valorização da casca de ovo de galinha na produção de graxa lubrificante a base de cálcio

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UNIVERSIDADE SAVE 
 
 
 
 
 
 
 
 
Valorização da Casca de Ovo de Galinha na Produção da Graxa Lubrificante a Base de 
Cálcio 
Licenciatura em Ensino de Química com Habilitações em Ensino de Biologia 
 
 
 
NELTON MOISÉS MATIMBE 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
MASSINGA 
2022 
 
UNIVERSIDADE SAVE 
FACULDADE DE CIÊNCIAS NATURAIS E EXACTAS 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Valorização da Casca de Ovo de Galinha na Produção da Graxa Lubrificante a Base de 
Cálcio 
Licenciatura em Ensino de Química com Habilitações em Ensino de Biologia 
 
 
 
 
 
 
 Supervisor: 
 MEd. Roberto Luís Nhamússua 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Massinga 
2022 
Monografia apresentada na Faculdade de 
Ciências Naturais e Exactas, Extensão de 
Massinga para obtenção do grau 
académico de Licenciado em Ensino de 
Química com Habilitações em Ensino de 
Biologia. 
Índice 
LISTA DE FIGURAS ............................................................................................................... vi 
LISTA DE TABELAS ............................................................................................................. vii 
LISTA DE SIGLAS, ABREVIATURAS E SÍMBOLOS ........................................................ vii 
DECLARAÇÃO DE HONRA ................................................................................................ viii 
DEDICATÓRIA ........................................................................................................................ ix 
RESUMO .................................................................................................................................. xi 
ABSTRACT ............................................................................................................................. xii 
CAPITULO I ............................................................................................................................ 13 
1.0.INTRODUÇÃO .................................................................................................................. 13 
1.2.Delimitação do tema ........................................................................................................... 14 
1.3.Linha de Pesquisa ............................................................................................................... 14 
1.4.Objectivos ........................................................................................................................... 14 
1.4.1.Geral ................................................................................................................................ 14 
1.4.2.Específicos ....................................................................................................................... 15 
1.5.Justificativa ......................................................................................................................... 15 
1.6.Problematização.................................................................................................................. 16 
CAPÍTULO II ........................................................................................................................... 17 
2.0.REFERENCIAL TEÓRICO ............................................................................................... 17 
2.1. Surgimento e evolução dos lubrificantes: breve historial .................................................. 17 
2.2.Conceptualização da graxa lubrificante .............................................................................. 17 
2.3. Produção da graxa lubrificante .......................................................................................... 18 
2.3.1.Descrição do processo produtivo (na indústria) .............................................................. 18 
2.4.Principais características das graxas ................................................................................... 19 
2.5.Ponto de gota ...................................................................................................................... 19 
2.6.Resistência à água ............................................................................................................... 20 
2.7.Aplicação da graxa lubrificante .......................................................................................... 20 
2.8.Armazenamento da graxa ................................................................................................... 21 
2.9.Cuidados a ter com a graxa................................................................................................. 21 
2.10.Saponificação.................................................................................................................... 21 
2.11.Constituição da casca de ovo de galinha .......................................................................... 22 
2.12.Conversão de carbonato de cálcio (CaCO3) presente nas cascas de ovo de galinha ........ 22 
2.13.Caracterização do óleo de rícino. ..................................................................................... 23 
CAPÍTULO III ......................................................................................................................... 25 
3.0. METODOLOGIA .............................................................................................................. 25 
3.1.Tipo de pesquisa ................................................................................................................. 25 
3.2.Materiais e procedimentos (parte experimental) ................................................................ 26 
3.2.1. Identificação de iões cálcio presentes nas cascas de ovo de galinha na forma de CaCO3
 .................................................................................................................................................. 26 
3.2.1.1.Tratamento das cascas de ovo de galinha ..................................................................... 26 
3.2.1.2.Experiência I: dissolução de CaCO3 presente no pó de casca de ovo de galinha ......... 27 
3.2.2.Produção da graxa lubrificante a base de cálcio – rota A ................................................ 28 
3.2.2.1.Experiência II: obtenção do hidróxido de cálcio .......................................................... 28 
3.2.2.2.Experiência III: formulação da graxa lubrificante a base de cálcio ............................. 28 
3.2.3. Produção da graxa lubrificante a base de cálcio - rota B................................................ 29 
3.2.3.1.Experiência IV: formulação da graxa lubrificante a base de cálcio ............................. 29 
3.2.5. Avaliação da qualidade da graxa a base de cálcio .......................................................... 30 
3.2.5.1.Experiência V: determinação de ponto de gota ............................................................ 30 
3.2.5.2.Experiência VI: teste de resistência à acção de água.................................................... 31 
3.2.5.3.Experiência VII: teste prático de lubrificação .............................................................. 32 
CAPÍTULO IV ......................................................................................................................... 33 
4.0.RESULTADOS E DISCUSSÃO ....................................................................................... 33 
4.1. Identificação de iões cálcio .............................................................................................. 33 
4.2.Produção da graxa por rota A (via da saponificação por hidróxido de cálcio) .................. 34 
4.2.1.Obtenção do hidróxido de cálcio ..................................................................................... 34 
4.2.2.Formação da GLC ........................................................................................................... 35 
4.3.Produção da graxa usando a rota B (técnica de diluição) ...................................................37 
4.4.Comparação da eficiência das rotas.................................................................................... 38 
4.5.Avaliação da qualidade da graxa a base de cálcio .............................................................. 39 
4.5.1.Ponto de gota ................................................................................................................... 39 
4.5.2.Teste de resistência da graxa à água e teste prático de lubrificação ................................ 39 
5.0.CONCLUSÃO .................................................................................................................... 41 
5.1.Sugestão .............................................................................................................................. 41 
5.2.Recomendação .................................................................................................................... 41 
5.3.Limitações .......................................................................................................................... 41 
6.REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS .................................................................................. 42 
 
