FuenteSabemos lo placentero que es resguardar nuestra salud y que los demás nos vean mejor por ello. Poner sobre nuestra piel ropa totalmente limpia es parte de esto. Para conseguirlo sometemos a nuestras prendas de vestir al lavado continuamente, sin embargo, es muy común que no prestemos atención a toda la ciencia involucrada en este proceso.
FuenteA través de la historia hemos conseguido formas de mejorar el proceso de limpieza de las prendas. Se han inventado instrumentos y equipos para este propósito que, al igual que todo en este planeta, han venido evolucionando conforme avanza el tiempo. Los productos químicos que se han creado para lavar nuestra ropa tampoco han escapado de la evolución. Desde la invención del jabón, el ser humano no ha dejado de esforzarse por mejorarlo; la suma de tantos esfuerzos nos condujo a la invención de los detergentes en general (domésticos e industriales).
¿Quieres saber como funcionan los detergentes? Te invito a leer esta explicación sencilla y resumida, donde podrás conocer sus componentes y su papel en el proceso de lavado; especialmente el componente estrella, el detergente propiamente dicho: el agente tensoactivo o surfactante.
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Composición de los detergentes
Tal vez en algún momento la curiosidad nos ha llevado a revisar la lista de ingredientes del detergente que comúnmente usamos en el hogar, y decimos: ¡¿Qué?!... son puros químicos con nombres complicados. Y la verdad que si lo son, sin embargo hay una manera mas sencilla de saber que constituye a un detergente sin tener que decir todo ese trabalenguas.
Como sabemos, en el mercado existe gran variedad de detergentes, por lo tanto, algunos podrían incluir más elementos que otros. Por lo general los componentes que se encuentran en los detergentes son:
Los tensoactivos o surfactantes: estos compuestos son el detergente propiamente dicho. Pueden encontrarse en forma única o una mezcla de estos, dependiendo del tipo de detergente. Estos son los que remueven el sucio de la ropa gracias a sus propiedades. Existen surfactantes que inclusive tienen propiedades bactericidas. Pero… un momento, de estos chicos hablare más adelante.
Mejoradores o secuestrantes: ayudan a los surfactante al “secuestrar” los iones presentes en el agua (calcio, hierro, magnesio, etcétera). De esta manera el surfactante puede ejercer su acción sin hacer interacción con dichos iones.
Dispersantes: estos tienen una misión de importancia. Una vez removido el sucio de la ropa, es necesario que este no se aglutine formando masas de suciedad en el agua de lavado. La función de los dispersantes es esta precisamente.
Agentes anti-redeposición: se usan para evitar que el sucio removido no vuelva a depositarse en los tejidos. Los agentes anti-redeposición junto con los dispersantes realizan su función gracias a fuerzas de repulsión eléctricas o estéricas.
Otros: dependerán del tipo de detergente, es decir, podrían estar presentes o no.
- Fragancias.
- Espumantes.
- Anti-espumantes.
- Enzimas: necesarias para la eliminación de manchas de origen proteico, por ejemplo: la sangre.
- Blanqueadores: generalmente hipohaluros, como el hipoclorito de sodio; y las sales
inorgánicas peroxigenadas, principalmente el perborato de sodio. - Mejoradores ópticos fluorescentes: Realzan la blancura y mejoran los colores de la ropa al reflejar los rayos ultravioletas.
Hablemos un poco de los surfactantes
Los agentes tensoactivos o surfactantes, son sustancias cuyas moléculas tienen carácter anfifilo (del griego: “anfi” que quiere decir “doble” y “filo” que quiere decir “afinidad o amistad”). Es decir, poseen una parte polar afín al agua, también denominada parte hidrófila; y un parte apolar que tiene afinidad por la grasa, parte lipófila.
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Las moléculas de surfactantes al encontrarse disueltas en algún liquido, sea polar o apolar, mostraran una interacción típica con dicho liquido, ya que una de sus partes no se verá satisfecha. De esta manera las moléculas tienden a posicionarse en la superficie del líquido, para poder satisfacer su doble afinidad, por ejemplo, si están disueltos en agua, la parte hidrófila se posiciona dentro del líquido mientras que la parte hidrofobica se orienta hasta quedar expuesta en la superficie. Esta actividad repercute en la tensión superficial del líquido, propiedad por la cual son llamados tensoactivos. La palabra surfactante, de origen ingles, denota también dicha actividad y la traducción más próxima para dicho termino seria “agente activo de superficie”.
