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Experimento - Medios didácticos para experimentar/Experimento 10+/La piel y la higiene/La piel y la higiene (Instrucción para los profesores) (editar)

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La capa de grasa y agua en la superficie de la piel cumple una importante función. Junto con sustancias ácidas compuestas por sudor, sebo y células córneas constituye una barrera de protección de la piel contra la sequedad y los agentes patógenos, que en ese entorno casi no se pueden reproducir. El valor pH natural, ligeramente ácido de la piel de 5,5 aproximadamente reviste especial importancia al respecto. pH es la abreviatura de potentia hydrogenii e indica la concentración de protones en una solución acuosa. Cuantos más protones haya en una solución, tanto menor será el valor pH. Los ácidos tienen por ello un valor pH de 0 – 7 y las bases de 7 – 14.
 
La capa de grasa y agua en la superficie de la piel cumple una importante función. Junto con sustancias ácidas compuestas por sudor, sebo y células córneas constituye una barrera de protección de la piel contra la sequedad y los agentes patógenos, que en ese entorno casi no se pueden reproducir. El valor pH natural, ligeramente ácido de la piel de 5,5 aproximadamente reviste especial importancia al respecto. pH es la abreviatura de potentia hydrogenii e indica la concentración de protones en una solución acuosa. Cuantos más protones haya en una solución, tanto menor será el valor pH. Los ácidos tienen por ello un valor pH de 0 – 7 y las bases de 7 – 14.
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[[Archivo:Fig 1. Las moléculas de tensioactivos y su interacción con partículas de suciedad.jpg|thumbnail|right|195px|Fig 1. Las moléculas de tensioactivos y su interacción con partículas de suciedad.]]
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Si se cuida mal la piel, el valor pH puede pasar a la gama básica. Una limpieza a fondo de la piel con jabón convencional aumenta el valor pH durante aprox. 30 a 180 minutos a un valor pH 9 aproximadamente. En ese tiempo se interrumpe la función de defensa natural de la piel. Así es más vulnerable frente a la sequedad, los agentes patógenos u otras sustancias agresivas. Sólo después de varias horas una piel sana es capaz de autorregularse, volviendo el valor pH a su nivel inicia.
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Las sustancias y los líquidos que se mezclan bien con el agua se denominan hidrófilos. Al mismo tiempo son lipófobos, dado que rechazan los lípidos o grasas y los aceites. En cambio, los aceites y las grasas son líquidos lipófilos, que no se mezclan bien con el agua. Por ello se denominan hidrófobos. Si se quiere distribuir finamente el aceite en agua, es decir, hacer una emulsión, se requieren sustancias que hagan posible la mezcla de los dos líquidos. Estas sustancias son los así llamados tensioactivos. También se les llama emulsionantes. Pueden reducir la tensión superficial entre el aceite y el agua de tal manera que se puedan mezclar las dos sustancias.
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La causa de las consecuencias del jabón clásico reside en los ingredientes que contiene.
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Junto a sustancias aromáticas, colorantes y conservantes, espesantes y aditivos, los tensioactivos juegan un papel decisivo. Se trata de sustancias detergentes que disminuyen la tensión superficial del agua. Disponen de un extremo molecular hidrófobo o lipófilo y otro hidrófilo o lipófobo. Las partículas de suciedad (sobre todo, de grasa o aceite) al lavarse son verdaderamente rodeadas por los tensioactivos contenidos en el jabón. Entonces ya no se adhieren más a la piel, sino que pueden ser enjuagadas con agua (figura 1). Además, al depositarse los tensioactivos los microorganismos suelen quedar inactivados.
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====Relevancia en el plan de estudios====
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Los fenómenos mostrados en los experimentos parciales son comprensibles para los alumnos y alumnas a partir del grupo de edad de 12 años.
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Los alumnos y alumnas a partir del grupo de edad de 15 años dispone de una base mejor a la hora de abordar la función de los extremos moleculares hidrófilos/lipófobos o hidrófobos/lipófilos de los tensioactivos y de que conozcan el valor pH.
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Para la descripción de los fenómenos observados en los experimentos parciales, los alumnos y alumnas deberían poder recurrir a conocimientos básicos de Química.
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'''Temas y terminología:''' El emulsionante, la emulsión, las grasas y los aceites, lavarse las manos, hidrófilo, hidrófobo, la higiene, los agentes patógenos, lipófilo, lipófobo, la tensión superficial, el valor pH, la concentración de protones, la capa ácida protectora de la piel, el jabón, los tensioactivos
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====Conocimientos a adquirir====
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Los alumnos y alumnas ...
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*observan cambios visibles de los líquidos en el tubo de ensayo.
