Ciencias de los materiales

Pandilla Kids (3ro., 4to., 5to. y 6to. Año de primaria)

PK-CM-159-PU Jabón a base de aceite de cocina reciclado

Asesor: Monica Romero Jimenez

Resumen

En este proyecto me interesa investigar la forma de ayudar a nuestro planeta, reciclando algunos insumos ya que al ser tantas personas generamos muchos desechos que contaminan a gran velocidad y van destruyendo la naturaleza. Por eso mismo quiero conocer qué beneficios podemos obtener al reciclar el aceite de cocina utilizado previamente para disminuir la contaminación de la tierra y el agua al deshacernos de este material inapropiadamente y que a final de cuentas genera un costo muy elevado ya que no se da el mejor o mayor aprovechamiento del mismo y el costo ambiental también es muy elevado ya que la destrucción o desintegración es muy tardada en la tierra y el agua debe pasar por varios procesos para ser eliminada esta sustancia y ese genera gastos. El propósito de este proyecto es concientizar a las personas de que con una pequeña acción como el desecho de residuos de una forma incorrecta puede acarrear problemas muy graves tanto en el medio ambiente como en nuestra propia salud al ir reduciendo o destruyendo los ecosistemas que nos ayudan a tener una mejor calidad de vida. Por otra parte, difundir que con pequeñas modificaciones que hagamos al tratar los desechos podemos beneficiar nuestra economía y la de nuestra comunidad además de que esto podría ser también una fuente de empleo.

Pregunta de Investigación

¿Cómo elaborar un jabón a base de aceite de cocina reciclado?

Planteamiento del Problema

Uno de los grandes problemas que existen en la actualidad es la contaminación a la tierra y el agua a través de desechos como lo es el aceite de cocina ya que lo utilizamos muy poco o no explotamos sus beneficios al máximo.
La contaminación por los residuos de aceite usado de cocina es uno de los factores más graves de contaminación del agua, ya que es capaz de crear una capa sobre la superficie del agua que dificulta el paso de oxígeno pudiendo matar a los seres vivos de los ríos, canales o mares.
Un litro de aceite usado puede llegar a contaminar hasta 40,000 litros de agua potable; además, una vez frío se endurece y puede obstruir tuberías o cañerías.
En la tierra, el vertido del aceite usado puede perjudicar tanto el suelo como las aguas superficiales y subterráneas, afectando gravemente a la fertilidad del suelo, al alterar su actividad biológica y química. Tan sólo un litro de aceite usado puede contaminar una superficie similar a la de un campo de fútbol.
Dada su composición, los aceites usados se clasifican como residuos peligrosos según el Reglamento Sanitario sobre Manejo de Residuos Peligrosos, y se deben manejar de modo que se minimicen los riesgos para la salud pública, se evite la contaminación del medio ambiente y se preserven los recursos.

