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síntese do sabão e detergente com a utilização de óleo de cozinha
Tipologia: Resumos
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PRODUÇÃO DE SABÃO: aula prática no laboratório de química do Senai Norte
Joinville - SC
2019
Joinville - SC
2019
necessário mais produto químico tóxico. Além disso, quando óleos já usados são despejados no solo causam impermeabilização que é quando é formada uma camada sob o solo, fazendo com que ele fique impermeável não conseguindo absorver a água, o que auxilia para enchentes. Portanto a utilização do óleo vegetal, já usado, como matéria-prima na fabricação de sabão foi benéfica, pois colaborou para o meio ambiente.
Os detergentes são substâncias químicas constituídas por uma mistura de compostos orgânicos que tem a capacidade de emulsionar óleos e manter a sujeira em suspensão. Além disso, o detergente atua de maneira eficaz como agente de limpeza em diversas superfícies sem prejudica-las.
É de extrema importância o uso de materiais biodegradáveis, pois devido à ampla utilização deste produto, faz com que sejam despejados no meio ambiente frequentemente, provocando poluição dos rios e solo. Os tensoativos presentes no detergente são os causadores da espuma presente nos rios, afetando também os seres vivos que habitam nesse ecossistema.
A fundamentação teórica do presente estudo está dividida em sete subseções onde a primeira refere-se à polaridade de moléculas, a segunda aborda os lipídeos, a terceira fala sobre glicerídeos, a quarta reporta a saponificação, a quinta versa sobre cerídeos, a sexta cita fosfatídios e a sétima disserta cerebrosídeos.
Tabela 1 – Ácidos graxos Cadeia Nome Fórmula Saturada Láurico CH 3 - (CH2) 10 – COOH Saturada Mirístico CH 3 - (CH2) 12 – COOH Saturada Palmítico CH 3 - (CH2) 14 – COOH Saturada Esteárico CH 3 - (CH2) 16 – COOH Insaturada (1 dupla) Oléico CH 3 - (CH2) 7 - C - -C - (CH 2) 7 - COOH H H
Insaturada (2 duplas) Linoléico CH 3 - (CH2) 5 - C - - C - C -- C - (CH2) 7 - COOH H H H H Saturada Cerótico CH 3 - (CH2) 24 – COOH Saturada Melíssico CH 3 - (CH2) 29 – COOH Fonte: Sardella (1941)
Figura 2 - Esteres formados por ácido graxo e glicerina
Autor: Covre (1941)
Figura 3 - Hidrólise de um glicerídeo
Fonte: Covre (1941)
Todos os glicerídeos derivam da glicerina e de um ácido graxo, que pode ser saturado ou insaturado. Quando o ácido graxo é saturado, o glicerídeo é constituinte de uma gordura; quando o ácido graxo é insaturado, o glicerídeo é constituinte de um óleo. Portanto, nas gorduras predominam glicerídeos de ácidos saturados, como palmitato e o estearato de glicerila; nos óleos predominam glicerídeos de ácidos insaturados, como o oleato e o linoleato de glicerila.
Fonte: Faria (2009)
Segundo Russell (1929, p. 1218), os sabões são conhecidos desde a Antiguidade e seu funcionamento detergente (limpadora) possuem estruturas que formam o sabão possuem duas extremidades, uma polar hidrofílica “ávido por água”, solúvel em água, e a outra apolar hidrofóbica “repulsão a água”, solúvel em óleos e gorduras. Assim como apresenta a figura a seguir:
Figura 5 - Estrutura do sabão
Fonte: Sardella (1941)
Em concordância com Sardella (1941, p. 662), ao fazermos uma mistura com água e o óleo ou gordura, a parte apolar de diversas estruturas do sabão se dissolvem em uma gotícula de óleo ou gordura, já a parte polar dessas estruturas projeta-se para o exterior da gotícula, ou seja, para o meio aquoso. Dessa forma, essa gotícula fica cercada por cargas negativas, adquirindo assim, carga negativa. Isso ocorre com qualquer gotícula, as mesmas são arrancadas do objeto com óleos ou gorduras, pois essas se tornaram “solúveis” em água.
A figura a seguir aponta o esquema que mostra como as moléculas de sabão agem sobre a “sujeira” (óleos ou gorduras):
Figura 6 - Ataque de moléculas de sabão a óleos e gorduras
Fonte: Sardella (1941)
De acordo com o mesmo autor Sardella (1941, p 662), o sabão limpa ao emulsionar a gordura ou o óleo que forma a “sujeira” ou que possui a mesma. A propriedade emulsionante não é exclusiva apenas dos sais de ácidos carboxílicos de cadeia longa, mas qualquer estrutura formada por uma parte apolar e outra polar.
“São ésteres formados por ácido graxo e álcool superior. São as conhecidas ceras de origem animal (cera de abelha) ou vegetal (cera de carnaúba).” (COVRE, 1941, p. 313).
Segundo o mesmo autor Covre (1941, p. 313), os cerídeos também são aplicados na produção de ceras de assoalho, velas, sabões, graxas de sapato etc.
