Unidad didáctica "Cómo elaborar jabón
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Unidad didáctica RECICLA ACEITE USADO Y FABRICA TU PROPIO JABÓN PROYECTO INTERDISCIPLINAR “DIVIÉRTETE RECICLANDO” PROYECTO INTERDISCIPLINAR “DIVIÉRTETE RECICLANDO” DEPARTAMENTO: Física y química ÁREA: Física y química CURSO: 3º ESO OBJETIVOS EN RELACIÓN CON LA PROGRAMACIÓN • Valorar la importancia del consumo del aceite de oliva. • Reconocer la importancia del reciclaje de aceites. • Recuperación del método tradicional de preparación de jabón casero. • Desarrollar actitudes de respeto por el entorno que fomenten la conservación de la en el alumnado como en las familias. Naturaleza tanto • Explicar el uso y fabricación del jabón en distintos momentos históricos. CONTENIDOS CONCEPTUALES PROCEDIMENTALES ACTITUDINALES Concepto de jabón y sus propiedades. Proceso de saponificación Por qué fabricar nuestro propio jabón Utilidades del jabón Descripción del proceso y obtención de jabón. Valoración de la importancia del trabajo en equipo Reconocimiento de la importancia del aceite de oliva en la dieta. Valoración e interés por los ecosistemas, motivando acciones que vayan dirigidas a su mejora y protección. Sensibilidad y respeto por los espacios naturales. Reconocimiento de los problemas medioambientales y desarrollo de una actitud activa y favorable a la conservación y protección Valorar las prácticas de laboratorio. Implicar a la comunidad educativa para la aportación de aceite usado. RECURSOS MATERIALES - Tres litros de aceite usado. - Tres litros de agua. Preferentemente agua de lluvia o bien agua blanda. - 500 g de sosa cáustica (es importante que sea reciente, sin humedad y pura). - Colorantes o aceites esenciales perfumados (o bien algo de detergente). - Recipientes que no sean de aluminio ni de estaño. - Moldes para dar la forma a los jabones. - Un vaso calibrado o una jarra con las marcas de las medidas de capacidad. - Guantes y gafas. PROCEDIMIENTOS DE EVALUACIÓN Creación de jabón casero TIEMPO ESTIMADO: 2 sesiones DESARROLLO DE LAS ACTIVIDADES JUSTIFICACIÓN DE LA UNIDAD DIDÁCTICA. Con la presente práctica se pretende concienciar a toda la comunidad educativa de lo importante que es el reciclaje, y en el caso que nos ocupa, el del aceite usado en la cocina de casa. Comprobaremos como a partir de ese aceite usado que tanto contamina si es eliminado por el sumidero, es posible la obtención de un producto tan útil y de uso cotidiano como es el jabón. Éste es mucho menos contaminante que los actuales detergentes, ya que los jabones son fácilmente biodegradables. Pretendemos del mismo modo que el alumnado transmita esta idea a casa y sean ellos mismos quienes aporten el aceite usado para la fabricación de jabón. Información de la actividad, organización y temporalización. Podemos dividir la práctica en dos fases: una teórica en la que se hable de la importancia del aceite de oliva en la dieta mediterránea y hacer un breve recorrido por la historia del jabón. HISTORIA DEL JABÓN Nadie sabe cuándo o dónde se hizo el primer jabón. La leyenda romana afirma que el jabón fue descubierto por el agua de la lluvia que corría laderas abajo del monte Sapo, junto al río Tíber. La grasa de los numerosos sacrificios animales se mezcló con las cenizas de madera de los fuegos ceremoniales. Los esclavos notaron sus propiedades para limpiar, primero sus manos y luego las prendas de vestir. Los restos de jabón más antiguos se encontraron en tarros de arcilla de origen babilónico alrededor de 2800 a.C. Las inscripciones en los cilindros describen la mezcla de grasas hervidas con cenizas. Los fenicios alrededor del siglo 600 a.C. utilizaban jabón en la limpieza de las fibras textiles de lanas y algodón, como también en la preparación para tejer los paños El tratamiento de la grasa con el álcali se ha practicado en el Oriente Medio por lo menos durante 5000 años. Sabían que las cenizas y el aceite al mezclarse daban una clase de producto para lavarse el cabello. Parece ser que el propósito del uso del jabón durante el segundo siglo, era estrictamente medicinal, por ejemplo para el tratamiento de dolores de la queratitis escrofulosa (Scrofulous keratitis). Galeno fue el primero en mencionar el jabón para la higiene personal o el lavado de las ropas. También observó que la limpieza tenía un efecto curativo en las enfermedades de la piel. Plinio el viejo, en sus textos de historia (77 d. C.) también menciona el uso de la sal común, agregada a la mezcla, para endurecer las barras de jabón. La fabricación de jabón desapareció de Europa con la declinación del imperio romano. Alrededor del siglo VII, la