreos pero sus características y usos son diferentes: los de litio se utilizan como espesantes para grasas, tienen un punto de fusión elevado, y apenas son solubles en agua (ya ves que entre los jabones de sosa y potasa también hay diferencias en cuanto a la solubilidad). Los cálcicos no emulsionan con el agua. Los de aluminio tienen el aspecto de un gel y sí emulsionan con el agua pero no limpian, se usan (poco) para evitar la oxidación de otros metales. Los de magnesio se usan como lubricantes, antiapelmazantes, aglutinante en cápsulas y comprimidos, los de cobre como lubricantes y para proteger de la oxidación...

En química una "pequeña" diferencia en la fórmula hace una gran diferencia en el producto. Esto quizá lo veas más claro con otras sales: no tienen las mismas características ni sirven para lo mismo el cloruro sódico (NaCl) y el cianuro sódico (NaCN). O incluso en los ácidos grasos las diferencias sutiles cambian bastante el resultado, la única diferencia entre el ácido oleico (C18H34O2) y el ácido esteárico (C18H36O2) es que el primero tiene un doble enlace, y sin embargo tienen un aspecto y un comportamiento muy distintos.
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Re: Por qué sucede esto? Los misterios del jabón

Mensaje por Arantxa.Mar » 09 Abr 2022 12:24

No sé gran cosa de química, apenas algunas nociones elementales que me llegan para entender esto último que apuntas: la "pequeña diferencia" de un par de letras entre las fórmulas del HCl y del NaCl, se traduce en dos compuestos tan distintos como el ácido clorhídrico y la sal común.

Este es un caso fácil de ver. Sin embargo hay otros que son más confusos, o no resulta tan evidente entender las diferencias. Pongo por ejemplo el ácido esteárico que mencionabas al final de tu entrada anterior. En el foro hay numerosos hilos referidos a la conveniencia de emplearlo en cremas y jabones, a cómo acelera la traza, y a desastres con su uso. En alguno de esos hilos se plantean dudas sobre si es lo mismo el ácido esteárico que la estearina, ya que los proveedores venden el mismo producto bajo las dos denominaciones.

La duda, razonable, la resolvió xiangzao de forma concluyente en el hilo Base de glicerina , afirmando:
xiangzao escribió: 24 Feb 2009 16:27...me gustaría aclarar que el ácido esteárico NO es lo mismo que la estearina. El ácido esteárico es un ácido graso y la estearina es el triglicérido de dicho ácido graso.
El hilo es memorable, entre otras cosas, porque en él se veía en detalle el bote que sujeta Mendru en la imagen de su avatar, donde bajo el título "Ácido esteárico en escamas" figura escrito centrado "estearina", y más abajo "Ác. Palmítico + Esteárico: > 90%", lo cual crea cierta confusión.

A pesar de la aclaración de xiangzao, hay una cuestión un poco difusa. Los ácidos grasos están bien definidos por su número de átomos de carbono, que pueden tener toda la cadena saturada de átomos de hidrógeno, o existir uno o varios dobles enlaces, en cuyo caso son insaturados. Todo ello les da aspecto, comportamiento y propiedades muy distintas, como bien apuntabas más arriba poniendo el ejemplo de los ácidos oleico y esteárico.

Los triglicéridos están compuestos por una molécula de glicerol con tres ramas, en cada una de las cuales se asocia un ácido graso, que puede ser el mismo en las tres ramas, sólo en dos de ellas, o ser diferente en cada una. Así que los trigliceridos son mucho más numerosos que los ácidos grasos por las múltiples combinaciones posibles. Copio de Wikipedia que "Los más sencillos son aquellos que tienen los tres ácidos grasos iguales; su nombre indica el ácido graso: estearina (o triestearina) derivada del á. esteárico, palmitina (o tripalmitina) derivada del á. palmítico, etc. Estos compuestos se pueden obtener en tres formas cristalinas (polimorfos): α, β y β', las tres formas que difieren en sus puntos de fusión." En otro lado Wikipedia explica que se funden a 54 (forma α), 65 y 72,5 °C (forma β).

