Biodegradacin de detergentes

Detergentes sintticos

Son compuestos cuya disolucin acta como agente limpiador de la suciedad de un sustrato

DETERGENTES

Jabones o detergentes jabonosos

Detergentes no jabonosos

Jabones o detergentes jabonosos El

jabn es la sal de sodio de los cidos grasos (C12 C18). Los cidos grasos se obtienen por:

Hidrlisis de grasas y aceites naturales. El sebo no comestible de las empacadoras de carne Aceite de coco hidrolizado saponificado con hidrxido de sodio Para Jabones blandos se utiliza hidrxido de potasio.

Ventajas

El jabn es biodegradable. Tiene buenas propiedades detergentes Se disuelve rpidamente

Desventajas

Se deteriora durante el almacenamiento No es estable en solucin cida. Las sales de calcio y magnesio de los cidos grasos son insolubles.

Detergentes no jabonosos La

sal de sodio de un cido graso de cadena larga es un buen tensoactivo, pero tiene ciertas propiedades indeseables por lo que una ligera modificacion producir el articulo deseado. Se reemplaza:grupo carboxilato grupo sulfonato

Dodecilbencensulfonato de sodio. ste es el detergente de todos los das en todas las casas. Este se mezcla con fortificadores y se seca por aspersion, formando un polvo de flujo libre al cual pueden agregarse blanqueadores y enzimas.

Molcula del detergente comn y corriente. Las formas comerciales del producto le adicionan multitud de otros productos, con muy diversas finalidades

Detergentes sintticosAninicosGrupos solubles sulfatos

CatinicosCompuestos cuaternarios de amonio

No inicosProductos de condensaci n del oxido de etileno con materiales fenlicoss o cidos grasos

Biolgicos

Poseen enzimas

Sulfonatos de sodioMejores propiedades bactericidas y bacteriostti cas

Estables en aguas duras

Aplicacin industrial

Se utilizan para lavanderia.

Composicin Qumica de los DetergentesAgentes Tensoactivos Fortificadores Blanqueadores Cargas y auxiliares del procesamiento Blanqueadores pticos Estabilizadores de espuma Agentes suspensores de suciedad Enzimas

Agentes Tensoactivos: Funciona como agente humectador. Disminuye la tensin superficial del agua.

Las molculas del surfactante forman puentes entre las partculas de suciedad y agua gracias a la naturaleza bipolar. Surfactantes ms utilizados Sulfonatos de alquilo lineales (SAL)

AGENTES TENSIOACTIVOS Son

molculas orgnicas que al disolverse en agua o en otro disolvente, se orientan a la interfase entre lquido y una fase slida, lquida o gaseosa, modificando las propiedades de la interfase. Son sustancias que influyen, por medio de la tensin superficial, en la superficie de contacto entre dos fases.

Glicolpidos Biolgicos (biosurfactantes) Agentes tensoactivos Sintticos Lipopptidos, Acilpolioles, cidos grasos, Fosfolpidos, Lpidos neutros.

Estructura molecular comn:

Soluble en aceite; insoluble en agua.

Solubilidad en agua a todo el compuesto.

Estabilizacin de emulsiones

Perforacion de pozos petroleros

Industria de plsticos (moldes)

USOSPastas anticonceptivas Suavizacion de textiles

Espumas en tratamiento de aguas; acumulacin entre la interfase aire agua y en aireacin.

Agentes limpiadores

Sulfonatos de alfa oleofinas (AOS)

SulfonacinAlquilbencilsulfonatos lineales (LAS)

Tensoactivos catinicos

Tensoactivos

Sulfatos de alcoholes lineales

CLASIFICACION DE AGENTES TENSOACTIVOS

aninicos

SulfatacinEtoxisulfatos de alcoholes lineales (AES)

Tensoactivos no inicos

Tensoactivos anfotrios

Sulfoxidacin

Alcansulfonatos secundarios (SAS)

Tensoactivos CatinicosEl catin es el que tiene la cadena alqulica hidrofbica larga (catinicos).

Contienen por lo menos una cadena de 8 a 25 tomos de carbono.

Son de poca utilidad en limpieza.

Inhiben el crecimiento de bacterias y algas.

Tensoactivos AninicosEl anin es el que tiene la cadena alqulica hidrofbica larga (aninicos). Constituidos por una cadena alqulica que va de 10 a 14 tomos de carbono.

Pueden ser obtenidos por:

Sulfonacin. Sulfatacin. Sulfoxidacin.

