Estearato de sodio (822-16-2) Propiedades físicas y químicas
Estearato de sodio
Una sal aniónica de ácido graso (octadecanoato de sodio) utilizada como tensioactivo, emulsionante y aditivo de procesamiento en las cadenas de suministro de cosméticos, productos farmacéuticos y formulaciones alimentarias.
| Número CAS | 822-16-2 |
| Familia | Estearatos |
| Forma típica | Polvo o sólido ceroso |
| Grados habituales | BP, EP, grado alimentario |
El estearato de sodio es una sal orgánica sódica de un ácido graso saturado de cadena larga y pertenece a la clase de tensioactivos carboxilatos estearatos. Estructuralmente consiste en una cadena alquilo hidrofóbica C18 unida a un grupo cabeza carboxilato, presentado como la sal sódica \(\ce{C18H35NaO2}\). La molécula es anfifílica: la cola alifática confiere una fuerte lipofilicidad y actividad superficial, mientras que el grupo carboxilato proporciona un locus pequeño, polar e ionizable (área superficial polar topológica 40.1 Ų) que participa en interacciones iónicas y enlaces de hidrógeno como aceptora. En estado sólido, el material típicamente existe como par iónico; en medios acuosos se disocia en \(\ce{C18H35O2^-}\) y \(\ce{Na+}\), permitiendo la formación de micelas y comportamiento tensioactivo clásico.
El comportamiento ácido-base y de ionización refleja la química carboxilato: como base conjugada de un ácido graso saturado de cadena larga, el anión estearato hace que las soluciones acuosas sean alcalinas y promueve procesos de solubilización que dependen fuertemente de la temperatura y fuerza iónica. La cadena saturada C18 (octadecanoato) disminuye la susceptibilidad a la autooxidación en comparación con sales de ácidos grasos insaturados, mejorando la estabilidad oxidativa en entornos típicos de manipulación y formulación. La combinación de una cola hidrofóbica voluminosa y un grupo cabeza iónico pequeño confiere al estearato de sodio baja solubilidad intrínseca en disolventes orgánicos polares fríos y agua, pero un eficiente desempeño como emulsionante, humectante y gelificante en formulaciones cuando se calienta o combina con co-disolventes y co-tensioactivos.
Los grados comerciales habituales reportados para esta sustancia incluyen: BP, EP, grado alimentario.
Propiedades físicas básicas
Solubilidad e hidratación
Las descripciones físicas reportadas incluyen gránulos o cristales grandes, polvo seco y sólidos cerosos; la apariencia típica es polvo o sólido ceroso blanco a amarillo con un ligero olor a sebo y tacto característicamente jabonoso. El comportamiento de solubilidad es fuertemente dependiente de la temperatura: "LENTAMENTE SOLUBLE EN AGUA FRÍA O ALCOHOL FRÍO; LIBREMENTE SOLUBLE EN DISOLVENTES CALIENTES." Se señala que el material es "INSOLUBLE EN MUCHOS DISOLVENTES ORGÁNICOS." En medios acuosos el anión estearato imparte alcalinidad — "LA SOLUCIÓN ACUOSA ES FUERTEMENTE ALCALINA DEBIDO A LA HIDRÓLISIS" — mientras que las soluciones alcohólicas se reportan como prácticamente neutras. No se reportan formas cristalinas hidratadas específicas en los datos disponibles.
Estabilidad térmica y descomposición
No se dispone de un valor experimentalmente establecido para esta propiedad en el contexto de datos actual.
Propiedades químicas
Formación de complejos y coordinación
El anión estearato es un ligando carboxilato típico que coordina y precipita muchos cationes metálicos para formar estearatos metálicos (por ejemplo, estearatos de aluminio, zinc, magnesio). Los estearatos metálicos son más lipofílicos, a menudo insolubles en agua, y se usan industrialmente como lubricantes, agentes gelificantes y recubrimientos hidrofóbicos. Se informa específicamente que el monoestearato de aluminio forma geles y se utiliza para la formación de geles farmacéuticos y en cosmética; el comportamiento análogo de coordinación/formación de complejos sustenta una gama de aplicaciones en formulación y procesamiento de estearatos metálicos.
Reactividad y estabilidad
El estearato de sodio es químicamente estable bajo manipulación normal pero afecta la luz y puede hidrolizarse lentamente o sufrir oxidación superficial bajo condiciones extremas. Comúnmente contiene palmitato de sodio como impureza típica de mezclas de materias primas. El grupo carboxilato es no volátil y la cadena saturada C18 reduce la autooxidación en comparación con análogos insaturados, pero el estrés térmico u oxidativo prolongado puede ocasionar ruptura de cadena o enranciamiento en formulaciones complejas. Como tensioactivo iónico, es compatible con muchas clases de formulaciones, aunque puede interactuar con iones metálicos polivalentes, formando jabones insolubles y afectando la reología y claridad.
Parámetros moleculares
Peso molecular y composición
- Fórmula molecular: \(\ce{C18H35NaO2}\)
- Peso molecular: \(\mathrm{306.5\ g\ mol^{-1}}\)
- Masa exacta/monoisotópica: 306.25347464
- Área superficial polar topológica (TPSA): 40.1 Ų
- Cantidad de átomos pesados: 21
- Carga formal: 0 (par iónico neutro)
- Complejidad: 207
- Donantes de enlace de hidrógeno: 0
- Aceptores de enlace de hidrógeno: 2
- Cantidad de enlaces rotables: 16
Estos valores reflejan una cabeza polar pequeña (dos átomos aceptores) acoplada a una larga cadena alquilo flexible; el alto número de enlaces rotables se correlaciona con la flexibilidad de la cadena e influye en el empaquetamiento, comportamiento de fusión y reología en sistemas formulados.
