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

Relatório apresentado para avaliação na disciplina de

Laboratório de Processo Industriais, do Curso Técnico de

Química do Centro Federal de Educação Tecnológica de Minas

Gerais, ministrado sob orientação da professora Patrícia

Procópio.

BELO HORIZONTE

31 de março de 2011

I. Introdução

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

detergentes e tensoativos não-iônicos atuando como estabilizadores de espuma 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

tensoativos não-iônicos que apresentam a responsabilidade de desenvolver a viscosidade e a

espuma.

A viscosidade em um detergente líquido está ligada diretamente com a estética do mesmo. Para

aumentar a 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. Objetivos

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. Reagentes

- Ácido Sulfônico

- Soda Cáustica

- Amida 60%

- Cloreto de sódio

- Corante (azul, violeta, verde)

- Essência (limão, pequi, erva doce)

- Água Destilada

V. Procedimentos

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 -

ÁguaQuantidade suficiente para

completar 100%

Aproximadamente

1800 mL

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).

Adicionar o cloreto de sódio, aos poucos, misturando bem.

Adicionar o corante, a essência e completar com água até o volume final.

V. 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, reagindo com a soda cáustica (figura 01), produz dodecilbenzeno 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 conjunto das interações intermoleculares estabelecidas entre a água, o ar e entre 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, formando uma espécie de enlaçamento que dificulta a mobilidade das moléculas, como

observado na figura 04.

Figura 04. Representação esquemática da ação do NaCl como espessante

Moléculas de água

Micelas

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. 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.