DETERGENTE
NOMES: Guilherme Cardoso da Silva, Maria Luiza Andrade Aquino e Mariana Gabriela de Oliveira TURMA: Química 3A – T2 DISCIPLINA: Laboratório de Processos Industriais
BELO HORIZONTE 31 de março de 2011
DETERGENTE
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BELO HORIZONTE 31 de março de 2011
I. Intr Intro oduçã dução o
A limpeza sempre foi muito importantre na vida dos seres humanos, mas sabe-se que a água sozinha não é capaz de dissolver todos os tipos de sujeira com os quais temos que lidar diariamente. Daí a importância de se obter uma substância capaz de mudar a composição da água e, dessa forma, conseguir uma limpeza mais eficaz. Tal substância é o detergente. Os detergentes são produzidos a partir de uma combinação de tensoativos aniônicos agindo como como det deterg ergent entes es e tens tensoa oatitivo voss nã não-i o-iôn ônic icos os atu atuand andoo como como estab estabililiz izad adore oress de espum espumaa e espessantes. A principal matéria-prima usada na fabricação de detergentes é o dodecilbenzeno sulfônico linear (LAS). Outra matéria-prima importante são as alcanolamidas de ácidos graxos, que são são ten tenso soati ativo voss nã não-i o-iôn ônic icos os que apres apresen entam tam a respon responsa sabi bililida dade de de des desenv envol olve verr a viscosidade e a espuma. A viscosidade viscosidade em um detergente líquido está ligada diretamente com a estética estética do mesmo mesmo.. Para aumentar a viscosidade viscosidade basta adicionar um eletrólito, como o cloreto de sódio, que fará com que ocorra um aumento da força iônica do meio, diminuindo a mobilidade das partículas. Entretanto, uma adição exagerada de eletrólito pode acarretar em uma diminuição drástica da solubilidade do tensoativo em água, o que desestabilizaria as micelas e quebraria a viscosidade do sistema. Provocaria ainda turvação e separação das fases existentes. II. II. Obje Objetiv tivos os
Preparar o detergente, analisando sua formulação e as propriedades que cada componente confere a ele. III.Materiais e equipamentos
- Béquer 50mL, 100mL - Espátula de plástico - Pipetas de Pasteur - Proveta 10mL, 25mL, 1000mL - Recipientes de plástico 2 L, 5 L - Vidro de relógio - Balança analítica IV. IV. Reag Reagen ente tes s
- Ácido Sulfônico - Soda Cáustica - Amida 60% - Cloreto de sódio - Corante (azul, violeta, verde) - Essência (limão, pequi, erva doce) - Água Destilada V. Pr Pro oced cedimen imento tos s Tabela 01 – Formulação Substâncias
Porcentagem
Para 2L
Ácido sulfônico (LAS)
7%
140 mL
Soda cáustica (solução 50%)
+/- 1,5%
20 mL
Amida 60% (alcanolamida)
2,5%
50 mL
Cloreto de sódio
0,5 a 1%
15 g
Corante
Quantidade suficiente
-
Essência
Quantidade suficiente
-
Quantidade suficiente para
Aproximadamente Aproximadamente 1800
completar 100%
mL
Água
•
Colocar um pouco da água no recipiente plástico de 5 L, adicionar o ácido sulfônico e dissolvê-lo.
•
Adicionar a solução de soda cáustica lentamente, até pH próximo a 6.
•
Adicionar a amida e verificar o pH, que deve ser próximo a 7. Caso não esteja, acertá-lo utilizando o ácido sulfônico (pH muito alto) ou soda cáustica (pH muito baixo).
V.
•
Adicionar o cloreto de sódio, aos poucos, misturando bem.
•
Adicionar o corante, a essência e completar com água até o volume final.
Discussão
O detergente foi produzido, nesta prática, a partir de ácido sulfônico, soda cáustica, alcanolamida (dietanolamida de ácido graxo de coco), cloreto de sódio, água, corante e essência. Como dito anteriormente, tal produto tem por finalidade conferir à água o poder de umedecer as superfícies, atrair as partículas de sujeira e removê-las. O ácido sulfônico, sulfônico, reagindo com a soda cáustica (figura 01), produz dodecilbenzen dodecilbenzenoo sulfonato sulfonato de sódio (LASNa), o tensoativo aniônico mais utilizado em detergentes, graças ao seu baixo custo de produção, sua excelência, agente emulsionante (emulsiona a sujeira), promotor de espuma e agente molhante. Ele apresenta uma elevada capacidade de remoção da gordura de constituição das mãos, são muito resistentes a presença de sais de cálcio e magnésio, razão pela qual podem ser utilizados em águas duras (com elevado teor de sais de Ca +2 e Mg+2) e, além disso, são compostos biodegradáveis.
