conclusiones, aportaciones y reporte final -química 1

8/16/2019 Conclusiones, Aportaciones y Reporte Final -Química 1

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Química I

Conclusiones del proyecto

¿Por qué debería usar detergentes biodegradables? pues que al usarlo el componentesurfactante del detergente es absorbido por el agua (desasiéndose antes), y que unavez en contacto con tierra o con el mar no daña nuestro ecosistema !eg"n lalegislaci#n vigente, en un paquete de detergente se puede poner la palabra$biodegradable$ si el tensioactivo de%a de tener un &' de su propiedad de disminuir latensi#n supercial del agua *+ días después de ser vertido al agua (las sustanciastensioactivas causan per%uicios a la vida acutica)!eg"n los fabricantes ecol#gicos, este grado de biodegradabilidad no es suciente Porotro lado, la ley no dice nada del resto de ingredientes, que pueden llegar a signicar un+' del detergente -n los detergentes convencionales, estos ingredientes no sonbiodegradables y son t#.icos para la vida acutica (en especial los derivados delpetr#leo) / pesar de la proliferaci#n de depuradoras, en las aguas marinas se 0allanresiduos t#.icos de detergentes1o que sí, es que preero usar uno biodegradable y sin fosfatos, que uno que sea todo locontrario (de 0ec0o, son los detergentes que uso), pues son menos contaminantes2asi todos los detergentes contienen un ingrediente llamado 0idr#.ido de sodio, el cuales responsable de la muerte de los organismos que tienen como funci#n naturaldegradar o eliminar los residuos de nuestros des0ec0os en el agua3na soluci#n parcial a este problema es el uso de detergentes biodegradables los cualesno contienen esta materia y son amigables con el medio ambiente 1os detergentes

biodegradables son creados con elementos naturales conocidos como enzimas queadems de limpiar tampoco dañan nuestra ropa ni nuestra pielPara que los %abones 0agan ms espuma y limpien ms rpidamente, se le añaden,entre otros componentes, fosfatos y tensioactivos /lrededor de un 4' de losdetergentes acostumbran a contener colorantes y otros productos t#.icos quecontaminan las aguas 1os fosfatos se utilizan para suavizar el agua y evitar que laspartículas de suciedad vuelvan a depositarse en la ropa 1os tensioactivos sondifícilmente degradables por la naturaleza y tienen una vida media muy larga2uando se 0abla de detergentes ecol#gicos, no quiere decir que sean totalmenteinofensivos para el medio ambiente, sino que tienen una elevada y rpidabiodegradabilidad !e dice que la aparici#n de los detergentes ecol#gicos es una

estrategia comercial ante un mercado absolutamente saturado 1o que es un 0ec0o esque las aguas residuales domésticas van cargadas de detergentes /ntes de que lleguena una depuradora, normalmente van a verterse en los ríos Por ello, informémonos sobreel problema de los detergentes y no 0agamos caso de las guerras comerciales entre lasgrandes multinacionales de los %abones


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Resumen

3no de los contaminantes que ms afectan al medio ambiente en la actualidadson los productos químicos que contienen los detergentes, por lo tanto esfundamental tratar de disminuir el daño que causan Para esto se necesitaconocer las concentraciones de las sustancias ms dañinas, como5 los tensoactivos i#nicos y an#nicos, por mencionar algunas6 una de las que ms dañan sonlos sulfatos y el presente traba%o se enfoca en ellos porque son los que producenla espuma del detergente y debido a la creencia err#nea de que mientras msespuma 0aga un detergente, me%or es este, se le agregan ms a la f#rmula 1osdaños ms evidentes causados a partir del uso de estos químicos son en la 7ora yfauna local por modicar la tensi#n supercial del medio ambiente en donde seencuentran 8tro problema que enfrentamos es la contaminaci#n de suelos

agrícolas debido a la falta de rotaci#n de cultivos que, %unto con los problemasque causan los detergentes ya antes mencionados, vuelven a los suelos ridos einfértiles -l fri%ol (Phaseolus Vulgaris) nos puede servir como bioindicador otorremedador y para esto se realizarn pruebas cualitativas determinando laspropiedades de absorci#n, entre otras, que es lo que se quiere lograr en estee.perimento