 
 
vi 
 
LISTA DE FIGURAS 
Figura 1: Fluxograma do processo produtivo da GLC ............................................................. 19 
Figura 2:Teste de resistência à água ......................................................................................... 20 
Figura 3: Constituição da casca de ovo de galinha ................................................................... 22 
Figura 4: Tratamento de cascas de ovo da galinha ................................................................... 27 
Figura 5: Rota A - obtenção da graxa lubrificante a base de cálcio ......................................... 29 
Figura 6:Rota B – formulação da graxa lubrificante a basse de cálcio .................................... 30 
Figura 7: Determinação da temperatura máxima para aplicação da GLC ................................ 31 
Figura 8: Dissolução do carbonato de cálcio: (A) – a partir da reacção com ácido acético; (B) 
– a partir da reacção com ácido clorídrico. ............................................................................... 33 
Figura 9: Hidróxido de cálcio produzido laboratorialmente, a partir de iões cálcio e hidróxido 
de sódio ..................................................................................................................................... 35 
Figura 10: Graxa lubrificante a base de cálcio, produzido laboratorialmente .......................... 36 
Figura 11: Produtos da rota B: (A) sabão de cálcio; (B) graxa lubrificante. ............................ 37 
 
file:///D:/Manuais/TCC-2022/UNIVERSIDADE%20SAVE.docx%23_Toc102971615
file:///D:/Manuais/TCC-2022/UNIVERSIDADE%20SAVE.docx%23_Toc102971616
vii 
 
LISTA DE TABELAS 
Tabela 1: Materiais e reagentes usados .................................................................................... 27 
Tabela 2: Obtenção do hidróxido de cálcio .............................................................................. 28 
Tabela 3: Formulação da graxa lubrificante - rota A................................................................ 28 
Tabela 4: Formulação da graxa lubrificante a base de cálcio – rota B ..................................... 29 
Tabela 5: Materiais e reagentes recorridos na determinação de ponto de gota ........................ 30 
Tabela 6: Materiais e reagentes necessários para teste de resistência da graxa à água ............ 31 
Tabela 7: Materiais e reagentes usados no teste prático de lubrificação .................................. 32 
Tabela 8: Comparação da rota A com a Rota B ....................................................................... 38 
LISTA DE SIGLAS, ABREVIATURAS E SÍMBOLOS 
 Abreviaturas 
Fig. - Figura 
Séc. – Século. 
 Siglas 
GLC – graxa lubrificante a base de cálcio; 
UNISAVE – Universidade Save 
a.C. – antes de Cristo; 
d.C. - depois de Cristo; 
 Símbolos 
º C – graus celsius 
g - grama 
h - hora 
M – molaridade 
Ml – mililitro 
∆G
0 
- variação de energia livre de Gibbs padrão 
viii 
 
DECLARAÇÃO DE HONRA 
Declaro por minha honra que esta monografia científica é resultado da minha investigação 
pessoal e das orientações do meu supervisor, o seu conteúdo é original e todas as fontes 
consultadas estão devidamente mencionadas no texto, e na bibliografia final. 
Declaro ainda que este trabalho não foi apresentado em nenhuma outra instituição para 
obtenção de qualquer grau académico. 
 
Massinga, _____de___________ de 2022 
____________________________________ 
(Nelton Moisés Matimbe) 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
ix 
 
DEDICATÓRIA 
Dedico esta monografia aos meus parentes, especialmente à minha avó querida Cecília 
Niquice, ao meu pai Moisés Matimbe, à minha mãe Filomena Paulo Guirre e aos meus 
queridos irmãos. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
x 
 
AGRADECIMENTOS 
A Deus, pela misericórdia, amparo, sabedoria, e acima de tudo, pela capacitação que me 
concede a cada segundo da minha vida para ultrapassar obstáculos. 
Por total mérito, endereço minha excessiva gratidão ao meu supervisor, MEd. Roberto Luís 
Nhamússua, que me orientou de forma assídua nesta pesquisa. 
A todos docentes da Faculdade de Ciências Naturais e Exactas, Extensão de Massinga, 
especialmente, MEd. Idalina Armando; MSc. Anastácio Boane; MSc. Gonçalves Jotamo 
Marrenjo; Professora doutora Teresa Manuel Cossa; MEd. Roberto Luís Nhamússua, MEd. 
Afonso Taela Muguambe e MEd. Vera Fumo. 
A professor Quintino Vasco Nhanssue, por me preparar para realização do exame de 
admissão ao curso de Licenciatura em Ensino de Química. 
Aos meus parentes, que sempre me apoiaram na concretização das minhas aspirações. 
A todos os meus colegas da turma, por todo apoio académico prestado, em destaque os 
colegas António Nhantsave, Julião Ernesto, Victorino Muchanga, Paulo Fazenda, Amarildo 
Eugénio, Artezinha Muchai, Palmira Anastácio, Evaristo Chihuho, Herculano Carlos, 
Rodrigues Afonso, Sizna Malate e Eusébio Guambe, que me marcaram muito durante os 4 
anos de muita batalha. 
 Aos meus amigos e conhecidos que contribuíram directa ou indirectamente na minha 
formação académica, destacando o Ivo Ricardo Gongolo, que foi meu colega da sala no 
ensino secundário e colega da Faculdade (Ciências Naturais e Exactas), presenciando em 
primeira mão as dificuldades que enfrentei nesta jornada que foi quase impossível, uma 
experiência vivenciada por um segundo pai que a Universidade me ofereceu, Narcésio Canda, 
e quero igualmente agradecer à minha colega Auneca Júlio Pacule, que sempre esteve 
presente. 
 
