Universidade Federal do Rio de JaneiroCentro de Tecnologia – Escola de QuímicaTecnologia Orgânica ExperimentalProf.: Carla Reis

Produção de Sabão

Felipe Rivera – 109051986Jéssica Almeida – 109106901Renan Saud – 109118275Renato Carvalho – 108045330

Rio de JaneiroJunho, 2013

Índice

1 Introdução..................................................................................................................................1

2 Revisão Bibliográfica..................................................................................................................2

2.1 Definição, aplicações e características...............................................................................2

2.2 Mecanismo de limpeza dos sabões....................................................................................5

2.3 Sabão vs. Detergente..........................................................................................................7

2.4 Produção industrial de sabão.............................................................................................9

2.5 Análise de Mercado e Perspectivas Industriais.................................................................12

3 Objetivo....................................................................................................................................16

4 Materiais e Métodos................................................................................................................16

5 Resultados e Discussão.............................................................................................................18

6 Conclusão.................................................................................................................................19

7 Referências Bibliográficas.........................................................................................................21

1 Introdução

O homem busca sempre por ferramentas que possam auxiliá-lo em seu cotidiano.

A busca por facilidades leva a descobertas que tornam a realização de tarefas cada vez

mais fácil.

Nos tempos modernos, com a elucidação da relação entre limpeza/higiene e a

saúde humana, os produtos com esta finalidade passaram a ser produzidos em grande

escala e dentre eles, está o sabão.

A história do sabão, entretanto, remota além da Era Moderna. Os primeiros

vestígios da utilização de sabão datam de 2800 a. C. na Mongólia. Indícios contidos no

Papiro de Ebers (1550 a.C.) indicam que os egípcios tinham o costume de se banhar

regularmente com uma combinação de óleos animais/vegetais e sais alcalinos, criando

uma substância semelhante ao sabão.

O sabão vegetal começou a ser produzido na Europa a partir do século XVI. O uso

do sabão em barra, entretanto, começou a se difundir nos países industrializados a partir

da criação das primeiras fábricas no final do século XIX, quando campanhas publicitárias

nos Estados Unidos e na Europa conscientizaram a população para a relação entre limpeza

e saúde. O sabão comercializado nesta época era produzido em pequena escala e o

produto era pouco refinado.

Os sabões de alta qualidade surgiram em 1789, com o boom da Revolução

Industrial. No decorrer dos anos, a inovação tecnológica possibiltou a produção de sabões

de alta qualidade com preços baixos, além da produção dos sabões em pó. Em 1885, na

Inglaterra, os irmãos William e James Lever compraram uma pequena fábrica de sabão na

Inglaterra, fundando a Lever Brothers, que foi o princípio de uma das maiores empresas

de sabão e higiene pessoal do mundo: a Unilever.

O sabão é um sal de ácido graxo, produzido pela reação de saponificação entre

ácidos graxos e materiais alcalinos. As propriedades de polaridade das moléculas de sabão

1

permitem que, quando em meio aquoso, sejam capazes de interagir com restos de óleos e

gorduras e outras sujidades insolúveis em água, produzindo micelas.

As micelas se dispersam no meio aquoso e permite que as sujeiras insolúveis sejam

removidas. Por esta razão, o sabão é utilizado juntamente com água para limpeza e

higiene.

O processo de produção industrial do sabão é simples e flexível em relação às

matérias-primas, uma vez que pode utilizar oléos e gorduras de origem animal ou vegetal

como fonte de ácidos graxos.

2 Revisão Bibliográfica

2.1 Definição, aplicações e características

O sabão é quimicamente definido como um sal de um ácido graxo. Sabões são

substâncias tensoativas geralmente utilizandas junto com água para lavagem e limpeza,

inclusive para higiene pessoal. Além disso, eles são utilizados na produção de fios da

indústria têxtil e também são componentes importantes de lubrificantes. A forma de

apresentação do produto é variada, podendo ser encontrado na forma de barras sólidas,

em pó, em escama ou como líquidos viscosos.