1. Planteamiento del problema:1a contaminaci#n de suelos en las zonas agrícolas de todo el mundo es unproblema que se deriva del abuso de 0erbicidas, plaguicidas, insecticidas yfertilizantes 1os desec0os de %abones y detergentes son descargados a losmantos acuíferos y estos a su vez al contacto con los suelos los contaminan, aligual que la falta de rotaci#n de cultivos, 0aciendo así los suelos ridos einfértiles1a torremedaci#n podría ayudarnos a me%orar la calidad de los suelos retirandolos nitratos, fosfatos y sulfatos que son la principal aportaci#n de los productosde limpieza que se utilizan en el 0ogar

2. Hipótesis !i el fri%ol absorbe componentes nos puede servir en la eliminaci#n de la

contaminaci#n, producido por los productos de limpieza, entonces podría

ser utilizado como torremedador de suelos !i los detergentes de uso com"n tienen componentes como sulfatos y

nitratos, entonces podrían afectar la 7ora y fauna

3. Marco teórico3.1. Tensoactivos


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1os tensoactivos son compuestos químicos que adicionados en pequeñascantidades a un disolvente, modican las propiedades superciales del mismo,promoviendo actividades como la 0umectaci#n, detergencia, emulsicaci#n,lubricaci#n y otros fen#menos de supercie

3.2. Tensoactivos anionicos 9abones5

• !ales metlicas de cidos grasos• Propiedades5 /lto poder detergente• :eciencias5 1a presencia de aguas duras ba%an su solubilidad

Alcoholes rasos sul!atados:

8btenidos a partir de grasas animales y vegetales con 0idrogenaci#n catalítica ysulfataci#n -ntre sus propiedades destacan el elevado poder detergente,estabilidad a la dureza del agua y tacto ms suave en el material te.til

Al"uil Aril #ul!onatos:

8btenidos de compuestos aromticos con una cadena aliftica unida al n"cleoaromtico /lgunas de las propiedades es que poseen elevadas propiedadesdetergentes, buen poder 0umectante, buen poder espumante, resistente a loscidos y a los lcalis

$le%nas #ul!onadas:

!on obtenidas por sulfonaci#n de paranas, tienen un elevado poder dispersante

y emulsionante y son biodegradables

&steres del 'cido (os!órico:

!on obtenidos por la reacci#n de un alco0ol y el cido polifosf#rico y suspropiedades principales son que tienen buenas propiedades detergentes, ba%aformaci#n de espuma, estables a los cidos y a los lcalis y son biodegradables

Tensoactivos no ionicos

;eneralmente son derivados de los


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1a degradaci#n de los tensoactivos se puede dividir en tres etapas1. :egradaci#n primaria5 !e consigue cuando la sustancia química pierde sus

propiedades tensoactivas o capacidad de formar espuma2. :egradaci#n avanzada5 2uando la molécula del tensoactivo es

transformada sucesivamente en fragmentos cada vez menores3.

:egradaci#n completa5 2uando la molécula es transformada totalmente en28* > *8 -ste proceso también se conoce como desmineralizaci#n

1os tensoactivos ani#nicos son menos t#.icos que los i#nicos que los no i#nicos,debido a su menor 0idrofobicidadPequeñas cantidades de surfactantes en sistemas acuticos dañan principalmentea individuos1a utilizaci#n e.cesiva de fosfatos en formulaciones detergentes 0a producido unnuevo tipo de contaminaci#n de aguas llamada eutrocaci#n -ste fen#menoproviene del enriquecimiento e.cesivo de las aguas en tonutrientes, el cualproduce un crecimiento abundante de las algas y otras plantas, lo que agota elo.ígeno disuelto y acaba con la fauna acutica, aumentando posteriormente la

concentraci#n de metano y aminas en el agua, afectando también, a la larga, a la7ora y desapareciendo la vida en los mantos acuíferos -ste fen#meno, se 0avuelto incontrolable por el uso de fertilizante adicional, de los fosfatos queprovienen del uso e.cesivo de detergentes-n los "ltimos *' años se 0a tratado de 0allar un sustituto econ#mico a losfosfatos !in embargo, ni los silicatos ni los carbonatos 0an dado resultadoscomparables Por otra parte se 0an realizado numerosas investigaciones paradesarrollar sustitutos orgnicos a los fosfatos !ecuestrantes ecientes como eletileno@diaminatetracetato (-:=/) son demasiado costosos para su uso endetergentes corrientes !e descubri# 0ace unos *' años que el nitrilo@triacetatode sodio (A=/) podía ser un e.celente sustituto de los fosfatos6desafortunadamente 0ay cierta controversia de que pueda ser cancerígeno y porlo tanto su producci#n 0a sido considerablemente reducida (Banrique, -, *'CC)

