Química no

duche

Índice

I – Fundamentos Teóricos

Detergente

Surfactantes

Reacção de saponificação

Tensão superficial

Volume de espuma produzido

Densidade

pH

Viscosidade

II – Parte experimental

1. Materiais

2. Reagentes

3. Procedimento

III – Apresentação dos Resultados

1. Resultados

2. Observações

IV – Discussão/Conclusão

I – FUNDAMENTOS TEÓRICOS

Detergente

Detergente é um termo do dia-a-dia que

associamos a produtos de limpeza mas de

facto existe muito em comum entre, por

exemplo, o liquido lava-loiças, o pó de

lavagem da roupa e o champô. Todos estes

produtos partilham o mesmo tipo de

composto, os surfactantes, compostos

orgânicos que contêm uma parte hidrófila

(gosta de água) e uma parte hidrofóbica

(repele a água).

Surfactantes

Existe uma grande variedade de

surfactantes, mas basicamente diferem

entre si em duas características, na cadeia

hidrofóbica e o tipo de grupos hidrófilos.

Estes podem ter carga positiva, negativa,

ambas ou mesmo nenhuma carga sendo

classificados, respectivamente, por

aniónicos, catiónicos, anfotéricos e não-

iónicos. É aos surfactantes e às estruturas

associadas à agregação dos mesmos

(micelas) que se deve o poder de lavagem

dos detergentes.

Zona polar – Gosta

de água

Zona apolar – Não

gosta de água

.

Reacção de Saponificação

Os sabões são um exemplo de surfactantes, estes podem ser produzidos através de uma

reacção orgânica de uma gordura com uma base forte como o hidróxido de sódio ou

potássio na presença de água.

O tipo de sabão que se obtém depende do tipo de gordura de partida mas também do

catião da base, por exemplo, os sabões de sódio são normalmente mais sólidos e os

sabões de potássio mais líquidos.

A reacção de saponificação de um triglicérido (gordura) genérica tem a como

equação:

Tensão Superficial

A tensão superficial é uma propriedade importante no estudo de interfases liquido-

gás, sendo um indicador na avaliação de processos relacionados com o poder de

lavagem, espuma, impermeabilização e emulsificação.

Sabe-se que a adição de tensioactivos presentes nos detergentes altera a tensão

superficial da água, fazendo decrescer o seu valor. Os tensioactivos mais importantes

presentes nos detergentes são os surfactantes.

Para determinar a tensão

superficial dos produtos usou-se

um tensiómetro de anel.

Volume de espuma produzido

Um método comum para a avaliação da

formação de espuma é o método estático

“agitação num cilindro”. Neste método

uma quantidade detergente é posto em

contacto com um quantidade definida de

água e colocada em agitação.

Os surfactantes são os constituintes dos

detergentes que são os responsáveis pela

formação das bolhas, mas que também

asseguram o poder de lavagem dos

mesmos.

Densidade

Densidade é a relação entre a

massa volúmica da matéria em

causa e a massa volúmica de

matéria de referência. É uma

grandeza admensional, devido ao

quociente.

A massa volúmica ou massa

volumétrica, define-se com a

propriedade da matéria

correspondente à massa contida

por unidade de volume, ou seja, a

proporção existente entre a massa

de um corpo e do seu volume.

pH

O pH é uma medida do grau de acidez ou

alcalinidade de uma solução aquosa.

Para medir o pH utiliza-se um eléctrodo de

vidro que gera um sinal eléctrico

proporcional.

O pH é um parâmetro muito importante para

os detergentes. Normalmente o seu valor

oscila entre 5,5 e 7, sendo o pH da pele em

torno dos 5,5. O pH destes produtos depende

dos respectivos constituintes e também da

interacção entre eles.

Viscosidade

Viscosidade é a resistência

apresentada por um fluido à alteração

da sua forma, ou aos movimentos

internos das suas moléculas umas em

relação às outras. A viscosidade de um

fluido indica sua resistência ao

escoamento sendo o inverso da

viscosidade, a fluidez.

A viscosidade é importante para o

champôs e géis de banho pois a

capacidade da aplicação destes

produtos depende muito desta

propriedade, para além disso a noção

de qualidade associada aos produtos

está também muito ligado à noção de

viscosidade.

