Artículos sobre ciencia y tecnología de Mauricio-José Schwarz publicados originalmente en El Correo y otros diarios del Grupo Vocento

septiembre 17, 2012

La ciencia de lavar las cosas

Jabones, arcillas, detergentes, aceites, ceniza... el ser humano ha hecho un continuo esfuerzo por mantenerse limpio creando en el proceso tecnologías e industrias diversas.

Jabones artesanales a la venta en Francia. Los antiguos
métodos de fabricar jabón siguen siendo válidos.
(Foto CC/GFDL de David Monniaux,
vía Wikimedia Commons)
Lavar la ropa, y lavarnos a nosotros mismos, parece una tarea bastante trivial. Agua, un poco de jabón o detergente, frotar o remover y la grasa, la suciedad y los desechos se van por el desagüe.

De hecho, a veces basta un chorro de agua para quitarnos, por ejemplo, el barro de las manos, dejándolas razonablemente limpias.

Pero cuando lo que tratamos de eliminar son grasas, el agua resulta bastante poco útil. El idioma popular por ello se refiere a cosas o personas incompatibles como "el agua y el aceite". Y aunque tratemos de mezclarlos agitándolos, no conseguiremos disolver el aceite en agua porque es un compuesto de los llamados hidrofóbicos, que repelen el agua, a diferencia de los que se mezclan con ella, los hidrofílicos.

Para unirlos necesitamos ayuda. Lo que llamamos jabón, o alguno de sus parientes cercanos, que son sustancias llamadas surfactantes porque reducen la tensión superficial de los líquidos.

Las moléculas de los surfactantes tienen dos extremos: una cabeza hidrofílica y una cola hidrofóbica. Los surfactantes forman diminutas esferas con un exterior hidrofílico y un centro hidrofóbico en el que se atrapan las grasas y aceites para poder ser enjuagados. Es la magia química que ocurre todos los días cuando fregamos los platos o lavamos la ropa y vemos cómo el aceite se disuelve en el agua gracias al detergente.

De hecho, parece muy afortunado que en un universo pletórico de suciedad, grasas, aceites, pringue y polvo, exista una sustancia capaz de lograr esta hazaña, convertida en puente entre lo que nos molesta y el agua que puede librarnos de ello.

Es de imaginarse que desde el invento de los textiles, o quizá desde que el hombre confeccionó sus primeras prendas con pieles, se buscó la forma de eliminar la suciedad. No tenemos informes de cuál era el equivalente de la lavadora para los hombres de antes de la era del bronce, pero la evidencia más antigua que hemos encontrado hasta ahora referente al jabón se halló en unas vasijas de barro babilónicas que datan del 2.800 antes de nuestra era, que contenían una sustancia similar al jabón, e inscripciones que muestran una receta básica para hacerlo hirviendo grasas con cenizas.

Pero no sabemos si los babilónicos usaban el jabón para lavarse o para otros fines, por ejemplo como fijadores del cabello. Sí sabemos, gracias a un papiro del 1550 a.N.E. llamado Ebers, que los antiguos egipcios mezclaban aceites animales y vegetales con diversas sales alcalinas para producir un material similar al jabón que se usaban como medicamento para la piel, pero también para lavarse.

A cambio, los griegos se bañaban sin jabón, utilizando bloques de arcilla, arena, piedra pómez y cenizas, para luego untarse el cuerpo de aceite y quitárselo con una herramienta llamada estrígil, mientras que la ropa se lavaba con cenizas, que tienen cierta capacidad de eliminar las grasas.

Diversas arcillas tienen también propiedades surfactantes y se han utilizado para lavar textiles. En los batanes de tela antiguos se solían utilizar lodos de distintas arcillas para agitar en ellos las telas y enjuagarlas. Al eliminar la arcilla, ésta se llevaba la grasa, la suciedad, los olores y los restos indeseables.

Según el historiador Plinio el Viejo, los fenicios del siglo VI a.N.E. hacían jabón con sebo de cabra y cenizas. Los romanos por su parte utilizaban orina como sustituto de la ceniza para fabricar jabón, que se usaba ampliamente en todo el imperio, aunque algunos seguían usando el aceite de oliva por distintos motivos. Por ejemplo, el sudor con aceite de oliva que los gladiadores más famosos se quitaban con el estrígil se vendía al público como hoy se pueden vender souvenirs de atletas o estrellas musicales.

La palabra "jabón" en sí se origina, según Joan Corominas, en la palabra latina "sapo", que procede del germánico "saipón", nombre que distintos grupos supuestamente bárbaros daban al jabón, que producían a partir de grasas animales y cenizas vegetales.

Otra opción de limpieza eran unas veinte especies de plantas que hoy conocemos como "saponarias" y que contienen una sustancia, la saponina, que produce espuma cuando se agita en el agua. Se han utilizado como jabón o como ingredientes del jabón en distintos momentos de la historia.

Pero el jabón era caro y su producción compleja. Hasta fines del siglo XIX no estaba al alcance de las grandes mayorías. Nuevos métodos de producción descubiertos por los químicos franceses Nicholas LeBlanc, primero, y Michel Eugene Chevreul después, redujeron notablemente el precio de producción del jabón.

De hecho, Chevreul fue quien explicó la naturaleza química del jabón, que hoy podemos definir como sales de ácidos grasos, que se producen debido un proceso conocido precisamente como "saponificación" y que ocurre cuando un aceite o grasa se mezcla con una sustancia fuertemente alcalina (como la ceniza o la lejía). Al hervirse juntos, de las grasas se descomponen, se separan en ácidos grasos y se combinan con la sustancia alcalina en una reacción química que produce jabón y glicerina.

No hubo más novedades en el jabón salvo por refinamientos en su producción, añadiendo perfumes, haciéndolo más suave (para el cuidado personal) o más fuerte según las necesidades, quitando la glicerina en todo o en parte, usando distintos tipos de grasas y álcalis.

Después de la Primera Guerra Mundial, la escasez de grasas utilizadas para fabricar jabón en Alemania estimuló la creación, en 1916, de los detergentes artificiales comerciales, sobre los cuales se había estado experimentando desde mediados del siglo XIX en Francia.

El detergente, como todo nuevo desarrollo, tiene sus desventajas. Desde que se generalizó su uso en la década de 1940, se convirió en un problema ecológico relevante, principalmente porque sus componentes permanecían en el medio ambiente. A partir de la década de 1970 surgieron los detergentes biodegradables, que resolvían parte del problema pero causaban otros debido a la presencia de fosfatos. Actualmente empiezan a extenderse los detergentes sin fosfatos, más amables con el medio ambiente.

¿Funciona mejor con agua caliente?

Todo el que haya tratado de fregar platos o ducharse con agua fría sabe que los jabones y detergentes funcionan mejor con agua caliente. Esto se debe a que la alta temperatura funde las grasas y aceites, ayudando a despegarlos del sustrato. Sin embargo, en los últimos años se han desarrollado detergentes que funcionan perfectamente en agua fría y en lugares como Japón son los más comunes... pero su aceptación ha sido lenta porque estamos convencidos de que con agua caliente lava mejor.