pH del jabón: qué es normal y cómo comprobar si una pastilla tiene sosa libre

El jabón es la sal de un ácido graso y un álcali fuerte, y en agua toda sal de ese tipo vuelve alcalina el agua. Así que una pastilla bien hecha nunca da neutra, y un pH alto por sí solo no demuestra nada. Lo que de verdad quiere saber es si la pastilla lleva sosa libre, hidróxido de sodio que no encontró aceite con el que reaccionar. Esta guía explica qué lectura es normal, por qué el pH mide mal la sosa libre, y qué puede y qué no puede decirle cada una de las pruebas caseras habituales.

Por qué todo jabón verdadero es alcalino

Una molécula de jabón es un ácido graso al que se le ha cambiado el hidrógeno ácido por sodio, o por potasio en el jabón blando. Los ácidos grasos son ácidos débiles y el hidróxido de sodio es una base fuerte, así que en agua una pequeña parte del jabón le quita un hidrógeno al agua, vuelve a ser ácido graso y deja atrás un ion hidróxido. Ese hidróxido es la razón de que el agua jabonosa sea alcalina, y está ahí en una pastilla perfectamente hecha, sin nada de sosa libre.

Lo alcalino que sea depende de los ácidos grasos. Las cadenas más largas se apiñan en el agua, y apiñadas retienen ese hidrógeno con más fuerza, así que sus jabones se lo quitan al agua con más facilidad y dan lecturas más altas; cada doble enlace de la cadena baja un poco la lectura. Las diferencias no son pequeñas.

Cifras que Kevin Dunn presentó en 2015 para soluciones al 1 % de jabones puros sin sosa libre, a partir de las mediciones del pKa de los ácidos grasos de Kanicky y Shah.

Una pastilla curada da algo menos que esos jabones puros, y la mayoría queda entre 9 y 10. Cuando Tarun y sus colegas analizaron 64 jabones de baño en soluciones al 1 %, 53 dieron entre 9,01 y 10. Las propias pastillas en frío de Dunn fueron bajando con el tiempo, incluso cerradas en una bolsa: el jabón de aceite de oliva, de 11,4 a 10,3; el de palma, de 10,3 a 10,2; el de coco, de 10,1 a 9,9, mientras que el de ricino se quedó en 9,5. Así que cuente con que una pastilla bien hecha dé un pH de 9 a 10, y con que una hecha sobre todo con aceite de oliva u otra grasa de cadena larga dé hacia lo alto de ese margen o algo más. Los jabones de tienda varían más: en un estudio brasileño de Mendes y sus colegas, la mayoría de las pastillas infantiles daban más de 10, hasta 11,55, y las antibacterianas, de 10,28 a 11,34. La superficie de la propia piel está en torno a pH 5,5.

Por qué el jabón no puede ser de pH neutro

Para bajar el jabón a pH 7 habría que volver a convertir la mayor parte en ácido graso, que ya no se disuelve ni hace espuma como el jabón. Dunn probó vías más suaves con pastillas en frío ya terminadas, guardando trozos en dióxido de carbono y sobre vinagre. El vinagre fue lo que más hizo, y solo llevó el jabón de aceite de oliva a 9,9 y el de ricino a 8,8. Su conclusión fue que el jabón en frío resiste mucho los cambios de pH.

Las pastillas que se venden como de pH equilibrado o de pH 5,5 son syndets, detergentes sintéticos como el cocoil isetionato de sodio; en el estudio de Mendes, una pastilla syndet dio 5,81 y los syndets líquidos, de 5,30 a 7,36. Según las normas de EE. UU. (21 CFR 701.20) no son “soap”, una palabra reservada a los productos cuya masa y cuya acción limpiadora son sales alcalinas de ácidos grasos. Si lo que quiere es una pastilla de pH bajo, la calculadora de syndets le formula una; el jabón en frío no puede llegar ahí.

Un pH alto no es lo mismo que sosa libre

Las normas sobre el jabón lo dicen a su manera: limitan el álcali libre, no el pH. La norma de jabón de tocador de la Comunidad de África Oriental, por ejemplo, admite como máximo un 0,1 % de álcali cáustico libre expresado como hidróxido de sodio, medido según la ISO 456, y un 0,2 % de álcali libre total expresado como óxido de sodio, medido según la ISO 684, y no fija ningún requisito de pH.

