Introducción a la Limpieza

Limpiar es quitar la suciedad de algo. La suciedad no desaparece, debe ser transferida del objeto que se desea limpiar a otra parte, que es eliminada junto con la suciedad que transporta. La actuación de los productos de limpieza tiene tres pasos:

• Quitar la mancha.
• Suspensión de la suciedad.
• Transferencia de la suciedad.

Los productos de limpieza pueden realizar otras funciones como: proteger la piel, abrillantar superficies o blanquear la ropa.

Aplicaciones de los Productos de Limpieza

Limpieza de Ropa

La limpieza de la ropa requiere un proceso complejo en el que intervienen muchas sustancias químicas que unen sus propiedades en una acción sinérgica. La tarea fundamental corresponde a los tensioactivos, sustancias capaces de disolver las manchas de grasa en el agua de lavado. Pero necesitan la ayuda de otras sustancias. Los agentes quelantes eliminan del agua las sales de calcio y magnesio.

Para resaltar el color blanco se emplean agentes blanqueantes y agentes oxidantes. También se añaden suavizantes al detergente. Los aromas, colorantes y conservantes no tienen utilidad directa en la acción de lavado, pero ayudan a enmascarar los olores y tonos de los ingredientes activos.

Limpieza de Vajilla

La limpieza de vajillas de cocina se realiza mediante el lavavajillas. Los componentes más importantes del lavavajillas son los tensioactivos aniónicos.

Para evitar en lo posible los efectos sobre la piel, se añaden protectores. Los espumantes favorecen la creación de espuma. Sin efecto limpiador, los lavavajillas también contienen espesantes, para dar la viscosidad adecuada al producto. Algunos lavavajillas actuales añaden a su composición abrillantadores.

Aseo Personal

El aseo es de gran importancia en la prevención y lucha contra muchas clases de infecciones. Los geles de baño o champús están formados fundamentalmente por tensioactivos, espumantes y agentes protectores de la piel, con aromas, colorantes y conservantes. Los jabones son tensioactivos aniónicos obtenidos a partir de grasas vegetales.

Las pastas dentífricas, además de los tensioactivos responsables de la producción de espuma, contienen bicarbonato de sodio que actúa como abrasivo para eliminar la suciedad depositada en la dentina. Los enjuagues bucales suelen ser una disolución hidroalcohólica de un antiséptico suave, para eliminar la placa bacteriana que ocasiona la caries dental.

Limpieza de Superficies

La limpieza doméstica más laboriosa consiste en la limpieza de superficies. Dos factores clave son:

1. La suciedad muestra un grado de adherencia diferente dependiendo de la superficie sobre la que se asienta.
2. La labilidad de la superficie. Esto significa que los productos empleados para la limpieza protegen esta para evitar su deterioro. Por esto mismo, cada superficie requiere el empleo de un producto de limpieza específico.

Otra restricción que se aplica a la limpieza de superficies es el uso limitado de agua. Muchas superficies a limpiar se encuentran fijas en paramentos verticales u horizontales, lo que limita la posibilidad de su inmersión en agua para arrastrar la suciedad.

Limpieza de Suelos

Existen muchos productos de limpieza para suelos; en su mayor parte están formados por tensioactivos aniónicos disueltos en agua para eliminar las manchas de grasa.

• Los suelos de gres son poco porosos y resistentes a la abrasión, por lo que pueden emplearse en ellos agentes limpiadores enérgicos.
• Los suelos de parqué son más delicados. Deben limpiarse en medio neutro, ya que los ácidos y álcalis atacan la madera.
• El mármol es un tipo de suelo delicado frente a los ácidos, que lo corroen, por lo que solo pueden usarse en su limpieza productos neutros o ligeramente alcalinos.

Limpieza de Baño

El baño es la dependencia del hogar en la que se produce y acumula mayor cantidad de suciedad, es más difícil de limpiar y se emplean para ello gran cantidad de productos de limpieza muy activos.

Tanto la porcelana como los azulejos se encuentran vidriados; al fabricarlos se forma una fina capa de vidrio en su superficie. No absorbe la suciedad y facilita su limpieza; además, no reacciona con facilidad, lo que impide que sea atacada por los productos de limpieza que se emplean al limpiarlos.