II– PARTE EXPERIMENTAL

1. Material / Equipamento

Equipamento Material

Picnómetro de 25 mL Pipeta de 10 mL

Tensiómetro de Noüy (Krüss K6) Provetas de 100 ml

Balança Analítica (Sartorius) Varetas

Balança Técnica (Kern) Espátulas

Agitador magnético (Velp) Erlenmeyer de 250 mL

Aparelho de pH (Crison GLP22) Copos de plástico de 50 mL

Viscosímetro queda de esferas (Haake) Pompete

2. Reagentes / Amostras

Reagentes Amostras

Polietilenoglicol 6000 “SOU” shampoo

Dodecilsulfato de Sódio “SOU” gel de banho

Triton-X “Jonhson’s baby” gel de banho

Ácido Cítrico Monohidratado “Jonhson’s baby” shampoo

NaCl (Cloreto de Sódio) “Palmolive” shampoo

Azeite “Palmolive” gel de banho

Óleo Vegetal

KOH (Hidróxido de Potássio)

Corantes / Aromas

3. Procedimento

Água (solvente) – 50 %

PEG 6000 (espessante) 30%

HO(C2H4O)n H

SDS (surfactante) - 20%

C12H25SO4Na

Triton X (surfactante) – 20%

C14H22O(C2H4O)n

Ácido Cítrico /Hidróxido de

Potássio

(Regulador de acidez)

NaCl

( Regulador de viscosidade)

Produção de Detergente

Produção de um Sabão

Azeite – 50g Óleo – 50g

Água – 23g

KOH – 9,2g

Amostra Tensão

superficial

(mN/m)

Volume de

Espuma

Inicial (ml)

Densidade

(g/cm3)

pH Viscosidade

(cP)

a 30 ºC

“Johnson’s

baby“

shampoo

25.3 100 1.0726 4.31 32.3

“Johnson’s

baby“corpo e

cabelo

32.2 75 1.0101 5.6 52.7

“Palmolive”

Gel de Banho

37.2 90 1.4596 4.55 691.1

“Palmolive”

Shampoo

24.6 50 1.0174 5.5 391.1

“Sou” Gel de

Banho

31.2 80 1.0249 6.25 223.2

“Sou”

Shampoo

50.7 90 1.0284 5.86 122.2

III - Apresentação dos Resultados

Amostra Tensão

superficial

(mN/m)

Volume de

Espuma

Inicial (ml)

Densidade

(g/cm3)

pH Viscosidade

(cP)

a 30 ºC

Detergente

“O Laranja”

27.9 50 1.1604 5.44 13.7

Detergente

“O Azul”

31.5 90 1.0586 4.3 32.4

Sabão Azeite 31 10 1.10 4.3 ----------

Sabão Óleo

Vegetal

28.2 25 1.10 7.66 ----------

IV – CONCLUSÕES / DISCUSSÃO

Foi possível produzir dois detergentes (com dois surfactantes diferentes) com

base na formulação indicada e também dois sabões partindo de duas gorduras

diferentes.

O champô de bebes é menos viscoso que todos os outros.

O constituinte que existe em maior quantidade em qualquer um dos champôs é

a água, os testes da densidade comprovam este aspecto porque as densidades

do produtos são próximos de 1, densidade da água.

Não existem diferenças significativas entre a constituição dos champôs e dos

géis de banho, existem algumas excepções como aqueles produtos que têm um

fim especial (anti-caspa, por exemplo).

Fazendo uma comparação entre os champô e os géis de banho a nível da

viscosidade é visível que os géis têm sempre uma maior viscosidade que os

champôs..

O O pH é um parâmetro importante a verificar quando se produz um detergente,

produtos muito ácidos ou muito básicos podem ser corrosivos ou causar irritação na

pele. Nas amostras produzidas em laboratório houve alguma oscilação dos

resultados pois foi difícil fazer o acerto em torno de pH 7 utilizando o acido cítrico e

hidróxido de potássio.

O Nos sabões produzidos houve uma menor produção de espuma (10ml-25ml),

enquanto nos géis e champôs obtivemos quantidades muito maiores de espuma

(>100ml). Embora isto ocorra a espuma dos sabões é mais compacta, enquanto que

a dos géis e champôs se torna menos densa à medida que decorria o ensaio.

O Os detergentes produzidos eram ligeiramente menos viscosos que os produtos

comerciais.

Trabalho Realizado por:

O Jéssica Nobre (Escola Secundária Henriques Nogueira - Torres Vedras)

O Patrícia Santos (Colégio Santa Doroteia – Lisboa)

O Maria Pio(Escola Secundária Henriques Nogueira - Torres Vedras)