O sabão é produzido pela hidrólise alcalina de óleos e gorduras com hidróxidos de

sódio ou potássio. Esta reação é conhecida como saponificação e encontra-se ilustrada na

figura 1. Óleos vegetais e gorduras animais são compostos de triglicerídeos, ésteres

formados pela união de três ácidos graxos a uma molécula de glicerol.

2

Figura 1. Reação de saponificação com hidróxido de sódio (NaOH).

Na saponificação, os triglicerídeos são primeiramente hidrolisados para a liberação

dos ácidos graxos, que em solução, predominam na forma dissociada. Os radicais ácidos,

se combinam então com os cátions proveninentes do material alcalino havendo a

formação de um sal sódico ou potássico, que constitui a molécula do sabão. Em seguida,

adiciona-se cloreto de sódio à mistura, que por efeito salting out, provoca a precipitação

do sabão. Nesta reação, o glicerol (glicerina) é liberado e, dependendo do processo

utilizado, pode ser mantido no meio ou recuperado por lavagem como subproduto.

A estrutura da molécula do sabão é caracterizada por duas extremidades, uma

polar e uma apolar, que apresentam características opostas em relação à afinidade com a

água (Figura 2).

Figura 1. Representação da molécula de sabão.

3

A extremidade polar é constituída pela ligação iônica do sal – COO-M+ (onde M = Na

ou K) – e apresenta característica hidrofílica, ou seja, que tem alta afinidade pela água,

sendo solúvel neste solvente. As ligações iônicas são caracterizadas quando os elementos

ligantes apresentam acentuada diferença de eletronegatividade dando origem a um

dipolo elétrico permanente.

A extremidade apolar é constituída por uma cadeia longa com 12 a 18 átomos de

carbono e apresenta característica hidrofóbica ou lipofílica, ou seja, que não apresenta

afinidade pela água, mas sim por óleos e gorduras, sendo solúvel nestas substâncias.

Moléculas que possuem extremidades polares e apolares são denominadas

anfipáticas e são suficientemente grandes para que cada extremidade apresente um

comportamento próprio relativo à solubilidade em diversos solventes.

O sal formado pela reação de saponificação possui característica básica, pois deriva

de uma reação entre uma base forte (hidróxido de sódio ou potássio) 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.

Os sabões não são completamente solúveis em água, pois não formam soluções

verdadeiras em meio aquoso. Soluções verdadeiras são aquelas onde as moléculas do

soluto apresentam mobilidade livre entre as moléculas do solvente. Quando o sabão é

colocado em meio aquoso, as moléculas se dispersam em agregados esféricos

denominados micelas (Figura 3). A formação das micelas, entretanto, não ocorre em

qualquer concentração, apenas a partir de uma concentração mínima, dependente da

substância, chamada Concentração Micelar Crítica.

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Figura 2. Estrutura de uma micela (em branco estão representadas as extremidades

polares e em amarelo as extremidades apolares).

Uma micela pode conter até centenas de moléculas de sabão e esta associação das

moléculas tensoativas ocorre de forma a diminuir a área de contato entre as cadeias

hidrocarbônicas da molécula e a água.

Cada extremidade apolar do sabão tende a procurar um ambiente apolar. Em meio

aquoso, o único ambiente deste tipo existente são as partes apolares das outras

moléculas do sabão, e assim elas se agregam umas às outras no interior da micela. As

extremidades polares projetam-se da periferia dos agregados para o interior do solvente

polar, a água (Figura 4). Os grupos carboxilatos carregados negativamente alinham-se à

superfície das micelas, rodeados por uma atmosfera iônica constituída pelos cátions do

sal. As micelas mantêm-se dispersas devido à repulsão entre as cargas de mesmo sinal das

superfícies adjascentes.

Figura 4. Interface da micela com meio polar.

2.2 Mecanismo de limpeza dos sabões

A água por si só não é capaz de remover certos tipos de sujeira de uma superfície,

como, por exemplo, restos de óleos e gorduras, uma vez que são hidrofóbicas. As gotas de

óleo em contato com a água, tendem a coalescer, aglutinar-se umas às outras, formando

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uma camada aquosa e outra oleosa. A presença do sabão, contudo, altera as propiedades

deste sistema e permite que as substâncias insolúveis adquiram uma forma solúvel capaz

de ser facilmente removida por lavagem.

