La ciencia de la limpieza

La ciencia de la limpieza

Solubilidad: La clave de una limpieza efectiva

El agua posee algunas extrañas propiedades químicas y físicas. Una de sus propiedades exclusiva del agua es su habilidad para disolver un gran número de sustancias químicas. Capaz de disolver sales y otros compuestos iónicos, así como compuestos polares tales como alcoholes y ácidos orgánicos. En verdad, al agua a veces es conocida como el disolvente universal, por su capacidad de absorción de numerosas materias.

Sin embargo, el agua está limitada en su capacidad de limpiar, por que agua y el aceite es imposible de mezclar y formar una solución homogénea. El aceite se disuelve fácilmente con gasolina, pero no se disuelve en agua a causa de su diferente polaridad. Existe una regla general en solubilidad que dice lo que se disuelve en qué.

Para que un producto juegue un rol en la limpieza, debe ser capaz de eliminar sustancias tales como suciedad y grasa de varios tipos de materiales (por ejemplo: ropa, moquetas, superficies, etc&) Suciedad y grasa normalmente se adhieren a la piel, tejidos y otros tipos de superficies porque al entrar en contacto con estos aceites y grasas actúan como si se tratase de pegamento. El aceite no es hidrofilico y por eso no es soluble con agua, si tratamos de limpiar grasa utilizando exclusivamente agua, no obtendremos un gran resultado.

Para entender el proceso físico que implica una limpieza eficaz, es muy útil de comprender la química básica de jabones y detergentes. Uno de los más comunes líquidos empleados en limpieza es agua. Agua (H2O) posee una propiedad llamada tensión de superficie. Dentro del conjunto del volumen del agua, la fuerza total de atracción provocada por cada una de las moléculas del agua a sus otras moléculas vecinas, se dispersan de manera esférica, en todas las direcciones. Sin embargo, en la superficie, la tensión creada por las moléculas del agua en la superficie es empujada hacia el volumen principal del agua líquida. Esta fuerte atracción en la superficie de las moléculas de agua de cada una, y las moléculas directamente inferiores a las primeras, las que provocan la propiedad de unión a la superficie, conocida como tensión de superficie. La tensión de superficie es la que provoca que el agua se convierta en gotas en la superficie (ej. Piel humana, cristal, textiles y madera), y nos muestra la humectación de la superficie y, por tanto, inhibe al proceso de limpieza. Para que un proceso de limpieza tenga éxito, la superficie de tensión debe ser reducida, con lo que podemos mojar, empapar y saturar de agua dicha superficie. Químicos orgánicos (basados en carbono) ayudan a reducir la tensión de superficie, están compuestos por agentes activadores de la superficie o simples sulfatos. Cuando añadimos agua, estos sulfatos pueden reducir la tensión de superficie a sólo 30% de las moléculas de agua. Por lo tanto, la presencia de sulfatos en el agua, reduce significativamente la superficie de tensión normalmente producida por el agua.

Los sulfatos están también involucrados en otros aspectos importantes de la limpieza, incluyendo derrames, emulsiones (mezcla de un líquido con otro que previene que los elementos aceitosos se depositen en la superficie del agua) y retención de depósitos sólidos en suspensión, hasta que pueden ser retirados o enjaguados. Sulfatos pueden actuar como emulserantes, ayudando a formar y estabilizar emulsiones.

Esto significa, que aunque existan restos de aceite que no se mezclan con el agua, permiten formar una materia que puede ser limpiada y retirada con facilidad. Sin embargo, la propiedad limpiadora de muchos sulfatos viene como consecuencia de la incapacidad de humedecer ciertas superficies hidrofobico (no solubles al agua), de penetrar en fibras fácilmente y levantar las moléculas de suciedad. Por esta razón, sulfatos se conocen como agentes humedecedores porque ayudan al agua a mojar cierto tipo de superficies. Muchos sulfatos aportar elementos alcalinos al proceso de limpieza, que resultan esenciales en la limpieza de restos de aceite y grasa.

Los sulfatos se clasifican por su propiedad iónica (partículas con carga eléctrica) en el agua. Las moléculas de los sulfatos se pueden describir por su parecido a un renacuajo porque están formados por una larga y gruesa cola (hidrofobico o insoluble al agua), y una cabeza con carga eléctrica (hidrofilica o soluble al agua). La larga cadena de los hidrocarbonos (grupos CH2) o sulfatos son solubles en sustancias hidrofóbicas tales como aceites, y las cabezas de sulfatos hidrófilas contienen los grupos de sulfanatos y carbonatos que permiten ser solubles en agua. El agua es polar: las moléculas de H2O son atraídas por otras sustancias polares, tales como la común sal de mesa (NaCI). Cuando se añada sal al agua, los iones de las moléculas de sal son atraídas a las moléculas de agua de alrededor. Este fenómeno es conocido como solubilidad. El aceite, sin embargo es una sustancia no polar y sólo se disolverá en contacto con otra sustancia no polar. Las sustancias no polares no pueden formar burbujas de hidrogeno con las moléculas de agua. No se mezclan con agua y son insolubles a ella. Por tanto, existe una base real de los productos químicos detrás de este fenómeno que el aceite y el agua no se mezclan! Los sulfatos proporcionan una situación en la que el aceite puede ser disuelto por el agua.