Jabón en agua dura: el residuo de cal, los quelantes y el aclarado

La dureza del agua es, según su definición más antigua, una medida de lo que el agua le hace al jabón. El documento de referencia de la Organización Mundial de la Salud sobre el tema empieza así: “Water hardness is the traditional measure of the capacity of water to react with soap, hard water requiring considerably more soap to produce a lather.” Es decir, el agua dura necesita bastante más jabón para hacer espuma. Esta guía sigue esa reacción del lavabo a la piel, le pone cifras y separa lo que de verdad ayuda de lo que los jaboneros esperan que ayude.

Qué es la dureza

El agua dura lleva calcio y magnesio disueltos, recogidos de la caliza y la creta, con cantidades menores de hierro, manganeso y otros metales. Se expresa en miligramos de carbonato de calcio por litro, sean cuales sean los iones en realidad, y el documento de referencia de la Organización Mundial de la Salud sobre la dureza usa las franjas habituales.

OMS, Hardness in Drinking-water (2011). Su compañía de aguas publica la cifra de su zona.

Una conversión práctica: divida la cifra entre 100 para obtener los milimoles de calcio y magnesio por litro. El agua de 300 mg/L lleva 3 mmol en cada litro.

Qué pasa cuando el jabón se encuentra con ella

Una molécula de jabón es una cadena de ácido graso con una carga negativa en un extremo, compensada en la pastilla por un ion de sodio. En el agua, el sodio se aleja. Un ion de calcio o de magnesio tiene dos cargas positivas, así que se une a dos moléculas de jabón a la vez, y el compuesto que forman es insoluble:

2 jabón⁻ + Ca²⁺ → jabón de calcio (sólido)

Ese sólido es el residuo. El manual de jabonería de Thomssen de 1922 los llama “insoluble soaps of lime and magnesia”, jabones insolubles de cal y magnesia, y señala que “act as inert bodies as far as their value for the common use of soap is concerned”: para el uso corriente del jabón son cuerpos inertes. No hacen espuma ni limpian, y el jabón que se fue en ellos está perdido. La espuma solo se forma una vez agotada la dureza del agua, y por eso el agua dura necesita más jabón para la misma espuma.

La pérdida es fácil de calcular. Dos moléculas de jabón por ion, multiplicadas por el peso de una molécula de jabón, dan el jabón que destruye cada litro.

Masas molares medias tomadas del centro del rango de índice de saponificación de cada aceite en su página: unos 305 g/mol para el jabón de sodio del aceite de oliva y 228 g/mol para el del aceite de coco.

Dónde se forma el residuo depende de la proporción entre jabón y agua. Mientras se enjabona, mucho jabón se encuentra con poca agua, la dureza de esa agua se agota enseguida y el resto del jabón hace espuma. Al aclarar, un resto de jabón se encuentra con litros de agua dura, y casi todo acaba como jabón de calcio: en el lavabo, como el cerco gris que la OMS llama “bathtub ring”, y sobre usted.

El mismo jabón agitado en agua blanda (izquierda) y en agua dura (derecha). El agua dura se enturbia con jabón de calcio y retiene poca espuma.

En la piel y el pelo

No todo el residuo se va por el desagüe. Tanaka y sus colegas lo dicen claramente: “Mineral ions in tap water react with fatty acids in soap, leading to the formation of insoluble precipitate (metallic soap) on skin during washing.” Los iones minerales del agua del grifo reaccionan con los ácidos grasos del jabón y forman sobre la piel un precipitado insoluble, el jabón metálico. En la parte de su estudio hecha con personas, lavarse con agua blanda ultrapura durante cuatro semanas redujo la sequedad y el picor en personas con piel seca.

Las mejores mediciones son de un tensioactivo sintético, no de jabón. Danby y sus colegas lavaron zonas de prueba en la piel de 80 voluntarios con laurilsulfato de sodio en aguas de distinta dureza. El agua dura, de unos 395 mg/L, dejó en la piel 2,8 veces más tensioactivo que el agua desionizada, y ablandarla por intercambio iónico hasta menos de 25 mg/L redujo mucho el residuo. El residuo aumentó la pérdida de agua a través de la piel y causó irritación, sobre todo en personas con eccema portadoras de una mutación del gen de la filagrina.