As extremidades apolares das moléculas do sabão interagem com as gotículas do

óleo, enquanto as extremidades polares restam imersas na fase aquosa circundante. O

sabão retirar então a sujeira da superfície pela formanção micelas solúveis em água. A

repulsão entre as cargas de mesmo sinal das micelas impede as gotículas de óleo de

coalescerem. Forma-se, então, uma emulsão estável de óleo em água que é facilmente

removida da superfície que se pretende limpar. Ao processo de formação de micelas dá-se

o nome de emulsificação e encontra-se ilustrado na figura 5.

Figura 5. Esquema do mecanismo de limpeza por emulsificação pelo sabão.

6

A capacidade de limpeza dos sabões e detergentes depende da sua capacidade de

formar emulsões. Uma emulsão pode ser definida como a dispersão coloidal de um

líquido em outro, geralmente estabilizada por um terceiro componente tensoativo

(emulsificante), que se localiza na interface entre as duas fases líquidas. O sabão atua

como emulsificante uma vez que permite fazer com que o óleo se disperse na agua,

formando as micelas. Partículas sólidas de sujeira se dispersam na emulsão e também são

removidas na lavagem.

Em relação ao poder de limpeza, os sabões alcalinos são mais eficientes que os

neutros, devido à maior interação que realizam com as sujeiras. Por outro lado, o excesso

de alcalinidade torna o sabão impróprio para uso, principalmente para higiene pessoa, em

virtude de 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 ainda mais 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).

2.3 Sabão vs. Detergente

O sabão é um tipo mais simples de detergente e compreende todos os sais de

ácidos graxos. O termo detergente origina-se do latim detergere que significa limpar ou

fazer desaparecer. Neste contexto, todo produto químico que se destina à limpeza é

considerado um detergente.

O elemento básico do detergente é um agente de superfície ou agente tensoativo,

que reduz a tensão superficial dos líquidos, sobretudo da água, e facilita a formação e a

estabilização de soluções coloidais, de emulsões e de espuma no líquido. A molécula do

agente tensoativo contém uma parte polar ou hidrofílica, solúvel em água, e uma parte

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lipofílica, solúvel em gordura que permite penetrar nas superfícies e interfaces dos corpos

(adsorção).

Os termos sabão e detergente são, contudo, usualmente utilizados de forma

distinta, principalmente quando associado ao estado físico do produto: sabões são

associados à sólidos e detergentes, à líquidos.

Os sabões são produtos que apresentam susbstâncias orgânicas tensoativas de

origem natural, derivadas de ácidos graxos e em meio aquoso adquirem características

aniônicas. Já os detergentes, por outro lado, são produtos que apresentam susbstâncias

orgânicas tensoativas sintéticas que, em meio aquoso, podem adquirir características

aniônicas, catiônicas, anfóteras ou não-iônicas. Apesar destas diferenças, ambos são

classificados em um mesmo grupo de substâncias químicas: os tensoativos. Isto deriva das

semelhanças quanto as suas estruturas químicas e ao possuir o mesmo mecanismo de

ação sobre óleos e gorduras.

Os dois tipos de produtos reduzem a tensão superficial do solvente e, quando em

solução e submetidos à agitação, produzem espuma. Por esse motivo, ambos são

utilizados para limpeza. No entanto, uma desvantagem dos sabões está no fato de terem

menor poder tensoativo e, consequentemente, menor poder de limpeza que os

detergentes sintéticos. Em contrapartida os sabões, por possuírem gorduras não

saponificáveis, agridem menos a pele uma vez que, os detergentes quando utilizados para

a lavagem de louças, retiram, inclusive, a gordura natural presente nas mãos, causando o

ressecamento da pele e a maior suscetibilidade a irritações da mesma.

A grande vantagem na utilização do sabão está no fato deste ser sempre

biodegradável e de ser produzido a partir de matéria-prima renovável - os óleos e as

gorduras.

Uma das grandes diferenças encontradas entre os sabões e detergentes situa-se

em sua forma de atuar em águas duras e águas ácidas. As Figuras de 6 e 7 apresentam as

reações que podem ocorrer com sabões e detergentes, em presença de águas ácidas ou

duras.