Antecedentes

El origen exacto del jabón es desconocido, y a día de hoy existen diferentes interpretaciones sobre ello. Algunas referencias sitúan el origen en Babilonia en el 2800 a. de C., en Egipto en el 1500 a. de C. o en Fenicia en el 600 a. de C.
Otros estudios directamente creen que situar el origen exacto es prácticamente imposible (Gibbs, 1939; Hunt, 1999). Lo que sí se sabe en la actualidad es que el conocimiento sobre el carácter limpiador de las cenizas de las plantas era conocido desde tiempos remotos. Además, se conocen numerosos detalles relevantes sobre el desarrollo de un producto tan esencial como el jabón.
Por ejemplo, el origen del jabón parece haber estado vinculado al aprovechamiento de materias primas resultantes de otros procesos. El jabón en su estado rudimentario surge de la combinación de grasa animal con la ceniza. Una mezcla que pudo producirse, por ejemplo, de los mataderos. La combinación de ambas materias producía un proceso conocido como la saponificación sobre el que se fue aprendiendo numerosos detalles a lo largo de la historia merced a los avances científicos.
Además, se conoce que el jabón se empleó primero para lavar tejidos y ropa y que más tarde se fue incorporando para la higiene personal. También conocemos que Galeano, un médico griego de alrededor del 130-200 d. de C. y que alcanzó fama en el imperio romano, hablaba del valor del jabón para la limpieza del cuerpo para evitar enfermedades. A partir del siglo IX se sabe que la producción de jabón emerge y se desarrolla en centros como Marsella (Francia) y Savona (Italia) con un tipo de jabón que supuso un salto de calidad al incorporar en los procesos de producción el aceite de oliva, a través de un proceso de cocción muy lento (Wilson, 1954; Hunt, 1999). No mucho después se creó en España el jabón de Castilla, que destacó por la calidad de su barrilla, es decir, por las cenizas del almajo que se utilizaron como álcali (Eslava Galán, 2016).
La historia del jabón está repleta de curiosidades que, vistas desde la actualidad, pueden resultar impactantes. Por ejemplo, John Hunt relata que en sus orígenes el jabón no tenía nada que ver con el actual ya que no era bonito ni tampoco olía siempre bien (Hunt, 1999). Además, su expansión fue muy lenta. Lucock Wilson narra cómo, a pesar de la progresiva mejora en los procesos de producción, en un siglo como el XVI, seguía siendo un producto de lujo y que incluso “la reina Isabel I (de Inglaterra) se daba únicamente un baño al mes” (Wilson, 1954, 6). Aunque más extraño fue incluso que Luis XIV (1643-1715) se bañara al pensar que con este acto transmitía enfermedades.
El apogeo del jabón se produjo a finales del siglo XIX y la primera mitad del XX y vino acompañado de un cambio en la concepción de la higiene (Ward, 2019; Wilson, 1954). Hasta el 1847 no se supo, gracias al médico húngaro Ignaz Semmelweis, que el lavado de las manos por parte de los médicos que atendían los partos suponía un acto que salvaba vidas al reducir la tasa de mortandad en el área de maternidad. Una evidencia que fue rechazada por parte de los colegas del médico y que no fue validada hasta que en las décadas siguientes el químico Louis Pasteur presentase los descubrimientos sobre los gérmenes.
Además, el motivo principal de dicho apogeo se vincula al desarrollo de grandes avances en el campo de la química. La ciencia avanzó en el conocimiento sobre los procesos químicos que acompañaban a la saponificación y las causas detrás de las reacciones producidas como fruto de la combinación entre grasas y cenizas. Uno de los descubrimientos clave fue llevado a cabo por Nicolas Leblanc, quien desarrolló un nuevo tipo de álcali, procedente de la sal, que permitió no extraerlo de la madera, constituyendo un significativo avance para evitar la deforestación (Gibbs, 1939, 178-179). El desarrollo de la sosa iniciado por Leblanc fue más tarde mejorado por el químico belga Ernest Solvay (Ditchfield, 2012). En el siglo XIX se produjeron otra serie de avances que constituirán la base sobre la que se desarrolló la técnica de fabricación moderna (Gibbs, 1939). En este periodo, se aplicó la energía mecánica y el vapor, que permitió aumentar muy significativamente la producción. Otro avance científico clave fueron los estudios del químico Eugene Cheureul, quien permitió descubrir detalles sobre el proceso de la saponificación al observar la presencia de lo que denominó glicerina (Ditchfield, 2012). A raíz de estos descubrimientos, el desarrollo productivo fue inmenso y con ello la generalización del uso del jabón a amplias capas de la población hasta los niveles que hoy conocemos (Wilson, 1954).
De esta forma, las combinaciones para producir la saponificación fueron ampliándose y mejorándose a lo largo de la historia. La ceniza fue sustituida por sustancias alcalinas como la sosa, la potasa y los carbonatos principalmente, mientras que las grasas animales se han sustituido actualmente por aceites vegetales (coco, oliva, girasol, palma…). En el siglo XX se siguieron produciendo importantes avances técnicos que tendrán una enorme influencia sobre múltiples productores de jabón y permitieron desarrollar una producción de carácter más ecológico.

