O documento discute a história e produção de sabões e detergentes, incluindo as reações químicas envolvidas na saponificação e formação de micelas. Também aborda o impacto ambiental destes produtos químicos e a necessidade de biodegradabilidade.

1. Detergentes, sabões e xampus
Escola Técnica Ana Nery – Americana
Processos Industriais II
Prof. Joseval Estigaribia

2. História dos sabões
• As referencias mais antigas remontam ao inicio do cristianismo:
Gaius Plinius Secundus (24-79 D.C.) cita o sabão em “História
natural” a partir do cozimento de sebo de carneiro com cinzas de
madeira. A pasta resultante é tratada seguidamente com sal até seu
endurecimento.
Segundo este autor, os fenícios conheciam esta técnica desde 600
A.C.
• O médico grego Galeno (130-200 D.C.) usava o sabão como
medicamento para a remoção de sujeira corporal e tecidos mortos
da pele.
• O alquimista árabe Jabir Ibn Hayyan (Geber) menciona o sabão
como agente de limpeza em cerca de VIII D.C.
• No século XIII, a industria do sabão chega á França vindo da Italia e
Alemanha.

3. História dos sabões
• No século XIV ela chega a Inglaterra.
• Nos EUA, o sabão era fabricado artesanalmente até o século XIX.
• No Brasil, a industria surge a partir do final do século XIX.
• Em 1791, Nicolas Leblanc (1742 – 1806) sintetiza a produção da
barrilha a partir da salmoura.
• Michel Eugène Chevreul, entre 1813 e 1823, estabelece a
composição química das gorduras.
• Assim, os fabricantes tem a sua disposição as matérias primas e os
processos químicos necessários.

4. Saponificação – a reação que gera sabão
• Sendo ésteres, óleos e gorduras sofrem hidrólise ácida ou
alcalina.
 Se sofrer a hidrólise ácida, haverá formação de glicerol e dos ácidos
graxos constituintes.
Esterificação
Hidrólise
 Se sofrer hidrólise alcalina, haverá a formação de glicerol e os sais
desses ácidos graxos. Tais sais são o que chamamos de sabão.

5. Saponificação – a reação que gera sabão
• Aquecendo-se a gordura na presença de uma base, realizamos uma
reação química que chamamos de sabão = hidrólise alcalina de um
triéster de ácidos graxos e glicerol, chamada de saponificação.
• O uso de potassa caustica (KOH) no lugar de soda caustica (NaOH)
permite obter sabões potássicos – usados em cremes de barbear.
• A água de cinzas de madeira ainda é usada para fabricar sabão
caseiro, fervendo-o com gordura animal (gado) ou vegetal (coco). O
caráter alcalino é fornecido pelo carbonato de potássio (K2CO3)
contido na cinza de madeira, que ao reagir com a água gera íons
hidroxila (OH ).

6. A glicerina
• É um subproduto da fabricação do sabão, que pode ser vendida
separadamente do sabão.
• Tem aplicação nos sabonetes e cremes de beleza devido a suas
propriedades umectantes – mantém a umidade da pele.
• Sua aplicação em alimentos também tem a finalidade de manter a
umidade dos produtos = umectante UI.
• Também pode ser aplicado na produção da nitroglicerina –
explosivo militar.

7. O mecanismo da limpeza
• Alguns tipos de sujeira são de difícil remoção pela limpeza com
água apenas devido a diferença de polaridade de suas moléculas.
• O sabão e o detergente conseguem promover essa limpeza pois
suas moléculas apresentam as duas características: são apolares e
polares simultaneamente.
A – representação da
molécula do sabão;
B – sujeiras apolar é
exposta à água;
C – Sabão é adicionado à
água;
D – o ânion do sabão se
aproxima da sujeira e sua
molécula se orienta em
função da cadeia apolar
da sujeira e polar da
água;
E – formação da
micela, facilmente
removida ao se enxaguar
o substrato.

8. O mecanismo da limpeza
• Micela – ao lavarmos um prato sujo de óleo, uma gotícula
microscópica de gordura envolvida por moléculas de sabão
orientadas com a parte apolar voltada em direção á molécula de
óleo e a extremidade polar em direção as moléculas de água.
• No enxague com água, há interação desta com a parte da molécula
de sabão voltada para fora (parte polar), fazendo a micela ser
dispersa e carregada pela água.
• O processo de formação de micelas é chamado de emulsificação ou
emulsionamento, fazendo com que o óleo seja disperso na água na
forma de micelas.
• Detergentes agem de forma similar aos sabões, mas há diferenças
nas estruturas das suas moléculas.

9. A estrutura micelar

10. Estruturas moleculares

11. Impacto ambiental
• Depois que lavamos nossas roupas, louças, chão, automóveis, etc, a
água contendo as micelas acabará por alcançar os reservatórios de
água, onde há a formação de uma camada de espuma superficial
que impede a dissolução de oxigênio, prejudicando a vida aquática.
• Aves conseguem boiar na água, graças a uma camada de óleo sobre
suas penas que induz a formação de bolsas de ar entre a superfície
dos cursos de água e suas penas. Se este revestimento for
reduzido, as aves podem se afogar.
• A ação do tempo e de microorganismos presentes nessas águas
promovem a biodegradação de sabões e detergentes. Sabões são
todos biodegradáveis, mas detergentes sintéticos tem
biodegradabilidade variável: aqueles de cadeia carbônica linear são
biodegradáveis, mas os de cadeia ramificada não o são.
• A legislação atual exige detergentes biodegradáveis.

12. Impacto ambiental
• Há regiões onde a água, devido a formação das rochas, é rica em íons
alcalinos terrosos, especialmente Ca2+ e Mg2+. Esse tipo de água recebe o
nome de água dura.
• Águas duras limitam a ação dos sabões, pois há precipitações insolúveis
sobre os substratos conforme abaixo:
• Para evitar este tipo de problema, adiciona-se complexantes ou
sequestrantes, que reagem com esses metais no lugar dos sabões. O
agente sequestrante mais usado é o tripolifosfato de sódio (Na5P3O10). O
complexante padrão é o EDTA, mas requer pH 10 para máxima eficiencia.
• O inconveniente dos sais de fósforo é que eles são nutrientes de algas, que
numa população crescente, impede a entrada dos raios solares, matando
as algas que estão sob a superfície que ao entrarem em estado de
decomposição começam a consumir o oxigênio dissolvido na água e
afetam a vida aquática do local, alem de liberarem gases mal cheirosos.