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*explican cómo se produjeron los cambios observados.
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*describen en base a sus observaciones la función del jabón al lavarse las manos.
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*miden con barritas el valor pH en la piel.
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*comparan las diferencias entre los valores pH y entienden la causa.
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*conocen la importancia de la capa ácida protectora de la piel.
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*derivan a partir de sus observaciones posibles riesgos al utilizar el jabón de forma excesiva.
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====El experimento en el contexto explicativo====
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=====¿Qué pasa al lavarse las manos?=====
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Aquí los alumnos y alumnas observan que una mezcla de aceite y agua se comporta de forma distinta en función de si se le ha añadido un tensioactivo antes de agitarla o no. Al agitarla, en la mezcla de aceite y agua se forman muchas gotitas pequeñas de aceite que se unen formando grandes gotas. Al final se pueden ver nuevamente dos capas en el tubo de ensayo: La capa superior formada por gotitas de aceite, la inferior es de agua. La capa inferior tiene un aspecto transparente y claro.
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Al añadir el detergente y agitar el tubo se crea una emulsión que tiene un aspecto turbio, lechoso.
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Las diminutas gotitas de aceite se distribuyen en el agua. Se trata de una emulsión de aceite en agua (como, p. ej., en una loción lechosa o para el cuidado corporal). Las emulsiones de agua en aceite las encontramos, p. ej., en cremas para la piel o en la mantequilla.
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Los fenómenos descritos son importantes para entender la función del jabón clásico por lo que se refiere al cuidado corporal. Los microorganismos (p. ej., las bacterias), se adhieren a la piel. Las moléculas de los tensioactivos del jabón rodean a los microorganismos, de forma que puedan ser enjuagados posteriormente con agua.
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====El valor pH de la piel====
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El experimento parcial 2 explica el significado del valor pH de la piel. La capa ácida protectora de la piel se ocupa de que los agentes patógenos bacterianos o los hongos no puedan reproducirse en un entorno ácido. La piel protege así a su cuerpo contra microorganismos patógenos. En base a los diferentes valores pH de la piel y en función de si se limpió antes con jabón convencional o no, los alumnos y alumnas entienden las consecuencias de exagerar con la higiene. Provoca exactamente lo contrario de lo que posiblemente se pretendía. Con jabón se aumenta el valor pH de la piel durante algunas horas a un valor de 9 aproximadamente. De esta manera, la función protectora de la piel se ve afectada. La piel que no es limpiada con jabón en la mayoría de las zonas del cuerpo tiene un valor pH de 5,5 aproximadamente.
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Las lesiones de piel pueden surgir al utilizar de forma excesiva el jabón, es decir, al aumentar el valor pH. Por esta razón la piel puede hincharse al contacto con agua en combinación con tensioactivos alcalinos. Además, los tensioactivos alcalinos al igual que el jabón convencional dañan la capa ácida protectora de la piel.
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====Variantes de ejecución====
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Los dos experimentos pueden ser realizados de forma individual o trabajando de a dos. Al final se pueden analizar los resultados de los dos experimentos parciales en grupos pequeños o bien hablar sobre ellos con toda la clase.
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En caso de que se desee profundizar en los contenidos temáticos de las emulsiones, las soluciones, las cremas, etc., es posible ofrecer a los grupos de alumnos interesados que elaboren productos cosméticos sencillos ([[#Informaciones adicionales sobre el experimento|véase a continuación en “Informaciones adicionales sobre el experimento”]]).
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===Informaciones adicionales sobre el experimento===
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Para preparar y/o profundizar este experimento encontrará información complementaria en el Portal de Medios de la Siemens Stiftung: https://medienportal.siemens-stiftung.org
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===Observaciones sobre la realización del experimento===
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====Lugar en el que se realiza el experimento====
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No se requiere un lugar especial para realizar los experimentos.
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====Tiempo necesario====
Carlos Mulul
nuke, Administradores
30 170

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