La saponificación es una reacción química muy utilizada en la fabricación de jabón y productos detergentes. Hoy te contaremos qué es la saponificación y las etapas que lo componen.
¿Qué es la saponificación?
También conocida como hidrólisis de éster en un medio básico, la saponificación es una catálisis básica entre aceites y grasas en la que se obtiene la reacción de un elemento graso con una base o solución alcalina en presencia de agua, con el fin de generar sales sódicas y potásicas derivadas del ácido graso, dando como resultado jabón y glicerina.
Los jabones son sales sódicas derivadas de ácidos grasos. Todas las sustancias que contienen ácidos grasos en su estructura molecular son susceptibles de saponificación y se denominan lípidos saponificables. Algunos son de origen natural, y los que encontramos en mayor abundancia en la naturaleza son las grasas neutras o glicéridos.
Esta reacción química se usa como parámetro de medición de la composición y calidad de los ácidos grasos que se encuentran en los aceites y grasas de origen animal o vegetal; este análisis se denomina índice de saponificación y permite calcular el peso molecular promedio de todos los ácidos grasos presentes. Asimismo, este parámetro se usa para determinar el porcentaje de materias insaponificables, es decir, sustancias que no contienen ácidos grasos.
Proceso de saponificación
Existen varios procesos de saponificación; el más común consiste en hervir los ácidos grasos en calderas grandes, añadir lentamente hidróxido de sodio (NaOH) y agitar continuamente hasta que la mezcla se ponga pastosa. La reacción que se obtiene de este proceso es una sal de sodio y glicerina como subproducto. Las grasas reaccionan con una base fuerte para producir escamas de jabón y glicerina.
Breve historia de la saponificación
Los seres humanos hemos usado jabón desde la prehistoria. Se sabe que desde antes de la Era Cristiana ya se usaban grandes cantidades de jabón en Roma, tradición que sobrevivió durante la Edad Media en Italia, Francia e Inglaterra hasta el siglo XVIII cuando comenzaron a fabricarse jabones con lejía de carbonato potásico a partir de cenizas de madera, y al añadir cal liberaban la potasa cáustica necesaria para la saponificación.
Este descubrimiento impulsó a la industria del jabón, con lo que su uso se popularizó aún más. En la actualidad existen diversos métodos de saponificación continua para crear reacciones para hacer más eficiente el proceso de fabricación de jabón.
Fases de la saponificación
El mecanismo de reacción de saponificación se presenta en tres fases:
- Adición nucleófila de un ion OH- al éster.
- Eliminación del grupo alcoholatado. En esta fase, en la reacción se puede completar la reacción formando un ácido carboxílico débil, una base fuerte (como soda cáustica escamas) y un ion alcoholato, generando una reacción ácido-base que culmina con la conversión del ácido carboxílico en un ion carboxilato.
- Reacción del ácido carboxílico con ion alcoholato.
Las grasas y los aceites se componen por triglicéridos, los cuales se descomponen en ácidos grasos y glicerol para realizar la saponificación al entrar en contacto por agua. La desintegración de un triglicérido en componentes básicos es conocida como hidrólisis o esterificación.
Durante la saponificación, el hidróxido de sodio llega a los rincones del recipiente que lo contiene por el agua, de modo que se produce la hidrólisis del éster; en este proceso, los iones de NaOH atacan al átomo de carbono que está en el extremo carboxilo del enlace, de modo que lo liberan del triglicérido. Cuando se separan los ácidos grasos, reaccionan con el ion de sodio para formar la sal conocida como jabón, y los tres iones de hidróxido reaccionan con el glicerol y forman la glicerina.
Saponificación para fabricar jabones
La fabricación de jabones consta las siguientes fases:
- Los ácidos grasos se funden en calderas de forma cilíndrica y fondo cónico.
- Se agrega una solución concentrada de un hidróxido fuerte.
- Se mezcla la masa y se agita mediante vapor inyectado en el seno del fluido.
- Después de unas horas se forma el jabón.
- Se agrega una solución concentrada de cloruro de sodio (sal común) para separar el jabón de la glicerina formada y del exceso de hidróxido de sodio.
- El jabón se acumula en forma de grumos y sube a la superficie ya que tiene menor densidad y, tras varias horas, se extrae por la parte inferior la mezcla de glicerol y agua salada.
- Al jabón formado en la caldera se le vuelve a agregar cloruro de sodio para lograr la saponificación completa. Se calienta de nuevo y, al enfriarse, se vuelven a separar las dos capas de jabón y glicerina.
- El jabón se amasa para lograr una textura homogénea y sin gránulos, además se añade a la pasta otras sustancias como colorantes, resinas y perfumes. Posteriormente la mezcla se vierte en moldes para que tome la forma final y se reduzca su humedad hasta el 20%.
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