La razón es que el pH responde débilmente a las cantidades que importan. Classic Bells, a partir del libro de Dunn, calcula que un exceso de sosa de 1 parte por mil sube el pH de un jabón unos 0,3, y un exceso grande, de 5 partes por mil, unos 0,7. Compárelo con la tabla de arriba: un jabón de aceite de oliva perfecto da 1,5 unidades más que un jabón de aceite de ricino perfecto. Una pastilla rica en ricino con algo de sosa libre puede dar menos que un jabón de Castilla impecable.

El sobreengrasado tampoco cambia mucho la lectura. El aceite libre está junto al jabón y no neutraliza nada; el pH lo fijan los ácidos grasos de los que está hecho el jabón. Y la ceniza de sosa blanca que puede formarse en la superficie de una pastilla es carbonato de sodio, que también es alcalino (la ISO 684 lo cuenta en el álcali libre total), y por eso cualquier prueba se hace sobre una cara recién cortada.

Hay una lectura que sí significa algo por sí sola. Ningún jabón puro de la tabla de Dunn llega a 12, así que una solución al 1 % que da 12 o más lleva álcali libre. La regla de Watson para las tiras coincide: por encima de 12, no use el jabón, no lo toque con las manos desnudas, y refúndalo o deséchelo.

Cómo medir bien el pH

Si va a medir el pH, mídalo de una forma que se pueda comparar:

1. Prepare una solución al 1 %. Disuelva 1 g de jabón, raspado del interior de la pastilla, en 99 g de agua destilada hervida y enfriada. Al hervirla se va el dióxido de carbono, que si no bajaría la lectura; la guía de laboratorio de referencia, la ASTM D1172, usa agua recién hervida y una temperatura fija por el mismo motivo.
2. Deje que se disuelva del todo. El grupo de Tarun dejó sus soluciones 24 horas antes de medir.
3. Use un medidor si puede. Calíbrelo con soluciones tampón de pH 7 y pH 10 antes de cada sesión y mida a temperatura ambiente.
4. Compare lo comparable. Una lectura dice más junto a una pastilla de la misma receta que sabe que está bien, medida de la misma forma.

Las tiras de pH son un instrumento más tosco. Necesitan un rango que vaya al menos de 7 a 11, lo que descarta las tiras de piscina, de acuario y de saliva, según Watson. Classic Bells cuenta que las tiras baratas suelen dar para el jabón de 2 a 3 unidades menos de lo real, y que incluso las buenas solo distinguen media unidad. Las tiras pueden señalar una pastilla con un exceso de sosa grosero; no pueden distinguir una pastilla suave de una con un ligero exceso de sosa.

La prueba de la fenolftaleína

La fenolftaleína es un indicador ácido-base: incolora en soluciones ácidas y neutras, se vuelve rosa a medida que el pH sube de 8,2 a cerca de 9,8. Los jaboneros la tienen como solución al 1 % en alcohol y ponen una gota sobre una cara recién cortada de la pastilla.

Como una solución de jabón bien hecho está en torno a pH 9 a 10, por encima del punto en que el indicador empieza a virar, una gota sobre una pastilla húmeda a menudo se pondrá de un rosa pálido aunque no haya sosa libre, sobre todo en un jabón joven que aún tiene mucha agua. Lo que debe preocuparle es un magenta intenso e instantáneo, y sobre todo uno que solo aparece a manchas o en vetas: ese es el aspecto de la sosa libre, o de una bolsa de sosa.

Fenolftaleína sobre cortes recientes. Un rosa pálido que aparece despacio sale también en un jabón bien hecho; un magenta intenso e instantáneo merece una investigación.

Un laboratorio obtiene una respuesta más limpia cambiando el disolvente. Disuelto en alcohol en lugar de agua, el jabón apenas vuelve a separarse en ácido graso e hidróxido, así que el indicador responde solo al álcali libre. Así funciona el método normalizado: la ISO 456 disuelve el jabón en etanol neutralizado y valora el álcali cáustico libre con un ácido. Dunn usó el mismo principio en sus estudios, y la mayoría de sus pastillas curadas resultaron no tener nada de álcali libre, solo un rastro de ácido graso libre.

Sobre una pastilla, la prueba de la gota no puede decirle cuánto álcali libre hay, no distingue el hidróxido del carbonato y no dice nada de una bolsa que su cuchillo no haya atravesado. Los colores fuertes del jabón pueden ocultarla. Y en condiciones muy alcalinas el rosa se va apagando poco a poco, a medida que el indicador pasa a una forma incolora, una reacción que los estudiantes de química cronometran en clase, así que lea el color enseguida.