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Os detergentes, nessas águas, não perdem sua ação tensoativa, enquanto que os

sabões, nesses casos, reduzem grandemente e até podem perder seu poder de limpeza.

Os sais formados pelas reações dos detergentes com os íons cálcio e magnésio,

encontrados em águas duras, não são completamente insolúveis em água, o que permite

ao tensoativo sua permanência na solução e sua possibilidade de ação.

Em presença de águas ácidas, os detergentes são menos afetados, pois possuem

também caráter ácido e, novamente, o produto formado não é completamente insolúvel

em água, permanecendo, devido ao equilíbrio das reações químicas, em solução e

mantendo sua ação de limpeza.

Figura 6. Reações entre sabões e detergentes em águas ácidas.

Figura 7. Reações entre sabões e detergentes em águas duras com Ca+2.

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2.4 Produção industrial de sabão

Em relação às matérias-primas, a produção de sabão envolve basicamente duas: os

óleos ou gorduras e os hidróxidos (de sódio ou potássio).

Óleos e gorduras são substâncias formadas a partir de ácidos carboxílicos de

cadeias longas, conhecidos como ácidos graxos. Os ácidos graxos são compostos

monocarboxílicos, ou seja, apresentam apenas um grupamento carboxila (-COOH) e

podem ser saturados ou apresentar insaturações em sua cadeia carbônica.

Os óleos e gorduras são constituídos principalmente de triacilgliceróis, ou

triglicerídeos, e pequenas quantidades de mono e diacilgliceróis. Os triglicerídeos são

triésteres de ácidos graxos com o glicerol pertencentes à classe dos lipídeos.

Os lipídios são substâncias orgânicas solúveis em solventes orgânicos não polares,

encontradas em organismos vivos. Tais substâncias são classificadas como lipídios em

virtude de terem como base uma propriedade física (a solubilidade em solventes

orgânicos) e não como resultado de sua estrutura e, por essa razão, os lipídios

apresentam uma variedade de estruturas e funções. Em suma, consideram-se lipídeos, os

ésteres que por hidrólise, forneçam ácidos graxos.

Embora os óleos e gorduras pertençam à classe dos lipídeos, os ácidos graxos

formadores dos óleos diferem dos formadores das gorduras por possuírem mais

insaturações (ligações π) em sua cadeia. Dessa forma, os óleos possuem menor ponto de

fusão e ebulição que as gorduras sendo, por isso, geralmente, líquidos na temperatura

ambiente. Já gorduras, nesta temperatura, são, geralmente, sólidas.

Existem diferenças entre óleos provenientes de origem animal e os de origem

vegetal. Óleos de origem animal, em geral, são mais densos que os óleos vegetais, devido

ao menor número de insaturações da cadeia carbônica.

As matérias primas lipídicas utilizadas na fabricação de sabões são:

1) Óleos ou azeites vegetais – Óleo de linhaça, de rícino, de soja, de coco, de

babaçu, de amendoim, etc;

2) Sebos vegetais e animais;

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3) Ácido oléico – É um resíduo da fabricação de velas de cera, empregado,

isoladamente ou em conjunto com óleo de palma ou sebo.

As matérias primas lipídicas utilizadas na produção de sabão podem ainda ser

divididas em quatro grupos, de acordo com as propriedades dos sabões resultantes, são

elas:

1) Gorduras duras, resultam em sabões de espumação lenta. A

espumação é lenta em água fria e um pouco mais rápida em água quente; são

sabões delicados para pele, e limpam bem. Nesse grupo entram o sebo, as graxas

de refugo, óleos vegetais e marinhos hidrogenados e de alto ponto de fusão, e

óleo de palma.

2) Gorduras duras, resultam em sabões de espumação rápida. Aqui

entram o óleo de coco, o óleo de palmito, o óleo de babaçu e o óleo de tucum. São

óleos relativamente imunes à ação de eletrólitos, tal como o sal, fato que os fazem

úteis para a fabricação de sabões marinhos, para a espumação com água marinha.

