The Chemistry of Bath Bombs

La química de las bombas de baño


¿Qué es lo que hace que la simple mezcla de bicarbonato de sodio y ácido cítrico en un baño comience a burbujear y burbujear una vez que entra en contacto con el agua, dispersando varias fragancias centelleantes y colores vibrantes?

"Por supuesto, todo es cuestión de química; en este caso, una reacción ácido-base.

Hay algunas definiciones diferentes para los ácidos, pero usaremos la definición de Bronsted-Lowry de que un ácido es un compuesto que dona un protón o un ion hidrógeno (H+) a una base. Cuanto más fácilmente done ese protón, más fuerte será el ácido. Las bases aceptan un protón o un ion hidrógeno (H+) de un ácido. Cuanto más fácilmente acepte un protón, más fuerte será la base.

El pH es una medida de la concentración de iones de hidrógeno. Cuanto mayor sea la concentración, más ácido será el ingrediente y menor será el pH. Por el contrario, cuanto menor es la concentración, mayor es el pH y más alcalino es el ingrediente. Un ácido fuerte como el ácido clorhídrico tiene una alta concentración de iones de hidrógeno, por lo que su pH mide cerca o en 1. Una base fuerte como el hidróxido de sodio tiene muy pocos iones de hidrógeno, por lo que su pH mide cerca o en 14. Con la excepción de la lejía, los ingredientes que utilizamos en los productos para el baño y el cuerpo son ácidos débiles, como el ácido cítrico, los AHA o el ácido salicílico; o bases débiles, como bicarbonato de sodio, trietanolamina o decil glucósido.

En las bombas de baño combinamos un ácido débil (ácido cítrico con un pH de 3,2) y una base débil (bicarbonato de sodio con un pH de 8 a 9). Cuando los dejamos caer en el baño, reaccionan liberando dióxido de carbono (CO2). gas, que nos aporta la efervescencia que define al producto.

Si nuestro objetivo es liberar la mayor cantidad de CO2 lo más rápido posible, ¿cuál es la proporción teórica perfecta entre ácido cítrico y bicarbonato de sodio? Tres moles de bicarbonato de sodio (84 g/mol) y un mol de ácido cítrico (192,124 g/mol*) combinados en agua producirán tres moles de gas CO2 , tres moles adicionales de agua y un mol de sal, citrato de sodio. . Esta ecuación ideal requiere 1,312 gramos de bicarbonato de sodio puro por 1 gramo de ácido cítrico puro para obtener la máxima efervescencia.

Además, un mol tiene 6,02 x 10 23 átomos, por lo que un mol de ácido cítrico pesa 192,124 gramos por mol.

En el mundo real, estos ingredientes se encuentran como compuestos, que pueden incluir cantidades mínimas de sustancias químicas como sales o moléculas de agua adicionales, por lo que debemos alterar ligeramente la proporción para garantizar una reacción completa. He descubierto que 2 gramos de bicarbonato de sodio por 1 gramo de ácido cítrico funcionan mejor, pero el kilometraje puede variar.

Si una reacción ácido-base requiere agua para que suceda la magia, ¿por qué encontramos bombas de baño burbujeando mientras aún están en el molde o almacenadas? Puedes agradecer al agua atmosférica por iniciar la reacción demasiado pronto. ¿La solución? Evite los ingredientes que contengan agua, incluidos los tintes líquidos o el hamamelis, o úselos con moderación si vive en un clima más húmedo. Considere la posibilidad de utilizar ingredientes solubles en aceite como aglutinante, como aceites, que añaden poder hidratante al baño. Guarde sus bombas de baño en una envoltura de plástico o en recipientes sellados con algunos de esos paquetes de sílice "no comer" esparcidos para mantenerlas frescas. Y considere usar ingredientes como maicena o sales para aislar el agua y evitar una reacción prematura.

¿Más duro equivale a más gaseoso? Podria. Las bombas de baño más duras son más densas que las más blandas de tamaño o diámetro equivalente y contienen más ingredientes para la reacción en un espacio más pequeño. Es menos probable que hayan reaccionado con el agua mientras estaban almacenados. Y podrían contener versiones en polvo de ingredientes como el ácido cítrico, que se compactarían más estrechamente que los granulados.

He notado una tendencia a utilizar crémor tártaro (ácido tartárico, pH de 3,5 a 5) como componente ácido. Utilizará menos crémor tártaro (en teoría, necesita 2,24 gramos de bicarbonato de sodio por cada gramo), pero es un ingrediente caro, cuesta más de 11 dólares por libra, frente a los 4 dólares o menos del ácido cítrico. Como polvo, podría permitir efervescencias más duras y densas, lo que hace que valga la pena explorarlo como parte o la totalidad del componente ácido.



Con las bombas de baño , para algunos, el Santo Grial es una bola grande que gira y burbujea. Si me permite, tengo algunas teorías sobre por qué sucede esto. Quizás la inclusión de más ácido cítrico asegure una mejor reacción y una mayor producción de gas CO2 . Parece que las bombas de baño más ligeras que flotan hasta la cima giran fácilmente más rápido que las que tardan más en subir. Y podría ser que un baño más cálido fomente una velocidad de reacción más rápida y una producción más rápida de gas CO2 que uno más frío.

Una forma práctica de crear una bomba de baño giratoria es incrustar una bola más pequeña en un extremo con una proporción diferente de ácido a base (por ejemplo, 1:1) para lograr un tiempo de reacción más rápido. Otra es darle a la bomba una forma extraña, como la de una peonza o la de un cohete, de modo que caiga sobre sí misma a medida que el extremo más pequeño se disuelva más rápido que el más grande.

Finalmente, considere los ingredientes de su receta. Puede ser bueno incluir aceites, mantequillas, arcillas o almidones, pero cualquiera o todos ellos podrían reducir la velocidad de la reacción ácido-base, lo que resultaría en una liberación menos que espectacular de gas CO2 ." (fuente: http:// www.wholesalesuppliesplus.com/handmade101/learn-to-make-articles/Chemistry-of-Bath-Fizzies-and-Bath-Bombs.aspx )

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