Será por bolas… de lavar

Ya dediqué hace tiempo un artículo a las Ecobolas de lavar que se están poniendo tan de moda en los circuitos alternativos de distribución:  unas cápsulas plásticas que se introducen en la lavadora y que albergan distintos componentes según la marca, pero que coinciden en aprovechar el tirón de lo «ecológico», presentándose como una alternativa al lavado tradicional, permitiendo un gran ahorro de detergente, energía y contaminantes.

El motivo de volver sobre el tema es que el otro dia, una buena amiga (y muy empírica ella), decidió probar personalmente otro modelo de bolas mágicas. En este caso, la presentación consiste en tres pequeños dodecaedros de plástico que contienen unas pequeñas bolitas de materíal cerámico técnico (sic!). Tras varios lavados sin apenas resultados, excepto la rotura de un vestido -que obviamente pudo ser circunstancial- mi amiga me regaló las tres bolas y el folleto explicativo.

En este caso, y a diferencia del otro modelo que comentamos hace tiempo, el prospecto y las espectativas son bastante más modestas aconsejando siempre un mínimo de un 15 o 20% de detergente o incluso más, así como un tratamiento previo de las manchas. De hecho, tanta pruedencia incluso hace dudar tras leer las instrucciones de si no se obtendrán los mismos resultados sin bolas y con el 20% de detergente.

Pero veamos que se supone que tienen estas revolucionarias bolitas para ahorrar un 85% de detergente: según el distribuidor, gracias a un tratamiento térmico, contienen cuarzo, silicatos alumínicos, óxidos metálicos y abundantes zeolitas. Y ahí hemos llegado a la palabra mágica: «zeolitas», no sabemos que hará, pero suela tope de técnico.

Las zeolitas

De siempre, los inventos revolucionarios que no son apoyados por la «ciencia oficial» presentan algún componente novedoso y/o misterioso que no es de conocimiento común. Sin embargo, en este caso no se trata de un desconocido, sino de zeolita, un tipo de aluminosilicatos cristalinos que, si bien se conocen desde el siglo XVIII, han tenido en los últimos años una gran atención por parte de la investigación petroquímica, agrícola y de tratamiento de aguas.

¿Y que hacen las zeolitas? pues muchas cosas, ya que son un material muy útil en muy diferentes procesos, como suavizantes de agua, en detergentes, como catalizadores, como adsorbentes, para mejorar las características de suelos al controlar el pH, la humedad y el mal olor de los abonos, etc. Pero ¿limpian?

Modelo molecular de zeolita

Las zeolitas, como decíamos más arriba,  son un grupo de aluminosilicatos cristalinos porosos (con un tamaño de poro de 2 a 12 ångströms aproximadamente). Estra ultraestructura porosa permite que sean unos tamices moleculares muy efectivos, dado que si un líquido presenta moléculas de mayor tamaño que el poro de la zeolita, éstas no podrán atravesar la red cristalina, filtrándose el agua. No obstante, son poco efectivas para compuestos de tipo macromolecular, dada la estructura de la red microporosa. Ahora bien, para realizar esta función, es preciso que las zeolitas formen una barrera o filtro, de tal manera que todo el agua atraviese la masa cerámica, quedando las moléculas de mayor tamaño a un lado, y el agua filtrada al otro. En ningún caso podemos filtrar agua simplemente echando las zeolitas en ella, dado que sería como querer colar los posos del café echando el colador dentro de la cafetera.

Otro aspecto fundamental de la gran utilidad de las zeolitas es que poseen una carga neta negativa, por lo que en el interior de la estructura se sitúan cationes como el N+, K+ o NH4+ para compensarla. Estos cationes son muy móviles, y fácilmente intercambiables por otros. Si el agua tiene iones Calcio (que aportan dureza), éstos pueden intercambiarse por los que se encuentran en la zeolita, en una reacción como ésta:

Na-zeolita + Ca2+ = Ca-zeolita + 2 Na+

Con esto podemos conseguir variar el equilibrio iónico del agua, ablandándola, siempre y cuando tengamos el tipo y la cantidad adecuada de zeolita. Muchos detergentes suelen incorporar zeolitas como agentes coadyuvantes, para permitir el lavado en aguas duras, donde no sería posible con un jabón convencional.

¿Cómo pueden ayudar entonces la zeolitas en un lavado? Si no tomamos en cuenta la escasa cantidad y la contínua utilización de las mismas (que previsiblemente acabaran colmatando rápidamente la red microporosa), como mucho contribuyen a ablandar el agua, facilitando la acción del detergente, que es exactamente lo mismo que hacen las propias zeolitas del detergente.