Los egipcios se frotaban con la mezcla obtenida del natrón (un carbonato de sodio mineral extraído de los lagos salados después de la evaporación del agua), tierra de batán (una arcilla poco elástica que tiene la propiedad de absorber las materias grasas) y altramuces remojados en agua de lluvia machacados.
El origen del jabón, definido hoy como la sal alcalina de un ácido graso, se sitúa sin duda mucho antes de la era cristiana: remontándonos a la antigua civilización Sumeria, encontramos la primera alusión en unas Tablillas encontradas en Mesopotamia, año 3.000 a.C. Posteriormente, un papiro egipcio de 1.500 a. C. calificado de “auténtico tratado médico”, hace referencia a la utilización de cierta sustancia jabonosa empleada para el lavado del lino y el algodón, y como tratamiento para enfermedades de la piel.
Pero fueron los romanos los que hicieron de la elaboración del jabón una verdadera artesanía, convirtiéndolo en un artículo de uso diario, tanto por higiene como para evitar enfermedades. Tras la caída del Imperio Romano en el 467 d.C., disminuye casi por completo el uso del jabón debido a la desaparición de los baños públicos, por prohibición expresa de la Iglesia, y el consecuente desinterés por el aseo personal.
Es ya en el siglo VII cuando surge la fabricación de jabón y los gremios de jaboneros se empiezan a dar por toda Europa (Francia, Italia, España, etc.), pero se convierte en un artículo de lujo, por estar sujeto a los Monopolios Reales que gravan el producto con impuestos demasiado elevados, por lo que solo están al alcance de las clases altas.
En el siglo X, Europa sufría una gran despoblación y las plagas y epidemias elevaron el índice de mortandad adulta e infantil. Por esas fechas su fabricación en España, se hacía en las “Almonas”, solo con la autorización del monarca reinante. La más famosa de estas almonas fue la de Triana (Sevilla), que funcionó durante 400 años, y en la que se hacía el conocido jabón Castilla.
A partir del siglo IX, Marsella fue el centro del negocio de la jabonería, y más tarde, en el siglo XIV, pasó a Venecia. Es curioso destacar que en los siglos XIV-XVIII los monarcas del Viejo Continente se reservaban el privilegio de conceder licencia para construir y explotar jabonerías.
A partir de 1789 desaparecen los monopolios reales, fecha que coincide con el revolucionario invento de Leblanc para fabricar el carbonato sódico, con el que los artesanos pudieron fabricar el jabón sódico a escala industrial a través de la sosa cáustica, y no a partir de cenizas como se había hecho hasta entonces.
Fueron estos hechos los que dieron lugar a una verdadera industria jabonera, que se extendió por todos los países europeos. El producto se abarató ostensiblemente y su uso se generalizó a todas las clases sociales. De este modo empezaron a desaparecer enfermedades de la piel, y sobre todo su contagio, que afectaban de forma particular a la infancia.
Todo esto, unido al uso de la ropa interior, fue lo que condujo a la afirmación en la época de un hecho trascendental: gracias al uso del jabón y su repercusión en la higiene, se hizo posible el crecimiento de la población de Europa, debido a la disminución de las causas de la mortalidad. En consecuencia, en el siglo XIX la población en Europa se triplicó y la esperanza de vida pasó de los 30 a los 50 años, sólo y exclusivamente por el uso del jabón.
Puede por tanto afirmarse que el nacimiento de la industria del jabón fue tan importante para la sociedad como lo fue la máquina de vapor en la Revolución Industrial.

Objetivo

Elaborar un jabón a base de aceite de cocina previamente utilizado; esto con el fin de evitar la contaminación y sacarle beneficios a este desecho mejorando nuestra calidad de vida y nuestra economía.

Justificación

Elegí este tema porque los desperdicios grasos son un gran contaminante para la tierra y el agua y me gustaría darle un mejor aprovechamiento al mismo reciclándolo y elaborando algo que nos sea útil en la vida cotidiana.

Hipótesis

Si elaboro un jabón a base de aceite reciclado entonces podré ofrecer una alternativa para el uso o manejo de este tipo de desechos y así contribuir a la disminución de la contaminación.