Lo que eso significa para la piel del día a día está menos claro. En un ensayo aleatorizado con 336 niños con eccema que vivían en zonas de agua dura, instalar un descalcificador de intercambio iónico no mejoró más la gravedad del eccema a lo largo de 12 semanas (Thomas y colegas, 2011). El agua dura deja más tensioactivo en la piel; cuánto importa eso varía de una persona a otra, y las pruebas de que ablandar el agua ayude al eccema son débiles.

En el pelo la química es la misma, aunque no encontramos ningún estudio controlado sobre pastillas de jabón en el pelo con agua dura. El jabón de calcio que queda en el pelo es la razón de que un enjuague ácido forme parte de lavarse el pelo con jabón verdadero: un ácido diluido, vinagre o ácido cítrico en agua, vuelve a convertir el jabón de calcio en ácido graso libre y una sal de calcio soluble que se va con el agua. La guía del champú sólido explica el enjuague, y nuestra receta de champú sólido cuenta con él.

Por qué el jabón de coco aguanta mejor

El jabón de aceite de coco o de palmiste tiene tres ventajas en el agua dura o salada, y cada una tiene una causa distinta.

Sigue disuelto en salmuera. La sal saca al jabón de la solución; los fabricantes de jabón en caldera lo aprovechan, con el “salado”, para separar su jabón de la solución alcalina. El manual de Simmons y Appleton de 1908 recoge que el jabón de sebo es el más fácil de salar, y que “soaps made from cocoa-nut and palm-kernel oils require very large amounts of salt to grain out thoroughly”: los jabones de coco y de palmiste necesitan cantidades muy grandes de sal para separarse del todo, porque se disuelven en salmuera débil. Por eso los jabones marinos, hechos para lavarse con agua de mar en los barcos, se hacían con aceite de coco o de palmiste: son “soluble in brine”, solubles en salmuera, y por tanto “capable of use in sea-water”. Thomssen da la misma razón del nombre: el jabón marino forma con facilidad “a lather with salt water”, espuma con agua salada.

Pierde menos en peso. La dureza destruye el jabón molécula a molécula, y las moléculas del jabón de coco son más ligeras, así que el mismo litro cuesta alrededor de una cuarta parte menos de jabón en peso: 1,37 g frente a 1,83 g de jabón de aceite de oliva a 300 mg/L.

Se disuelve en agua fresca. Por debajo de una temperatura llamada punto de Krafft, un jabón de sodio se comporta como una sal poco soluble y no forma micelas. Para el laurato de sodio, el jabón principal del aceite de coco, ese punto está en unos 25 °C (77 °F), y para el miristato, en 45 °C (113 °F). Para el palmitato y el estearato, que forman buena parte del jabón de aceite de palma y de sebo, está en 60 °C (140 °F) y 71 °C (160 °F) (Raiguel y colegas, 2025). Una pastilla de coco suelta jabón en el agua fresca deprisa, lo bastante para desbordar la dureza en la espuma y que aún sobre.

Nada de esto evita el residuo. El agua de mar es el caso extremo: con la composición de referencia lleva 0,41 g de calcio y 1,28 g de magnesio por kilogramo, una dureza de unos 6300 mg/kg como carbonato de calcio, 35 veces el umbral de “muy dura” de la OMS. Cada litro puede convertir unos 30 g de jabón de coco en jabón de magnesio y de calcio. El jabón marino funciona porque la espuma sobre la piel contiene mucho jabón en muy poca agua, no porque la química lo perdone.

Las ventajas del coco vienen con su inconveniente: su jabón limpia de forma agresiva. Nuestra pastilla spa de sal rosa, con un 70 % de aceite de coco, lleva por eso un 18 % de sobreengrasado, y una pastilla 100 % coco, un 20 %. Ninguna de las dos se aclara limpia en agua dura: una pastilla de sal forma residuo como cualquier otro jabón. La guía del jabón de sal entra en ese equilibrio.

Lo que puede hacer un quelante en la pastilla

Los quelantes como el EDTA y el citrato de sodio se unen al calcio y al magnesio, y los jaboneros los añaden a las pastillas en parte por eso. El problema son las cuentas. Un quelante en una pastilla pasa al agua solo tan deprisa como el jabón, y cada molécula puede retener como mucho un ion de calcio o de magnesio.

