El metasilicato de sodio y los detergentes

Debido a sus excelentes características, el metasilicato de sodio es utilizado en diversas industrias de productos de primera necesidad como la industria alimenticia, de cerámica, de lavandería y metalmecánica. Asimismo, tiene aplicación en el tratamiento de aguas.  

Asimismo, por sus excelentes propiedades, es un componente fundamental en la producción de detergentes. 

La industria del detergente 

La industria de los detergentes tiene larga data. En la época romana, se producía jabón más allá del consumo doméstico. Pero el inicio de la producción de detergentes sintéticos a escala industrial no se desarrolló hasta principios del siglo XX. A partir de este momento, la industria de los detergentes (jabones y sintéticos) sufrió una evolución muy rápida y a medida que avanzaban las nuevas tecnologías, cada vez se fueron produciendo detergentes de mayor calidad y capacidad para extraer las manchas.  

Las materias primas fueron cambiando de forma muy importante en esta industria. Ya no hacía falta partir de los productos naturales (grasas, aceites) para producir un detergente de alta calidad. Además, los detergentes sintéticos fueron mejorando las propiedades de los jabones naturales en frente a la dureza del agua. También, proporcionaron una mayor capacidad de limpieza y surfactante. Con el tiempo, aspectos como su biodegradabilidad y presencia de fosfatos se fueron mejorando debido a la preocupación medioambiental que fue surgiendo a partir de los años 70. Hoy en día la industria de los detergentes dispone de departamentos de desarrollo e investigación que trabajan continuamente en la mejora de la calidad de sus productos.  

Los detergentes se desarrollaron durante la primera y la segunda guerra mundial como consecuencia de una penuria de grasas animales y vegetales, así como de aceites. Por otro lado, una sustancia resistente al agua dura era necesaria para que la limpieza fuera más eficaz. En aquella época, el petróleo constituyó una fuente rica para la fabricación de detergentes. Hoy en día los detergentes se fabrican principalmente a partir de una variedad de productos petroquímicos y/o productos oleoquímicos (derivados de grasas y aceites). 

Según las últimas tendencias, los productos de limpieza líquidos superan los productos de limpieza en polvo. Los detergentes pueden ser por ejemplo: 

  • Productos para lavar la ropa: tienen una fórmula que permite quitar la suciedad, blanquear, suavizar y condicionar el tejido. 
  • Lavavajillas: entre ellos, se encuentran los detergentes para las manos y para los lavavajillas, así como otros productos específicos. 
  • Productos de limpieza: se utilizan para limpiar superficies pintadas, plásticas, metálicas, la porcelana, cristales… Porque ningún producto tiene una eficacia óptima en todas las superficies y manchas, una gran variedad de productos ha sido desarrollada para limpiar de manera fácil y eficaz. 

Entre las distintas empresas productoras de detergentes se encuentran: Solvay, Henkel, Procter & Gamble, Unilever, entre otras. 

Riesgos químicos 

Como en toda industria, existen ciertos riesgos debido a la materia prima utilizada. Recordemos que un detergente (o surfactante) es un compuesto químico que tiene propiedades tensoactivas que le hacen capaz de disolver la suciedad. 

Productos químicos utilizados 

La selección de las materias primas constituye la primera etapa de fabricación de los detergentes. Las materias primas se eligen según numerosos criterios, incluyendo la seguridad humana y medioambiental, el coste, la compatibilidad con otros ingredientes, así como la forma y las características de eficacia de los productos terminados. 

 

Entre los diferentes ingredientes se encuentran: 

  • El hipoclorito de sodio para blanquear, aclarar y eliminar las manchas. 
  • Productos alcalinos (amonio, hidróxido de sodio…). La alcalinidad es útil para eliminar la acidez, la grasa y las manchas de aceite. Por lo tanto, los detergentes son más eficaces cuando son básicos. 
  • Los ácidos (ácido nítrico, ácido acético, ácido clorhídrico…) para neutralizar o ajustar la alcalinidad de otros ingredientes y porque algunos productos de limpieza específicos necesitan más acidez para poder disolver los sedimentos minerales. 
  • Los agentes colorantes (pigmentos o colorantes). 
  • Los solventes: con el fin de evitar la separación o el deterioro de los ingredientes en los productos líquidos y para disolver las manchas orgánicas. 

