Detergente Ecologico 2a1q3f

DETERGENTE ECOLOGICO QUIMICA ORGANICA JUNEIDY ESCOBAR, DANIXA GARCIA, JEISON RAMOS Docente: ANDREA MORENO RIOS – MARZO 2016, Universidad de la Costa, CUC.

OBJETIVO GENERAL  Fabricar detergente biodegradable con el uso de ingredientes naturales. OBJETIVOS ESPECÍFICOS  usar disolventes con un bajo impacto ambiental y que provengan de recursos renovables.  Fortalecer la conciencia ambiental con el uso de productos biodegradables. PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA En la actualidad, debido a la gran utilidad de detergentes, tanto en las industrias como en los hogares, hacen de estos productos una fuente muy importante de contaminación para el agua. Los detergentes contienen compuestos químicos muy dañinos, como el caso de los fosfatos, que por lo tanto no deberían estar presentes en los mismos. Estos productos ocasionan graves daños al medio ambiente y a la salud de las personas. La fabricación del detergente biodegradable sugiere ser menos toxica, reduciendo en lo posible el uso de sustancias auxiliares y desarrollando un producto natural que no será un tipo de contaminante para el medio ambiente. RESUMEN: Este proyecto se centra en la necesidad de fabricar productos que sean amigables con el medio ambiente. La formulación de nuevas alternativas naturales en el uso y la fabricación de detergentes con menor impacto ambiental contribuyen a fortalecer una conciencia ambiental que ayudan al cuidado y a la protección del medio ambiente. La fabricación de este detergente se hace en base a ingredientes orgánicos y a un procedimiento sencillo, que como resultado dan a obtener un producto ecológico el cual no es perjudicial para el planeta y tampoco para la salud, y que además es económico. PALABRAS CLAVE: detergente, ingredientes orgánicos, ecológico. ABSTRACT: This project focuses on the need to manufacture products that are friendly to the environment. The formulation of new natural alternatives in the use and manufacture of detergents with less environmental impact contribute to strengthening environmental awareness to help the care and environmental protection. The manufacture of this detergent is based on organic ingredients and a simple procedure, given that as a result you get an

environmentally friendly product which is not harmful to the planet and also for health, and is also economical KEY WORDS: ingredients. 1.

detergent,

organic,

organic

INTRODUCCIÓN

En la actualidad, debido a la gran utilidad de detergentes, tanto en las industrias como en los hogares, hacen de estos productos una fuente muy importante de contaminación para el agua. Los detergentes contienen compuestos químicos muy dañinos, como el caso de los fosfatos, que por lo tanto no deberían estar presentes en los mismos. Estos productos ocasionan graves daños al medio ambiente y a la salud de las personas. Es clara la importancia que tiene el desarrollo de productos ambientalmente más amigables, en especial haciendo énfasis en el empleo, emisión y disposición de los disolventes orgánicos, con base en el conocimiento actual que se tiene acerca del impacto ambiental que estos ocasionan. La fabricación del detergente biodegradable sugiere ser menos toxica, reduciendo en lo posible el uso de sustancias auxiliares y desarrollando un producto natural que no será un tipo de contaminante para el medio ambiente. El objetivo del presente proyecto es la fabricación de un detergente biodegradable con el uso de ingredientes naturales, usando disolventes con un bajo impacto ambiental, además de fortalecer la conciencia ambiental con el uso de productos biodegradables.

2.

MARCO TEORICO

2.1 DETERGENTE: el detergente es un producto destinado a eliminar la suciedad. Se emplea en el hogar y tiene igualmente un uso industrial. Como sustancia química el detergente tiene las siguientes características: es un aglomerado compacto y blanquecino, perfumado, soluble en agua fría, con sales alcalinas que facilitan la reducción de la suciedad grasa, tiene blanqueantes que quitan las manchas, fijadores de