Para eliminar la suciedad orgánica en el baño se emplean agentes desengrasantes cáusticos enérgicos, normalmente con alto contenido en amoniaco. El agua ocasiona depósitos de cal en griferías y superficies. Eliminar los restos de cal supone el empleo de productos fuertemente ácidos. La desinfección del baño se suele realizar usando productos específicos. La mezcla de los productos anteriores puede ocasionar la formación de vapores tóxicos. Para evitar este problema se han desarrollado productos multiuso.

Limpieza de Cristales

La suciedad que se acumula en los vidrios y cristales se debe a las partículas de polvo presentes en el ambiente.

Para eliminar las grasas se emplean tensioactivos, normalmente no iónicos, con bajo poder de formación de espumas, lo que elimina la necesidad de aclarar el vidrio después de su limpieza. El polvo se adhiere a la superficie del cristal por fuerza electrostática, por lo que su eliminación requiere el empleo de cationes que contrarresten la adherencia del polvo.

El empleo del disolvente es muy importante, ya que la mezcla de agua y alcohol se evapora con más rapidez que el agua pura. La mezcla de alcohol y agua actúa como lubricante en el desplazamiento de estas partículas de sílice y protege el vidrio, impidiendo su deterioro.

Componentes Químicos Clave en Productos de Limpieza

Para conseguir su efecto limpiador, los productos que se emplean en el hogar contienen diversas sustancias químicas. Estas sustancias pueden ser de dos tipos:

1. Componentes activos: Son las sustancias que tienen acción limpiadora o ayudan en la limpieza.
2. Excipientes y otros componentes: Son sustancias que no tienen una acción directa en la limpieza. Los más importantes son:
   • Perfumes y aromas: Aunque no limpian directamente, son cruciales para la aceptación del producto.
   • Cloruro de sodio: La sal común se emplea como espesante en detergentes para el lavado de vajillas.
   • Agua: El componente más abundante y más barato de los productos líquidos.
   • Colorantes: No tienen propiedades limpiadoras, pero su importancia es crucial, permitiendo que los productos adquieran colores atractivos para su venta al público.
   • Carga: La integran las sales de calcio que se incluyen en algunos productos de limpieza. En las pastas limpiadoras, tiene un efecto abrasivo.

Tensioactivos (Surfactantes)

Son moléculas que constan de dos partes: una parte orgánica, soluble en los aceites e hidrófoba, y otra polar e hidrófila, es decir, con carga eléctrica, que es soluble en agua. La parte hidrófoba está formada por una cadena no ramificada con un número par de átomos de carbono.

Los tensioactivos más empleados son los tensioactivos aniónicos, en los que la parte polar está formada por un anión. Los tensioactivos no iónicos suelen tener como parte hidrófila un grupo amida o una cadena corta de éteres. Los tensioactivos catiónicos, que no pueden mezclarse con los aniónicos porque precipitan, suelen ser sales de amonio.

Alcoholes

Tienen gran poder disolvente, se disuelven con agua y estas disoluciones secan con más rapidez que el agua sola. Se emplean varios alcoholes:

1. Alcohol etílico o etanol: Es un disolvente muy fuerte de las resinas y de películas secas de barniz y pinturas.
2. Alcohol de madera, metanol o alcohol metílico: El metanol tiene las mismas propiedades disolventes generales que el alcohol etílico.
3. Alcohol amílico o pentanol: Es un disolvente enérgico; sus vapores son tóxicos y muy inflamables.
4. Alcohol isopropílico, isopropanol o 2-propanol: De propiedades disolventes similares al etanol, es mucho más barato que este, sobre todo porque no está gravado por impuestos especiales.

Oxidantes

Son sustancias que oxidan a otra sustancia en reacciones electroquímicas o redox. Su acción blanqueadora deriva de su capacidad para romper los enlaces dobles del carbono. La mayoría de los colorantes de origen orgánico proceden de la existencia de dobles enlaces conjugados, lo que elimina el color. La capacidad de estas sustancias para oxidar a los azúcares les permite descomponer con facilidad las paredes protectoras de todo tipo de microorganismos. Se incluyen:

• Hipoclorito de sodio o lejía: Es un oxidante fuerte y económico que se utiliza como blanqueante para la ropa.
• Agua oxigenada: De menor poder oxidante que la lejía, tiene mayor precio y es menos peligroso, por lo que se puede encontrar en productos que han de ser manipulados.