3) Óleos, resultam em sabões de consistência macia. Óleo de oliva,

óleo de soja e óleo de amendoim entram nesse grupo, assim como o óleo de

linhaça e o óleo de baleia. Como esses óleos podem rapidamente sofrer reações de

oxidação quando expostos ao ar ou à luz, no armazenamento, seus sabões podem

ficar rançosos ou descolorirem.

4) Resina e breu de pinheiro ou eucalipto (árvores em geral). São

usados em sabões para lavar roupa, sabões e sabonetes para banho menos

custosos e outros sabões especiais.

O processo de obtenção industrial do sabão é simples e encontra-se

esquematizado na figura 6. Na primeira etapa, adicionam-se de soda cáustica,

gordura/óleo e água em uma caldeira, com temperatura em torno de 150°C, deixando-as

reagir por cerca de 30 minutos. Em seguida, na segunda etapa, adiciona-se cloreto de

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sódio, que auxilia na separação do sistema em duas fases. Na fase superior (apolar)

encontra-se o sabão e na inferior (aquosa e polar), encontra-se glicerina, impurezas e

possível excesso de soda.

Na terceira etapa a fase aquosa é removida e, para garantir a total saponificação

da gordura/óleo pela soda, adiciona-se novamente água e hidróxido de sódio à caldeira,

repetindo esta operação quantas vezes sejam necessárias.

Figura 6. Diagrama de blocos do processo de produção de sabão.

A glicerina, separada do sabão na fase aquosa, é utilizada tanto por fabricantes de

resina e explosivos como pela indústria de cosméticos. Por isso, seu preço, depois de

purificada, pode superar o do sabão.

Para transformar o sabão bruto em produtos comerciais, os sabões passam ainda

por um processo de purificação através de diversas reprecipitações. Em seguida,

adicionam-se outros ingredientes, tais como perfumes, corantes, germicidas, abrasivos

(areia ou carbonato de sódio), álcool (para torná-lo transparente).

2.5 Análise de Mercado e Perspectivas Industriais

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O mercado de sabão em barra no Brasil mantêm uma queda em volume, de acordo

com a Associação Brasileira das Indústrias de Produtos de Limpeza e Afins (ABIPLA). Nos

últimos cinco anos, aproximadamnte 70 mil toneladas deixaram de ser comercializadas,

sendo 30 mil toneladas só no ano de 2011. Entretanto, apesar da retração, o consumo per

capita de sabão em barra no Brasil é de 1,28 kg/ano, o que ainda é considerado positivo

para os fabricantes.

A região brasileira de maior consumo de sabão em barra é a região sudeste. Além

disso, os sabões em barras são também bastante consumidos em lares onde há crianças

pequenas, já que muitos médicos-pediatras recomendam lavar as roupas delicadas de

bebês com o produto para evitar possíveis alergias na pele. De acordo com pesquisas, 64%

dos consumidores preferem o sabão neutro, 2% sabão coco e 34% itens perfumados.

Os números da categoria de sabão em barra refletem os hábitos do consumidor

brasileiro na lavagem de roupas e louças. A maior facilidade de acesso às máquinas de

lavar foi responsável pela migração do consumidor para categorias de maior valor

agregado como sabões em pó, sabões superconcentrados e multifuncionais; contribuindo,

desta forma, para a diminuição do consumo dos sabões em barra no país. Entretanto, a

produção industrial de sabão em barra não mostra tendência a diminuir uma vez que

ainda existe um mercado consolidado, devido ao baixo preço e a flexibilidade no uso

(lavagem de roupas, utensílios domésticos e limpeza em geral), principalmente em regiões

com predominancia das classes C e D, responsáveis pela maior fatia de vendas.

As tendências das empresas para este setor vão de mudanças nas embalagens,

buscando a modernização, a inclusão nas formulações de aditivos que trazem maior

benefício durante o uso, até o desenvolvimento de novas fragrâncias com notas mais

atualizadas e conceito de perfumaria fina.

