MicroCurso de fabricação de Sabões e Detergentes.ppt

1. Sabões e Detergentes
Sabões e Detergentes
Instituto de Ciências Exatas e Da
Instituto de Ciências Exatas e Da
Natureza- ICEN
Natureza- ICEN

2.  Atualmente, o sabão é obtido de
Atualmente, o sabão é obtido de
gorduras
gorduras (de boi, de porco, de carneiro,
(de boi, de porco, de carneiro,
etc) ou de
etc) ou de óleos
óleos (de algodão, de vários
(de algodão, de vários
tipo de palmeiras, etc.). A
tipo de palmeiras, etc.). A hidrólise
hidrólise
alcalina de glicerídeos
alcalina de glicerídeos é denominada,
é denominada,
genericamente, de reação de
genericamente, de reação de
saponificação porque, numa reação desse
saponificação porque, numa reação desse
tipo, quando é utilizado um éster
tipo, quando é utilizado um éster
proveniente de um ácido graxo, o sal
proveniente de um ácido graxo, o sal
formado recebe o nome de sabão.
formado recebe o nome de sabão.

3. hidrólise alcalina de um óleo ou de
hidrólise alcalina de um óleo ou de
uma gordura
uma gordura

4.  O ácido graxo será então neutralizado por:
O ácido graxo será então neutralizado por:
 >
> NaOH ou Na2CO3, dando R — COONa (sabões de
NaOH ou Na2CO3, dando R — COONa (sabões de
sódio, em geral mais duros);
sódio, em geral mais duros);
 >
> KOH ou K2CO3, dando R — COOK (sabões de
KOH ou K2CO3, dando R — COOK (sabões de
potássio, mais moles e usados, por exemplo, em cremes
potássio, mais moles e usados, por exemplo, em cremes
de barbear);
de barbear);
 >
> Hidróxidos de etanolamina, como, por exemplo, (OH-
Hidróxidos de etanolamina, como, por exemplo, (OH-
CH2-CH2)3NHOH, dando R — COONH(CH2-CH2-OH)3
CH2-CH2)3NHOH, dando R — COONH(CH2-CH2-OH)3
(sabões de amônio, que são em geral líquidos usados,
(sabões de amônio, que são em geral líquidos usados,
por exemplo, em xampus).
por exemplo, em xampus).
 O mais comum de todos é o sabão de sódio. O
O mais comum de todos é o sabão de sódio. O
que é praticamente neutro, que contém glicerina, óleos,
que é praticamente neutro, que contém glicerina, óleos,
perfumes e corantes, é o
perfumes e corantes, é o sabonete
sabonete

5.  A glicerina (ou glicerol) é um subproduto
A glicerina (ou glicerol) é um subproduto
da fabricação do sabão. Por esse motivo,
da fabricação do sabão. Por esse motivo,
toda fábrica de sabão também vende
toda fábrica de sabão também vende
glicerina. Ela é adicionada aos cremes de
glicerina. Ela é adicionada aos cremes de
beleza e sabonetes, pois é um bom
beleza e sabonetes, pois é um bom
umectante
umectante, isto é, mantém a umidade da
, isto é, mantém a umidade da
pele. Em produtos alimentícios ela
pele. Em produtos alimentícios ela
também é adicionada com a finalidade de
também é adicionada com a finalidade de
manter a umidade do produto e aparece
manter a umidade do produto e aparece
no rótulo com o código "umectante U.I".
no rótulo com o código "umectante U.I".

7.  Os umectantes, como por exemplo a glicerina,
Os umectantes, como por exemplo a glicerina,
interagem com a superfície do material que se
interagem com a superfície do material que se
deseja umectar (pele, cabelo, produto
deseja umectar (pele, cabelo, produto
alimentício) e também com a água. A interação
alimentício) e também com a água. A interação
com a água ocorre por meio de
com a água ocorre por meio de pontes de
pontes de
hidrogênio
hidrogênio (representadas pelos pontilhados na
(representadas pelos pontilhados na
imagem acima).
imagem acima).
 Outra utilidade da glicerina é na fabricação do
Outra utilidade da glicerina é na fabricação do
explosivo conhecido como
explosivo conhecido como nitroglicerina
nitroglicerina

9. Como o sabão limpa?
Como o sabão limpa?
 Tensão superficial da água
Tensão superficial da água
 Certos insetos conseguem
Certos insetos conseguem caminhar
caminhar
sobre a superfície da água
sobre a superfície da água, que se comporta
, que se comporta
como uma película tensa e elástica, apenas
como uma película tensa e elástica, apenas
deformada nos pontos onde apoiam-se as patas
deformada nos pontos onde apoiam-se as patas
do inseto. Essa propriedade dos líquidos,
do inseto. Essa propriedade dos líquidos,
chamada de
chamada de tensão superficial
tensão superficial, ocorre devido
, ocorre devido
às forças de atração que as moléculas internas
às forças de atração que as moléculas internas
do líquido exercem sobre às da superfície.
do líquido exercem sobre às da superfície.