color y suavizantes. Se puede afirmar que se trata de una sustancia de una gran complejidad química. De todas formas, es posible producir detergente casero que cumple las mismas funciones que los detergentes de tipo sintético, aunque no son tan dañinos para el medio ambiente. En este sentido hay que recordar que la mayoría de sustancias de los detergentes convencionales derivan del petróleo. Uno de los elementos más dañinos son los fosfatos, los cuales sirve para intensificar el lavado, pero al mismo tiempo son altamente contaminantes para las aguas de los ríos y los mares. Algo similar ocurre con las sustancias blanqueantes, que potencialmente tienen un riesgo para la salud. Tradicionalmente, el detergente se ha presentado en polvo, pero en las últimas décadas se fabrica en líquido y en pasta. Se podría afirmar que la importancia del detergente radica en sus diversas aplicaciones relacionadas con la limpieza. De hecho, se considera que es un producto multiusos. Sirve para limpiar inodoros, baldosas, para eliminar el musgo, las manchas de aceite, para limpiar alfombras, blanquear ropa y topo tipo de prendas y utensilios. El uso del detergente tiene aproximadamente 100 años de historia, pues su elaboración se atribuye a un químico belga. A. Reycher, que lo produjo a partir de sustancias sintéticas e inicialmente fue concebido para un uso industrial. Al hablar de detergente es inevitable pensar en otro producto semejante, el jabón. Aunque ambos cumplen funciones muy parecidas, el jabón si tiene una larga historia, pues ya en la antigüedad había fábricas destinadas a su elaboración (por ejemplo en la ciudad de Pompeya). La invención del detergente fue posible por el avance de la química en los siglos XVIII y XIX, lo cual permitió la elaboración de un producto sintético que disuelve la grasa y elimina la materia orgánica. En la actualidad es un producto que está presente en todos los hogares y que forma parte de nuestra vida cotidiana. CONSTITUYENTES Algunos aspectos de los diferentes constituyentes que pueden formar parte de la composición de los detergentes, limpiadores, insecticidas y productos de mantenimiento. Abrasivos: Son sustancias insolubles dispuestas en forma de pequeñas partículas para ayudar a la

limpieza por acción mecánica. Los más utilizados son el carbonato cálcico y la sílice. Aceite mineral: Mezcla de hidrocarburos obtenida del petróleo, que destila hacia los 300 ºC. Raramente utilizada en los productos de limpieza doméstica en los que se usan fracciones del petróleo más ligeras. A diferencia de los usados en cosmética, se usan grados de baja calidad, aun así teniendo una toxicidad relativamente baja. Los aceites minerales se usan para dar brillo y son vehiculantes de principios activos, ceras y siliconas. Ácidos orgánicos e inorgánicos: Se utilizan para eliminar manchas calcáreas e incrustaciones de cal en productos de limpieza ácidos, como limpiadores de sanitarios, y en productos desincrustantes. Se trata, principalmente, de ácido clorhídrico, fosfórico, cítrico o sulfámico. Activadores de blanqueante: Son sustancias que, mezcladas con los blanqueantes liberadores de oxígeno, se utilizan para activar el desprendimiento de oxígeno durante el lavado a bajas temperaturas, incluso a temperatura ambiente, para aumentar la efectividad del blanqueo. El producto más comúnmente usado es el TAED (tetra-acetil etilendiamina) de muy baja toxicidad y elevada biodegradabilidad. Agentes de antirredeposición: Son ingredientes muy importantes en los detergentes para ropa, pues impiden que las suciedades separadas de los tejidos durante el lavado vuelvan a depositarse sobre los mismos. El agente de antirredeposición más usado es la carboximetilcelulosa sódica. Alcoholes, glicoles y glicoléteres: Los alcoholes se utilizan como fluidificantes en algunas formulaciones líquidas de detergentes, de productos lavavajillas y de suavizantes de textiles. También forman parte de la composición de determinados productos de limpieza, como los limpiacristales. Los más usados son el etanol y el isopropanol. Los glicoles, de uso mucho más reducido, se pueden utilizar también como fluidificantes en detergentes líquidos y en formulaciones concentradas de suavizantes. Los glicoléteres, principalmente el butilglicol, se utilizan como disolventes de grasas en determinados productos de limpieza. Antiespumantes: Son compuestos formados por emulsiones acuosas de dimetilpolisiloxano, cargas inertes y emulsionante no iónico. Estos ingredientes tienen como misión esencial, en determinadas formulaciones, reducir o impedir la formación de espuma consiguiendo el volumen y estabilidad idónea de la misma. Bases orgánicas e inorgánicas: Se utilizan en aquellos productos de limpieza que requieren de