Resta claro que os sabões passaram de um simples produto de limpeza, cuja única

função era a de eliminar a sujeiras, para um item diferenciado, que teve incorporado à sua

formulação vários tipos de aditivos, assumindo múltiplas funções, como por exemplo, o de

antibactericida, branqueante e amaciante, além de apresentarem um cuidado especial

com o meio ambiente. Um produto que apenas limpa, já não satisfaz a dona de casa,

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maior responsável pela decisão de compra do produto, que busca também facilidades,

inovações e cuidados com as mãos, por isso, as novas formulações destes sabões em barra

estão muito mais elaboradas.

Um exemplo interessante destas iniciativas de diferenciação do mercado é o caso

da Ypê. Ao final de 2010, a marca detinha 36% de share of mind em sabão em barra. Doze

meses depois, em dezembro de 2011, esse índice chegava a quase 40%. Uma das ações foi

a renovação de embalagens. A novidade mais importante, porém, foi o lançamento do

primeiro sabão em barra antibacteriano do mercado, anunciado por meio de campanha

de marketing. O lançamento acompanha as novas necessidades da brasileira, que nos

últimos anos incluiu na cesta de compras produtos que, além de limpar, espantam as

bactérias, a exemplo de versões de sabonete (para o corpo).

Uma das dificuldades enfrentadas pela indústria saboeira é referente ao

fornecimento de matérias-primas e seu alto custo. Como alternativa, empresas buscam

parcerias com cooperativas de coletas de óleo para recolhimento de óleo de fritura usado,

que é transformado em matéria-prima para a produção do sabão pastoso, como por

exemplo, os sabões Barra e BioBrilho da GR Higiene e Limpeza.

A empresa Razzo, que segundo pesquisas da Revista Supervarejo, é a terceira

marca de sabão mais conhecida nos Estados do Espírito Santo, Minas Gerais e Rio de

Janeiro, e a quarta em território nacional, procura atuar sempre inovando e melhorando

os seus processos e produtos, acompanhando as novas tendências. A empresa produz

sabão em barra 200 g ou unitários: neutro, anil, coco e mais recentemente lançou o Tira-

Manchas em barras, que através de suas partículas de oxigênio ativo, age diretamente nas

principais manchas do dia-a-dia, como molhos, café, refrigerante etc, nas versões kilo ou 5

unidades de 200g: neutro, anil, lavanda, coco e limão. Também produz sabão da marca

LevLav kilo: anil e neutro e todas as versões do sabão da Procter&Gamble: Ace.

A Indústria de Sabão Geo – que e tem forte atuação nos Estados de Goiás,

Tocantins, Mato Grosso, Mato Grosso do Sul, além do Distrito Federal, regiões estas que

segundo pesquisa do Instituto Nielsen, ocupam o segundo lugar na demanda por sabão

em barra glicerinado, terceiro lugar em sabão de coco e terceiro em detergentes lava

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louças, - prima por ofertar um mix de produtos sustentáveis e ecologicamente corretos,

atingindo todas as classes sociais. A linha ecológica da empresa é formulada a partir de

sebo, uma matéria-prima natural e com rápida biodegradação, que não agride o meio

ambiente e nem a pele do consumidor. Nesta linha, não são usados derivados do

petróleo.

O desafio para a indústria, no ano de 2013 concentra-se em manter o crescimento

nas vendas de sabões a uma taxa de 5%, como obteve em 2012 durante janeiro a agosto,

mesmo com a alta do sebo bovino, já que não só é usado para fabricar os sabões, como

também na produção de biodiesel – para tanto, as empresas seguem investindo

especialmente na linha que vem obtendo aumento na demanda: o sabão líquido.

Os sabões para lavar roupa, pó e líquido, têm maior consumo per capita dos

últimos anos dentro dos lares brasileiros, segundo dados da Nielsen. Em 2011, cada

pessoa consumiu 4,8 quilos do produto, em 2010 o consumo foi de 4,5 quilos ao ano.

Apesar do percentual estável em volume na comparação com o ano anterior, o

crescimento foi de 17% em volume e de 21% em faturamento nos últimos cinco anos.