11.  As moléculas situadas no interior de um líquido
As moléculas situadas no interior de um líquido
são atraídas em todas as direções pelas
são atraídas em todas as direções pelas
moléculas vizinhas e, por isso, a resultante das
moléculas vizinhas e, por isso, a resultante das
forças que atuam sobre cada molécula é
forças que atuam sobre cada molécula é
praticamente nula. As
praticamente nula. As moléculas da superfície
moléculas da superfície
do líquido, entretanto, sofrem apenas atração
do líquido, entretanto, sofrem apenas atração
lateral e inferior
lateral e inferior. Esta força para o lado e para
. Esta força para o lado e para
baixo cria a tensão na superfície, que faz a
baixo cria a tensão na superfície, que faz a
mesma comportar-se como uma película
mesma comportar-se como uma película
elástica.
elástica.

12. decorrentes da interações
decorrentes da interações inter-
inter-
moleculares
moleculares existentes na água,
existentes na água,
as quais são do tipo "
as quais são do tipo "ponte de
ponte de
hidrogênio
hidrogênio".
".

13.  A tensão superficial está presente em situações
A tensão superficial está presente em situações
interessantes:
interessantes:

> Colocando-se cuidadosamente uma pequena
> Colocando-se cuidadosamente uma pequena
agulha sobre a superfície da água, observa-se que ela
agulha sobre a superfície da água, observa-se que ela
pode permanecer sobre a película superficial sem
pode permanecer sobre a película superficial sem
afundar no líquido, apesar de ser muito mais densa que a
afundar no líquido, apesar de ser muito mais densa que a
água.
água.
> A gota de água que se forma numa torneira
> A gota de água que se forma numa torneira
mantém sua forma devido a elasticidade na superfície da
mantém sua forma devido a elasticidade na superfície da
gota.
gota.
> Num copo cheio de água, podemos acrescentar
> Num copo cheio de água, podemos acrescentar
pequenos objetos sem que a água transborde. Isto ocorre
pequenos objetos sem que a água transborde. Isto ocorre
porque a superfície da água comporta-se elasticamente.
porque a superfície da água comporta-se elasticamente.

15.  Essas ligações inter-moleculares
Essas ligações inter-moleculares
existentes na água são responsáveis por
existentes na água são responsáveis por
diversas de suas propriedades, inclusive é
diversas de suas propriedades, inclusive é
a
a justificativa da água ser "líquida"
justificativa da água ser "líquida", fato
, fato
esse que não ocorre com os hidretos dos
esse que não ocorre com os hidretos dos
outros elementos da família do oxigênio.
outros elementos da família do oxigênio.

16. Como atua o sabão?
Como atua o sabão?
 A água, por si só, não consegue remover certos
A água, por si só, não consegue remover certos
tipos de sujeira, como, por exemplo, restos de
tipos de sujeira, como, por exemplo, restos de
óleo. Isso acontece porque
óleo. Isso acontece porque as moléculas de
as moléculas de
água são polares e as de óleo, apolares
água são polares e as de óleo, apolares. O
. O
sabão exerce um papel importantíssimo na
sabão exerce um papel importantíssimo na
limpeza porque consegue, por assim dizer,
limpeza porque consegue, por assim dizer,
"jogar nos dois times" ou, com sugere o título
"jogar nos dois times" ou, com sugere o título
deste trabalho, possui dupla "personalidade", no
deste trabalho, possui dupla "personalidade", no
que diz respeito a sua polaridade
que diz respeito a sua polaridade

18.  Dessa maneira, ao lavarmos um prato
Dessa maneira, ao lavarmos um prato
sujo de óleo, formam-se o que os
sujo de óleo, formam-se o que os
químicos chamam de
químicos chamam de micelas
micelas, gotículas
, gotículas
microscópicas de gordura envolvidas por
microscópicas de gordura envolvidas por
moléculas de sabão, orientadas com a
moléculas de sabão, orientadas com a
cadeia apolar direcionada para dentro
cadeia apolar direcionada para dentro
(interagindo com o óleo) e a extremidade
(interagindo com o óleo) e a extremidade
polar para fora (interagindo com a água).
polar para fora (interagindo com a água).