Método (materiales y procedimiento)

Investigación Documental.
La mayoría de los jabones eliminan la grasa y otras suciedades debido a que algunos de sus componentes son agentes activos en superficie o agentes tensoactivos. Estos agentes tienen una estructura molecular que actúa como un enlace entre el agua y las partículas de suciedad, soltando las partículas de las fibras subyacentes o de cualquier otra superficie que se limpie. La molécula produce este efecto porque uno de sus extremos es hidrófilo (atrae el agua) y el otro es hidrófugo (atraído por las sustancias no solubles en agua). El extremo hidrófilo es similar en su estructura a las sales solubles en agua. La parte hidrófuga de la molécula está formada por lo general por una cadena de hidrocarburos, que es similar en su estructura al aceite y a muchas grasas. El resultado global de esta peculiar estructura permite al jabón reducir la tensión superficial del agua (incrementando la humectación) y adherir y hacer solubles en agua sustancias que normalmente no lo son. El jabón en polvo es una mezcla hidratada de jabón y carbonato de sodio. El jabón líquido es una solución de jabón blando de potasio disuelto en agua.
A finales de la década de 1960, debido al aumento de la preocupación por la contaminación del agua, se puso en entredicho la inclusión de compuestos químicos dañinos, como los fosfatos, en los detergentes. En su lugar se usan mayoritariamente agentes biodegradables, que se eliminan con facilidad y pueden ser asimilados por algunas bacterias.
Método Experimental.
3 litros de aceite de cocina que haya sido utilizado previamente (residuos).
3 litros de agua de la llave.
Una cubeta de 10 litros de capacidad o más.
500 gramos de sosa caústica en escamas.
1 recipiente plástico para colar el aceite.
1 trapo para realizar la filtración.
1 palo de escoba
Moldes o recipientes para almacenar el producto elaborado.
Guantes
Gafas de protección
Antes que nada, debemos ir recolectando los residuos de aceite que vayamos utilizando en el día a día.

El primer paso ya que tenemos todos los materiales es filtrar el aceite para que no tenga materiales sólidos y esté lo más limpio posible.

El paso número dos será verter los 3 litros de agua en la cubeta.

El paso número tres será agregar la sosa caustica al agua poco a poco para que no haga espuma y se derrame. Esto lo agitaremos con el palo de escoba hasta que se disuelva completamente. El resultado que obtendremos de esto será que el agua se caliente y cambie de color para que se pueda integrar posteriormente el aceite.

El paso número cuatro consiste en agregar lentamente el aceite, sin dejar de agitar para que se incorpore, al agua y la sosa. Este paso (agitar) lo haremos hasta que el líquido cambie de color y de consistencia, esto es, que se vuelva más espeso y dejaremos reposar la mezcla hasta que enfríe.

El paso número cinco será vaciar la mezcla que hemos obtenido en varios moldes, los cuales dejaremos reposar por al menos 4 días para que se solidifiquen un poco.

El paso número seis será desmoldar el jabón de los recipientes para poder partirlos o darles la forma deseada antes de ponerlos a saponificar.

El paso número siete será envolver cada jabón en papel estrasa o periódico para dejarlo reposar en un lugar fresco y seco para que se puedan curar (esto es que se seque la sosa y no sea perjudicial para nuestra piel).

Resultados y discusión.
Obtuve varias piezas de jabón en diferentes tamaños:

Entregué muestras a algunas personas para que probaran su eficacia y como resultado están las siguientes opiniones.
En este caso se prueba el jabón con un trapo de cocina viejito y con manchas de grasa y chile , al lavarlo me doy cuenta de que hace buena espuma y que no es necesario tallarlo mucho para limpiarlo. En la última imagen se nota como queda desmanchado y limpio.
El punto negativo que tiene es que , despues de lavar, las manos se sienten un poquito irritadas o con comezón .

En esta prueba se ocuparon unos calcetines color blanco que estaban muy sucios los cuales fueron lavados con el jabón y salió bastante espuma y se tallaron por unos 7 minutos a mano y el resultado fue que quedaron desmanchados y limpios, quedaron suaves y sin aroma al momento de secarse.
Lo único que no me gusto fue la sensación de picor en las manos después de lavar y tuve que enjuagar nuevamente las manos ara quitar la comezón.