Un ion de calcio o de magnesio por molécula de quelante. Es un tope: el citrato se une al calcio con mucha menos fuerza que el EDTA y en la práctica retiene menos. Las cifras del citrato son para un lote de 1000 g de aceites, de unos 1,4 a 1,5 kg.

Así que un quelante en la pastilla no puede hacer nada por el aclarado. El EDTA en las dosis del jabón en pastilla está ahí para otro trabajo, retener el hierro y el cobre que impulsan la rancidez, que trata la guía de antioxidantes y quelantes; Dow también incluye la mala espuma y el mal aclarado entre los problemas que causan los iones metálicos en el jabón en pastilla. El citrato de sodio es el que los jaboneros dosifican por la dureza, “more for hard water, less for soft”, más para agua dura y menos para blanda, en palabras de la guía de un proveedor. Pero el citrato es un quelante débil, y Nouryon, que fabrica uno más fuerte, informa de que añadir citrato a un jabón líquido en agua de dureza media tuvo un “limited benefit”, un beneficio limitado, para evitar el residuo. Nuestra búsqueda no dio con ninguna prueba del citrato en una pastilla artesanal en agua dura.

Lo que sí funciona actúa sobre el agua o sobre la química del lavado:

1. Agua más blanda. Un descalcificador de intercambio iónico cambia el calcio y el magnesio por sodio, que el jabón tolera. Los residuos de Danby cayeron mucho por debajo de 25 mg/L.
2. Un enjuague ácido, sobre todo para el pelo, que levanta el jabón de calcio ya depositado.
3. Otro limpiador. Los tensioactivos no iónicos no reaccionan con los iones de la dureza como lo hacen el jabón y otros tensioactivos aniónicos, señala Nouryon. Los aniónicos no son inmunes: el laurilsulfato de sodio fue el tensioactivo que midió Danby. Si quiere hacer una pastilla que no sea jabón, la calculadora de syndets hace las cuentas.

Hacer jabón con agua dura del grifo

El agua de una receta es otra cosa que el agua con la que se lava, y ahí la dureza casi no importa. Un jabón de oliva de 1000 g de aceites con una concentración de sosa del 33 % lleva 261,2 g de agua. A 300 mg/L, esa agua lleva 0,78 mmol de calcio y magnesio, lo bastante para estropear 0,48 g de jabón en un lote de 1390 g: un 0,03 %. No cambiará la espuma ni la dureza de la pastilla. Tampoco es el polvo blanco de una pastilla en curado, que es ceniza de sosa, formada por la sosa y el aire.

Dos razones para usar agua destilada resisten las cuentas.

Metales traza. Las normas secundarias de la Agencia de Protección Ambiental de EE. UU. (EPA), sus pautas para sustancias molestas en el agua potable, son 0,3 mg/L de hierro y 1,0 mg/L de cobre. En esos niveles, los mismos 261,2 g de agua aportan 0,08 mg de hierro y 0,26 mg de cobre, lo que pone alrededor de 0,19 ppm de cobre en el lote. Eso está cerca de los 0,2 ppm que la patente de jabón de Lever consideró suficientes para estropear el color y el olor. Son límites máximos, no valores típicos: el informe anual de calidad del agua de su compañía da las cifras reales, y las tuberías de cobre que se corroen, como señala la EPA, pueden añadir más. El hierro del grifo importa menos: la norma del Codex permite que un kilogramo de aceite virgen lleve hasta 5,0 mg de hierro, más de sesenta veces lo que trae el agua. Los jaboneros suelen culpar al agua del grifo de las manchas naranjas. Las cifras dicen que puede contribuir, a través del cobre, pero los aceites traen sus propios metales, y ninguna prueba controlada que conozcamos ha comparado las dos cosas.

Jabón transparente. En el jabón transparente la dureza sí se nota. Simmons y Appleton advertían de que el agua dura “is liable to produce opaque streaks of lime soap”, que tiende a dejar vetas opacas de jabón de cal, y Failor pide agua destilada o blanda en sus recetas transparentes.

Los jaboneros llevan bastante más de un siglo queriendo agua blanda para su solución de sosa: Simmons y Appleton pedían agua “free from calcium and magnesium salts”, libre de sales de calcio y magnesio. El agua destilada cuesta poco, elimina la variable y hace que una receta se comporte igual en cualquier ciudad. Si aun así usa agua del grifo, el EDTA disuelto en ella antes de que entre la sosa retendrá los metales que trae.