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Universidade Federal do Estado do Rio de Janeiro – UNIRIO Centro de Ciências Biológicas e da Saúde – CCBS Instituto Biomédico – IB Disciplina: Química Experimental Professora: Roberta Lourenço Ziolli Aluno: Camila Costa Silva Curso: Biomedicina Nº da prática: 2 Prática realizada no dia: 30 de novembro de 2021 Saponificação Rio de Janeiro, 2021_2 1 - INTRODUÇÃO: A saponificação ou hidrólise de triglicerídeos nada mais é que uma reação química que acontece entre uma base inorgânica e um éster. Os óleos vegetais, as gorduras animais e os triglicerídeos são a maior fonte de éster. Nessas reações, há como principal produtos formados os sais e álcoois de cadeia carbônica longa, que são chamadas de reações de saponificação devido a reação com um triéster decorrente de ácidos graxos, que formam-se os sabões. Os ácidos graxos são ácidos carboxílicos de cadeia longa, normalmente apresentam 12 átomos de carbono ou mais e reagem com glicerina dando origem aos glicerídeos, ou triglicerídeos. Os glicerídeos ou triglicerídeos fazem parte da estrutura que compõe os óleos e as gorduras vegetais e animais. Caso um triglicerídeo for uma gordura, apresentará em sua estrutura somente ligações simples (radicais de ácidos graxos saturados). Caso seja um óleo, apresentará em grande maioria ligações duplas ou triplas (radicais de ácidos graxos insaturados). Os sabões são feitos a partir do aquecimento de gorduras ou óleos vegetais em uma solução aquosa de base forte, podendo ser o hidróxido de sódio (soda cáustica). A estrutura do sabão apresenta uma longa cadeia originada do ácido graxo que possui uma parte apolar e uma extremidade polar, o que permite com que a parte apolar interaja com impurezas também apolares, e a extremidade polar com a água. Isso faz com que os sabões sejam surfactantes, ou seja, eliminam a sujeira pois apresentam a capacidade de diminuir a tensão presente na água. Figura 1 Micela de sabão envolvendo gordura 2 - OBJETIVO: Produzir sabão a partir do reaproveitamento de óleo de cozinha, por da reação de saponificação, entendendo sua formação e suas propriedades. 3 - MATERIAIS UTILIZADOS: 3.1. Materiais utilizados: o Água o Balança o Bastão de vidro o Béquer de vidro de 250 mL o Béquer de vidro de 500 mL o Espátula o Pissete o Placa de Petri o Proveta de 50 mL o Proveta de 100 mL o Proveta de 500 mL o Tela de amianto o Vidro de relógio 3.2. Reagentes utilizados: o Óleo de cozinha usado o Solução a 30% de soda cáustica (NaOH) em escamas o Vinagre Figura 2 Balança Figura 3 Bastão de vidro Figura 4 Béquer de vidro Figura 5 Espátula Figura 6 Pissete Figura 7 Placa de petri Figura 8 Proveta Figura 9 Tela de amianto Figura 10 Vidro de relógio 4 - METODOLOGIA: Iniciou-se o experimento realizando a filtração do óleo de cozinha que foi a matéria prima utilizada para preparação do sabão. Utilizou-se um pano, para filrar o óleo, a fim de retirar as partículas maiores do líquido. Após a filtração, mediu-se 250 mL desse óleo em uma proveta de 500 mL e transferiu-se o mesmo para um béquer de 500 mL. Em seguida, adicionou-se 100 mL de água à proveta de100 mL, transferindo a água para o béquer de 250 mL para o preparo de solução. Em seguida, com o auxílio de uma espátula a uma placa de petri, pesou-se 30g de soda cáustica em escamas. Manipulou-se rapidamente e cuidadosamente a fim de evitar alterações de propriedade física. A pós isso, posicionou-se a tela de amianto sob o béquer de 250 mL e lentamente, de forma gradativa adicionou-se as escamas de soda cáustica à água e, através do bastão de vidro, dissolveu- a. Adiante, com constante agitação da mistura, adicionou-se lentamente, a solução de NaOH ao óleo de cozinha filtrado. Realizou-se essa adição do NaOH em seis etapas, a fim de dividi-la em meia hora reacional. Nesse sentido, as adições foram realizadas de cinco em cinco minutos. Após a adição completa da solução básica, adicionou-se ao meio 20 mL de vinagre, corrigindo o pH do sabão, homogeneizando completamente a solução. Por fim, transferiu-se o material obtido à um béquer de 500 mL, posicionando um vidro de relógio acima dessa vidraria, mantendo a mistura em repouso por no mínimo 48 horas. 