2AM34 FERNANDEZ SALGADO JOSE ARMANDO LABORATORIO DE PROCESOS INDUSTRIALES [PRACTICA 6] ELABORACIÓN DE UN JABON DE TOCADOR PRÁCTICAS #6: ELABORACIÓN DE UN JABÓN DE TOCADOR --------------------------------------------------------------------------------------------------- OBJETIVOS Realizar a escala de laboratorio, un proceso industrial para obtener un jabón de tocador (producto terminado), aplicando operaciones y procesos unitarios. Interpretar el proceso, mediante un diagrama de bloques. Determina el costo de producción, con relación al costo de las materias primas. CONSIDERACIONES TEÓRICAS Un proceso de producción es un sistema de acciones que se encuentran interrelacionadas de forma dinámica y que se orientan a la transformación de ciertos elementos. De esta manera, los elementos de entrada (conocidos como factores) pasan a ser elementos de salida (productos), tras un proceso en el que se incrementa su valor. Cabe destacar que los factores son los bienes que se utilizan con fines productivos (las materias primas). Los productos, en cambio, están destinados a la venta al consumidor o mayorista. ESTABLECIMIENTO DE UNA PLANTA QUIMICA Una planta química es la parte de una empresa dedicada expresamente a la producción química. La ubicación de una de estas plantas químicas tiene que tener en cuenta una serie de condiciones, como la distancia a los puntos de obtención de las materias primas, etc. Todo proceso industrial nace en un laboratorio, donde se hacen los cálculos precisos, pero el proyecto del proceso en una planta de producción debe prever aspectos que no se consideran en un laboratorio antes de la puesta en marcha de un proceso de producción. Para ello se construyen las llamadas plantas piloto, donde se comprueba la viabilidad del proceso de fabricación y se evalúan los rendimientos y los posibles riesgos sobre un funcionamiento muy parecido al que tendría la planta definitiva. INVESTIGACIÓN DE MERCADO La investigación de mercado es una técnica que permite recopilar datos, de cualquier aspecto que se desee conocer para, posteriormente, interpretarlos y hacer uso de ellos. Sirven al comerciante o empresario para realizar una adecuada toma de decisiones y para lograr la satisfacción de sus clientes. SELECCIÓN DEL PROCESO La elección del proceso productivo conlleva una estrategia de proceso que debe ser coherente con la estrategia de operaciones. La estrategia de proceso permite determinar cómo se va a efectuar el desarrollo de los productos, es decir, la transformación de los recursos productivos en bienes y servicios, teniendo como objetivo conseguir la producción de los mismos con las características buscadas por los clientes. Según el producto a desarrollar, los clientes a los que va dirigido, y los objetivos de la empresa, se selecciona el tipo de proceso productivo (por proyectos, por lotes, en continuo, en masa, etc.). La selección influye en los bienes y servicios a fabricar (puesto que no todos los productos se pueden producir según todos los tipos de procesos), en las operaciones (según el tipo de proceso se realizan unas operaciones u otras), en las inversiones y en los costes (los procesos de producción en masa y continuos son más económicos a largo plazo) y en la organización (puede haber estructuras muy jerarquizadas y centralizadas, con poco capacidad de control o todo lo contrario). DETERMINCACIÓN DEL COSTO DE UN PRODUCTO Para establecer el precio de venta de su producto, generalmente los empresarios calculan el costo al que les sale fabricar un producto y le suman un % de utilidad. Hay que tener mucho cuidado con ese cálculo por dos razones: El precio de venta de un producto está limitado por la competencia. Ya que no importa cuál sea el costo al que le sale fabricarlo al productor, no es factible venderlo en cantidad suficiente si el precio al que lo ofrece es mayor que el de la competencia, siempre que el producto sea similar en características, pues el comprador no es tonto, se dará cuenta de ello, y no le comprará. El costo unitario de fabricación, debe calcularse suponiendo que la fábrica trabaja a un nivel de capacidad muy cercano a la máxima y no al nivel real al que trabaja. UBICACIÓN DE LA PLANTA El proceso de ubicación del lugar adecuado para instalar una planta industrial requiere el análisis de diversos factores, y