Sulfonacin

SULFONACINSulfonatos de alfa oleofinas (AOS) Alquilbencilsulfonatos lineales (LAS)

Neutralizacin

SULFATACINSulfatos de alcoholes lineales (AS) Etoxisulfatos de alcoholes lineales (AES)SULFATOS DE ALCOHOLES LINEALES (AS) Tensoactivos de elevada formacin de espuma. Sensibles a la dureza del agua. Constituyentes de muchos cosmticos.

SULFOXIDACINALCANSULFONATOS SECUNDARIOS (SAS) Alcansulfonatos secundarios (SAS)

Propiedades de detergente y formacin de espuma. Solubles en agua. Se usan en formulaciones lquidas.

Tensoactivos No Inicos:La parte hidroflica de la molcula no es un in sino una cadena de polioxietileno.

Son excelentes humectantes.

No son afectados por los iones calciomagnesio del agua dura.

Difcil formularlos en forma de polvo.

Tensoactivos Anfotricos: Tienen tanto una carga positiva como una negativa en la misma molcula.

A pH cercanos a 7 son menos irritantes que los detergentes catinicos. Estables y funcionales en un gran intervalo de pH (Limpiadores alcalinos, Limpiadores cidos)

Fuente

potencial de energa, carbono. Biodegradacin primaria (eliminacin de actividad surfactante) Biodegradacin final (CO2 + Agua + sales minerales)

Biodegradacin de agentes tensoactivos

B I O D E G R A D A C I N

Oxidacin del grupo hidrfobo mientras est adherido al grupo hidrfilo.Separacin del grupo hidrfilo y posterior oxidacin del grupo hidrfobo.

Oxidacin del grupo hidrfobo mientras est adherido al grupo hidrfiloAgentes tensoactivos en donde se ha llevado a cabo la sulfonacin.

Separacin del grupo hidrfilo y posterior oxidacin del grupo hidrfobo

Agentes tensoactivos en donde se ha llevado a cabo la sulfatacin

Agentes tensoactivos en donde se ha llevado a cabo la sulfoxidaci n

Fortificadores: Son qumicos, que secuestran los iones. Fortificador de mayor importancia: Tripolifosfato . de sodio.

A los detergentes se les agrega un segundo fortificador : Silicato de sodio.

Blanqueadores:Modifica la suciedad que no se elimina por los mecanismos usuales.

Ms usado:

Perborato de sodio: No tiene olor desagradable.

No se descompone. No daa las telas y colorantes.

Cargas y Auxiliares del procesamiento:Sulfato de sodio, se encuentra como: Subproducto del proceso de fabricacin. Por adicin, para dar al polvo soltura y mejor flujo

Blanqueadores pticos: Llamados tambin agentes fluorescentes. Enmascaran cualquier tono amarillo. Ms comunes (derivados del Triazinilestilbeno sulfonado.

Estabilizadores de Espuma: Se utiliza: n-hidroxietil-lauramida Formada por condensacin del laurato de metilo con etanolamina

Agentes suspensores de suciedad: Principal agente: Carboximetilcelulosa sdica Evita la redeposicin de suciedad. Incrementar cargas negativas sobre la superficie de las telas.

Enzimas: Son biocatalizadores. Se utilizan para eliminar manchas producidas por protenas.

Hidrlisis de protenas: Forma pptidos solubles en agua y aminocidos; o las hace permeables al agua

Solubilidad del O2

Contaminantes acuticos

Surfactantes y aditivos tripolifosfatos

Eliminan grasa de plumas de aves

Inhiben fotosintesis

Lesiones en branquias

Fosfatos + nitratos proliferacin de vegetales.

Aguas negras, escurrimie ntos

Se generan condiciones anaerobias

Componentes fosfatados

Compuestos fosfatados

Formas aninicas

Libre Fijo Minerales

combinaciones

Polifosfatos Orgnicos

Formas Aninicas

Pool de iones autodifusibles o iones isotpicamente cambiables.

Iones de la solucin del suelo + superficies de los coloides del suelo. Intercambio de la atraccin de la superficie hacia la solucin del suelo.

Nutricin fosfatada de la planta: formas inicas Reserva asimilable o pool alimentario.