cierta alcalinidad para mejorar el efecto desengrasante por saponificación de las grasas, tales como limpiadores de hornos, productos líquidos para máquinas lavavajillas, etc. Las bases más usadas son el hidróxido sódico, el hidróxido potásico, el amoníaco y algunas alcanolaminas, como la trietanolamina. Blanqueantes ópticos: Sirven para conseguir un efecto de blanqueo adicional de los tejidos. En la mayoría de los casos se trata de compuestos del tipo diamino-estilben-disulfónico, aunque también se utilizan derivados sulfonados del diestirilbifenilo. Tienen la propiedad de absorber radiaciones ultravioletas invisibles, parte de cuya energía la emiten luego en forma de radiaciones en el espectro de la luz visible. Carbonatos y bicarbonatos: Se utilizan en algunas formulaciones de detergentes y productos de limpieza para ajustar la alcalinidad del baño. También contribuyen a la reducción de la dureza del agua. Tensioactivos: Los tensioactivos son materias orgánicas, superficialmente activas, cuyas moléculas están formadas por una parte hidrófoba (con poca afinidad por el agua) y otra parte hidrófila (con afinidad por las superficies polares). La parte hidrófoba está constituida principalmente por una cadena hidrocarbonada y la parte hidrófila, según el tipo de tensioactivo, es un sulfato o sulfonato (tensioactivos aniónicos), un grupo amonio cuaternario (tensioactivos catiónicos), un grupo amida o una cadena oxietilenada (tensioactivos no-iónicos), o un grupo anfótero, principalmente betaína o sulfobetaína (tensioactivos anfóteros). Los tensioactivos más utilizados en formulaciones de detergentes y productos de limpieza son los aniónicos, en especial los alquilbenceno sulfonatos lineales, los alquil-éter-sulfatos y los sulfatos de alcoholes grasos. Los tensioactivos no-iónicos, utilizados en menor proporción, son fundamentalmente alcoholes grasos atoxicados o alcanolamidas de ácidos grasos. Los tensioactivos catiónicos son compuestos cuyas moléculas en disolución se disocian, quedando el grupo activo cargado positivamente (catión), utilizándose mayoritariamente en los suavizantes para la ropa. Algunas sales de amonio cuaternario se utilizan como agentes desinfectantes en productos de limpieza doméstica e industrial. Los tensioactivos anfóteros no se utilizan mucho como materias primas para detergentes y productos de limpieza. Sólo determinadas formulaciones líquidas los incorporan como aditivos para conferir propiedades específicas. La principal propiedad de los tensioactivos es la de reducir la tensión superficial de un líquido (generalmente agua) cuando se disuelven en él, facilitando de esta manera la eliminación por métodos fisicoquímicos

de la suciedad adherida. Su función está basada en su poder humectante y emulsionante de la suciedad, propiedad que depende del tipo de tensioactivo y de su porcentaje en una composición. Zeolitas: Son alumino-silicatos sódicos cristalinos insolubles en agua y se incluyen en las formulaciones de detergentes para el lavado de ropa por su capacidad para ablandar el agua de lavado. Las zeolitas reducen la dureza del agua de lavado ya que, mediante el proceso de intercambio iónico, son capaces de sustituir los iones responsables de la dureza del agua, en especial los iones de calcio por iones sodio que se encuentran en los huecos de su estructura cristalina. Los iones sodio, a diferencia de los iones de calcio y de magnesio, no afectan negativamente a los procesos de detergencia. Sulfatos y otras sales inorgánicas: Se utilizan normalmente como cargas o auxiliares de presentación. El más usado en detergentes en polvo es el sulfato sódico, cuyas funciones preferentes son evitar el apelmazamiento de los granos de detergentes, mejorar sus propiedades de escurrido y controlar su densidad. 2.2 CONTAMINACION DEL DETERGENTE: El agua contaminada de una gran ciudad se cataloga en aguas industriales y domésticas, los detergentes se encuentran en esta última. El 50 por ciento de la contaminación de las aguas por detergentes se debe al uso en nuestras casas y negocios. Los detergentes son productos que se usan para la limpieza y están formados básicamente por un agente tensoactivo que actúa modificando la tensión superficial del agua, disminuyendo la fuerza de adhesión de las partículas (mugre) a una superficie. La mayoría de los detergentes contienen sosa, la cual mata los microorganismos que viven en el agua y que tienen como función natural degradar o digerir los residuos de nuestros deshechos. La solución parcial a esta problemática existe desde hace varios años. Son los detergentes biológicos que no contienen soda cáustica o hidróxido de sodio y son amigables al medio ambiente además de ser realmente biodegradables. Su uso representa una solución práctica y doméstica, en la cual todos podemos contribuir. Estos detergentes están formulados por elementos naturales llamados enzimas, que ayudan en la labor de limpieza natural del agua una vez que la hemos utilizado, además de no dañar la piel ni la ropa.

