Sabão e Detergente UC III

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Sabão e Detergente
UC III Bloco 2
Sabão: um conhecido antigo
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A fabricação de sabão é, sem dúvida, uma das atividades industriais mais antigas da 
civilização. Sua origem remonta a um período anterior ao século XXV a.C.. Nesses mais de 4500 
anos de existência, a indústria saboeira evoluiu acumulando enorme experiência prática, além de 
estudos teóricos desenvolvidos por pesquisadores. [1]
Os primeiros processos desta indústria se baseavam em misturar dois ingredientes: cinza 
vegetal, rica em carbonato de potássio, e gordura animal. Depois esperava-se por um longo tempo 
até que eles reagissem entre si. O que ainda não se sabia era que se tratava de uma reação 
química de saponificação. 
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Produção Industrial de Sabões
Após terminado o processo pode-se colocar aditivos que irão melhorar algumas propriedades do produto final. 
Os produtos utilizados comumente para a fabricação do sabão comum são o hidróxido de sódio ou potássio (soda cáustica ou potássica) além de óleos ou gorduras animais ou vegetais. O processo de obtenção industrial do sabão é muito simples. Primeiramente coloca-se soda, gordura e água na caldeira com temperatura em torno de 150ºC, deixando-as reagir por algum tempo (± 30 minutos). Após adiciona-se cloreto de sódio - que auxilia na separação da solução em duas fases. Na fase superior (fase apolar) encontra-se o sabão e na inferior (fase aquosa e polar), glicerina4 , impurezas e possível excesso de soda. Nesta etapa realiza-se uma eliminação da fase inferior e, a fim de garantir a saponificação da gordura pela soda, adiciona-se água e hidróxido de sódio à fase superior, repetindo esta operação quantas vezes seja necessário. Após terminado o processo pode-se colocar aditivos que irão melhorar algumas propriedades do produto final. Observe a Figura 1.1.1, que apresenta o esquema de funcionamento de uma indústria de sabão.
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A glicerina separada do sabão no processo industrial é utilizada tanto por fabricantes de resina e explosivos como pela indústria de cosméticos. Devido a isso, seu preço, depois de purificada, pode superar o do sabão.
Tanto sabões quanto detergentes servem, principalmente, para livrar-nos da incômoda sujeira.
De que é composta a sujeira? 
Óleos e Gorduras na fabricação do Sabão
Na maioria das vezes, ela é constituída por óleos ou gorduras, acompanhadas ou não por microorganismos ou outras substâncias apolares ou pouco polares como pó, restos de alimentos, etc. 
Partindo do mesmo tipo de gorduras e óleos que formam as sujidades, poderão ser produzidos os sabões.
Os óleos e gorduras são substâncias insolúveis em água (hidrofóbicas), de origem animal ou vegetal, formados predominantemente por ésteres de triacilgliceróis, produtos resultantes da esterificação entre o glicerol e ácidos graxos
Conceitos
Óleos e Gorduras 
Quimicamente são ésteres:
Parte alcoólica: Glicerol 
Parte ácida: Ácidos graxos 
Denominação:
Triacilglicerois (TAG)
Triglicerídeos 
nome oficial da IUPAC: 
1,2,3-propanotriol. 
ÁCIDOS GRAXOS
Possuem mais de 10 carbonos na cadeia
Possuem cadeia normal 
Podem ter ou não ligações duplas
São monocarboxílicos
Tem número par de átomos de carbono
Ácidos Graxos	
Esteárico
Oléico
Linoléico
α - Linolênico
(18:1Δ9)
(18:3Δ9,12,15 )
Saturado
Monoinsaturado
Polinsaturado
(18:0)
(18:2Δ8,12)
ÓLEOS & GORDURAS
Óleos: predominam glicerídeos de ácidos insaturados e são líquidos na temperatura ambiente 
Gorduras : predominam glicerídeos de ácidos saturados, são sólidas, semi-sólidas.
Molécula de Gordura
Molécula de Óleo
Fontes de Ácidos Graxos
Origem animal
Origem vegetal
óleos oriundos de frutos, como o azeite de oliva, são denominados azeites.
Óleos de origem animal, em geral, são mais densos que os óleos vegetais, devido ao menor número de insaturações da cadeia carbônica 
	Grupo	Tipo	Exemplos
	GORDURAS	 Leite
Vegetal
Animal	Manteiga, creme
Cacau
Banha, sebo,óleo de mocotó
	ÓLEOS	Ácido láurico
Ácido oleico e linoleico
Ácido linoleico
Óleos marinhos
	Coco, palmiste,babaçu
Algodão, amendoim, dendê, milho
Arroz, soja, linhaça
Baleia, cacholote, peixe
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Sabão: uma substância com característica polar e apolar
Reação de Saponificação
Sabe-se que os sais são substâncias que possuem, pelo menos, uma ligação com caráter tipicamente iônico. As ligações iônicas são caracterizadas quando os elementos ligantes apresentam acentuada diferença de eletronegatividade, o que da origem a uma forte polarização, já que se forma um dipolo elétrico. Desta forma dizemos que os sabões, por serem sais, apresentam pelo menos um ponto de forte polarização em sua molécula. 
