EL ACABADO CATI�NICO DEL CUERO

Introducci�n

El alcance de este trabajo no es el de una lecci�n magistral  sobre este fen�meno de los aniones y cationes.

Nuestro prop�sito se limita a comunicarles conceptos y experiencias sobre un relativamente nuevo sistema para el acabado de las pieles que juzgamos innovador y revolucionario y que sin duda debe interesar a la mayor�a de Uds.: el ACABADO CATI�NICO, pero bajo un punto de vista pr�ctico.

Pensamos que es obligado, para saber de qu� estamos hablando, intentar un comentario elemental, y digamos qu�mico, que nos permita saber o intuir, �en qu� lado est�n� los cationes y �en qu� lado est�n� los aniones.

El agua pura tiene una constante diel�ctrica muy elevada , es decir, es muy mal conductor de la corriente el�ctrica. Sin embargo, cuando disolvemos  algunos compuestos en el agua, sus mol�culas se disocian, o sea, se fraccionan en dos partes. Estas partes pueden estar formadas por mol�culas o por �tomos y se llaman  iones.

Por ejemplo, si se trata de una sal com�n, tendremos:

Si introducimos los dos polos de una corriente continua en una soluci�n, podremos constatar que estos iones toman caminos ordenados diferentes:

Partiendo del principio de que los signos el�ctricos contrarios se atraen, debemos deducir que el Cl tiene carga negativa y el Na positiva y lo expresamos as�:

Cl^-        Na⁺

Tambi�n porque el i�n Cl^- se orienta hacia el polo positivo o �nodo, le llamamos ani�n y al i�n Na⁺ que nos orienta hacia el polo negativo o c�todo le llamamos cati�n.

Volveremos otra vez sobre las sales. Veamos ahora que pasa con los �cidos:

y las bases:

En estas disociaciones o ionizaciones el cati�n H⁺  es el responsable de la acidez y el ani�n OH⁺ lo es de la basicidad o alcalinidad.

Cuando hablamos de �cidos o bases, fuertes o d�biles, hacemos referencia a su grado de disociaci�n al diluirlos en agua, grado que no es el mismo para todos. Esta diferencia de grado de ionizaci�n, unida al efecto qu�mico conocido como hidr�lisis de las sales y que el agua produce sobre �stas, da lugar a las siguientes situaciones:

ejemplo 1)

CO₃Na₂ se disocia en CO₃⁼ + 2Na⁺ y por hidr�lisis , tenemos CO₃H₂ muy poco disociados (�cido d�bil) y 2NaOH muy disociada (base fuerte) y que nos da iones Na⁺ + OH^-.

Resultado: La presencia mayoritaria del ani�n OH^- nos da una fuerte reacci�n alcalina.

ejemplo 2)

SO₄Cu se disocia en SO4⁼ + Cu⁺ y por hidr�lisis, tenemos Cu(OH)₂ muy poco disociada (base d�bil) y SO₄H₂ muy disociado (�cido fuerte) y que nos da iones SO₄⁼ + 2H^+.

Resultado: La presencia mayoritaria del cati�n H⁺ nos da una fuerte reacci�n �cida

ejemplo 3)

NO₃K₂ se disocia en NO₃⁼ + 2K⁺ y por hidr�lisis tenemos NO₃H₂ muy disociado (�cido fuerte) y que nos da iones NO₃⁼, 2K⁺ y 2H⁺ , 2OH^-

Resultado: La presencia equilibrada de cationes H⁺ y aniones OH^- nos da una reacci�n neutra.

Es decir, no todos los compuestos que en teor�a deber�an darnos reacci�n neutra, se comportan as�, sino que, por efecto del grado de ionizaci�n, pueden dar seg�n los casos, reacci�n �cida o reacci�n alcalina, sin que por ello podamos llamarles �cidos o bases.

Tenemos pues, que todos los compuestos que al disolverse en agua se disocian, nos dan aniones y cationes y una reacci�n (pH) que puede ser �cida, alcalina o neutra.

Pues bien, un producto para el acabado ser� no i�nico cuando, en soluci�n, no est� disociado y ser� ani�nico o cati�nico seg�n sea ani�n o cati�n la parte disociada que intervendr� en el acabado.

Veamos algunos ejemplos:

1. TENSOACTIVOS.

Queremos comentar los tensoactivos porque en ocasiones intervienen de forma directa en el comportamiento de las formulaciones de acabado, como extendedores o penetradores y siempre de forma, digamos indirecta, porque est�n contenidos en otros productos, pigmentos, ceras, rellenantes, etc., como emulsionantes, dispersantes, plastificantes, etc..

Pues bien, tomando como ejemplo el caso tal vez m�s cl�sico, tomemos el �cido est�arico, producto insoluble y por lo tanto no ionizable.

Caso A)

Conversi�n en un tensoactivo ani�nico

R - COOH + NaOH � R - COO Na +H₂O

El estearato s�dico obtenido no solamente es soluble en agua, sino que es un jab�n de reconocida eficacia.

Veamos qu� ocurre al ionizarse:

(R - COO)^- + Na⁺

Por causa del radical (COO)^- el i�n {R - COO}^- es ani�nico y el i�n Na⁺  por hidr�lisis, nos dar� NaOH muy disociada en iones de Na⁺ + OH^- con reacci�n alcalina.

Caso B)

Conversi�n en un tensoactivo cati�nico

1) Reducci�n del �cido este�rico a alcohol:

 R - COOH  �  R - CH₂.OH

 2) Conversi�n del alcohol en amina:

 R - CH₂OH  +  NH₃ �  R - CH₂.NH₂ + H2O

3) Protonozaci�n del N con �cido:

R - CH₂.NH₂ + HCl �  R - CH₂.H.NH₂⁺ + Cl^-

El grupo - H.NH₂ (i�n amonio) es fuertemente cati�nico, y por hidr�lisis tendremos:

{R - CH₂.H.NH₂}⁺  y una reacci�n �cida por la hidr�lisis del i�n Cl.

2. POL�MEROS.

Protagonistas indiscutibles de cualquier acabado, merecen tambi�n nuestra atenci�n. Nos estamos refiriendo a resinas acr�licas y de uretano.

En los siguientes ejemplos, para evitar transcribir innecesariamente las complejas cadenas de los copol�meros, sustituiremos �stas por R - xxxx, d�nde R representa la cadena principal y - xxxx el grupo funcional.

Pol�meros ani�nicos.

Caso A) Con reacci�n alcalina:

R - COO.Na al ionizar nos da:

R - COO^-   +  Na⁺  y Na al hidrolizar nos da Na⁺ + OH^- ani�n.

Caso B) Con reacci�n �cida:

R  -  COO.H al ionizar nos da

R  -  COO ^- + H⁺

Pol�meros cati�nicos.

Como ocurrir�a con el i�n -H.NH₂ (caso de tensoactivo) el grupo -H.N.(CH₃)₂ es fuertemente cati�nico y por hidr�lisis tendremos:

{R - CH₂HN.(CH₃)₂}⁺ y reacci�n �cida por hidr�lisis del �cido.

1) Un producto de acabado ani�nico puede tener pH alcalino, �cido o neutro.

2) Un producto de acabado cati�nico, tiene pH �cido.

3) El pH �cido de un producto, no presupone que sea cati�nico.

4) El pH alcalino o �cido de un producto no i�nico, no depender� del propio producto.

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