Nutrientes que eutrofizan las aguas y su relación con los detergentes: Un río, un lago o un embalse sufren eutrofización cuando sus aguas se enriquecen en nutrientes. Podría parecer a primera vista que es bueno que las aguas estén bien repletas de nutrientes, porque así podrían vivir más fácil los seres vivos. Pero la situación no es tan sencilla. El problema está en que si hay exceso de nutrientes crecen en abundancia las plantas y otros organismos. Más tarde, cuando mueren, se pudren y llenan el agua de malos olores y le dan un aspecto nauseabundo, disminuyendo drásticamente su calidad. El proceso de putrefacción consume una gran cantidad del oxígeno disuelto y las aguas dejan de ser aptas para la mayor parte de los seres vivos. El resultado final es un ecosistema casi destruido. Los nutrientes que más influyen en este proceso son los fosfatos y los nitratos. En algunos ecosistemas el factor limitante es el fosfato, como sucede en la mayoría de los lagos de agua dulce, pero en muchos mares el factor limitante es el nitrógeno para la mayoría de las especies de plantas. En los últimos 20 o 30 años las concentraciones de nitrógeno y fósforo en muchos mares y lagos casi se han duplicado. La mayor parte les llega por los ríos. En el caso del nitrógeno, una elevada proporción (alrededor del 30%) llega a través de la contaminación atmosférica. El nitrógeno es más móvil que el fósforo y puede ser lavado a través del suelo o saltar al aire por evaporación del amoniaco o por desnitrificación. El fósforo es absorbido con más facilidad por las partículas del suelo y es arrastrado por la erosión erosionadas o disuelto por las aguas de escorrentía superficiales. En condiciones naturales entra a un sistema acuático menos de 1Kg de fosfato por hectárea y año. Con los vertidos humanos esta cantidad sube mucho. Durante muchos años los jabones y detergentes fueron los principales causantes de este problema. En las décadas de los 60 y 70 el 65% del peso de los detergentes era un compuesto de fósforo, el tripolifosfato sódico, que se usaba para "sujetar" (quelar) a los iones Ca, Mg, Fe y Mn. De esta forma se conseguía que estos iones no impidieran el trabajo de las moléculas surfactantes que son las que hacen el lavado. Estos detergentes tenían alrededor de un 16% en peso de fósforo. El resultado era que los

vertidos domésticos y de lavanderías contenían una gran proporción de ion fosfato. A partir de 1973 Canadá primero y luego otros países, prohibieron el uso de detergentes que tuvieran más de un 2,2% de fósforo, obligando así a usar otros quelantes con menor contenido de este elemento. Algunas legislaciones han llegado a prohibir los detergentes con más de 0,5% de fósforo. Medidas para evitar la eutrofización: Lo más eficaz para luchar contra este tipo de contaminación es disminuir la cantidad de fosfatos y nitratos en los vertidos, usando detergentes con baja proporción de fosfatos, empleando menor cantidad de detergentes, no abonando en exceso los campos, usando los desechos agrícolas y ganaderos como fertilizantes, en vez de verterlos, etc. En concreto: - Tratar las aguas residuales en EDAR (estaciones depuradoras de aguas residuales) que incluyan tratamientos biológicos y químicos que eliminan el fósforo y el nitrógeno. - Almacenar adecuadamente el estiércol que se usa en agricultura. - Usar los fertilizantes más eficientemente. - Cambiar las prácticas de cultivo a otras menos contaminantes. Así, por ejemplo, retrasar el arado y la preparación de los campos para el cultivo hasta la primavera y plantar los cultivos de cereal en otoño asegura tener cubiertas las tierras con vegetación durante el invierno con lo que se reduce la erosión. - Reducir las emisiones de NOx y amoniaco 2.3 CONTAMINACIÓN DETERGENTES

DEL

AGUA

POR

Eutrofización: Los detergentes son semejantes a los jabones porque tienen en su molécula un extremo iónico soluble en agua y otro extremo no polar que desplaza a los aceites. Los detergentes tienen la ventaja, sobre los jabones, de formar sulfatos de calcio y de magnesio solubles en agua, por lo que no forman coágulos al usarlos con aguas duras. Además como el ácido correspondiente de los

sulfatos ácidos de alquilo es fuerte, sus sales (detergentes) son neutras en agua.

productos de fuentes renovables y sin utilización de materiales sintéticos.

Los detergentes son productos que se usan para la limpieza y están formados básicamente por un agente tensoactivo que actúa modificando la tensión superficial disminuyendo la fuerza de adhesión de las partículas (mugre) a una superficie; por fosfatos que tienen un efecto ablandador del agua y floculan y emulsionan a las partículas de mugre, y algún otro componente que actúe como solubilizante, blanqueador, bactericida, perfumes, abrillantadores ópticos (tinturas que dan a la ropa el aspecto de limpieza), etc.