C12H25
SO3 + NaOH
C12H25
SO3-Na+ + H2O
Figura 01. Reação de obtenção do tensoativo aniônico LASNa
Como observado na figura 02, tal tensoativo promove a formação de micelas, nas quais a extremidade apolar do tensoativo fica voltada para o centro, interagindo com a gordura – sujeira – (substâncias hidrofóbicas) enquanto a extremidade polar para fora (interagindo com a água), promovendo, então, o deslocamento das partículas de natureza lipofílica para o interior das micelas e a estabilização das mesmas de modo a mantê-las em suspensão, evitando que a sujeira volte a depositar-se sobre a superfície que está sendo limpa.
Parte polar - hidrofílica
Parte apolar - hidrofóbica
Figura 02. Representações esquemáticas do tensoativo e da micela
Observou-se que associação de alguns tensoativos (aniônicos, catiônicos ou não iônicos) melhora o poder de limpeza do detergente e aumenta sua suavidade. Dessa forma, a dietanolamida de ácido graxo de coco, um tensoativo não iônico, faz parte da formulação do detergente, visto que aumenta sua viscosidade; atua como estabilizador de espuma, sobrengordurantes e solubilizantes de óleos e essências adicionadas ao produto. O conj conjun unto to das inter interaç ações ões inter intermo mole lecu cula lares res estab estabel elec ecid idas as ent entre re a ág água, ua, o ar e en entre tre os tensoativos (dodecilbenzeno sulfonato de sódio e a dietanolamida de ácido graxo de coco) resulta na formação da espuma: os tensoativos retem os gases do ar, como observado na figura 03.
Figura 03. Representação esquemática da espuma
O cloreto de sódio (NaCl) confere ao detergente maior viscosidade, uma característica comercial importante, pois está intimamente ligada à ideia de rendimento e diminuição do desperdício durante o uso. O NaCl aumenta a força iônica do meio, diminuindo a solubilidade do tensoativo aniônico, promovendo uma reorganização do sistema: os íons interagem com a água e com as micelas, micelas, formando uma espécie espécie de enlaçamento que dificulta dificulta a mobil mobilidade idade das moléculas, moléculas, como observado na figura 04.
Moléculas de água
Micelas
Figura 04. Representação esquemática da ação do NaCl como espessante
Dentre as propriedades do detergente, o pH neutro é uma das principais, pois o produto é utilizado em contato direto com a pele, não podendo, assim, ser agressivo à esta. A correção do pH foi uma das principais dificuldades encontradas na prática, sendo necessário adicionar maiores quantidades de ácido sulfônico, a fim de abaixar o pH, visto que este se encontrava alcalino (em torno de 10), em decorrência da presença de soda cáustica (solução 50%) e da alcanolamida (devido as aminas livres que a amida contém). VI.
Conclusão
É possível concluir que a fabricação do detergente é mais trabalhosa que a do desinfetante, visto que é necessário regular seu pH e sua viscosidade, para que não cause danos aos consumidores e nem gere idéias contrárias ao objetivo comercial do detergente, como, por exemplo, baixo rendimento. Comparando o detergente fabricado com os disponíveis no mercado, percebe-se que este é mais concentrado, com um maior poder de limpeza. IX. Referências bibliográficas
MISIRLI, Gabriel Mustafá. Formulando detergente. H&C - HOUSEHOLD & COMÉRCIO, São Paulo. Seção Artigos Técnicos. Disponível em: http://www.freedom.inf.br/artigos_tecnicos/20020919/20020919_pg2.asp.. Acesso em: 05 abr. http://www.freedom.inf.br/artigos_tecnicos/20020919/20020919_pg2.asp 2011. Via Farma. Divisão Indústrias. Disponível em: http://www.viafarmanet.com.br/conteudo/industria2.asp?id=220&area=2 Acesso em: 04 abr. 2011 FERREIRA, H. H. J. Processos Industriais I – Prática. Belo Horizonte: Centro de Educação Tecnológica de Minas Gerais, revisão 2008.