desde los puntos de vista económico, social, tecnológico y del mercado entre otros. La localización industrial, la distribución del equipo o maquinaria, el diseño de la planta y la selección del equipo son algunos de los factores a tomar en cuenta como riesgos antes de operar, que si no se llevan a cabo de manera adecuada podrían provocar serios problemas en el futuro y por ende la pérdida de mucho dinero. Factores que afectan la ubicación: Las fuentes de abastecimiento. Los mercados, la localización de los clientes o usuarios. La localización de la competencia. La calidad de vida. La mano de obra. Los suministros básicos. Los medios de transporte. Las condiciones climatológicas de la zona. El marco jurídico. Los impuestos y los servicios públicos. Los terrenos y la construcción. Proceso general de la fabricación de un jabón: El proceso de producción para la fabricación de jabones es de tipo homogéneo, como se puede observar en el diagrama siguiente, en el cual se establecen los productos y subproductos obtenidos del proceso. La saponificación es la reacción química que se produce al elaborar jabones, la principal causa es la disociación de las grasas en un medio alcalino, separándose los ácidos grasos y la glicerina los cuales se asocian con los álcalis que forman las sales sódicas de los ácidos grasos(el jabón). A esta reacción química también se le llama desdoblamiento hidrológico y es una reacción exotérmica. LA REACCIÓN QUÍMICA DE UN JABÓN POR LO REGULAR SE DA DE LA SIGUIENTE MANERA: ACIDOS GRASOS + SOLUCIÓN ALCALINA = JABÓN + GLICERINA Para entenderla hay que hacer una diferencia entre jabón y detergente. El jabón de tocador se fabrica a partir de sustancias naturales (aceites de animal o vegetal) mientras los detergentes usan materias sintéticas. En general, un jabón es la sal sódica o potásica de un ácido graso. Los ácidos grasos son productos que se encuentran formando parte de las grasas animales, de los aceites vegetales y de las ceras, pero en todos ellos se encuentran unidos a la glicerina, por lo que para que podamos formar un jabón es preciso romper esa unión. MATERIAL Y EQUIPO SUSTANCIAS 1 vaso de precipitados KIMAX de 1000 ml 1 vaso de precipitados de 250 ml 1 vaso de precipitados de 100 ml 1 soporte universal con anillo y tela de alambre 1 anillo grande de hierro 1 termómetro 1 probeta graduada de 50 0 de 100 ml Agua destilada (en piseta) 1 agitador de vidrio 1 balanza digital 1 pinzas para crisol 1 espátula chica 1 mechero Bunsen 1 piseta con agua destilada papel medidor de pH 1 colador de plástico (*) moldes pequeños para gelatina (*) Aceite de coco Solución de hidróxido de sodio (NaOH) al 15% en peso Solución saturada de sal (NaCl) Colorante sólido para jabón Aceite esencial (*) este material será aportado por los alumnos de cada equipo PROCEDIMIENTO Pesa en un vaso de 250 ml 50 g de aceite de coco. Calienta suavemente hasta que el aceite se funda completamente y pasa el contenido a un vaso de 1000ml. NOTA: el calentamiento debe hacerse sobre una tela de alambre con asbesto y para tomar el vaso deberás auxiliarte con unas pinzas. Retira el mechero para hacer el cambio de vasos. Una vez que el aceite esté en el vaso de 500 ml, colocar el termómetro sujetándolo correctamente con las pinzas, tratando que el bulbo de este toque el aceite fundido Continuar el calentamiento suave, controlando la temperatura entre 70-80oC (evita exceder los 80oC), se sugiere colocar el anillo de metal a unos 8 cm de la boca del mechero y controlar la flama del mechero con el collarín (flama azul), así como un bajo flujo de gas. Sobre el anillo chico se coloca la tela de alambre y sobre esta, el vaso de 1000 ml. El anillo de metal grande servirá para sujetar el vaso durante la reacción y evitar accidentes. Mide 75 ml de solución de NaOH al 15% o 10% en peso (reactivo que estará presente en exceso para hacer que reacciones completamente el aceite de coco). Agrega lentamente la solución de NaOH al vaso que contiene el aceite, observando que esta operación se efectúe en unos 15 minutos, agitando constantemente, con adecuado control de la temperatura. NOTA: en ningún momento utilice el termómetro cono agitador. Después de agregar la solución de NaOH, continúe la agitación durante 30 a 40 minutos, hasta obtener un producto homogéneo y cremoso. Terminado el tiempo