Universidad de el salvador
2015Universidad de El SalvadorFacultad de Ingeniera y
ArquitecturaEscuela de Ingeniera Qumica e Ingeniera de
AlimentosQumica Industrial - 115
PRACTICA DE LABORATORIO: ELABORACION DE DETERGENTE LIQUIDO
LAVAVAJILLASGrupo responsable: Brito, Jacobo; Rodrguez, Luis y
Sigenza, PedroOBJETIVO GENERALDesarrollar un proceso para la
elaboracin, obtencin y aplicacin de detergente lquido
lavavajillas.
MARCO TERICOEn general, el trmino "detergentes" se aplica a los
materiales y / o productos que permiten ofrecer las siguientes
funciones: 1. Promover la remocin de material de una superficie,
por ejemplo, manchas de una tela, restos de alimento de un plato,
entre otros; 2. Dispersar y estabilizar los materiales a granel en
una matriz, por ejemplo, la suspensin de gotas de aceite en una
fase mvil como el agua. La capacidad de un detergente para realizar
cualquiera de estas funciones depende de la composicin de su
formulacin, las condiciones de uso, la naturaleza de las
superficies a tratar, la naturaleza de la sustancia que desea
eliminar y/o dispersar, entre otros factores. En consecuencia, la
formulacin de detergentes es un proceso complejo impulsado por las
necesidades especficas del usuario final, el aspecto econmico, las
consideraciones ambientales y la disponibilidad de determinados
"activos" que puede proporcionar la funcionalidad requerida.
TIPOS DE DERTERGENTES Con mucho, los detergentes ms comunes y
conocidos son los utilizados en la limpieza del hogar y cuidado
personal. Estos productos se pueden agrupar en cuatro categoras
generales:
Detergentes para ropa y ayudantes de lavandera. Estos incluyen
detergentes en polvo, lquido, tabletas, gel, y en forma de barras,
as como una gran variedad de productos de especialidad como
pre-tratadores (como barras, geles, aerosoles), remojadores
(lquidos, polvos), y blanqueadores (lquidos, polvos). La mayora de
los detergentes de lavandera tpicos estn formulados para
proporcionar una limpieza general, que incluye la eliminacin de la
suciedad y las manchas, as como la capacidad para mantener la
blancura.
Productos lavavajillas. Estos incluyen detergentes para
lavavajillas o lavaplatos, tanto para lavadas a mano como
lavavajillas automticos y por lo general siempre se encuentran en
estado lquido, gel, o en crema. Los productos de lavaplatos estn
formulados para remover y suspender los restos de alimentos de una
gran variedad de superficies. Tambin debe generar espuma a largo
plazo, incluso con altas cantidades de suciedad, y deben adems ser
suaves para la piel. Los productos diseados para lavavajillas
automticos deben proporcionar la remocin de los restos de alimentos
y de la suspensin de los mismos, el control de la dureza del agua y
producir poca o ninguna espuma que de otra forma interferira con el
funcionamiento de la mquina.
Productos de limpieza. Debido a que ningn producto puede ofrecer
una gama de limpieza completa para todas las superficies
encontradas en el hogar, se tienen en la actualidad una amplia gama
de productos comercializados con usos especficos para el hogar.
Estos suelen ser formulados en forma lquida o en polvo, aunque los
productos de gel y crema estn tambin disponibles
Productos de limpieza personal. Estas incluyen productos para
las manos y cuerpo, as como champs, acondicionadores y cremas
dentales. Se comercializan principalmente en barra, gel y lquidos.
Una consideracin importante en la formulacin de estos productos es
la esttica de consumo deseado, tal como la espuma, sensacin en la
piel, olor, color, entre otras.