Formas aninicas LibreSOLUBLE

Suelos cidosNeutro Suelos alcalinos

Formas aninicas Fijas

Formas CombinadasFosfatos precipitados en combinaciones minerales (fosforo precipitado no soluble, no lbil o fosfato mineral

Polifosfatos

Fosfatos orgnicos

Combinaciones minerales

Retrogradacin del fosforo. Retrogradacin clcica: fosfatos mono y biclcicos en triclcicos (suelos alcalinos con Ca). Suelos alcalinos sin Ca (solubilidad de fosfatos sdico y magnsico. Suelos cidos pH < 4.5 (precipitacin frrica y alumnica x solubilizacin) Fosfatos precipitados pueden ser solubilizados por agentes fisicoqumicos y por va microbiana.

polifosfatos Almacen

de sustacias intracelulares (reserva): polifosfatos, polisacridos, grasas, azufre. Bacterias y cloroficeas. Granulos de volutina o metacromticos

Fosfatos orgnicos (fosforo orgnico insoluble) Parte

de molculas orgnicas, combinados con acidoos hmicos. Fitina, lecitina, cefalina, acidos nucleicos.

Transformaciones microbianas del fosforomineralizacin Inmovilizacin

Solubilizacion

Oxidacin reduccion

MINERALIZACION

Fosforo insoluble fosforo soluble Mos trasforman el fosforo orgnico insoluble en formas inorgnicas solubles a travs de enzimas: fosfatasas, fitasas.

Vegetacin en descomposicin. Fosfatos de inositol, fosfolipidos, AN, azucares fosforilados, coenzimas. Desfosforilaciones de la materia orgnica Enzimas(condiciones) T elevadas, suelos virgenes, > a pH neutro, [sustrato] ricos en fosforo inorgnico, equilibrio: relacion C: P = 200.

Inmovilizacin

Fosforo soluble fosforo insoluble Mos absorben y asimilan fosforo inorgnico soluble y lo transforman en fosforo orgnico insoluble o en fosforo inorgnico insoluble hacindolo inaccesible al resto de la comunidad biolgica.

Fosforo orgnico insoluble:

Grupos fosfato hidroflicos (fosfolpidos) Esteres de fosfato (ARN y ADN) Metabolismo energtico (ATP, ADP, AMP y pirofosfato)

0.5 a 1% micelios fungicos. 1 - 3% peso seco en bacterias Granulos de polifosfatos (carencia de sulfatos)

Solubilizacin Fosforo

inorgnico precipitado insoluble solubilizado (Mos)Produccin de cidos orgnicos Excrecin de protones para asimilacin del in amonio

Produccin de cidos inorgnicos

Mecanismos de solubilizaran de fosfatos

Mecanismos reductores de cationes

Ac. lctico

Ac. actico

Anlisis cromatogrfico de gases de medios de cultivo una vez libres de clulas bacterianas solubilizadoras de fsforo.

Ac. succnico

Ac. Isobutrico

Ac. isovalrico

Pseudomonas Bacillus Paenibacillus Vibrio Xanthobacter Enterobacter Kluyvera Micrococcus Achromobacter Aerobacter Flavobacterium Burkholderia Xantomonas Chromobacterium Serratia

Azotobacter Acinetobacter Pantoea Erwinia

Aspergillus Penicillium Paecilomyces Rhizopus Fusarium Sclerotium

Oxidacin reduccin

El fosfato no se reduce por accin microbiana, pero algunos microorganismos del suelo y sedimentos pueden utilizarlo como aceptor terminal de electrones en ausencia de sulfato, nitrato y oxgeno. El producto final de la reduccin de fosfato serian la fosfinas (PH3) son voltiles arden en contacto con el oxgeno, produciendo brillo verde. La produccin de fosfinas observado en lugares de enterramiento y pantanos donde se produce el fenmeno luminoso conocido como fuego fatuo

Oxidacin reduccin En

incubacin anaerobia de suelos en medio manitol, el fosfato disminuye muy rpido. Por asimilacin y reduccin de fosfato a fosfito e hipofosfito. En presencia de nitrato, sulfato, la reduccin del fosfato se retarda debido a que estos son utilizados como aceptores de electrones.

Clostridium butyricum Escherichia coli ortofosfato

fosfito e hipofosfatos

Oxidacin reduccin Bacillus

reducen los fosfatos a: Pseudomonas fosfitos e hipofosfitos Clostridium en anoxia. La oxidacin biolgica de compuestos de fsforo reducidos de evidencia cuando se agregan fosfitos al suelo. Inhibidor biolgico: TOLUENO Las bacterias utilizan preferentemente fosfato en lugar de fosfito por lo que en medios que contienen ambos aniones el primero desaparece antes.

GRACIAS