LogP y estado de ionización
No se dispone de un valor experimentalmente establecido para esta propiedad en el contexto de datos actual.
Estado de ionización en uso: el material es una sal iónica y en disolventes polares (notablemente agua) existe predominantemente como el anión estearato \(\ce{C18H35O2^-}\) y catión sodio \(\ce{Na+}\). Este par iónico anfifílico conduce a comportamiento superficiactivo, formación de micelas/agregados por encima de concentraciones micelares críticas en sistemas acuosos, y reducción de la partición en fases no polares en comparación con el ácido graso libre correspondiente.
Identificadores y sinónimos
Números y códigos de registro
- CAS RN: 822-16-2
- Número CE: 212-490-5
- UNII: QU7E2XA9TG
- ChEBI: CHEBI:132109
- ChEMBL: CHEMBL1906423
- ID Sustancia DSSTox: DTXSID9027318
Identificadores estructurales (cadenas exactas):
- SMILES: CCCCCCCCCCCCCCCCCC(=O)[O-].[Na+]
- InChI: InChI=1S/C18H36O2.Na/c1-2-3-4-5-6-7-8-9-10-11-12-13-14-15-16-17-18(19)20;/h2-17H2,1H3,(H,19,20);/q;+1/p-1
- InChIKey: RYYKJJJTJZKILX-UHFFFAOYSA-M
Sinónimos y nombres estructurales
Sinónimos comunes y nombres estructurales encontrados en listados de proveedores y regulatorios incluyen: octadecanoato de sodio; ácido octadecanoico, sal sódica; ácido esteárico, sal sódica; estearatos; sal sódica del ácido esteárico; estearato de sodio [NF]; estearato sódico.
Aplicaciones industriales y comerciales
Uso como forma salina o excipiente
El estearato de sodio se utiliza ampliamente como tensioactivo, emulsionante, estabilizante y agente gelificante/compactante en cosmética, productos farmacéuticos, alimentación y formulaciones industriales. En excipientes farmacéuticos actúa como agente emulsionante y compactante (ej., en supositorios de glicerina y preparaciones tópicas). En aplicaciones alimentarias se emplea como agente antiaglomerante, emulsionante, estabilizante o aditivo de procesamiento. En contextos industriales se utiliza como jabón, agente impermeabilizante, aditivo lubricante, estabilizador de plásticos y aditivo para procesamiento de caucho.
Casos Representativos de Uso
Las aplicaciones prácticas representativas incluyen:
- Jabones y productos de limpieza (ingrediente principal en muchas formulaciones de jabón).
- Agente gelificante primario en barras desodorantes (concentraciones típicas reportadas de uso ~7–9 % en peso en productos terminados).
- Agente emulsionante/rigidizante en formulaciones farmacéuticas y productos de cuidado personal (pasta de dientes, ungüentos, supositorios).
- Roles como aditivo alimentario incluyendo antiaglomerantes y emulsionantes.
- Auxiliares de procesamiento y lubricantes en la conformación de metales y fabricación de caucho/plásticos; los estearatos metálicos derivados de sales de estearato actúan como agentes desmoldeantes y estabilizadores.
Si se requiere un resumen conciso de aplicación para una formulación específica o contexto regulatorio, la selección debe guiarse por las propiedades descritas anteriormente (anfifilia, control del gel/viscosidad, compatibilidad con excipientes típicos).
Resumen de Seguridad y Manipulación
Consideraciones Toxicológicas
Datos de toxicidad aguda reportados: DL50 oral (rata) \(\mathrm{4640\ mg}\,\mathrm{kg^{-1}}\); DL50 dérmica (conejo) \(\mathrm{>5000\ mg}\,\mathrm{kg^{-1}}\). El material puede causar irritación cutánea y ocular en algunas formulaciones; declaraciones de peligro GHS reportadas en notificaciones incluyen H315 (irritación cutánea) y H318 (daño ocular grave) para un subconjunto de formulaciones. Declaraciones de peligro ambiental reportadas incluyen códigos de la familia H401/H411/H412 indicando toxicidad acuática en algunas formulaciones o notificaciones. Las evaluaciones de carcinogenicidad para estearatos (excluyendo estearatos metálicos tóxicos) indican categoría A4 "No clasificable como carcinógeno humano." La guía de exposición ocupacional para materia particulada inhalable de estearatos se reporta en \(\mathrm{10\ mg}\,\mathrm{m^{-3}}\) (inhalable) y \(\mathrm{3\ mg}\,\mathrm{m^{-3}}\) (respirable) como TWA; la notación ACGIH indica no clasificable para carcinogenicidad humana para la clase estearato (excluyendo estearatos metálicos).
Seguridad a nivel de formulación: cuando se usa en cosméticos y formulaciones tópicas bajo prácticas y concentraciones recomendadas, el material está ampliamente usado con cualificaciones de seguridad establecidas; la seguridad del producto final depende del pH de la formulación, la presencia de álcalis libres y de impurezas.
Directrices para Almacenamiento y Manipulación
Manejar igual que otros surfactantes en forma particulada: controlar la generación de polvo y cumplir con los límites de exposición ocupacional; usar protección ocular y guantes resistentes a productos químicos para evitar irritación en piel y ojos; evitar la liberación a ambientes acuáticos. Almacenar en un lugar fresco, seco y bien ventilado, protegido de la exposición prolongada a la luz, dado que el material está señalado como "AFECTADO POR LA LUZ." Evitar la contaminación con iones metálicos polivalentes que puedan precipitar estearatos insolubles y alterar el desempeño del producto. Para información detallada sobre peligros, transporte y regulación, los usuarios deben referirse a la Hoja de Datos de Seguridad (SDS) específica del producto y a la legislación local.