Ahora bien, para quitar la suciedad de la ropa, no basta con ablandar el agua. Las manchas de grasa o las proteínicas (leche, sangre, etc.), no son solubles en agua, por mucho que la ablandemos, por lo que el agua sola no puede limpiarlas. Y ahí está el truco de la mayor parte de estos productos mágicos: aseguran el funcionamiento con ropa «poco sucia», que es la que habitualmente lavamos. Nadie considera como ropa «poco sucia» una camisa con manchas de aceite, o un pañuelo ensangrentado. Si la ropa solo contiene algo de sudor y polvo, con un agua blanda y muy poquito detergente podemos alcanzar unos resultados muy satisfactorios, siempre que la poca suciedad presente sea hidrosoluble.

La función del jabón

La grasa no es soluble en agua, por lo que no puede ser disuelta empleando únicamente este elemento. El producto empleado tradicionalmente para este menester es el jabón, sal alcalina de un ácido graso de cadena larga, que se caracteriza por presentar dos partes: una hidrófoba (o apolar), que repele el agua y se une a las gotas de grasa y otra hidrófila (o polar), que se une al agua.

Al añadir jabón al agua, las cabezas hidrófilas se orientan hacia el agua, mientras las colas hidrófobas se unen a las partículas de grasa, englobándolas y formando unas estructuras esféricas denominadas micelas, con el material graso atrapado en el interior. Con el aclarado, estas micelas se eliminan y se consigue extraer la grasa del medio.

Micela formada por moléculas bipolares con grasa en el interior

Los detergentes

El problema del jabón es que no resulta efectivo en aguas duras. Éstas, contienen una elevada cantidad de sales de calcio y magnesio, que reaccionan con el jabón formando precipitados de sales insolubles, perdiendo así sus propiedades limpiadoras.

Los detergentes (cuyas primeras formulaciones se realizaron en Alemania en 1936), sustituyen las moléculas de jabón por otro tipo de moléculas que mantienen las propiedades bipolares, con un extremo hidrófobo y otro hidrófilo, pero que no reaccionan con las sales de calcio, siendo mucho más efectivos en aguas duras.

Molécula de detergente común

Dada la grandes ventajas frente al jabón, los detergentes se popularizaron rápidamente, produciendo sin embargo un importante problema de contaminación de las aguas. Para evitar esto, hoy día se sustituye la parte  hidrofóbica por una cadena lineal, sin ramificaciones, que resulte biodegradable.

Sin embargo, existen otros tipos de manchas que no pueden ser extraídas con agua ni con jabón: las manchas proteicas o de carbohidratos. Para ello, muchos detergentes incorporan enzimas que atacan directamente estos compuestos, permitiendo eliminar manchas de sangre, huevo, frutas, etc. En este caso, el problema de toxicidad vino durante el proceso de fabricación del detergente, que producía un polvo que dañaba los pulmones de los obreros que intervenían en la fabricación. Para evitarlo, ahora se fabrican detergentes con gránulos mayores, que no producen polvo.

Además del agente activo y las enzimas, los detergentes comerciales suelen incorporar otros compuestos que facilitan el lavado y mejoran el resultado final, tales como ablandadores de agua (polifosfatos-silicatos o zeolitas), blanqueantes (perboratos, sustancias fluorescentes), productos repulsivos de polvo (carboximetilcelulosa, sulfato de sodio), estabilizadores de espuma, perfumes, etc.

Un detergente medio presenta unas proporciones similares a éstas:

Principio activo (~15%)
Ablandadores de agua (~30%)
Perborato sódico (~20%)
Fluorescente (~0.1%)
Sulfato sódico (~20%)
Enzimas (~0,5%).
Agua (~15%)

La utilización real de las zeolitas en el lavado

Por todas las características mencionadas, las zeolitas se están utilizando ampliamente en la fabricación de detergentes para sustituir a los productos fosfatados  -mucho más contaminantes- en su labor de ablandamiento del agua gracias a su capacidad de intercambio iónico. Sin embargo, no pueden sustituir al principo activo del detergente, dado que no poseen capacidad disolvente para grasas ni enzimática para manchas proteicas. De igual forma, tampoco pueden sustituir otros aditivos como blanqueadores o aromatizadores. En aguas blandas, el resultado puede llegar a ser inapreciable.

No se tratan pues de ningún producto revolucionario, sino de unos minerales que se llevan utilizando desde hace más de 50 años en multitud de procesos industriales y domésticos, cuya dosis debe estar equilibrada y cuyo agotamiento exige el cambio o la reactivación mediante lavados ácidos.  De esta forma, los no más de 50 gramos de bolitas dando vueltas una y otra vez durante cientos de lavados, difícilmente pueden realizar una función mucho más allá que la de un lavado con agua ligeramente ablandada.

De hecho, podemos proponer un sistema aún más revolucionario para ahorrar detergente: con ropa poco sucia (como aconsejan los vendedores del invento, sin manchas ni lamparones), incorpore al lavado únicamente un 20% de la dosis que indica el fabricante, sin bolas y sin más aditivos. Los resultados es posible que le sorprendan.

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