xi 
 
RESUMO 
O presente trabalho aborda sobre a produção da graxa lubrificante a base de cálcio (GLC), 
para o uso na lubrificação das correntes de bicicletas e componentes móveis de cadeiras de 
roda. O cálcio foi extraído nas cascas de ovo de galinha com vista a valoriza-las. A GLC 
(graxa lubrificante a base de cálcio) foi produzida com base em duas técnicas principais, a 
saber: técnica de saponificação por hidróxido (primeira técnica ou via A) e técnica de diluição 
do espessante no óleo de rícino (segunda técnica ou via B). Na primeira técnica extraíram-se 
os iões cálcios por meio da reacção de pó da casca de ovo de galinha com ácido etanóico 
[H3C-COOH(aq)] a 98% e com ácido clorídrico [HCl(aq)] a 0.1M. Seguidamente 
interagiram-se os iões cálcio com hidróxido de sódio para produzir-se o hidróxido de cálcio 
[Ca(OH)2]. O hidróxido de cálcio foi posteriormente usado no processo de saponificação 
(hidrólise alcalina) do óleo de soja no excesso do óleo de rícino a 180°C. Acrescentou-se o 
látex e aqueceu-se a mistura por cerca de 2h a 150ºC. Na segunda técnica, reagiu-se o sabão 
de sódio [H3C-(CH2)14-COO
-
Na
+
] com iões cálcio para obter-se[H3C-(CH2)14-COO]2Ca 
(sabão de cálcio – espessante da GLC), e posteriormente misturou-se com óleo de rícino na 
presença de látex e por fim a mistura foi aquecida durante 2h a 150ºC. A Graxa obtida foi 
submetida ao teste de gota, caracterizado por aquecimento da graxa e leitura da temperatura 
do início à completa mudança da sua estrutura pastosa; ao teste de resistência à água baseado 
na insolubilidade da GLC e ao teste de lubrificação prática, que consistiu na avaliação do seu 
poder lubrificante. A GLC é um excelente lubrificante que resiste à acção de água, pode ser 
aplicada em locais onde a água penetra. As técnicas recorridas são eficientes. 
Palavras-chave: graxa lubrificante a base de cálcio; casca de ovo de galinha; iões cálcio; 
sabão de cálcio. 
 
xii 
 
ABSTRACT 
The present work deals with the production of calcium-based lubricating grease (GLC), for 
use in the lubrication of bicycle chains and mobile components of wheelchairs. Calcium was 
extracted from the hen's eggshells with a view to valuing them. GLC (calcium-based 
lubricating grease) was produced based on two main techniques, namely: hydroxide 
saponification technique (first technique or route A) and technique of diluting the thickener in 
castor oil (second technique or route B). Where, in the first technique, calcium ions were 
extracted by reacting chicken eggshell powder with ethanoic acid [H3C-COOH(aq)] at 98% 
and with 0.1M hydrochloric acid [HCl(aq)]. The calcium ions were then interacted with 
sodium hydroxide to produce calcium hydroxide [Ca(OH)2 ]. Calcium hydroxide was later 
used in the saponification process (alkaline hydrolysis) of soybean oil in excess castor oil at 
180°C. The latex was added and the mixture was heated for about 2h 150
o
C. In the second 
technique, sodium soap [H3C-(CH2)14-COO
-
Na
+
] was reacted with calcium ions to obtain 
[H3C-(CH2)14-COO]2Ca (calcium soap – GLC thickener ), and then mixed with castor oil in 
the presence of latex and finally the mixture was heated for 2h at 150
o
C. The Grease obtained 
was submitted to the drop test, characterized by heating the grease and reading the 
temperature from the beginning to the complete change of its pasty structure; the water 
resistance test based on the insolubility of GLC and the practical lubrication test, which 
consisted of evaluating its lubricating power. GLC is an excellent lubricant that resists the 
action of water, it can be applied in places where water penetrates. The techniques used are 
efficient. 
Keywords: calcium-based lubricating grease; chicken eggshell; calcium ions; calcium soap. 
13 
 
CAPITULO I 
1.0.INTRODUÇÃO 
A pesquisa trata sobre a produção da graxa lubrificante a base de cálcio (GLC), tendo como 
fonte de cálcio a casca de ovo de galinha. Tem como propósito valorizar o resíduo em 
abordagem (casca de ovo de galinha). Geralmente a GLC, é elaborada através da reacção do 
hidróxido de cálcio [Ca(OH)2] com ácidos graxos na presença do óleo mineral. Pode ser 
definida como uma mistura composta por sabão de cálcio {[H3C-(CH2)14-COO]2Ca}, óleo 
lubrificante e aditivos. A finalidade desta, é a lubrificação de partes móveis de diversos 
equipamentos e aparelhos ou máquinas, como, por exemplo, moagens, bicicletas, cadeiras de 
roda, automóveis, máquinas que operam em ambientes aquáticos ou húmidos, entre outros. 
Os lubrificantes são desde antiguidade usados, sendo o primeiro vestígio confirmado de um 
composto usado para fins de lubrificação, datado de 2500 a.C. no Egipto, onde utilizavam 
troncos de árvores para reduzir o atrito entre os trenós e o solo, estes trenós eram responsáveis 
pelo carregamento de grandes pedras utilizadas na construção das monumentais pirâmides 
(Ottonelli, 2009). 
De acordo com Mobley et al. (2008), as análises realizadas revelaram que os lubrificantes 
usados pelos egípcios eram constituídos de sebo de boi e carneiro. Alguns anos depois, os 
gregos começaram a usar o mesmo produto derivado de gordura animal para lubrificar as 
rodas das Bigas que eram usadas como transporte. Por volta do século VIII os noruegueses, 
começaram a utilizar óleo derivado de baleia para lubrificar os eixos dos lemes e as 
articulações das velas. Somente no século XVII surgiram os primeiros lubrificantes derivados 
do petróleo, decorrentes das necessidades de ter um lubrificante melhor que os derivados de 
gordura animal para lubrificação de novos maquinários. 
Mobley et al. (2008), explicam que com o passar dos anos, as tecnologias e novas máquinas 
impulsionaram os cientistas e engenheiros químicos a desenvolverem lubrificantes que 
atendessem de forma mais eficaz e específica os processos industriais garantindo um melhor 
desempenho das máquinas. Desta forma, o lubrificante se dividiu tendo diversas bases e 
aditivos diversificados com várias especificações. No entanto, o lubrificante passa de um 
mero redutor de atrito para um produto decisivo na competitividade das indústrias 
manufactureiras, proporcionando melhorias no desempenho dos equipamentos e redução de 
custos referente às manutenções. 
14 
 
