Jabones y Detergentes II

DETERGENTES
Los detergentes son sales orgánicas sulfonadas de sodio. Los más comunes son:

R- O -SO3Na R - C6H12 - SO3Na
Alquilsulfato de sodio Alquilbencenosulfonato de sodio

Si el grupo hidrocarbonato (R-) es lineal, el detergente es biodegradable y si es ramificado es no biodegradable.

Los Alquilbencenosulfonatos de sodio son los más utilizados como agente de limpieza; uno de los detergentes más comunes es el 4-dodecilbencenosulfonato de sodio. Para preparar este detergente, se trata el dodecilbenceno con ácido sulfúrico para formar un ácido posteriormente se neutraliza con NaOH.

H2SO4

CH3 – (CH2)10 – CH2- C6H11 ------------>

NaOH

CH3 – (CH2)10 – CH2 - C6H11 - SO3 – Na+

Dodecilbenceno 4 --> Dodecilbencenosulfonato de sodio

El producto de esta reacción se mezcla con sustancias que dan cuerpo, tales como el silicato de sodio y luego se seca por aspersión para obtener un polvo suave y fluido. Los detergentes comerciales actuales contienen muchos aditivos que sirven para mejorar sus propiedades, así por ejemplo:

· Tripolifosfato de sodio (Na5P3O11) para eliminar los iones Mg2+ y Ca2+ de las aguas duras.
Emulsificantes, como la carboxicelulosa.
· Blanqueadores, como el hipoclorito de sodio, NaClO3, o hipoclorito de calcio, Ca(ClO)2 para abrillantar la ropa.
· Inhibidores de la corrosión como el silicato de sodio, Na2SiO3, para proteger las máquinas de lavar.
· Los detergentes sintéticos al igual que los jabones tiene dos extremos (polar y apolar), el extremo alquilbencénico es apolar (hidrofóbico) por lo que es atraído hacia la grasa aceite de la suciedad mientras que el extremo sulfonato aniónico (SO3 – Na+) es polar por ello es atraído por el agua. Los detergentes al interactuar con el agua forman sales solubles del calcio y magnesio, por lo tanto siguen formando espuma, esto hace que los detergentes sean más eficaces que los jabones en el agua dura.

EJEMPLO ILUSTRATIVO: interacción del detergente con la suciedad

La suciedad procede de diferentes fuentes, pero la mayor parte proviene de nuestro cuerpo. Más del 60% de la suciedad que se genera en los hogares ha estado en contacto directo con el cuerpo.Cada día una persona genera más de mil millones de escamas de piel, alrededor de medio litro de sudor y varias docenas de gramos de "sebo", una mezcla de triglicéridos, ácidos grasos, ésteres y colesterol. La microflora de la piel humana (hasta 1,5 millones de bacterias viven en 1cm cuadrado) se alimenta de esta suciedad orgánica y produce compuestos adicionales que con frecuencia despiden un fuerte olor. Eliminar toda esa suciedad en un único ciclo de lavado sigue siendo un reto para los fabricantes de detergentes y de lavadoras.

Los detergentes modernos también son mezclas complejas de sustancias químicas DISOLVENTES, muchas de las cuales han sido diseñadas específicamente para combatir determinados tipos de manchas.

PARTICULARIDADES DE LOS DETERGENTES:

Los detergentes se diferencian de los jabones porque estos no se precipitan en forma de espuma de agua dura (los jabones precipitan en agua dura o rica en calcio debido a las propiedades del carboxilato) debido a las sales de sodio de los ácidos sulfónicos, es por eso que:

Nivel de ácidez:

Ácido Sulfónico >> Ácido carboxílico

Las sales de ácido sulfónico no se protonan, incluso en agua de lavado fuertemente ácida. Las sales de calcio, magnesio y hierro de los ácidos sulfónicos son solubles en agua, por lo que los sulfonatos se pueden utilizar en agua dura sin formar precipitados.

El detergente posee los siguientes disolventes en mayor proporción (más del 90%):

- Tripolifosfato de sodio.
- Dodecilbenceno sulfonato de sodio.
- Cloruro de benzalconio.

A continuación mostraremos las moléculas de SEBO (COLOR ROJO) interactuando con las moléculas de DETERGENTE (COLOR NEGRO) y nos damos cuenta que las interracciones son buena debido a que las zonas apolares de las moléculas de detergente están totalmente aptas para lidiar con las zonas apolares del SEBO, y también vemos que las zonas polares de las moléculas de detergente pueden formar puente de hidrógeno con el agua, con la particularidad que no precipita en forma de espuma de agua dura ya que su grupo SULFONATO es más ácido que el grupo CARBOXILATO, que se encuentra en los jabones:

Y para que no piensen que es floro, estos compuesto del detergente los saqué de la envoltura de el detergente de mi casa, adjuntaré la foto para que lo vean:

Entonces el disolvente (detergente) se eligió en base a lo siguiente:

- Disminuye la tensión superficial en la solución, debido a que el puente de hidrógeno que forma la zona polar SULFONATO es muy fuerte y rompe la película que se forma en la superficie.

- No precipita en forma de espuma dura debido a que el ion sulfonato es RECONTRA ÁCIDO y sus sales no protonan.

- El cloruro de benzalconio no es tóxico y es biodegradable.

- El trifosfato de sodio puede forma un iones complejos con el calcio al interactuar con el agua dura.

Entonces vemos que los disolventes del detergente no están ahí por gusto sino que los utilizan de acuerdo al tipo de uso que se le quiera dar, y en este caso es para quitar manchas.