de reacción, retira el mechero. Mide 50 ml de solución saturada de sal, adiciónalos al vaso que contiene el producto de la reacción y el calienta suavemente. Filtra el contenido el contenido del vaso utilizado en un colador de plástico, recibiendo la fase líquida (que contiene la glicerina formada como subproducto de la reacción, el exceso de sora y la sal) en un vaso de 250 ml. Lava el producto con 50 ml de solución saturada de sal, separa y vuelve a lavar con otros 50 ml de agua con sal. NOTA: si es necesario, lava más veces con agua de sal, con objeto de dejar libre al jabón del exceso de sosa (NaOH) o con solución diluida de HCl. Toma con la espátula una pequeña muestra de jabón y llévala a un vaso de 100 ml. Agrega 50 ml de agua destilada y agita para formar una solución jabonosa. Mide y anota el valor del pH de la solución jabonosa. NOTA: consulta con tu profesor sobre el valor de pH más adecuado para tu producto y con base en esto lava nuevamente el producto o prepáralo para la siguiente etapa. Hacer una prueba, lavándote las manos con el jabón producido. Observa la formación de espuma y percibe si irrita o no la piel. Lleva el vaso de 1000 ml y pasa el jabón. Agrega 0.1 g de colorante y 1 g de aceite esencial. Agita con la varilla de vidrio y si es necesario, calienta suavemente, evitando la formación de espuma. Una vez que el producto tenga un aspecto homogéneo, vacíalo en los moldes. 18. Finalmente, deja enfriar y secar. CUESTIONARIO Utiliza fórmulas condensadas para escribir la ecuación de la reacción que se lleva a cabo en esta práctica. 𝐶𝐻2 𝑂𝑂𝐶𝑅 𝐶𝐻2 𝑂𝑂𝐶𝑅 + 3𝑁𝑎𝑂𝐻 → 3𝑅𝐶𝑂𝑂𝑁𝑎 + 𝐶𝐻2 𝑂𝐻 𝐶𝐻𝑂𝐻 𝐶𝐻2 𝑂𝐻 ¿Qué nombre recibe esta reacción química o proceso unitario? SAPONIFICACIÓN Enlista por separado las operaciones y los procesos unitarios que se efectúan en el proceso de producción del jabón. NEUTRALIZACIÓN FILTRADO ENFRIAMIENTO CALENTAMIENTO SAPONIFICACIÓN MEZCLADO Construye un diagrama de bloques para ilustrar el proceso. MATERIA PRIMA MEZCLADO CALENTAMIENTO MASA DE JABÓN CORTADO TRITURADO FILTRADO 2° MEZCLADO MOLDEADO SAPONOIFOCA CIÓN MEZCLADO 1° LAMINADO SECADO 2° LAMINADO ENVASADO ¿Qué importancia tiene el control de la temperatura en este proceso y del pH en el producto? TIENE MUCHA IMPORTANCIA PUES DE ESTA DEPENDE SI EL PRODUCTO ES BUNO O NO, POR OTRO LADO EL CONTROL PH NOS INFICARÁ SI LO PODREMOS O NO USAR EN NUESTRA PIEL. Determina el costo aproximado de tu producto terminado, considerando únicamente el costo de las materias primas, mismas que deberás cotizar con diferentes proveedores. Agua destilada 50 ml a $0.50 Aceite de coco 50 g a $1.50 Aceite esencial 2g a $2.00 hidróxido de sodio 75 ml a $1.00 Colorante 10 g a $1.00 Solución de sal 50 ml a $0.10 Total 5.18 Menciona por lo menos tres empresas dedicadas a la fabricación de jabón de tocador en el país, indicando las diversas marcas que distribuyen. JABON ZOTE, PROTECT AND GAMBLE (P&G)-PALMOLIVE, NEUTRO Y ZEST, UNILEVER S.A Calcula la cantidad teóricamente obtenida de jabón y de glicerina. Grasa + 3 Sosa -> 3 jabón + Glicerina 890 120 918 92 890g grasa ------> 918 g de jabón 50g grasa-------<x= 51.57 g de jabón 890g grasa ------> 92 g glicerina 50g grasa-------<x= 5.17 g de glicerins CONCLUSIONES GENERALES. Se observa que al concluir la práctica la cantidad de jabón obtenida en comparación del subproducto que en este caso es la glicerina, es de cierta manera limitada. En mi parecer es mucho más costeable realizar la glicerina que el propio jabón, ya que para la elaboración de este objeto la cantidad de materia prima es más, en comparación de solo realizar la glicerina como producto principal. Y como administradores industriales, es importante optimizar costos y optar por las mejores decisiones de producción para que conduzcan por el bien a nuestra empresa; Ahora bien, si el producto principal es el jabón, hay que buscar una manera de eficientizar la producción y vender también la glicerina, para invertir en más materia prima para el jabón mismo. REFERENCIAS http://beluru87.wordpress.com/2010/02/27/104/ http://definicion.de/proceso-de-produccion/#ixzz2ld8bu5GH http://www.contactopyme.gob.mx/guiasempresariales/guias.asp?ins=780&s=14 http://www.contactopyme.gob.mx/promode/invmdo.asp http://www.redpermacultura.org/articulos/22-belleza-y-cosmetica-natural/75jabon-de-tocador-casero.html