 Hoje em dia, verifica-se que há uma grande preocupação com o uso e o destino dos 
lubrificantes usados, desta forma, surge necessidades de desenvolver produtos biodegradáveis 
e renováveis que causam menor impacto ao meio ambiente. 
Entretanto, o ovo de galinha é um dos alimentos mais consumidos mundialmente devido ao 
seu conteúdo nutritivo e facilidade de preparação, e a casca resultante corresponde 10% da 
sua massa total. Normalmente, a casca resultante do consumo é descartada (Vieira et al., 
2017). 
Portanto, o estudo valoriza o resíduo do consumo de ovo de galinha (cascas de ovo de 
galinha) na produção da graxa lubrificante a base de cálcio. O uso do resíduo de cascas de ovo 
de galinha, garante de certa forma, a preservação do Meio Ambiente, dado que são 
preservados outros recursos naturais, que podem não ser renováveis, ou que possuem um 
custo mais elevado, beneficiando não somente a economia, mas também ao meio ambiente. 
Monte (2003), destaca que podem ser substituídos pelo resíduo de casca de ovo, os seguintes 
materiais: caulim [(Al2SiO5(OH)4]; gipsita (CaSO4.2H2O) e calcário (CaCO3). 
O trabalho está subdividido em cinco capítulos, onde, o primeiro capítulo constitui a 
introdução, que consiste na descrição do eixo geral do estudo. O capítulo II, traz um 
referencial teórico sobre histórico dos lubrificantes, processos de obtenção da GLC e as suas 
características, o terceiro versa sobre as metodologias usadas, já o capítulo IV, descreve 
resultados e discussão e finalmente o capítulo V inclui as conclusões, recomendações, 
sugestões e limitações seguidas pelas referências bibliográficas. 
1.2.Delimitação do tema 
A pesquisa centra-se na produção da “graxa lubrificante a base de cálcio” a partir das cascas 
de ovo de galinha e óleo de rícino, para aplicação nas componentes móveis e rolamentos 
metálicos, especificamente nas bicicletas e cadeiras de roda. 
1.3.Linha de Pesquisa 
 Química de produtos naturais e sua valorização. Envolve a extracção de substâncias 
químicas em extractos naturais usando técnicas modernas e a baixo custo. 
1.4.Objectivos 
1.4.1.Geral 
 Desenvolver técnicas de produção da graxa lubrificante a base de cálcio a partir das cascas 
de ovo de galinha e óleo de rícino. 
15 
 
1.4.2.Específicos 
 Identificar iões cálcio nas cascas de ovo de galinha; 
 Produzir a graxa lubrificante a base de cálcio, usando duas técnicas (saponificação e 
dissolução); 
 Comparar a eficiência das técnicas aplicadas na produção da graxa lubrificante a base de 
cálcio; 
 Avaliar a qualidade da graxa lubrificante a base de cálcio (consoante o ponto de gota, 
resistência à acção de água e teste prático de lubrificação); 
1.5.Justificativa 
Com base na lei da economia clássica, quando há muita oferta, os preços diminuem, e quando 
há muita procura por produtoe escassez do mesmo, os preços ascendem. No entanto, a 
pesquisa procurou produzir a graxa lubrificante a base de cálcio, o que hipoteticamente 
estabiliza o desequilíbrio entre a oferta e a demanda, permitindo a redução do preço do 
produto. A graxa lubrificante a base de cálcio, é um produto de maior importância local, visto 
que ela é aplicada não só nas correntes de bicicletas, cadeirais de roda e motocicletas, mas 
também pode ser aplicada em alguns equipamentos como alicates, partes móveis de aros 
metálicos e outros. 
Sendo que na Vila Municipal de Massinga, as bicicletas são usadas como meio de transporte 
de produtos comerciais da primeira necessidade, como é o caso de carvão vegetal, então a 
pesquisa é de extrema relevância na economia dos munícipes. 
Quanto à escolha da matéria-prima, tem grande influência na pesquisa, pois a sua natureza 
pode ou não limitar a produtividade. A casca de ovo de galinha, de acordo com Vieira et al. 
(2017), é uma bio — cerâmica com 94 -96% de carbonato de cálcio, um sal muito usado para 
produção de diversos produtos. O uso da casca de ovo de galinha na produção da graxa 
lubrificante a base de cálcio, é de alto valor, visto que é matéria-prima de fácil acesso, e a sua 
manipulação é praticamente atóxico ao meio ambiente. Por outro lado, verifica-se o aumento 
da produção de ovo de galinha e consequente aumento do seu consumo, garantindo o aumento 
da disponibilidade da casca de ovo de galinha, uma fonte alternativa de CaCO3 (Micaela & 
Falcão, 2015). 
Entretanto, o trabalho se justifica dos pontos de vista ambiental, técnico e económico. Sob 
ponto de vista ambiental, dado que trata sobre um meio alternativo e renovável. Do ponto de 
vista técnico, a pesquisa desenvolve técnicas inovadoras e de baixo custo na obtenção da 
16 
 