19. Vejamos agora como o sabão atua
Vejamos agora como o sabão atua
no processo de limpeza de gordura
no processo de limpeza de gordura
Diminuem a tensão superficial da água, de modo que esta
possa "molhar melhor" os materiais (daí os sabões serem chamados de
substâncias tensoativas, ou seja, substâncias que abaixam a
tensão superficial de um líquido

20. Concentram-se as partículas de óleo ou gordura em micelas coloidais, que
se mantêm dispersas na água (daí os sabões serem chamados
de substâncias emulsificantes ou surfactantes).

21. Impedem a reaglomeração das micelas, que ficam protegidas por uma
película e se afastam por repulsão de cargas elétricas.

22. O que fazer quando o sabão
O que fazer quando o sabão
falha?
falha?
 O sabão tem, sobre os detergentes, as seguintes vantagens: é mais
O sabão tem, sobre os detergentes, as seguintes vantagens: é mais
barato, atóxico, fabricado a partir de matérias-primas renováveis
barato, atóxico, fabricado a partir de matérias-primas renováveis
(óleos e gorduras) e
(óleos e gorduras) e biodegradável
biodegradável, ou seja, consumido e
, ou seja, consumido e
destruído pelos microorganismos existentes na água que, desse
destruído pelos microorganismos existentes na água que, desse
modo, não fica poluída. O sabão apresenta problemas em dois
modo, não fica poluída. O sabão apresenta problemas em dois
casos:
casos:

 >
> quando a água utilizada tem
quando a água utilizada tem caráter ácido
caráter ácido, pois:
, pois:

 R — COONa+ H+ —> R—COOH + Na+
R — COONa+ H+ —> R—COOH + Na+
 ácido graxo
ácido graxo
 Essa reação libera o ácido graxo, que forma a gordura observada
Essa reação libera o ácido graxo, que forma a gordura observada
em tanques, pias e banheiras.
em tanques, pias e banheiras.


23. quando a água usada é dura
quando a água usada é dura
 isto é, contém cátions metálicos, especialmente
isto é, contém cátions metálicos, especialmente
Ca2+ e Mg2+, pois
Ca2+ e Mg2+, pois

 2R — COONa + Ca2+ ---> (R—COO)2Ca(ppt) +
2R — COONa + Ca2+ ---> (R—COO)2Ca(ppt) +
2Na+
2Na+
 precipitado
precipitado
 Os sais de cálcio e/ou magnésio dos
Os sais de cálcio e/ou magnésio dos ácidos
ácidos
graxos são insolúveis
graxos são insolúveis e formam crostas nos
e formam crostas nos
tanques, pias e banheiras.
tanques, pias e banheiras.


24. Os detergentes
Os detergentes
 Os detergentes são produtos sintéticos,
Os detergentes são produtos sintéticos,
resultantes da indústria petroquímica. Eles
resultantes da indústria petroquímica. Eles
começaram a ser usados intensamente a partir
começaram a ser usados intensamente a partir
da Segunda Guerra Mundial, quando houve
da Segunda Guerra Mundial, quando houve
escassez de óleos e gorduras para a fabricação
escassez de óleos e gorduras para a fabricação
de sabão comum.
de sabão comum.
 Os mais comuns são
Os mais comuns são sais de sódio de
sais de sódio de
sulfatos de alquilas
sulfatos de alquilas de cadeia longa ou de
de cadeia longa ou de
ácidos sulfônicos
ácidos sulfônicos também de cadeia longa;
também de cadeia longa;

25. Esse tipo de detergente é chamado de detergente aniônico, devido a parte
orgânica estar situada no ânion do composto

26. Já quando a parte orgânica da molécula está no cátion, denominamos de
detergente catiônico .

27.  Até alguns anos atrás, os
Até alguns anos atrás, os
detergentes eram fabricados com
detergentes eram fabricados com
compostos orgânicos de
compostos orgânicos de cadeia
cadeia
ramificada
ramificada, como por exemplo
, como por exemplo

28.  Essas substâncias
Essas substâncias não são
não são
biodegradáveis
biodegradáveis, isto é, não são
, isto é, não são
consumidas pelos microorganismos
consumidas pelos microorganismos
existentes na água, causando o
existentes na água, causando o
aparecimento de espumas, inviabilizando
aparecimento de espumas, inviabilizando
a vida de outras espécies na água devido
a vida de outras espécies na água devido
ao
ao impedimento da entrada de oxigênio
impedimento da entrada de oxigênio
na água.
na água.