DETERGENTES LAVAVAJILLAS Los detergentes lavavajillas tienen
como propsito principal retirar la suciedad, principalmente
residuos de material de alimentacin, de las superficies de cocina,
incluyendo platos, ollas, sartenes, utensilios, y una amplia gama
de otros artculos. Los detergentes para lavavajillas se puede
remontar a los tiempos antiguos, sin embargo el detergente lquido
para lavaplatos a mano se desarroll en la dcada de 1940. El
lavaplatos mecnico fue inventado en el ao 1900, y esta mecanizacin
del proceso de lavado simplifica considerablemente el trabajo de
los consumidores. Sin embargo, incluso en el siglo XXI despus de
muchas innovaciones los sistemas electrnicos y de control de
lavavajillas automticos, todava no sustituyen completamente el
lavado manual. La eficiencia y la eficacia del proceso de lavado se
determinan por varios factores clave. En primer lugar, la eficacia
de los detergentes es crucial para el lavado. Estos detergentes son
generalmente diseados para facilitar la remocin de los restos de
alimentos y hacer el trabajo de lavado ms fcil y agradable para el
consumidor. En segundo lugar, la cantidad de la accin mecnica es
muy variable en el proceso de lavado. En algunos casos es difcil
eliminar la suciedad, por lo que los consumidores aplican en
general una gran cantidad de accin mecnica de lavado, a menudo con
la ayuda de un utensilio. Con el lavavajillas automtico, la
cantidad de la accin mecnica es en general mucho ms alto que en el
lavado manual. En tercer lugar, la remocin de la suciedad es
altamente influenciada por la temperatura de lavado. Para los
residuos grasosos, las altas temperaturas de lavado ayudan a
derretir las partculas de grasa, lo que facilita a eliminarlas con
las soluciones detergentes.
Los detergentes para lavavajillas automticos son generalmente
formulados cuidadosamente para trabajar con todos los factores o
variables clave en el proceso de lavado. Por ejemplo, dada la gran
cantidad de accin mecnica y las altas temperaturas de lavado
involucrados en el lavaplatos automtico, la composicin de este
detergente es muy diferente a la de un detergente para el lavado
manual.
QUMICA DEL LAVADO MANUAL En trminos simples, el lavado de platos
manual es un proceso en el que la suciedad es removida de la
superficie del plato o vajilla, a travs de varios mtodos de lavado
donde se combinan la accin mecnica de agitacin y / o lavado con una
accin qumica de limpieza que ofrecen los ingredientes del
detergente. La eficacia del proceso de lavado es el impacto de
cuatro parmetros fundamentales: el tipo de suciedad a remover, la
accin mecnica empleada, el tipo de superficies a lavar y la
composicin de detergente. En el caso de un consumidor tpico, los
principales tipos de slidos involucrados en lavado son de tipo
oleosos, incluyendo varios tipos de grasas de origen animal (por
ejemplo, pollo, cerdo, carne) y aceites vegetales, protenas,
carbohidratos entre otros. Los residuos aceitosos son casi
exclusivamente los triglicridos, que contienen principalmente
cadenas de C10-C18 alquilo saturados y no saturados de carbono.
Estos triglicridos son considerablemente ms polares y tienen mayor
peso molecular que los restos de hidrocarburos que se encuentran en
procesos de limpieza tales como el lavado de ropa. Como resultado,
la qumica de los lavavajillas presenta desafos nicos e interesantes
para los formuladores de productos y proveedores de materias
primas.
La accin mecnica es otro factor muy importante en el lavado a
mano. Un instrumento de lavado (por ejemplo, esponja) se utiliza a
menudo para ayudar al proceso. La accin mecnica sirve para dos
propsitos distintos. En primer lugar, ayuda a ablandar los slidos.
En segundo lugar ayuda a mezclar los ingredientes del detergente
junto con la suciedad, mejorando as la eficiencia de la
limpieza.
Los detergentes son generalmente diseados para aumentar la
eficiencia de las acciones mecnicas de los consumidores, en
esencia, los detergentes son formulados para que el consumidor al
momento de realizar el lavado disponga de un trabajo ms rpido, fcil
y agradable. El tipo de superficie a lavar tambin es una
consideracin clave para el lavado manual. Los materiales tpicos en
la cocina son los metales (aluminio, acero inoxidable, acero al
carbono, hierro fundido, entre otros), vidrio y cermica, y diversos
plsticos (polipropileno, tereftalato de polietileno [PET], etc.)
Estos materiales tienen una amplia gama de hidrofobia o hidrofilia.
Por ejemplo, las superficies de metal nuevo, vidrio y cermica
suelen ser hidroflico, mientras que las de artculos de plstico son
altamente hidrofbicas. Los residuos aceitosos son especialmente
difciles de limpiar en artculos de plstico, debido principalmente a
la unin estrecha de las grasas a las superficies hidrofbicas.
MECANISMOS DE LIMPIEZA DE LOS DETERGENTES LAVAVAJILLAS
a. Emulsificacin. Al igual que muchos otros detergentes, la
emulsificacin es el principal mecanismo de limpieza de restos de
grasa en el lavado manual. En este mecanismo, los tensioactivos
actan en la interfase agua-aceite, y reducen de esta forma la
tensin interfacial (IFT). Esto permite que las grasas formen una
emulsin de pequeas partculas en el agua de lavado. Estas partculas
de emulsin son