graxa lubrificante a base de cálcio e quanto à economia, garante-se que o uso da casca de ovo 
de galinha que é geralmente descartada, permitirá com que haja um ganho económico. 
1.6.Problematização 
Conforme Donário & Dos Santos (2015), a lei da economia clássica, designada de lei da 
oferta e demanda, criada por Adam Smith, afirma que o preço de um produto é determinado 
pela proporção entre a quantidade que é efectivamente colocada no mercado e a demanda 
daqueles que estão dispostos a pagar o preço natural do produto. No entanto, com a crescente 
evolução tecnológica, muitos equipamentos trabalham sob condições severas de carga, 
velocidade e temperatura, e com vista a substituição dos trabalhos manuais, estes, possuem 
vários pontos móveis para permitir a flexibilidade no seu funcionamento, exigindo uma maior 
demanda de lubrificantes, conferindo mais valor económico aos lubrificantes e por 
consequência, causando o aumento dos preços para aquisição dos lubrificantes. Dos mais 
concorridos, está a graxa lubrificante a base de cálcio, que sendo um produto importado para 
o país, o preço é ainda mais elevado. Perante esta problemática, surge a seguinte questão: 
 Que estratégias podem ser usadas para produzir a graxa lubrificante a base de cálcio? 
 
17 
 
CAPÍTULO II 
 2.0.REFERENCIAL TEÓRICO 
2.1. Surgimento e evolução dos lubrificantes: breve historial 
Iniciou no Egipto Antigo, com a necessidade de transportar colossos e blocos para a 
construção de Esfinges e Pirâmides. Já que a lubrificação era desconhecida na época, os 
egípcios utilizavam galhos de árvores para arrastar e puxar os trenós com cerca de 60 
toneladas de blocos. Os galhos de árvores (roletes) tinham a função de reduzir o atrito de 
deslizamento entre o trenó e o solo, transformando-os em atrito de rolamento. Em 2006 a.C. 
foi encontrado o primeiro vestígio de lubrificação nas rodas do trenó que pertenceu a Rá-Em-
Ka (Rei do Egipto), comprovado por análise que o lubrificante era sebo de boi ou de carneiro. 
Após esta descoberta concluiu-se que no Antigo Egipto utilizou-se este sebo como 
lubrificante em baixo dos trenós, para facilitar o deslizamento (Mobley et al., 2008). 
Nos anos 776 a.C. – 393 d.C. celebrava-se na Grécia os Jogos Olímpicos, uma tradição que se 
seguia a cada 4 anos. Uma das modalidades desta Olimpíada era a corrida de Bigas, que 
também tinham seus eixos lubrificados por gordura animal. Em 200 d.C. os romanos também 
utilizaram as Bigas como meio de transporte, que, também eram lubrificadas por gordura 
animal. No início das grandes navegações comerciais, séc. XV, o óleo de baleia também foi 
usado para lubrificar os moitões e timões dos navios. Com a invenção de engenhocas no séc. 
XVI surgiu a necessidade da lubrificação vinda do petróleo, para o seu perfeito 
funcionamento (Mobley et al., 2008). 
Nos Séc. XVII e XVIII começaram a se desenvolver a civilização e invenções ainda mais 
revolucionárias, destacando-se um dos grandes inventores, Leonardo da Vinci, que elaborou 
grandes projectos que também contribuíram para o progresso da lubrificação, como a Besta de 
disparo potencializado (catapultas), máquina escavadora, entre muitos outros. Em 1859, nos 
campos petrolíferos da Pensilvânia, o Ex maquinista de trem americano e logo coronel, 
empresário e aventureiro, Edwin Drake, traçou o futuro do lubrificante (Wykrota, 2000). 
2.2.Conceptualização da graxa lubrificante 
De acordo com Moura & Carreteiro (s/d), a graxa lubrificante pode ser definida como uma 
combinação semi-sólida de produtos de petróleo e de um sabão ou ainda uma mistura de 
sabões, adequada para certos tipos de lubrificação. 90% dos espessantes usados são sabões 
metálicos. 
18 
 
Para Veiga et al. (2017), as graxas lubrificantes são materiais constituídos pela dispersão de 
um espessante em óleos básicos e uma combinação de fluido com um espessante, resultando 
em um produto homogéneo com qualidade lubrificantes, sua consistência pode variar desde o 
estado semifluido até o sólido. Esta propriedade é definida para fluidos que seguem as leis de 
Newton para escoamentos, enquanto a graxa, por ser uma substância fibrosa, possui um 
comportamento diferente dependendo da posição das fibras na hora do escoamento. 
À luz dos conceitos acima citados, a graxa é um material formado por óleo mineral ou 
sintético, espessante e aditivos. A variação desses componentes determina as diferentes 
categorias de produto. O óleo proporciona a lubrificação, o espessante a consistência e os 
aditivos proporcionam características adicionais e específicas ao produto. 
2.3. Produção da graxa lubrificante 
Conforme Veiga et al. (2017), a fabricação da graxa ainda é considerada uma arte, já que cada 
fabricante desenvolve sua técnica quase que artesanalmente. Existem dois processos para a 
fabricação das graxas: formar o sabão em presença do óleo e dissolver o sabão já formado no 
óleo. 
Os sabões são obtidos pela reacção química entre ácido graxo e um produto alcalino, podendo 
ser hidróxido de cálcio [Ca(OH)2], hidróxido de sódio (NaOH), sais de alumínio e hidróxido 
de lítio (LiOH). A Hi-tech oil & Grease Ltda, uma empresa fundada em 2017, voltada para 
produção da graxa lubrificante a base de cálcio, utiliza como matéria-prima o ácido graxo de 
palma, que juntamente com o hidróxido de cálcio através da reacção de saponificação 
catalisada por alta temperatura obtém-se o sabão de cálcio [H3C-(CH2)14-COO]2Ca] sendo o 
espessante da graxa (Veiga et al., 2017). 
2.3.1.Descrição do processo produtivo (na indústria) 
O ácido graxo é fundido e mantido a temperatura de 60ºC no tanque externo, o aquecimento é 
através de caldeira a vapor. O hidróxido de cálcio é pesado e colocado no misturador. O óleo 
nafténico grupo 1 estocado em tanque externo é recalcado para tanque pulmão com medidor 
em volume e logo após dosado para o misturador. O ácido graxo mantido em temperatura de 
60ºC é recalcado para um tanque pulmão com balança acoplado e medida a sua massa. 
Reactor de saponificação deve estar em temperatura entre 60 - 70ºC o ácido graxo já medido é 
enviado ao reactor. A caldiluída é recalcada para o reactor de saponificação e a temperatura é 
aumentada para estar entre 170 - 200ºC, após uma hora, dá se continuidade recalcando o óleo 
19 
 