)*+* Contenido de los ,abones

1as sustancias que mencionaremos a continuaci#n reaccionan con los cationesdivalentes (Bg, 2a) por quelaci#n (soluble) o intercambio in#nico (insoluble)- sodio tri(poli)fosfato AaDP48C' (!=P)- sodio pirofosfato AaEP*8F - sodio silicato . Aa*8 G y !i8* !e 0an encontrado varias estructuras de tipo alfa@[email protected] que mimetizanel desempeño de los fosfatos, particularmente el carbo.imetil@tartronato (2B=), [email protected] (2B8!) y el tris@(carbo.imeto.imetil)@etano (=B-=/)(Huo@>ann 1, C&&F)

Bateria prima Ieacci#n Policarbo.ilato/cido acrílico Polimerizaci#n @2*@2JKcido Baléico Polimerizaci#n @2J@2J


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/lmid#n 8.idaci#n @2J@2(2*8)@8@2J@8

Kcido algínico 8.idaci#n @2J@2J@8@[email protected] Polimerizaci#n @2J@2*@8@

1os agentes anti(re)deposici#n ms utilizados son la carbo.imetil celulosa (2B2),y otros derivados noi#nicos de la celulosa !e usan también comercialmente lapolivinil pirolidona, los polivinil alco0oles, y otros copolímeros entre moléculas deeste tipo 1a producci#n de espuma no tiene nada que ver con el poderdetergente !in embargo el consumidor tiene siempre esa impresi#n -nconsecuencia muc0os productos para el lavado producen una abundante espuma:ebe notarse que una producci#n notable de espuma es un inconveniente, paraestas aplicaciones se 0an desarrollado las formulaciones ba%a@espuma1os agentes espumantes ms utilizados son el lauril sulfato (ani#nico), y lossurfactantes noi#nicos nitrogenados como #.ido de aminas, alcanol, amidas,aminas y amidas eto.iladas =ambién se usan compuestos comple%os comoalcanolamidas o monoglicéridos sulfatados -n los detergentes de ba%a espuma se

usan principalmente %abones, pero también sulfonatos de paranas, copolímerosbloques de #.ido de etileno y #.ido de propileno, polieto.i ésteres de cidosgrasos, glicoles acetilénicos eto.ilados y ésteres del etilen glicol o de glicerol1a diferencia con otros %abones es la necesidad de un agente espumante, ya queel consumidor asocia el poder limpiador con la presencia de espuma =ambiéntiene que ser poco agresivo para las manos

Lormulaciones de detergentes líquidos para lavar a mano (ropa, platos)

Polvo todo uso 1avaplatos (liq) Iopa na (liq)

!urfactante

D 2C* 1/! *4 2C* 1/! CF 2C* 1/!

E 2& L-A81 C'-8 D 2C* etersulfato C' fenol étersulfato

D 2oco amidaM 2C*:N-=/A81/BN:/

idr#topo * .ileno sulf D .ileno sulf

Be%oradores*' !=P *' 2C* taurina*M carbonato

/lcali D silicato!ales in#rganicas CD sulfato/gua + M' M'

8tros

CD bora. 4' etanol '@D' 2B2

C late. E urea =abla-.isten dos tipos de presentaci#n5 liquido transparente o líquido tipo loci#n conagentes de opacidad (polímeros de late.) o de apariencia cristalina (esteres pocosolubles de glicol como el etilenglicol diestearato -;:!) (!0oOell B, C&&+)

+* $b,etivos


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= o

= o

2lasicar a los diferentes detergentes del mercado en aquellos que formano no espuma por acci#n del sulfato

2lasicar a los %abones en i#nicos y no i#nicos :eterminar una concentraci#n en porciento volumen de los principales

detergentes

2omprobar el efecto en el crecimiento del fri%ol (Phaseolus vulgaris) enpresencia de estos componentes :eterminar cualitativamente si el fri%ol lleg# a absorber los fosfatos de los

detergentes y ser utilizado como torremedador o biosensor de sueloscontaminados por sulfatos

