El jabón: la primera reacción química industrial
Una grasa, una base fuerte, calor. La saponificación es probablemente la reacción química más antigua que la humanidad usa industrialmente. Y, vista de cerca, los jabones modernos son otra cosa.
El jabón es probablemente el resultado más antiguo de una reacción química controlada que la humanidad usa todavía hoy. Tabletas mesopotámicas del segundo milenio antes de Cristo describen procedimientos de fabricación. Romanos, egipcios, fenicios producían jabón en escalas modestas. La industria seria del jabón en Europa empieza en la baja Edad Media, en Marsella y en Castilla, con la disponibilidad de aceite de oliva y de cenizas vegetales como materias primas. La reacción —saponificación— se ha hecho durante cuatro mil años antes de que se entendiera químicamente.
La reacción
La saponificación es la hidrólisis básica de un éster: una grasa, que es un triéster del glicerol con tres ácidos grasos, reacciona con una base fuerte —tradicionalmente sosa cáustica (NaOH) o potasa cáustica (KOH)— y se descompone en glicerol libre y tres sales de los ácidos grasos. Las sales son el jabón propiamente dicho. La estequiometría es:
grasa + 3 NaOH → glicerol + 3 R-COONa
donde R-COONa es el jabón sódico de cada ácido graso de la grasa de partida. La reacción es exotérmica y procede limpiamente con calor moderado; no requiere catalizador. La sencillez del proceso explica por qué se descubrió tan temprano: cualquier mezcla de grasa y ceniza vegetal (rica en carbonato potásico, K2CO3, que en presencia de cal viva da KOH) calentada produce, después de unas horas, jabón identificable.
Sosa o potasa
La base elegida determina la dureza del jabón final. La sosa (NaOH) da jabones sódicos, que son sólidos a temperatura ambiente: las pastillas y las barras tradicionales. La potasa (KOH) da jabones potásicos, que son blandos o líquidos: los jabones de afeitar tradicionales, los jabones de lavar suelos. La diferencia es química: el ion sodio favorece la cristalización compacta, el potasio impide la cristalización por su mayor radio iónico y mantiene el jabón en estado pastoso.
Antes de la disponibilidad industrial de NaOH y KOH puros, los jaboneros usaban cenizas vegetales como fuente de base. Las cenizas de plantas terrestres son mayoritariamente potásicas; las de plantas marinas, sódicas. Por eso los jabones de Castilla —donde se usaba ceniza de plantas marinas, particularmente la barrilla, una halofita costera— eran jabones duros, sólidos, exportables. Los jabones de regiones interiores, hechos con ceniza de hayedo o roble, tendían a ser más blandos.
La industria moderna de la sosa cáustica empieza con el proceso Leblanc en 1791 y se acelera con el proceso Solvay a partir de 1861. La disponibilidad de sosa pura barata transforma la industria del jabón: la materia prima se vuelve uniforme, la producción se estandariza, la calidad se hace reproducible. La industria moderna del jabón —la de las pastillas y los detergentes— vive desde entonces.
La grasa elegida
El perfil de ácidos grasos de la grasa de partida determina las propiedades del jabón. Los ácidos saturados de cadena media (láurico C12, mirístico C14) dan jabones que producen mucha espuma con burbujas pequeñas: aceite de coco, de palmiste. Los saturados de cadena larga (palmítico C16, esteárico C18) dan jabones duros y poco espumosos: sebo, manteca de palma. Los insaturados (oleico C18:1, linoleico C18:2) dan jabones más suaves, más solubles en agua: aceite de oliva.
El jabón de Marsella tradicional es 72% aceite de oliva, dando un jabón suave pero firme. El jabón de Castilla histórico era casi 100% aceite de oliva. El jabón comercial moderno suele ser una mezcla: sebo bovino o aceite de palma para dureza, aceite de coco para espuma, aceite de oliva u otros para suavidad.
Los jabones que no son jabón
La mayoría de los productos de limpieza personal vendidos hoy como «jabón» —los líquidos, los geles, los syndets («synthetic detergents») en forma de barra— no son jabón en sentido químico. Son detergentes sintéticos: alquilbenzenosulfonatos, lauril sulfato sódico (SLS), lauril éter sulfato sódico (SLES), betaínas, en mezclas variadas. La diferencia con el jabón tradicional es química y operativa.
Los detergentes sintéticos no son sales de ácidos grasos sino sales de ácidos sulfónicos o sulfatos. Como consecuencia, no precipitan en agua dura: el calcio y el magnesio del agua dura forman jabones cálcicos y magnésicos insolubles —el «escum»— que reduce la eficacia del jabón tradicional, mientras los detergentes sintéticos siguen funcionando. También son más solubles en agua fría, lo que importa para el lavado de ropa moderno.
Los detergentes son, además, más baratos por superficie limpiadora —su producción se integra con la petroquímica moderna— y más versátiles en formulación. Por todas estas razones, el jabón tradicional ha sido desplazado del uso doméstico mayoritario al nicho de cuidado personal artesanal y de algunas aplicaciones específicas.
El glicerol
El subproducto inevitable de la saponificación es el glicerol. En la industria moderna del jabón —como en cualquier industria química seria—, el subproducto se aprovecha. El glicerol que se separa del jabón sódico por adición de sal (el glicerol es muy soluble en agua, las sales sódicas precipitan al añadir NaCl) se purifica por destilación a vacío y se vende como producto industrial: cosmético, farmacéutico, alimentario, explosivo (la nitroglicerina del XIX y XX se hacía a partir de glicerol del jabón).
Algunos jabones artesanales modernos retienen el glicerol formado en la saponificación, sin separarlo. La presencia del glicerol da jabones más suaves, más hidratantes, pero también más blandos y de vida útil más corta porque el glicerol absorbe humedad. Los jabones industriales clásicos eliminan el glicerol; los jabones artesanales suelen mantenerlo.
Coda
El jabón es uno de los pocos productos que la humanidad sigue haciendo, esencialmente, igual que hace tres mil años: una grasa, una base fuerte, calor, separación. La química se entiende mejor; los procesos industriales son más eficientes; la materia prima es más uniforme. Pero la operación central es la misma. Vale la pena recordarlo cuando uno se lava las manos: el gesto cotidiano más banal usa una reacción química más antigua que la rueda. La continuidad técnica es a veces lo más interesante.