fabricación de jabón se convierte en un arte en Venecia y se registra su exportación. En Inglaterra del siglo XII, un jabón suave, de origen francés, era utilizado por las clases altas. Era una mezcla de la grasa del cordero, ceniza de madera y soda cáustica, que conservaba la textura de la grasa. La mayoría de los fabricantes de jabón no tenía ninguna idea acerca de lo que ocurría durante el proceso. Ellos empleaban el método de ensayo y error, confiando en la suerte, y creyendo en muchas supersticiones. En el siglo decimotercero Marsella, Génova, Venecia y Savona se convirtieron en centros del comercio debido a su abundancia local de depósitos de aceite de oliva y de soda. En el norte de Francia, donde era más difícil producir aceite de oliva, los fabricantes recurrieron a las grasas animales, incluso recurrieron a los aceites de los pescados. Los jabones eran de mala calidad y sólo eran adecuados para el lavado de paños textiles y ropa. La fabricación de jabón siguió siendo un arte relativamente primitivo hasta el siglo XVI, cuando fueron desarrolladas las técnicas que proporcionaron un jabón más puro. En Inglaterra fue fabricado comercialmente a partir del siglo XIV. Existía un agua de tocador o agua de mirra, con la que las mujeres inglesas impregnaban un paño y se lo pasaban por el rostro a la noche. Se cuenta que cuando en 1549 le obsequiaron un jabón a la duquesa de Julich (Alemania) se sintió muy ofendida. El jabón de barra era un producto de lujo cuyo uso se hizo muy popular a inicios del siglo XIX. En la actualidad los jabones siguen siendo los productos de limpieza más comunes, pero en gran medida han sido reemplazados por detergentes sintéticos fabricados a partir de derivados del petróleo. Los motivos de esta evolución son de orden económico (disponibilidad y precios de las materias primas) y práctico (mal aprovechamiento en aguas duras, duración, etc.). La industria del jabón ha reaccionado modificando y mejorando la tecnología de los productos y sus propiedades y, además, diversificando la producción (jabones de tocador, para bebés, de perfumería, farmacéuticos,…). Han aparecido jabones en polvo para lavadoras, dado que los jabones clásicos no podían usarse para este fin. Contienen por una parte jabón propiamente dicho y además incluyen agentes capaces de disolver las partículas de cal de agua y otros agentes (llamados suavizantes) que evitan el depósito de estas partículas de cal en la ropa, que de otra manera resultaría dura y rígida. Actualmente se asiste a una abierta competencia entre los detergentes clásicos a base de derivados de petróleo y estos nuevos jabones. CONCEPTO DE JABÓN Y SUS PROPIEDADES. Un jabón es una sustancia con dos partes (se les suele llamar sustancias anfipáticas), una de ellas llamada lipófila (o hidrófoba), que se une a las gotitas de la mancha de grasa y la otra, denominada hidrófila, que se une al agua con la que lavamos la prenda. De esta manera se consigue disolver la grasa en agua. Químicamente es una sal alcalina de un ácido graso de cadena larga. El agua sola no es capaz de disolver las sustancias hidrofóbicas como la grasa. En contacto con el agua, las gotitas de aceite tienden a juntarse, formando una capa oleosa y otra acuosa. Al agregar jabón y frotar la prenda, los extremos hidrofóbicos del jabón, se disuelven en las partículas de grasa, mientras que las cabezas hidrofílicas del jabón se proyectan hacia el agua. De esta manera las partículas grasas quedan suspendidas en el líquido. Se forma una emulsión de grasa en agua, quedando la prenda libre de grasa. Al enjuagar se arrastra la emulsión. Los detergentes son una mezcla de muchas sustancias pero en el que el componente activo es similar al de un jabón. Su molécula tiene también una larga cadena lipófila y una terminación hidrófila. Suele ser un producto sintético normalmente derivado del petróleo. Una de las razonas por las que los detergentes han desplazado a los jabones es que se comportan mejor que estos en aguas duras (las que contienen muchas sales disueltas). POR QUÉ FABRICAR NUESTRO PROPIO JABÓN. La mayoría de los productos que se venden en el mercado como jabón sólido o líquido, no son jabones propiamente dichos, sino detergentes, que contienen destilados de petróleo en lugar de aceites y grasas. Al fabricar el jabón nos aseguramos la calidad de los ingredientes, y con su uso no sólo reciclamos el aceite usado, sino que utilizamos un producto biodegradable. UTILIDADES DEL JABÓN. Este jabón que vamos a preparar tiene muchas utilidades: • Es un potente detergente para la ropa y demás objetos de la casa. • Frotándonos con él, aliviamos el dolor