básico para o reactor. A graxa é aquecida por 3 horas e após esse período adiciona-se látex e 
água, conforme representado no fluxograma (fig.1), (Wykrota, 2000). 
Figura 1: Fluxograma do processo produtivo da GLC 
 
Fonte: Wykrota, (2000). 
2.4.Principais características das graxas 
A estrutura das graxas, observada ao microscópio, mostra-se como uma malha de fibras 
formada pelo sabão, onde é retido o óleo. O desempenho de uma graxa depende do sabão, do 
método de fabricação, dos aditivos e do líquido lubrificante empregado (Moura & Carreteiro, 
s/d). 
De acordo com Ottonelli (2009), para que uma graxa apresente bom desempenho, ela deve 
proteger contra a ferrugem e a corrosão, evitar que a poeira, água e outros contaminantes 
aderem nas partes lubrificadas, não deve derramar ou gotejar, deve manter sua estrutura e 
consistência durante o período de utilização, permitir livre movimento das partes móveis a 
baixas temperaturas e poder ser bombeada facilmente nessas condições, possuir as 
características físicas desejáveis para fácil aplicação e mantê-las durante a armazenagem e 
tolerar certo grau de contaminação sem perda significativa de eficiência. 
2.5.Ponto de gota 
O ponto de gota de determinada graxa limita a sua aplicação. Na prática, usa-se o limitar a 
temperatura máxima de trabalho em 20 a 30°C abaixo de seu ponto de gota. O teste indica a 
que temperatura o produto pode ser submetido durante a aplicação sem perder sua estrutura. 
Em outras palavras, é a temperatura na qual a graxa começa a fluir, sendo capaz de gotejar 
através do orifício. O ensaio pode ser realizado em dois métodos: aquecimento de silicone e o 
aquecimento de bloco de alumínio (Moura & Carreteiro, s/d). 
20 
 
Em geral, as graxas possuem seu ponto de gota nas seguintes faixas: 
 Graxas de cálcio: 65 a 105°C; 
 Graxas de sódio: 150 a 260°C; 
 Graxas de lítio: 175 a 220°C; 
 Graxas de complexo de cálcio: 200 a 290°C; 
2.6.Resistência à água 
Conforme SKF (2018) e como ilustra a figura 2, no teste de resistência, uma tira de vidro é 
revestida com a graxa sendo examinada e colocada em tubo de teste preenchido com água. O 
tubo de teste é submerso em um banho de insensibilização por três horas em uma temperatura 
de teste específica. A alteração na graxa é avaliada visualmente e registrada como um valor 
entre 0 (sem alteração) e 3 (grande alteração) juntamente com a temperatura de teste. 
Figura 2:Teste de resistência à água 
 
Fonte: SKF, (2018). 
Graxa de cálcio é indicada para uso em peças que operam em contacto com água, aplicadas na 
lubrificação de mancais planos que trabalham em baixas velocidades, rolamentos, chassi de 
veículos e em bombas de água. Dos tipos citados anteriormente, a graxa de sabão de sódio é a 
única que se dissolve em presença da água (Ottonelli, 2009). 
2.7.Aplicação da graxa lubrificante 
As graxas são usadas nos pontos em que os óleos não seriam eficazes em virtude da tendência 
natural de escoamento, são utilizadas também quando é necessário formar um selo protector, 
evitando-se a entrada de agentes estranhos. O lubrificante tem como finalidade a lubrificação 
21 
 
das componentes móveis, parte fundamental dos cuidados necessários para estender a vida útil 
dos mesmos. Aplica-se a graxa com o uso de um pincel ou espátula directamente sobre a peça 
a ser lubrificada (Veiga et al., 2017). 
2.8.Armazenamento da graxa 
As medidas de manejo devem ser adoptadas durante a manutenção de estoque, principalmente 
com relação à protecção contra o calor e o frio excessivo. Graxas armazenadas por muito 
tempo têm a tendência em separar a parte líquida da sólida. As embalagens adequadamente 
fechadas farão o isolamento de agentes indesejados nos produtos. Recipientes de graxa, 
mangotes e tambores abertos são meios para entrada de contaminantes existentes no ar, com a 
poeira. Recomenda-se realizar a limpeza prévia das tampas antes de manipular os produtos. 
Recipientes de maiores volumes, como baldes ou tambores, têm um risco ainda maior de 
contaminação, pois são utilizados por um maior período (Ottonelli, 2009). 
2.9.Cuidados a ter com a graxa 
Antes de escolher ou aplicar a graxa em qualquer máquina, ou equipamento é necessário 
observar alguns pontos fundamentais para que a utilização seja eficiente: manter limpos as 
bombas de aplicação e os reservatórios de graxas, evitando o contacto com a poeira e a água, 
antes da aplicação, limpar com um pano os pontos de lubrificação para evitar que a sujeira 
acumulada externamente entre no sistema. Após a aplicação, com um pano limpo, retirar o 
excesso de graxa sobre o pino graxeiro, para evitar o acúmulo de resíduos e a contaminação 
ambiental (Cavalcante, 2012). 
2.10.Saponificação 
Neto & Pino (s/d), referem que o sabão é produzido a partir de óleos ou gorduras e de bases 
como hidróxidos de sódio e o hidróxido de potássio, que, ao reagirem, realizam o processo de 
saponificação, conforme representado na equação I. 
 