Quelantes

Las aguas duras contienen concentraciones elevadas de iones calcio y magnesio. Los jabones forman sales insolubles con los iones calcio y magnesio, por lo que no pueden formar las micelas que eliminan las manchas de grasa y se merma su poder limpiador. Para evitar estos efectos negativos, los detergentes comerciales añaden sustancias quelantes, compuestos que secuestran los iones de calcio y magnesio del agua. Existen varios agentes quelantes, aunque los más usados son dos:

• Tripolifosfato de sodio o TPS: Forma compuestos de coordinación muy estables con el calcio y el magnesio, ablandando el agua de lavado. Además, tiene un débil carácter básico, alcalinizando el agua de lavado y favoreciendo la acción de los detergentes.
• Silicato y metasilicato de sodio: Aunque tienen menor poder quelante que los polifosfatos, no son tan perjudiciales para el medio ambiente. Además, ayudan a controlar la viscosidad del polvo, permitiendo un vertido más controlado.

Amoniaco

El amoniaco es un desengrasante enérgico. Confiere un carácter alcalino que favorece que los tensioactivos aniónicos se encuentren disociados en su forma más activa para la disolución de las grasas. Favorece la descomposición de las grasas hidrolizables. Estos productos suelen ir acompañados de un olor intenso que enmascare el olor del amoniaco.

El amoniaco es un potente desengrasante y desinfectante, el cual se empleaba en la limpieza de baños y aseos, aunque la toxicidad de sus vapores, el carácter irritante y los riesgos ocasionados por la posible mezcla con otras sustancias limpiadoras ácidas lo ha ido alejando de su uso doméstico.

Limpiacristales con Amoniaco

Usado en menor concentración, el carácter levemente básico que el amoniaco da al limpiador permite la ruptura de las fuerzas electrostáticas que unen el polvo a la superficie, permitiendo que el polvo se separe de esta y sea arrastrado por la disolución de lavado.

Ácido Clorhídrico (Agua Fuerte)

Es un ácido muy fuerte y corrosivo que ataca a metales de uso corriente como el zinc, el hierro o el aluminio. En el hogar se ha empleado para eliminar restos de cal, mortero u óxido. Se ha ido sustituyendo por otros productos de menor peligrosidad, de forma que en la actualidad, el mayor uso doméstico del ácido clorhídrico es el control del pH de las piscinas.

También se emplea para corregir el pH de algunos productos de aseo personal como:

• Jabón de tocador: La fabricación de jabones origina un producto fuertemente alcalino. Si el jabón se empleara como jabón de tocador, debe neutralizarse este carácter básico, ya que produciría irritación en la piel al eliminar completamente la capa protectora de esta. Para neutralizar el jabón fabricado se emplea ácido clorhídrico.
• Champú y gel de baño: La piel tiene una capa protectora hidrolipídica con un pH cercano a 5.5, que desciende hasta el 4.5 en el cabello y cuero cabelludo. Para mantener este pH tras el lavado se le añade ácido clorhídrico.

Impactos Ambientales de los Productos de Limpieza

La contaminación del agua causada por la actividad humana, como los procesos de limpieza generados en el hogar, es un fenómeno ambiental de importancia. La contaminación del agua se produce a través de la introducción directa o indirecta en los cauces o acuíferos de sustancias sólidas, líquidas o de energía calórica, entre otras. Las alteraciones que puede presentar el agua son:

• Físicas: Color, olor, sabor, temperatura, materiales en suspensión, radiactividad, espumas y conductividad.
• Químicas: pH, oxígeno disuelto (OD), materia orgánica biodegradable, nitrógeno total, fósforo total, aniones, cationes (sodio, calcio y magnesio, amonio, metales pesados), compuestos orgánicos persistentes.
• Biológicas: Bacterias coliformes, virus, animales, plantas, microorganismos diversos.

Eutrofización

Los compuestos con nitrógeno o fósforo son nutrientes fundamentales para el crecimiento de plantas y algas, por lo que su presencia en el medio acuático desencadena el proceso de eutrofización. Estos residuos se precipitan hacia las zonas más profundas de los lagos y embalses, donde la cantidad de oxígeno es limitada y no renovable, ya que al aumentar la turbidez del agua no llega apenas luz. Se generan entonces condiciones anóxicas, en las que solo las bacterias anaerobias pueden sobrevivir, lo que provoca la fermentación de la materia orgánica y la emisión de compuestos malolientes.