Su composición química suele ser mucho más precisa para aumentar la efectividad a la hora de uso, lo que también los pone un escalón por encima de los detergentes convencionales en este aspecto, pero hay veces en las que estos detergentes pueden ser un poco más costosos.

Los detergentes sintéticos contienen sustancias surfactantes que ayudan en la penetración, remojo, emulsificación, dispersión, solubilización y formación de espuma. Todo esto ocurre en las interfases sólido-líquido y líquido-líquido. La mayoría de los detergentes sintéticos son contaminantes persistentes debido a que no son descompuestos fácilmente por la acción bacteriana. A los detergentes que no son biodegradables se les llama detergentes duros y a los degradables, detergentes blandos. El principal agente tensoactivo que se usa en los detergentes es un derivado del alquilbencensulfonato como, por ejemplo, el dodecilbencensulfonato de sodio (C12H25-C6H4SO3Na) el cual puede hacer al detergente duro (no biodegradable, contaminante persistente) o blando (biodegradable, contaminante biodegradable), dependiendo del tipo de ramificaciones que tenga.

2.3 DETERGENTES ECOLOGICOS: Los productos biodegradables no solo se encuentran en estado sólido, ya que al igual que los fungicidas ecológicos, los detergentes ecológicos ayudan a mantener el medio ambiente y cuidar la ecología.

Los detergentes ecológicos cumplen las mismas tareas que los detergentes comunes, solo que estos protegen el planeta y se realizan con

Se pueden hacer detergentes caseros mezclando ralladura de jabón con zumo de limón y disolviendo un poco con agua para lograr un detergente completamente biodegradable y que es apto para eliminar la grasa rápidamente

3.

DESARROLLO EXPERIMENTAL

Para la fabricación del detergente ecológico fueron necesarios los siguientes materiales: • • • • • • •

35 gramos de jabón orgánico pulverizado o rallado 110 gramos de bórax 4 gramos de benzoato de sodio (conservante) 6 gramos de bicarbonato Una cuchara de madera Opcional: aceite esencial Agua

PROCEDIMIENTO Se inicia rallando la pastilla de jabón orgánico hasta obtener 35 gramos de esta. Después se añaden 4 gramos de bicarbonato de sodio al jabón que ya se encuentra rayado, y se mezcla. Por otra parte, se calienta un poco de agua y se le añade a la mezcla del jabón y el bicarbonato de sodio. Se agregan los 110 gramos de bórax, se baten hasta que se obtenga suavidad, posteriormente se calienta otra cantidad de agua y se disuelve con 4 gramos del benzoato de sodio (conservante), el cual reacciona con el agua tibia. Por último se agitan poco a poco hasta conseguir que todos los ingredientes se mezclen.

Se obtiene el detergente ecológico elaborado de una forma sencilla y económica.

1- JABON ORGANICO RALLADO tomada por, Daniza García]

[foto

3- MEZCLA DEL JABON, EL AGUA Y EL BICARBONATO DE SODIO [foto tomada por, Lizeth Polanco]

2- AGUA CALIENTE [foto tomada por, Samar Coneo]

4- MEZCLA CON EL BORAX

6- BICARBONATO DE SODIO

7 – BORAX [foto tomada por, Lizeth Polanco]

5- BENZOATO DE SODIO [foto tomada por, Dairon Méndez]

4. CONCLUSION En base al resultado de este proyecto se puede concluir que efectivamente todos tenemos la posibilidad de contribuir en el cuidado y la protección del medio ambiente, desde algo tan sencillo como lo es, el saber elegir los productos (de belleza o higiene) que usamos en la vida cotidiana, que no produzcan daños al planeta, que estén hechos a base de ingredientes orgánicos y que su fabricación sea sencilla, en nuestro caso, obtuvimos un detergente ecológico el cual fue fabricado de manera sencilla y económica.

5. BIBLIOGRAFIA [1] fundacion azul, ambientalistas, 2013. [en linea]. Disponible en: http://www.azulambientalistas.org/deterge nte.html [2] definicion de detergente, recuperado de pagina web, [en linea]. Disponible en: http://definicion.mx/detergente/ [3] J.B. Wilkinson, cosmetología de Harry, edigraficos, Madrid, 1990. [4] pagina web, [en línea]. Disponible en: https://books.google.com.co/books? id=fnQ9mGMH15oC&pg=PA476&lpg=PA 476&dq=detergente+convencional+defini cion&source=bl&ots=3kXuHvUFm1&sig=

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