Quando a saponificação é feita com NaOH, obtemos uma mistura de sais de sódicos de ácidos graxos, no estado sólido, que recebe o nome de sabão duro. Quando feita com KOH, obtemos uma mistura de sais potássios de ácidos graxos, no estado líquido, que recebe o nome de sabão mole.
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O sal formado pela reação de saponificação possui característica básica, pois deriva de uma reação entre uma base forte e um ácido fraco (ácido graxo). Por esse motivo o sabão não atua muito bem em meios ácidos, nos quais ocorrerão reações que impedirão uma boa limpeza 
Sabão: um redutor da tensão superficial
Para compreender como atua o sabão, é necessário conhecer o conceito de tensão superficial, uma propriedade dos líquidos que se relaciona intimamente com as forças de atração e repulsão entre as moléculas.
Fisicamente a tensão superficial seria a energia, na forma de trabalho, necessária para expandir a superfície de um líquido. Podemos dizer, que, quanto mais coesas estiverem as moléculas do líquido, maior será o trabalho necessário para aumentar a distância entre elas. Logo, maior será a tensão superficial deste líquido.
Interação Intermolecular: Ligação de Hidrogênio
a força de atração das moléculas na superfície da água é diferente da força que ocorre entre as moléculas abaixo da superfície
No entanto, a força de atração das moléculas na superfície da água é diferente da força que ocorre entre as moléculas abaixo da superfície. Isso ocorre porque essas últimas apresentam atração por outras moléculas de água em todas as direções: para cima, para baixo, para a esquerda, para a direita, para a frente e para trás. Isso significa que elas se atraem mutuamente com a mesma força.
Já no que diz respeito às moléculas da superfície, elas não apresentam moléculas acima delas, portanto suas ligações de hidrogênio se restringem às moléculas ao lado e abaixo. Essa desigualdade de atrações na superfície cria uma força sobre essas moléculas e provoca a contração do líquido, causando a chamada tensão superficial, que funciona como uma fina camada, película, ou como se fosse uma fina membrana elástica na superfície da água.
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Diminuindo a tensão superficial
A
Têm capacidade de limpeza por seu caráter anfifílico. Isso significa que a molécula tem uma cadeia carbônica longa e apolar, capaz de interagir com gorduras, e uma ponta polar, que interage com substâncias polares (como a água) por interação íon-dipolo. Dessa forma, o sabão forma micelas de gordura em água, promovendo a limpeza.
O que é Anfifílico:
Molécula cuja estrutura possui uma parte hidrofílica (solúvel em água) e outra parte lipofílica (solúvel em lipídios e não em água).
Basicamente, o sabão consegue “quebrar” essa “película” da água, permitindo que ela penetre nos materiais e remova a sujeira. É por isso que o sabão muitas vezes é chamado de agente tensoativo ou surfactante, pois ele diminui a tensão superficial da água
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No processo de ação do sabão (Figura 2), a parte da estrutura apolar da molécula interage com a sujeira (que também possui características apolares) e, simultaneamente, a cadeia polar interage com as moléculas de água. Assim, o sabão começa a retirada sujeira da superfície na qual se encontra fixada. As interações da água com a sujeira e com o sabão resultam numa formação de estruturas capazes de interagir com a sujeira e se dissolver em água chamadas de micelas. A formação das micelas permite que a sujeira seja eliminada junto com a água durante o processo de limpeza
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	Estas moléculas, quando entram em contato com líquidos, polares ou apolares, dissolvem-se, interagindo com as moléculas deste líquido. Ocorre, então, uma redução do número de interações entre as moléculas do líquido dissolvente e, como consequência, reduz-se amplamente sua tensão superficial. Por esse motivo, sabões e detergentes são chamados de substâncias tensoativas. Como efeito, observa-se que quando colocamos sabão em água e agitamos a solução, forma-se espuma em sua superfície. 
Sabões alcalinos são mais eficientes que os próximos da neutralidade. Seu poder de limpeza é maior devido ao aumento de interações que realizam com as sujidades. 
Por outro lado, a alcalinidade excessiva torna-o impróprio para a utilização, devido a sua ação cáustica. 
O poder espumante de um sabão está ligado diretamente ao efeito detergente, mas a espuma nem sempre é sinal de poder de limpeza.
 Muitas vezes as indústrias de produção de sabões podem adicionar espessantes ao produto final. Essas substâncias reduzem mais ainda a tensão superficial produzida pelo sabão, aumentando, com isso, a produção de espuma. 
O contrário também é verificado, certos sabões recebem uma carga de aditivos que reduzem seu poder espumante (sabões em pó para máquinas de lavar roupa, por exemplo). 
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