Além disso, o mercado de detergentes em pó voltados para as classes com poder

aquisitivo mais baixo passa por um momento de inovações. No total, esse segmento ,

segundo o instituto AC Nielsen, movimenta, anualmente, R$ 3,1 bilhões. Com as classes C,

D e E melhorando a renda e com o crédito mais fácil, diferentes indústrias disputam a

preferência desse consumidor, e no setor de higiene e limpeza não é diferente.

As principais marcas atuantes no mercado brasileiro de sabão em pó são: Omo,

Brilhante, Minerva, Ariel, Pop, Ace, Tide, Sendas, Extra, Bold, Tixan, Surf, Assim, Campeiro,

Ala, Biju, Procter, Invicto, Bem-te-vi, Bio Brilho e Barra.

As duas marcas de sabão em pó mais vendidas no mundo – Ariel e Tide nessa

ordem – são da Procter & Gamble. Sua participação mundial no mercado de detergentes

atinge 33,3%, enquanto seu principal concorrente, a Unilever, detém 26,4% de market

share. Entretanto, no mercado brasileiro a Unilever – que detém as marca Omo, Brilhante,

Minerva, Surf e Ala – tem participação de mais de 60%, segundo estimativa de

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representantes do setor. Deixando a Procter & Gamble em segundo lugar, companhia

responsável por cerca de 25% do market share.

Para a categoria de detergentes líquidos, a indústria tem investido em produtos

com maior poder ativo contra as manchas e novas embalagens. Ao mesmo tempo, a

categoria também conta com lançamentos de produtos líquidos concentrados, que vem

aumentando sua penetração nos lares.

Até agora, o segmento de detergente líquido representa em torno de 4% da

categoria de sabão e detergente para roupas. Apesar de crescente, o consumo per capita

brasileiro ainda é baixo na comparação com os outros países. A América Latina tem

números que variam de 6 a 8 quilos per capita e a Europa chega a até 12 quilos por ano.

Nesse setor, o mercado brasileiro é bem forte e com uma balança comercial

extremamente favorável. Em relação à exportação, o principal mercado destino é a

Angola. O trânsito de mercadoria também tem ocorrido muito fortemente através dos

países do MERCOSUL e América Latina. Em relação à importação, o Brasil o importa, em

menor quantidade, de países como Estados Unidos, Reino Unido e Holanda.

3 Objetivo

O objetivo da prática foi sintetizar sabão a frio empregando óleo de soja comercial e hidróxido de sódio como matérias-primas.

4 Materiais e Métodos

Uma solução de hidróxido de sódio (NaOH) a 30,2% p/p foi preparada a partir da

dissolução de NaOH em água destilada. Esperou-se 15 minutos para que a solução

resfriasse e, em seguida, a solução foi vertida em um funil de decantação de 250 ml.

Em um becher de 500 ml foram adicionados 100 g de óleo de soja comercial e o

mesmo foi acondicionado abaixo do funil de decantação. A torneira do funil foi ajustada

de modo a gotejar lentamente a solução de NaOH sob o óleo (Figura 7). O sistema foi

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mantido sob agitação magnética constante e o tempo de adição foi em torno de 35

minutos e o sistema continuou a ser agitado por mais 20 minutos (Figura 8).

Após o término da agitação, a massa bruta foi transferida e dividida em 3 copos

plásticos de café. Os copos foram embrulhados em jornal de forma a se manter o calor da

reação e o sistema foi mantido em repouso por uma semana (intervalo entre uma aula e

outra) para que a reação pudesse se completar.

Na aula seguinte, o sabão foi removido dos copos e pesado para cálculo do

rendimento da reação.

Figura 7. Aparelhagem para a produção de sabão a frio.

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Figura 8. Massa de sabão após a adição de todo o NaOH.

5 Resultados e Discussão

O cálculo do rendimento da reação depende da composição química dos ácidos

graxos presentes no mesmo. Para o óleo de soja, a composição de ácidos graxos está

indicada na Tabela 1.