 (Equação I) 
 
 
Neto & Pino (s/d), afirmam ainda que o sabão é chamado tensoativo aniónico, dado que se 
dissolve em água produzindo aniões e catiões responsáveis pela limpeza. No entanto, existem 
H2C-OOC-C11H23 H2C-OH 
 | | 
HC-OOC-C11H23 + 3NaOH  HC-OH + 3H3C-(CH2)10-COO
-
Na
+
 
 | Soda | Sabão de sódio 
H2C-OOC-C11H23 H2C-OH 
 Gordura Glicerol 
22 
 
catiões presentes na água que anulam a acção do sabão reagindo e formando compostos 
insolúveis, como é o caso dos iões cálcio, magnésio e ferro II como demostra a equação II. 
De forma genérica, essa reacção pode ser representada por: 
 
 
 
2.11.Constituição da casca de ovo de galinha 
Conforme Vieira et al. (2017), a casca de ovo de galinha é uma biocerâmica natural porosa, 
resultado de uma deposição de diferentes camadas em torno da albumina. A casca é composta 
por uma camada de cutícula esponjosa, uma camada de calcita e duas membranas. A parte 
orgânica da casca é composta pelas camadas de membranas e pela cutícula. Camada 
calcificada consiste na camada mamilar, paliçada e de cristal vertical, como ilustra a figura. 
Figura 3: Constituição da casca de ovo de galinha 
 
Fonte: Vieira et al., (2017) 
 Para Monte (2003), a casca do ovo de galinha, quimicamente apresenta na sua composição, 
94 - 96% de CaCO3 na forma de calcita; 1% de MgCO3; 1% de Ca3PO4 e 4% de proteínas, 
principalmente as glicoproteínas. São realizados diversos estudos para se encontrar utilizações 
como produto de alto valor agregado, para os componentes presentes nas cascas de ovos 
descartadas. 
2.12.Conversão de carbonato de cálcio (CaCO3) presente nas cascas de ovo de galinha 
De acordo com Gomes et al. (2012), as reacções abaixo representam os sistemas estudados 
2R – COONa(s) + Ca
2+
 (aq)  (R – COO)2Ca + 2Na
+
(aq) 
 
Sabão 
de sódio 
Catião 
cálcio 
Sabão de 
cálcio 
Catião 
sódio 
Ex.: 2C11H23-COONa(aq) + Ca
2+
(aq) [C11H23-COO]2Ca (s) + 2Na
+
 (equação II) 
 
 
 
23 
 
Termodinamicamente para o ataque do carbonato do cálcio, presente na casca de ovo, por 
diferentes ácidos: 
CaCO3(s) + 2HCl (aq)  CaCl2 (aq) + CO2(g) + H2O(l) (equação III) 
CaCO3(s) + 2HNO3(aq)  Ca(NO3)2(aq) + CO2(g) +H2O(l) (equação IV) 
CaCO3(s) + H2SO4  CaSO4 + CO2(g) + H2O(l) (equação V) 
CaCO3(s) + 2CH3COOH (aq)  Ca(CH3OO)2 + CO2(g) + H2O(l) (equação VI) 
3 CaCO3(s) + 2 H3PO4 (aq)  Ca3(PO4)2 + 3CO2 +3H2O(l) (equação VII) 
Conforme o comportamento das reacções apresentadas acima, percebe-se que a reacção de 
carbonato de cálcio com os ácidos, forma iões cálcio (Ca
2+
) ou então sais de cálcio, libertação 
do gás carbónico assim como a formação de água. 
Consoante a análise termodinâmica, os valores de ∆G
0
 para a reacção VII oscilam entre -153e -205 kJ.mol
-1
 nas temperaturas de 273 e 373 K. Estes valores de ∆G
0
 indicam, do ponto de 
vista termodinâmico, que a reacção VII é a mais favorável para a obtenção de iões cálcio no 
meio reaccional. Apesar de menos favoráveis, as demais reacções também apresentam boa 
espontaneidade para a conversão do carbonato de cálcio em iões cálcio, visto que as mesmas 
apresentam valores de ∆G
0
 negativos (Gomes et al., 2012). 
Gomes et al. (2012), referem que a partir de iões cálcio ou então (CaCl2) conforme representa 
a equação III, é possível obter hidróxido de cálcio, adicionando uma base do metal 
monovalente, como é o caso do hidróxido de sódio, como pode ser visto na equação VIII. 
Descrevem o hidróxido de cálcio como sendo um sólido branco, alcalino, pouco solúvel em 
água (solubilidade 1,2g/l). 
CaCl2(aq) + NaOH (aq)  Ca(OH)2 (s) + NaCl (equação VIII) 
2.13.Caracterização do óleo de rícino. 
O óleo de rícino é composto por ácido ricinoléico (ácido 12-hidroxi-9- octadecenóico) cerca 
de 90%, caracterizado por sua alta massa molar e baixo ponto de fusão (5ºC). A quantidade 
total de ácidos gordos insaturados corresponde, na média, por cerca de 97% em massa deste 
óleo vegetal. A concentração de ácidos gordos saturados nas sementes de rícino, é de 2-6% 
em massa (Moretto, 1999). 
24 
 
De acordo com Kucek (2004), em sua composição o óleo de rícino apresenta ainda pequenas 
concentrações máximas de ácidos: palmítico (0,87-2,35%), esteárico (0,68-1,84%), oleico 
(2,96-5,64%), linoleico (3,19-5,98%) e linolénico (0,34-0,91%). 
Ogunniyi (2006), refere que o óleo de rícino é usado como combustível em motores de 
combustão interna, também usado como lubrificante em motores. O óleo de rícino diferencia-
se dos demais óleos vegetais pela quantidade de hidroxilos presentes, característica que lhe 
confere alta solubilidade em álcoois e alta viscosidade devido à formação das ligações de 
hidrogénio entre o hidrogénio de hidroxilo e o oxigénio do carbonilo, ou seja, o grupo 
hidroxilo e o grupo carbonilo do próprio ácido ou com triglicerídeo de outra molécula. 
 