No sé si se comercializa también como estearina cuando en el triglicérido hay, además de esteárico, otro u otros ácidos grasos, p.ej. palmítico, como parecen indicar las fichas técnicas de los proveedores (y el bote de Mendru) :lol: .

Estos puntos de fusión son moderados, si tenemos en cuenta el problema que se presentaba en el hilo Duda ácido estearico , en el que dos usuari@s contaban haber desistido de fundir un producto comercial etiquetado como ácido esteárico, del que no se llegó a saber qué era. Viendo este caso, creo que nuevamente se puede hablar de "misterios del jabón". :?
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Re: Por qué sucede esto? Los misterios del jabón

Mensaje por lolalapiconera » 10 Abr 2022 10:04

No sé si he entendido bien la cuestión, pero en el caso del ácido esteárico efectivamente algunos proveedores confunden productos. Una vez le pedí aclaración a un proveedor que en la misma etiqueta indicaba "ácido esteárico" (cuya fórmula es C18H36O2) y "estearina" (cuya fórmula es C57H110O6) y me dijo que eran lo mismo, que era como decir José o Pepe :shock: . Lo mejor del caso es que en la etiqueta aparecía la fórmula C21H42O4, que corresponde al monoestearato de glicerol. Volví a comprarle supuestamente el mismo producto y en la etiqueta aparecía una fórmula distinta a la del etiquetado del primer pedido 🤯. Por esta razón es importante leer la ficha técnica del producto, y el problema está en que los proveedores minoristas de materia prima no te la suelen facilitar.

No tendría yo estos casos por misterios del jabón sino por ignorancia + mala praxis de los proveedores, que deberían etiquetar sus productos según las hojas técnicas de las que ellos sí se supone que disponen, y si no disponen de ellas están cometiendo una irregularidad, porque esto es algo que la ley especifica.
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Re: Por qué sucede esto? Los misterios del jabón

Mensaje por lolalapiconera » 10 Abr 2022 11:21

Supongo que gran parte de la confusión en el etiquetado del ácido esteárico viene de aquí: " estearina también se usa para referirse al componente sólido de un aceite o grasa que se puede separar en componentes que se derriten a temperaturas más altas (la estearina) y más bajas (la oleína). Este es el uso que se entiende en un ejemplo como la estearina de palma, que no es triestearina, sino un triglicérido saturado." (Wikipedia). El ácido esteárico sería un tipo de estearina según esta acepción.
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Re: Por qué sucede esto? Los misterios del jabón

Mensaje por Arantxa.Mar » 12 Abr 2022 14:10

Ya he dicho en algún otro sitio que
Arantxa.Mar escribió: 27 Ago 2021 22:47Hacer jabón no es ninguna ciencia, sino una artesanía, pero se fundamenta en la química, una rama del saber donde no caben los misterios.
Incluí la palabra "misterio" en el título para darle una cierta chispa al referirme a casos cuya explicación es dudosa, poco clara o incierta.

He ubicado el hilo en Tema libre, porque toca varios foros, y para que no interfiera en las búsquedas que se puedan hacer de los términos que aquí se repiten con frecuencia, evitando así confundir a cualquier usuari@ del foro.

En este último asunto de la estearina/esteárico, para empezar por algo claro, hay que recordar la cita de xiangzao, recogida más arriba, de que el ácido esteárico es una cosa y la estearina es otra. Aunque haya sinónimos, y la misma sustancia se nombre de tres o cuatro formas diferentes, la formulación y nomenclatura química no dan lugar a equívocos. Sin embargo, y eso es lo extraño de este caso concreto, en la práctica, no sé por qué razón, los ácidos palmítico y esteárico se comercializan juntos como una mezcla, indistintamente bajo el nombre de ácido esteárico o estearina.

Y no parece un embrollo exclusivo de tres o cuatro distribuidores chapuceros, sino que resulta fácil encontrarlo en cualquier ficha técnica, incluso de laboratorios consolidados, con décadas de experiencia, abultada facturación y amplia clientela, como el del bote de mendru, donde viene el producto mezclado.

En caso de duda, lo mejor es consultar el N° CAS, un sistema americano para identificar compuestos químicos, que asigna un número único para cada sustancia, con independencia de su nombre comercial; o su homólogo EINECS, el inventario europeo de sustancias químicas.
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