5- RESULTADOS E DISCUSSÕES: É necessário compreender o mecanismo da reação da saponificação para entender a aplicabilidade do sabão formado ao final do experimento. A soda cáustica (NaOH) reage e ataca o carbono ligado à carbonila éster, dissociando a ligação dupla carbono-oxigênio. Após isso, a ligação carbono-oxigênio ligada um radical é desfeito e a ligação dupla se forma novamente, tendo como produto dessa reação um álcool glicerol e um sal de ácido graxo. Sendo assim, a reação de saponificação, o NaOH ataca os ésteres, fazendo com que a glicerina se desloque e forme sais sódicos. Ao observar a estrutura do sabão, sua propriedade emulsificadora é evidente. Óleos e gorduras são apolares e água é polar, já o sabão contém uma porção polar que interage com os óleos e gorduras, e outra porção apolar, que interage com a água. Durante o processo de emulsão, as moléculas do sabão envolvem a sujeira, fazendo com que fique com uma “cápsula” solúvel em água, que é a micela. A superfície interna da micela é capaz de dissolver gorduras e óleos, mesmo sendo pouco polar, porém, sua superfície externa é polar, a tornando capaz de solubilizar o sabão na água Constatou-se algumas evidências extremamente importantes, como um aumento de temperatura, que é resultado da liberação de calor das bases fortes no processo de dissolução. A operação de dissolução foi feito com auxílio do bastão de vidro aos poucos, tendo em vista que a reação era exotérmica, e a fim de precaver, manteve- se o rosto afastada da solução para evitar acidentes ou contaminações. Normalmente na fabricação de sabão, ocorre um tempo de “cura”, pois a hidrólise alcalina ocorre lentamente, devido ao pH desejado da reação. Sendo assim, adicionar vinagre, que nada mais é que ácido acético à solução de óleo de cozinha e soda cáustica dissolvida, funciona como uma correção do pH do sabão, o tornando próprio para o uso, pois neutraliza caso haja algum excesso de soda cáustica presente na solução. A adição de sabão em pó, além de ter a mesma finalidade que o vinagre, dá a formação da espuma que agrada a muitos. Após 48 horas, o sabão já apresenta uma forma sólida e homogênea, sem separação de misturas e pronto para uso humano. Imagens do resultado do experimento de Saponificação: 6 - CONCLUSÕES: Através da prática de saponificação, concluiu-se que o sabão pode ser obtido de forma simples, fazendo uso de matérias-primas de fácil acesso, possibilitando o reaproveitamento do óleo de cozinha que é um potencial contaminante para o meio ambiente se descartado erroneamente. É uma prática simples que pode ser reproduzida facilmente, cujos resultados são obtidos de forma eficaz e satisfatória. Além disso, foi possível avaliar as características físico-químicas dos reagentes hidróxido de sódio e óleo de cozinha, e a medição do pH do sabão, avaliando se é próprio para uso humano, com pH ideal de 6 a 10. Dito isso, dentre os principais aspectos para a reação de saponificação, deve-se atentar ao controle correto da temperatura, o tempo ideal da reação, a pureza e a correção do pH. 7 - REFERÊNCIAS: 1. FORGAÇA, J. Reação de saponificação. Reação de saponificaçãodo sabão - Manual da Química. Disponível em: <https://www.manualdaquimica.com/quimica- organica/reacao-saponificacao.htm>. Acesso em: 7 dez. 2021. 2. BATISTA, C. Reação de saponificação. Disponível em: <https://www.todamateria.com.br/reacao-saponificacao>. Acesso em: 7 dez. 2021. 3. FORGAÇA, J. O que são triglicerídeos? Informações sobre os triglicerídeos - Brasil Escola. Disponível em: <https://brasilescola.uol.com.br/quimica/o-que-sao- triglicerideos.htm>. Acesso em: 7 dez. 2021. 4. FORGAÇA, J. Como o sabão funciona? Como o sabão funciona na limpeza? - Escola Kids. Disponível em: <https://escolakids.uol.com.br/amp/ciencias/como-o-sabao- funciona.htm>. Acesso em: 7 dez. 2021. 5. NETO, Odone G. Z.; PINO, José C. Del. Trabalhando a Química dos Sabões e detergentes. Instituto de Química. Universidade Federal do Rio Grande do Sul (UFRGS). Porto Alegre. 2011. Disponível em: <http://www.quimica.seed.pr.gov.br/arquivos/File/AIQ_2011/saboes_ufrgs.pdf> Acesso em: 7 dez. 2021. . Ver anotações
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