29.  Posteriormente, passaram-se a usar
Posteriormente, passaram-se a usar
detergentes biodegradáveis, que não
detergentes biodegradáveis, que não
apresentam esses inconvenientes e são
apresentam esses inconvenientes e são
formados por compostos orgânicos de
formados por compostos orgânicos de
cadeia linear
cadeia linear, ou seja, sem ramificações
, ou seja, sem ramificações
o que possibilita que os organismos façam
o que possibilita que os organismos façam
a degradação dessas substâncias.
a degradação dessas substâncias.

30.  Outro problema é causado pelos
Outro problema é causado pelos fosfatos
fosfatos existentes na
existentes na
formulação dos detergentes. Como sabemos, os
formulação dos detergentes. Como sabemos, os
fosfatos são adubos ou fertilizantes das plantas e,
fosfatos são adubos ou fertilizantes das plantas e,
quando atingem as águas dos rios e lagos, acabam
quando atingem as águas dos rios e lagos, acabam
provocando um
provocando um crescimento exagerado de certas
crescimento exagerado de certas
algas e plantas aquáticas (eutroficação)
algas e plantas aquáticas (eutroficação), que
, que
consomem boa parte do oxigênio da água. Isso acaba
consomem boa parte do oxigênio da água. Isso acaba
por impedir a existência de outras formas de vida,
por impedir a existência de outras formas de vida,
inclusive a dos peixes. Atualmente, os fosfatos estão
inclusive a dos peixes. Atualmente, os fosfatos estão
sendo substituídos, ao menos em parte, por carbonato
sendo substituídos, ao menos em parte, por carbonato
de sódio, silicato de sódio, citrato de sódio e outras
de sódio, silicato de sódio, citrato de sódio e outras
substâncias menos nocivas.
substâncias menos nocivas.

31.  Normalmente os detergentes vendidos no comércio possuem a
Normalmente os detergentes vendidos no comércio possuem a
seguinte composição
seguinte composição

 > o
> o detergente
detergente propriamente dito.
propriamente dito.
 >
> Fosfatos
Fosfatos, como por exemplo, o trifosfato de sódio (Na5P3O10),
, como por exemplo, o trifosfato de sódio (Na5P3O10),
que agem:
que agem:
 > como substância básica, neutralizando a eventual acidez da
> como substância básica, neutralizando a eventual acidez da
água e ainda ajudando na ação da limpeza.
água e ainda ajudando na ação da limpeza.
 > reagindo com os cátions Ca2+ e Mg2+, que existem em
> reagindo com os cátions Ca2+ e Mg2+, que existem em
possíveis águas duras.
possíveis águas duras.
 >
> outras substâncias
outras substâncias
 >
> bórax
bórax (Na2B4O7 . 10 H2O), para tirar odores.
(Na2B4O7 . 10 H2O), para tirar odores.
 >
> descorantes
descorantes (como NaClO), para tirar manchas
(como NaClO), para tirar manchas
 >
> enzimas
enzimas, para eliminar manchas de proteínas, como manteiga,
, para eliminar manchas de proteínas, como manteiga,
ovos, etc.
ovos, etc.
 >
> anticorrosivos
anticorrosivos das máquinas de lavar roupa (como Na2SiO3).
das máquinas de lavar roupa (como Na2SiO3).
 >
> perfume
perfume
 >
> corantes fluorescentes
corantes fluorescentes(ou também denominados de
(ou também denominados de
branqueadores ópticos), que em geral absorvem a luz ultravioleta,
branqueadores ópticos), que em geral absorvem a luz ultravioleta,
emitindo uma luz azulada que disfarça o amarelado das roupas,
emitindo uma luz azulada que disfarça o amarelado das roupas,
dando "o branco mais branco". Note que essa substância não
dando "o branco mais branco". Note que essa substância não
elimina, mas apenas "camufla" a sujeira.
elimina, mas apenas "camufla" a sujeira.