Estudio de la velocidad de reacción de una muestra de aceite de soja en función de la temperatura, la concentración de KOH y la velocidad de agitación de la mezcla de reactantes

Abstract

En este estudio se investigó la influencia de la temperatura, la concentración de KOH y la velocidad de agitación en la velocidad de reacción de una muestra de aceite de soja, con el fin de optimizar el proceso de saponificación. La investigación se llevó a cabo mediante un diseño experimental, donde se establecieron diferentes condiciones de operación para evaluar cómo las variables afectaban la cinética de la reacción. Se realizaron pruebas en un lote homogéneo de aceite de soja comercial, y se analizaron las propiedades fisicoquímicas del aceite mediante un laboratorio certificado por el INACAL. El proceso experimental se llevó a cabo en un sistema de agitación controlada, variando la temperatura (40°C, 50°C, y 60°C), la concentración de KOH (baja, media y alta) y la velocidad de agitación (300, 600 y 750 rpm). Las muestras se tomaron cada 10 minutos durante un máximo de 80 minutos, y se calcularon los valores de conversión a jabón mediante titulación con HCl. Los resultados experimentales indicaron que la velocidad de reacción aumentaba con el incremento de la temperatura y la agitación, mientras que una concentración de KOH mayor también aceleraba la saponificación. El análisis comparativo de los siete casos estudiados mostró que la máxima conversión a jabón se alcanzó en condiciones de 60°C, 750 rpm y alta concentración de KOH, logrando una reacción más rápida y eficiente. Se observó una tendencia a que el KOH reacciona casi completamente en los primeros minutos, lo que ocasionó que los gráficos se volvieran inconsistentes tras ciertos puntos. Esto llevó a analizar solo los primeros 30 a 50 minutos de reacción, dependiendo del caso. Finalmente, los resultados de este estudio son de gran relevancia para la industria de fabricación de jabón líquido, ya que permiten identificar las condiciones óptimas de operación para maximizar la eficiencia de saponificación. Además, los datos obtenidos podrían utilizarse en futuros estudios para modelar y simular este proceso a mayor escala, contribuyendo a una producción más eficiente y sostenible.