El fenómeno de eutrofización ocurre de forma natural por el aporte de nutrientes procedentes de la erosión y sedimentación de materiales, pero la actividad humana ha acelerado el problema, habiéndose extendido en la actualidad a la mayoría de lagos y embalses.

pH

El pH es un índice que se utiliza en química para establecer el carácter ácido o básico de una disolución y hace referencia a la cantidad de iones hidrógeno presentes. Su valor está comprendido entre 0 (medio muy ácido) y 14 (medio muy básico). El valor 7 indica que el medio es neutro, ni ácido ni alcalino. La medida del pH, de forma semicualitativa, se realiza mediante el uso de indicadores.

La acidez del agua es un parámetro de especial importancia, ya que controla gran cantidad de procesos químicos que se producen en el agua y altera sus propiedades, como la capacidad de disolución de sales o la actividad de floculantes. El vertido de sustancias ácidas, como el agua fuerte, o básicas, como el amoniaco, altera el pH de los cauces naturales, llegando a ocasionar la pérdida de su biodiversidad e inutilizando el agua para su consumo. La lluvia ácida, procedente de los gases que emite a la atmósfera la industria, sobre todo óxidos de nitrógeno o de azufre, es la que acarrea más daños en el equilibrio ácido de las aguas naturales, incluso a centenares de kilómetros de donde se encuentra la industria.

Demanda Bioquímica de Oxígeno (DBO)

La materia orgánica no es contaminante, ya que puede ser oxidada de forma natural por bacterias y otros organismos que la transforman en sustancias minerales inertes, por lo que se dice que es biodegradable. Si la cantidad de materia orgánica es suficientemente elevada, el consumo de oxígeno puede llevar a su agotamiento, lo que tiene una consecuencia inmediata en la destrucción de las comunidades acuáticas que necesitan el oxígeno para vivir.

Para medir la cantidad de materia orgánica presente en un agua se usa un parámetro, la demanda bioquímica de oxígeno o DBO, y se expresa como el consumo de oxígeno por los microorganismos heterótrofos presentes en una muestra de agua mantenida en la oscuridad a temperatura constante. En aguas no contaminadas su valor es de unos pocos mg/L, siendo preocupante cuando supera los 30 mg/L, llegando a alcanzar un valor de varios miles de unidades en ciertas aguas residuales.

Espumas

Proceden de los restos de tensioactivos empleados tanto en el hogar como en otros procesos industriales: mataderos, curtidurías, papeleras, etc. Estas sustancias disminuyen la tensión superficial del agua, lo que favorece la formación de burbujas y su estabilidad, de forma que las burbujas, que no son más que pequeñas esferas de aire rodeadas por una fina capa acuosa, no se rompen y forman una espesa capa sobre la superficie del agua.

Las espumas y natas disminuyen la cantidad de oxígeno disuelto en el agua de varias maneras:

• Impiden el paso de la luz.
• El movimiento de la superficie del agua permite la disolución del oxígeno atmosférico en el agua.

La falta de oxígeno disuelto disminuye la actividad bacteriana del agua, por lo que baja el poder autodepurador de los ríos, que puede llegar a desaparecer.

Turbidez

Es una pérdida de la transparencia del agua debido a la presencia de partículas en suspensión en ella. Es un indicativo de la calidad del agua, de forma que cuanto más turbia, menor es la calidad del agua. Las partículas causantes de la turbidez pueden proceder de sedimentos en suspensión, bien procedentes de la erosión o que hayan sido removidos del fondo, pero también pueden proceder de los residuos urbanos, que arrastran pequeñas partículas de arena y suciedad, o deberse a un aumento en el fitoplancton.

La turbidez ocasiona diversas alteraciones en las aguas:

• Las partículas suspendidas absorben la radiación infrarroja, lo que ocasiona un aumento de la temperatura. El calentamiento afecta a la flora y fauna acuática alterando su equilibrio ecológico.
• Los gases son más solubles en agua fría que en agua caliente. El aumento de la temperatura del agua disminuye la cantidad de oxígeno disuelto y puede ocasionar la muerte de los animales acuáticos.
• Las aguas turbias no permiten el paso de la luz visible, por lo que el fitoplancton no puede realizar la fotosíntesis, disminuyendo aún más el oxígeno disuelto.
• Las partículas suspendidas en el agua actúan como adsorbentes de metales pesados, como el plomo o el mercurio, muy tóxicos para el medio acuático y para el hombre.