Variedades del silicato 

Los silicatos de sodio son sustancias inorgánicas también conocidas como vidrio soluble. Existen variantes debido a las diferentes proporciones de óxido de silicio (SiO2) y de óxido de sodio (Na2O) que lo componen y dichas diferencias dan lugar a los diferentes grados de los silicatos, los cuales pueden ser sólidos o granulares, o líquidos que son las soluciones de silicatos de sodio. 

En el caso del metasilicato de sodio anhidro, este no tiene moléculas de agua asociadas, y se mezcla muy bien con otros componentes de detergentes secos. Tiene aplicación en el tratamiento de aguas, cuenta con excelentes muy propiedades detergentes y desengrasantes, y es usado para limpieza industrial, blanqueo de tejidos textiles y como un desengrasante alcalino. 

El metasilicato de sodio pentahidratado que se forma a partir del anhidro, hidratado con cinco moléculas de agua, es usado principalmente en las fórmulas de infinidad de limpiadores de uso industrial y en la formulación de detergentes de uso doméstico, puesto que cuenta con excelentes propiedades, mantiene el PH elevado en la solución, remueve la suciedad, emulsiona las grasas y evita que las partículas que se remueven vuelvan a colocarse en los tejidos. 

¿Cómo se hacen los detergentes? 

Los detergentes son productos limpiadores más eficaces que los jabones porque contienen mezclas de surfactantes que les permiten trabajar en distintas condiciones; por esta razón son menos sensibles a la dureza del agua que los jabones. 

La mayor parte de los surfactantes que contienen los detergentes se han desarrollado a partir de productos petroquímicos, derivados del petróleo, y oleoquímicos, a partir de distintos aceites y grasas.  

Las cadenas hidrocarbonadas derivadas de grasas, aceites o petróleo constituyen la parte hidrófoba de la molécula de surfactante, mientras que compuestos como trióxido de azufre, ácido sulfúrico u óxido de etileno se utilizan para constituir la parte hidrófila de esa molécula. 

 La tendencia actual de apartarnos de los derivados del petróleo, que son materiales no renovables, y de favorecer el uso de materiales «más naturales» ha hecho que se potencie para su uso como detergentes el desarrollo de surfactantes derivados de los oleoquímicos y también de glúcidos. 

Aparte de los surfactantes, los detergentes incorporan otras sustancias como: 

  • Agentes coadyuvantes: polifosfatos, silicatos o carbonatos, para ablandar el agua; perboratos, para blanquear manchas resistentes. 
  • Agentes auxiliares: sulfato de sodio y carboximetilcelulosa, que favorecen la eliminación del polvo; enzimas, para eliminar restos orgánicos; sustancias fluorescentes, para contrarrestar la tendencia al amarilleamiento del color blanco; estabilizadores de espuma; perfumes y colorantes. 

Metasilicato de sodio y detergentes 

Como señalamos, existe una variedad de esta sustancia, pentahidratado, que es fundamental en esta industria. 

El metasilicato de sodio pentahidratado se utiliza para fabricar una gran variedad de detergentes tanto líquidos como en polvo, debido a que tiene un alto poder para remover aceites, grasas y cebos. 

Además, es un agente de taponamiento que ayuda a que la suciedad ya disuelta en el agua de lavado no vuelva a absorberse por lo que facilita el enjuague. Así mismo, es excelente para estabilizar el pH de una solución, ya que mantiene el pH alto a través del proceso de limpieza mientras la solución está siendo atacada por la suciedad ácida. 

 

Las propiedades más importantes del metasilicato de sodio pentahidratado son: 

  • Ayuda a desprender la suciedad 
  • Emulsifica aceites y grasas 
  • Reduce la viscosidad 
  • Evita la redeposición de la suciedad 
  • Facilita el enjuague de los productos lavados 
  • Estabiliza el pH de soluciones ácidas