de las quemaduras. • Aliviaremos las hemorroides utilizando el jabón y agua tibia y aclarando con abundante agua fría. • Para el acné, lavarse con abundante agua y jabón casero. • Es un potente desinfectante. • Es un producto natural, respetuoso con el medio ambiente, ya que es biodegradable. También será el momento de explicar el fundamento químico (reacción de saponificación). PROCESO DE SAPONIFICACIÓN. Tanto los jabones de tocador como los detergentes parten de la misma base. La diferencia está en que los jabones se fabrican a partir de sustancias naturales, como grasas animales y vegetales, mientras que los detergentes se elaboran a partir de materias primas sintéticas. Todos los jabones están producidos por el proceso bioquímico que sufre una grasa (ácido graso + glicerina) ante la presencia de un álcali (hidróxido sódico o hidróxido potásico) que se conoce como saponificación. El jabón es básicamente una sal obtenida de las grasas, que resulta soluble en el agua. El caso particular que nos ocupa es más simple aún. Partimos de aceite de oliva que es muy rico en ácido oleico cuya estructura es la siguiente: La parte de la izquierda es el grupo ácido que será atacado por el hidróxido sódico (sosa) y dará lugar a la sal soluble que nos interesa. La cadena de la derecha es la parte hidrófoba que formará la micela con la mancha de grasa a eliminar durante el lavado. La siguiente fase es la de fabricación propiamente dicha y que se realizará en el laboratorio bien ventilado, o en su defecto, en un espacio abierto. El proceso de elaboración se llevará a cabo de forma más tradicional posible, es decir, similar a como lo han hecho durante mucho tiempo otras gentes. De esta manera, aunque el tiempo de preparación sea mayor, será buen momento para ir recordando la reacción de saponificación, las aplicaciones, anécdotas, variables del proceso de fabricación del jabón casero,… y responder a las preguntas y dudas de los alumnos. Como la reacción es lenta, se aprovechará este tiempo para que, mientras un grupo de alumnos remueve bien la mezcla, otros se dediquen a la preparación de los moldes en donde posteriormente verteremos el jabón para que solidifique. Así se favorece el grupo en trabajo y se resalta la importancia del trabajo en equipo. Si usamos una batidora para agitar más enérgicamente la mezcla, los alumnos reconocerán la contribución de los adelantos tecnológicos a la mejora de las condiciones de trabajo. Procedimiento La elaboración de cualquier jabón es un proceso sencillo, aunque hay que tener mucho cuidado con uno de sus componentes: la sosa (si te cae encima te quema de forma profunda). Es aconsejable fabricarlo en lugar abierto, con guantes y gafas ya que al disolver la sosa se produce una emanación de gases peligrosos. 1. Se pone el agua en un recipiente y se disuelve la sosa con mucha precaución y evitando las salpicaduras pues éstas pueden provocar quemaduras. 2. Cuando ha terminado de deshacerse, se va incorporando poco a poco el aceite usado sin dejar de remover (con una pala de madera o caña) en la misma dirección. 3. A medida que va pasando el tiempo, y sin dejar de remover siempre en la misma dirección, se irá solidificando, hasta alcanzar un punto semejante a la mayonesa casera. Sabremos que el jabón ya está listo cuando saquemos el palo limpio, sin que queden restos de la pasta adheridos a él. 4. Volcaremos entonces el jabón en un recipiente y lo dejaremos endurecer uno o dos días. Pasado este tiempo, cortaremos el jabón en cubos del tamaño que deseemos y los dejaremos orearse algunas horas más. 5. Se sacan los jabones de los moldes (de plástico fuerte o madera). Para que resulte más cómodo despegar los moldes se cubren con un poco de harina. Sobre este proceso de fabricación, existen diferentes variantes que se introducen en el paso 3. Es decir, a esa mezcla de textura similar a la mayonesa, se le puede añadir aceites esenciales para que tenga un buen olor. Por ejemplo de lavanda, limón,... (si es aceite esencial echar unas 15-20 gotas por litro). O en su lugar, se podrían añadir tres o cuatro cucharadas de detergente. También se la adiciona en ocasiones un puñado de sal o de harina, un tapón de suavizante o unas gotas de añil para darle color azulado. Pueden añadirse: 150gr de pulpa de Aloe vera (se elimina la piel y se extrae la pulpa) y 250 gr de copos de avena, si se quiere obtener un jabón con efectos beneficiosos para soriasis,... O incluso hay quienes echan algo de miel, para obtener un jabón que, según dicen, dejan la piel muy suave y tersa. Esperamos una semana y ya se puede usar el jabón para lavar o para nuestro aseo personal.