FuenteLa cantidad de surfactante que puede posicionarse en la superficie de un líquido no es infinita, por lo tanto, las moléculas de surfactante que no logren alcanzar la superficie comenzaran a interactuar entre si en el seno del liquido. Estas interacciones producirán micelas, que no son más que la forma en que se agrupan las moléculas para esconder la parte lipófila, y de esta manera alcanzar una condición de equilibrio. La formación de las micelas se producen cuando se alcanza la concentración micelar crítica (CMC), a partir de la cual el liquido mantendrá constante su tensión superficial, es decir, que cualquier cantidad extra de surfactante añadida al agua, pasara a formar micelas.
La forma más común de clasificar los surfactantes es de acuerdo a su estructura molecular:
Aniónicos: en solución se disocian en un anión anfifilo y un catión, son los más producidos a nivel mundial, su producción representa hasta un 55% de la producción total de surfactantes.
Noiónicos: son los segundos más producidos (representan aproximadamente el 40%). Se caracterizan por no ionizarse en solución acuosa.
Catiónicos: son los menos producidos y también los más caros de fabricar. Se usan en aplicaciones limitadas. Se disocian en un catión orgánico anfifilo y un anion.
Proceso de detergencia
El agente secuestrante prepara el agua para que el surfactante efectúe su labor en las mejores condiciones. La remoción de las partículas de sucio, desde el sustrato (fibra textil) hacia el seno del liquido (agua), depende exclusivamente del surfactante. Las moléculas de este se absorben sobre la suciedad y sobre el sustrato; y se sitúa particularmente entre estos para poder separarlos, sin embargo, dicha separación no la efectúa el surfactante por si solo, es necesario aplicar energía mecánica (agitación) para que ocurra.
Una vez removido el sucio, se debe evitar que se aglomere para evitar la formación de masas de suciedad en el agua, también se debe evitar que las partículas de sucio vuelvan a depositarse sobre el sustrato. Aquí entran en acción los agentes dispersantes y los agentes anti-redeposicion que, al absorberse sobre las superficie (sucio y sustrato), evitan que puedan aproximarse a otras gracias a las fuerzas de repulsión. Aquí se puede apreciar el importante papel de las micelas, ya que gracias a ellas se logra mantener las partículas en suspensión.
Si se tratase de un sucio líquido, como el aceite, la acción del surfactante estará referida a un cambio de mojabilidad. El surfactante hace que el sustrato se vuelva más hidrofilico (afín al agua), por lo que la superficie de contacto entre el aceite y el sustrato se verá disminuida, hasta que finalmente el aceite se desprende en forma de gotas. Como ya saben, el aceite no es soluble en agua, no obstante, gracias a la presencia de micelas es posible mantener pequeñas gotas de aceite en el seno del agua (a este fenómeno se le conoce como solubilización micelar).
A estas alturas y al ver las imágenes estarán pensando: los demás agentes mencionados son muy parecidos al surfactante. Y es que estos también son agentes tensoactivos pero se les denomina de esta forma por convención. Se puede decir entonces que existe un surfactante principal (el que remueve el sucio) y otros surfactantes secundarios (efectúan las demás acciones). Cabe destacar también que los demás ingredientes (blanqueadores, mejoradores ópticos, enzimas, etc) ejercerán sus funciones a la par. Al momento del enjuagado todos los componentes deben ser retirados del sustrato con facilidad, con excepción de algunos como los mejoradores ópticos y las fragancias aromatizantes.
Espero haberte aportado una explicación de tu total agrado y comprensión; y que cuando te encuentres lavando tu ropa, puedas imaginarte a todos esos ingredientes de tu detergente cumpliendo con su misión. Y si tú no eres quien lava la ropa, recuerda agradecer a quien lo hace por ti.
FuenteReferencias:
En la literatura:
CUADERNO FIRP S300-A - SURFACTANTES: Tipos y Usos - Jean-Louis Salager.
CUADERNO FIRP S311-A - EL MUNDO DE LOS SURFACTANTES - Jean-Louis Salager.
CUADERNO FIRP S332-A - DETERGENTES: Componentes, fabricación, fórmulas - Jean-Louis Salager.
Notas:
Las imágenes mostradas en el Proceso de detergencia fueron tomadas del CUADERNO FIRP S311-A - EL MUNDO DE LOS SURFACTANTES - Jean-Louis Salager.
Esta publicación fué escrita para apoyar a las comunidades SteemSTEM y STEM-Espanol en su ardua tarea de compartir contenido científico de calidad.