Tabela 2 – Cerídeos usados na fabricação H3C - (CH2)14 - COO - C31H63 palmitato de mericila (cera de abelha) H3C - (CH2)14 - COO - C16H33 (^) palmitato de ce�la (espermacete) H3C - (CH2)14 - COO - C26H53 (^) palmitato de cerila (cera de palmeiras) H3C - (CH2)24 - COO - C31H63 (^) cerotato de mericila (cera de carnaúba) H3C - (CH2)24 - COO - C16H33 (^) cerotato de ce�la (lanolina: cera de lã)
Fonte: Covre (1941)
Para realizar o experimento de produção do sabão foi preciso utilizar alguns materiais e reagente, entre eles, 0,5 litro de óleo usado; 10 mL de Álcool Etílico 96%; 0,5 litro de água; 80 g de soda cáustica 90% (NaOH); 1 g de Lauril sulfato de Sódio; 10 mL de óleo essencial; bastão de vidro; um recipiente de plástico e um recipiente para moldar o formato das barras de sabão.
Figura 8 – pesagem NaOH
Fonte: as autoras (2019)
Primeiramente foi posto em um recipiente de plástico 0,5 litro de água, em seguida, adicionado 80 g de NaOH até quando se dissolvesse na água. O terceiro passo necessitou esfriar em um banho de gelo a solução que se apresentava em 65°C até encontrar-se em
35°C. Após, adicionou-se 1 g de Lauril Sulfato de sódio e 10 mL de óleo essencial. O próximo método consiste em adicionar 0,5 litro de óleo na mistura de água e soda cáustica, por cerca de 20 a 30 minutos. Foi adicionado a metade da quantidade de Álcool Etílico proposto para a realização deste experimento, ou seja, 5 mL. Após fazer este procedimento, foi preciso agitar por 5 minutos, utilizando um bastão de vidro, em seguida, adicionou-se a outra metade de Álcool Etílico, obtendo ao todo 10 mL do mesmo. Foi de extrema importância agitar lentamente a mistura, até que a mesma começasse a engrossar, para assim, ocorrer o processo de saponificação. O último passo consiste em despejar o sabão em moldes, para o mesmo possuir um formato de barras de sabão, após 30 dias.
Para realizar o experimento de produção do detergente, foi necessária a utilização de alguns materiais, tais como, dois béqueres de 250 mL, sendo os dois de plástico; três vidros de relógio; bastão de vidro; fita universal de pH e espátula. O experimento também contou com alguns reagentes, como, 6 g de Ácido Sulfônico; 2 g de Lauril sulfato de Sódio; 0,5 M de Hidróxido de Sódio (NaOH); 1 gota de Formol 37%; 2 g de Carbopol; 2 gotas de Trietanolamina; 3 g de Cloreto de Sódio e corante, produzindo todas à 100mL.
Figura 9 – pesagem ácido sulfônico
Fonte: as autoras (2019)
Inicialmente foram colocados 6 g de Ácido Sulfônico em um béquer, adicionando posteriormente 50 mL de água, uma gota de Formol 37% e 3 g de Cloreto de Sódio. Foi utilizado no próximo passo o segundo béquer, colocando 2 g de Carbopol, 2 gotas de Trietanolamina e 20 mL e água deionizada ao mesmo. O bastão de vidro foi relevante à produção do detergente, pois com ele pode-se realizar a mistura dos últimos reagentes citados, até que ocorresse a formação de um gel. Sobreveio o seguinte passo, misturar as duas soluções (referentes aos dois béqueres), para assim verificar o pH da solução final (béquer dois juntado ao béquer um). O Hidróxido de Sódio (NaOH) serviu como fluído para que o pH permanecesse entre 6 e 8, contudo foi preciso calcular quantos gramas seria utilizado para uma preparação de 250 mL e NaOH, obtendo o resultado de 30 gramas, devia-se coletar as a quantidade necessária para que encerrasse a produção do detergente. Colocou-se a solução final em um balão de fundo chato de 100 mL, adicionado corante e completando com água deionizada até 100mL.
Concluímos que a mistura desses três componentes é considerada exotérmica devido a um leve aquecimento do béquer.
Figura 11 – sabão final em barra
Fonte: as autoras (2019)
Na síntese do detergente, o ácido sulfônico ao ser solubilizado com água necessitou de uma agitação lenta para não formar espuma. A gota de fenolftaleína foi necessária para verificar a indicação do pH, que se tornou levemente rosada, indicando uma substância próxima de 8 ou seja, é uma solução com o pH levemente ácido, dentro do parâmetro de 6-8 para a utilização. Lentamente adicionou-se o hidróxido de sódio, neutralizando-se com o ácido e havendo a formação de um sal.
Em outro béquer produziu-se uma substância gelatinosa ao adicionar o Carbopol e água, com a adição da trietanolamina observou-se uma melhor solubilização. Posteriormente colocou-se junto ao detergente com o intuito de aumentar a viscosidade da solução e os aditivos como o pigmento final, tornou-se necessário para melhor conservação em francos por tempo prolongado.
Por fim, o processo não possuiu grandes perdas, mostrando-se com uma alta eficiência na lavagem das vidrarias do laboratório. Por ser um detergente artesanal não se notou efeito visual afetivo, com a formação de uma grande quantidade de espuma, mas em contraponto, a eficiência é equivalente aos produzidos industrialmente.
Figura SEQ Figura * ARABIC 12 - Resultado obtido do detergente
Autor: As autoras (2019)