5. Material

:iversos detergentes (Pinol, Poet y Llas0), tubos de ensayo, matrazaforado, pipetas, vasos de precipitado, agua destilada, vasos de cristal,vasos de plstico, semillas de fri%ol, a2l*, aceite y algod#n

6. Procedimiento

1. acer un estudio bibliogrco sobre la contaminaci#na) 2ontaminaci#n de suelo y agua por agentes e.ternosb) 2omponentes de los detergentesc) Propiedades del fri%ol

2. acer un estudio de mercado de los detergentes usados de manera com"n3. 2lasicarlos de acuerdo a sus componentes4. :eterminar cualitativamente la presencia de sulfatos por precipitaci#n de

sulfato de bario (precipitado blanco), al 0acerlo reaccionar con una soluci#nde a2l* al '* Bolar

(24@(@2*@)4@2@8@!@8 Q a2l* 24@(@2*@)n@8@!@8@a@8@2)

5. acer una serie de disoluciones de los detergentes que tengan sulfatosdesde * Rol 0asta D' Rol

6. =omar una muestra de *ml y agregarle M gotas de a2l* y calentar a bañomaría para favorecer la formaci#n del precipitado

7. 2omparar el precipitado con una muestra de *ml del de detergenteconcentrado al que se le agrega a2l* a baño maría para determinar demanera cualitativa la concentraci#n

8. 2uidamos un muestreo de plantas durante D semanas con concentracionesdiferentes de detergentes

-* Resultados:

1. 1os principales detergentes que se utilizan en el mercado son5 Pinol, Llas0,Poet, /%a., 2loro., Baestro limpio, Labuloso


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Lig C Principales detergentes del mercado

2. 1oa detergentes que se utilizaron en el estudio son5 Pinol, Poet y Llas0 yaque son los "nicos que tienen tensoactivos i#nicos productores del agente

de espuma y tener buen efecto saponicante

Lig * -fecto saponicante de los %abones

3. !e observ# que estos %abones dan positivo a lapresencia de sulfatos por su reacci#n con a2l*

Lig 4 Presencia de sulfato en los %abones

4. !e observ# que a diferentes concentraciones de %abones se in0ibía elcrecimiento tanto de la semilla del fri%ol como la planta con dos semanas decrecimiento

Lig E Plantas con dos semanas de crecimiento

.* Conclusiones:

!e puede observar la concentraci#n de sulfatos apro.imadamente de D'Rol de manera cualitativa, por lo que la contaminaci#n ambiental causadapor estos detergentes es considerable, adems, cabe mencionar,nuevamente, que la cantidad de espuma que produce un detergente esdeterminada por la cantidad de sulfatos, y debido a la falsa creencia de


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que la efectividad del producto es directamente proporcional a la cantidadde espuma, 0ay un uso desmedido sobre estos detergentes!e contin"an 0aciendo anlisis químicos y físicos de los %abones así comolos efectos nocivos a diferentes leguminosas adems del fri%ol1a contaminaci#n de estos detergentes también puede ser comprobadacon las tablas de crecimiento, debido a que nuestros sustratos (* de 4) sevolvieron ridos e infértiles para el crecimiento de cultivos


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=abla C G -.presi#n de 2recimiento

• Banrique, - (C& de Barzo de *'CC) Los Tensoactivos y su Aplicación en laIndustria Textil Iecuperado el CD de -nero de *'C*, de0ttp5SSOOOartisamorgSdescargasSpdfS=-A!8/2=NR8!pdf

• !alager, 9@1 (4 de /bril de C&++) DETERGETE!" #o$ponentes%&a'ricación% &ór$ulas Iecuperado el CE de Aoviembre de *'CC, de0ttp5SSOOOrpulaveSarc0ivosScuadernosS!44*/T:etergentespdf

• Huo@>ann 1ai, -d, 1iquid :etergents !urfactant !cience !eries AU MFBarcel :eVVer (C&&F)

• !0oOell Bic0ael !, -d, PoOered :etergents !urfactant !cience !eries AUFC Barcel :eVVer (C&&+)

conclusiones, aportaciones y reporte final -química 1

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