Ácidos Fórmula Percentual (p/p)Palmítico H3C-(CH2)14-COOH 6,8 %Esteárico H3C-(CH2)16-COOH 4,4 %Oléico H3C-(CH2)7-CH=CH-(CH2)7-COOH 34,0 %Linoléico H3C-(CH2)4-CH=CH-CH2-CH=CH-(CH2)7-COOH 51,0 %

Tabela 1. Composição percentual dos ácidos graxos do óleo de soja. Fonte: VILLELA, G.G. (1976)

Para efeitos de cálculo, o peso molecular do óleo de soja foi aproximado para o

peso molecular do triglicerídeo do ácido graxo predominante. Para o óleo de soja, o ácido

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graxo predominante é o ácido linoléico, então considerou-se que o peso molecular do

óleo é o mesmo do trilinoleato de glicerina - C57H98O6 (Figura 9).

Figura 9. Estrutura do trilinoleato de glicerina.

A reação de hidrólise básica/saponificação que ocorre é:

C57H98O6 + 3 NaOH C3H8O + 3 C17H31COONa

Massas moleculares:

Trilinoleato de glicerina = 879g;

Glicerina =

Ácido linoléico = 280g;

NaOH = 40g;

Sabão (linoleato de sódio) = 302g;

Foram utilizados 51 g de solução de NaOH 30% (p/p). A massa de NaOH nesta

solução é: 51 g * 0,302 = 15,4 g.

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A massa teórica de ácido linoleico necessária para reagir com esta quantidade de

NaOH é: 15,4 g * 280 / 40 = 107,1 g. Como foram utilizados 100 g de óleo de soja, é

possível perceber que o óleo de soja é o reagente limitante.

Considerando que 100 g de óleo corresponde a 100 g de trilinoleato de glicerina, a

massa de sabão teórica obtida seria: 100 g * (302x3) / 879 = 103,07 g.

Levando em consideração que a glicerina formada e o excesso de reagente não são

removidos do produto final, o cálculo do rendimento fica comprometido.

A massa do sabão obtida no experimento foi de 139,86 g e a massa total do

sistema inicial era de 151 g (óleo + solução de NaOH). Isto significa uma perda de massa

de 11,14 g (ou 7,38% p/p) durante o processo. Esta perda de massa ocorreu

provavelmente pela evaporação da água durante o tempo entre a reação e a pesagem.

6 Conclusão

• O óleo de soja se mostrou ser uma boa matéria prima para a produção de sabão;

• O sabão produzido tinha uma aparência leitosa e homogênea, mostrando que não

houve separação de fases;

• No método a frio, o cálculo do rendimento é inviável uma vez que não há

separação dos subprodutos e reagentes em excesso;

• O sabão produzido por esse método é extremamente alcalino e pode agredir a

pele, por isso, necessitaria de purificação para ser utilizado.

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7 Referências Bibliográficas

ALVES, R.F.; GUIMARÃES, S.M.; ABREU, T.C. Síntese de sabão e detergente. CEPHAS –

Centro de Educação Profissional Hélio Augusto Guimarães de Sousa, 2009.

BUENO, C.R.F.; FREITAS, S.M.; NACHILUK, K. Textos para discussão: Produção e aplicação

do sebo bovino. TD-IEA, n° 32, 2012.

CAMPOS, S. A interessante história do sabão. Disponível em

http://www.drashirleydecampos.com.br/noticias/22715. Acesso em 10 de junho de 2013.

NETO, O.G.Z.; PINO, J.C.D. Trabalhando a química dos sabões e detergentes. Universidade

Federal do Rio Grande do Sul. Disponível em

http://www.iq.ufrgs.br/aeq/html/publicacoes/matdid/livros/pdf/sabao. Acesso em 10 de

junho de 2013.

OLIVEIRA, A.M.C A química no ensino médio e a contextualização: A fabricação do sabão

como tema gerador de ensino aprendizagem. Universidade Federal do Rio Grande do

Norte. Disponível em http://www.ppgecnm.ccet.ufrn.br/publicacoes/publicacao_30.pdf.

Acesso em 10 de junho de 2013.

SOUZA, A.R.S. Produção de Sabão. FATEPA.

Disponível em http://www.ebah.com.br/content/ABAAAfVToAF/producao-sabao. Acesso

em 10 de junho de 2013.

Site: http://www.iq.ufrgs.br/aeq/html/publicacoes/matdid/livros/pdf/sabao.pdf Acesso

em 10 de junho de 2013.

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