La prueba de la lengua

La prueba de la lengua, o “zap test”, es la antigua forma de buscar sosa libre por la sensación: se humedece la yema de un dedo, se frota sobre la pastilla y se toca la lengua con ella. La sosa libre da un pinchazo inmediato y agudo, que a menudo se compara con el de una pila, muy distinto del sabor amargo normal del jabón. No la recomendamos, y tampoco Watson, que llama a probar el jabón con la lengua la versión jabonera de la ruleta rusa, “the soapmaker’s version of Russian roulette”.

En el mejor de los casos muestra un exceso grosero de álcali libre en el punto que probó. No puede mostrar un exceso pequeño, ni una cantidad, ni nada sobre el resto de la pastilla. Es subjetiva, y da falsas alarmas: algunos compuestos de los aceites de canela, clavo, gaulteria y mostaza, y del jengibre, activan el TRPA1, uno de los receptores que hay detrás de la sensación de quemazón, así que una pastilla perfumada con ellos puede picar por motivos que no tienen nada que ver con la sosa.

Cuándo hacer la prueba

Haga la prueba cuando la reacción haya terminado. En los estudios de Dunn, con el jabón mantenido caliente durante sus cuatro primeras horas, la mayor parte de la saponificación había terminado en 24 horas, y Faiola, citando su trabajo, sitúa lo que ocurre en las semanas siguientes en un 3 % de la reacción o menos. Una pastilla probada el primer día todavía está terminando, así que dele dos o tres días antes de juzgarla, como aconseja Classic Bells.

El curado no vuelve neutro el jabón: en los experimentos de almacenamiento de Dunn, las pastillas guardadas cerradas o al aire se quedaron por encima de pH 9, y las semanas de curado sirven sobre todo para que el agua salga de la pastilla, como explica la guía del curado. El curado sí deja que se apague un pequeño exceso de sosa libre. En el jabón de palma con poca agua de Dunn, el álcali libre del fondo de la pastilla bajó de 4,9 a 0,9 partes por mil en 60 días. Así que una pastilla joven que da muy alcalina merece otra prueba al cabo de unas semanas, como propone Classic Bells. Las bolsas de sosa y los errores de pesada groseros son otra cosa.

Si un lote tiene exceso de sosa

Las señales son físicas tan a menudo como químicas: bolsas de líquido transparente o líquido que rezuma de la pastilla, cristales blancos y arenosos, una capa dura, como de tiza o que se desmorona bajo otra aceitosa, un magenta instantáneo con la fenolftaleína, o una solución al 1 % que da 12 o más. Revise primero las causas probables en la propia receta, porque deciden el remedio: hidróxido de sodio pesado según una cifra de hidróxido de potasio (vea la guía del NaOH y el KOH), la pureza equivocada, una balanza mal leída, o un aceite que se quedó sin pesar.

Una pastilla ya cuajada con bolsas de líquido no tiene rescate. La sosa de las bolsas está concentrada y repartida de forma desigual, y el consejo de Faiola es desechar el lote: póngase guantes, deje que el jabón se endurezca todo lo que pueda, embólselo bien y tírelo con la basura doméstica, siguiendo las normas locales. (La masa que se separa cuando todavía está blanda a veces se puede volver a unir cociéndola como en el proceso en caliente; la guía de problemas lo explica.)

Un lote con un exceso de sosa repartido por igual, por un error de pesada al que puede ponerle cifra, se puede refundir con aceite extra para que la sosa libre reaccione con él. La calculadora hace la cuenta. Introduzca los aceites que usó de verdad, en gramos, ponga el sobreengrasado que quiere, añada luego una línea de aceite y súbala hasta que el hidróxido de sodio de la calculadora sea igual al que pesó de verdad. Suponga que 1000 g de la pastilla de 40 % de oliva, 30 % de coco y 30 % de palma se hicieron con 160 g de hidróxido de sodio en lugar de 144,1 g: el jabón tiene un sobreengrasado de −5,5 %. Añadir 123,4 g de aceite de oliva al refundirlo sube la cifra de la calculadora al 5 % hasta 160,0 g, así que ese es el aceite que necesita el rescate; con 61,3 g el sobreengrasado solo llegaría a cero.

El aceite tiene que reaccionar, así que el jabón rallado y el aceite se calientan juntos con un poco de agua y se cuecen a fondo como en el proceso en caliente, y luego se moldea, se deja unos días y se vuelve a probar. La guía para refundir explica el método. Si no puede decir cuánta sosa llevó, no hay de dónde calcular: un laboratorio puede medir el álcali libre con el método ISO y, si no, lo mejor es desechar el lote.