Aquí estamos probando el jabón con ropa de color que está muy sucia. Al tallar la prenda sale mucha espuma y no fue necesario tallar mucho para desmanchar.
El enjuague fue rápido y la ropa quedo limpia y suave, aunque no quedó con aroma o fragancia porque el jabón es tipo neutro.
El único inconveniente que encuentro es la comezón que me causo al final del lavado en las manos, tuve que enjuagar y ponerme crema para quitar la comezón pero las prendas secas no causaron ninguna irritación.

Galería Método

Resultados

Obtuve varias piezas de jabón en diferentes tamaños:

Entregué muestras a algunas personas para que probaran su eficacia y como resultado están las siguientes opiniones.
1.- En este caso se prueba el jabón con un trapo de cocina viejito y con manchas de grasa y chile , al lavarlo me doy cuenta de que hace buena espuma y que no es necesario tallarlo mucho para limpiarlo. En la última imagen se nota como queda desmanchado y limpio.
El punto negativo que tiene es que , despues de lavar, las manos se sienten un poquito irritadas o con comezón .

2.- En esta prueba se ocuparon unos calcetines color blanco que estaban muy sucios los cuales fueron lavados con el jabón y salió bastante espuma y se tallaron por unos 7 minutos a mano y el resultado fue que quedaron desmanchados y limpios, quedaron suaves y sin aroma al momento de secarse.
Lo único que no me gusto fue la sensación de picor en las manos después de lavar y tuve que enjuagar nuevamente las manos ara quitar la comezón.

3.- Aquí estamos probando el jabón con ropa de color que está muy sucia. Al tallar la prenda sale mucha espuma y no fue necesario tallar mucho para desmanchar.
El enjuague fue rápido y la ropa quedo limpia y suave, aunque no quedó con aroma o fragancia porque el jabón es tipo neutro.
El único inconveniente que encuentro es la comezón que me causo al final del lavado en las manos, tuve que enjuagar y ponerme crema para quitar la comezón pero las prendas secas no causaron ninguna irritación.

Galería Resultados

Discusión

Conclusiones

Conclusiones.
En este proyecto la intención inicial era fabricar un jabón hecho a base de aceite de cocina reciclado para utilizarse en el cuerpo, la ropa y otros usos.
Dado que el proceso de saponificación es de 30 a 40 días, en mi caso en esta elaboración se dejó secar o curtir (saponificar) durante 41 días para utilizarlo por lo que tendría que realizar el proceso nuevamente para verificar si las condiciones de almacenamiento o la temperatura o la luz influyeron en que no se saponificara correctamente (esto es que la acidez de la sosa se neutralice) y ver si dejando curar los jabones más tiempo este pueda dejar de irritar la piel.
Por lo anterior, evite el uso como jabón de baño para no ocasionar daños en la piel.

Bibliografía

El canal de Maca. (2018, 10 diciembre). RECICLA ACEITE USADO DE COCINA Y HAZ JABÓN | PASO A PASO CON MEDIDAS [Vídeo]. YouTube. https://www.youtube.com/watch?v=4p3w-aF2rnY
El Rincón de Yuya. (2018, 20 febrero). JABÓN DE ACEITE USADO, Receta Clásica [Vídeo]. YouTube. https://www.youtube.com/watch?v=GreGojhm-ts
Eugenio Arenas. (2016, 23 julio). Jabón casero [Vídeo]. YouTube. https://www.youtube.com/watch?v=S5OVwb9KVs0
Las recetas de Petri. (2022, 15 enero). jabón con aceite usado casero multiuso [Vídeo]. YouTube. https://www.youtube.com/watch?v=eCHYpEJ3f44
MAMA TUNGURAHUA COSMETICA ARTESANAL. (2021, 24 septiembre). ¿COMO HACER JABON CON ACEITE USADO? solo con elementos que tienes en casa [Vídeo]. YouTube. https://www.youtube.com/watch?v=P19TueOyPck

Summary

Research Question

Problem approach

Background

Objective

Justification

Hypothesis

Method (materials and procedure)

Results

Discussion

Conclusions

Bibliography