25 
 
CAPÍTULO III 
3.0. METODOLOGIA 
Para o alcance dos objectivos traçados, usou-se diversas técnicas de pesquisa. Numa fase 
inicial, identificou-se o problema e realizou-se uma pesquisa que consistiu na consulta de 
obras de carácter científico, que abordam conteúdos ligados à produção e caracterização da 
graxa lubrificante a base de cálcio. Mais adiante, fez-se uma visita ao laboratório para 
averiguar as condições para realização do estudo. Após verificação das condições, prosseguiu-
se com os ensaios (descritos no ponto 3.2.) que visavam fazer face à resolução do problema 
de pesquisa. 
3.1.Tipo de pesquisa 
a) Pesquisa bibliográfica 
Quanto aos procedimentos técnicos, a pesquisa é bibliográfica, dado que para sua realização 
recorreu-se à consulta de livros e artigos científicos que tratam sobre a produção da graxa 
lubrificante a base de cálcio, constituição da casca de ovo de galinha e caracterização de óleos 
vegetais. Gil (2008), advoga que a pesquisa bibliográfica é desenvolvida a partir de materiais 
elaborados, constituído fundamentalmente por livros e artigos científicos. 
b) Pesquisa qualitativa – exploratória 
A pesquisa em abordagem, quanto à natureza é qualitativa, uma vez que os seus resultados 
não são baseados em dados estatísticos. Penoni (2010), defende que a pesquisa quanto à 
natureza, pode ser classificada como qualitativa quando não se baseia em dados estatísticos. 
Quanto à objectivos é exploratória, pois tem como propósito desenvolver técnicas inovadoras 
de produção da graxa lubrificante a base de cálcio a partir de materiais localmente 
disponíveis. 
c) Pesquisa experimental 
Para sua realização, determinou-se um objecto de estudo, identificaram-se as variáveis que 
seriam capazes de influencia-lo e definiram-se as formas de controlo e de observação dos 
fenómenos que as variáveis produzem no objecto. Gil (2008), refere que a pesquisa 
experimental se caracteriza por manipular directamente as variáveis relacionadas com o 
objecto de estudo. 
26 
 
3.2.Materiais e procedimentos (parte experimental) 
Consistiu na realização de experiências, baseadas essencialmente na pesquisa realizada por 
Gomes et al. (2012) sobre síntese e caracterização de fosfatos de cálcio a partir da casca de 
ovo de galinha e nos processos de obtenção da graxa lubrificante a base de cálcio, explicados 
no trabalho realizado por pesquisador Veiga et al. (2017) na indústria Hi-tech Oil & Grease 
Ltda. Fundada em 2017. 
Foi também baseada em uso de materiais alternativos e renováveis, onde foram recorridos 
materiais convencionais e não convencionais. No entanto, os materiais convencionais foram 
tomados como base para dirigir o estudo de modo a obter o melhor grau de fiabilidade dos 
resultados, por outro lado, os não convencionais, possuem o mesmo comportamento químico, 
porém, grau de pureza diferente (inferior) o que poderia influir na observação dos fenómenos. 
Foram duas as técnicas recorridas, a saponificação por hidróxido de cálcio (rota A) e por via 
da permuta iónica do sabão de sódio com iões de cálcio (rota B). Alguns testes foram 
realizados para certificar o comportamento de substâncias esperadas em algumas etapas do 
processo da produção, como é o caso da insolubilidade do sabão de cálcio, e também foram 
realizados outros testes (teste de gota, resistência de GLC e lubrificação prática) após a 
produção, para avaliar e aferir alguns parâmetros do produto final. 
Recorreu-se ao uso de seguintes reagentes: convencionais – hidróxido de sódio, ácidos acético 
e clorídrico; não convencionais – solução da cinza das folhas de bananeira em substituição do 
hidróxido de sódio, casca de ovo de galinha, óleo de rícino, látex extraído na seringueira falsa 
(fucus elástica) e vinagre no lugar do ácido acético. 
3.2.1. Identificação de iões cálcio presentes nas cascas de ovo de galinha na forma de 
CaCO3 
3.2.1.1.Tratamento das cascas de ovo de galinha 
No tratamento das cascas de ovos de galinha, seguiram-se as técnicas de limpeza descrita na 
pesquisa realizada por: Gomes et al. (2012); Vieira et al. (2004); Vilar (2009); Oliveira et al. 
(2009) e Oliveira (2011). A figura 4, demostra resumidamente o processo de tratamento das 
cascas de ovo de galinha. 
1. Colectou-se cascas de ovos de galinha, obtidas do consumo doméstico. Todas se 
apresentavam livre de corpos estranhos em sua superfície. 
2. Após a colecta, as cascas dos ovos foram lavadas com água quente e posteriormente 
levadas a secagem na estufa a 120ºC durante 4 h. 
27 
 
3. A seguir foram trituradas com apoio de cadinho de porcelana e peneiradas de modo a 
obter a granulometria finíssima. 
4. O pó de casca de ovo obtido foi pesado e armazenado em condições ambientais e 
acessíveis para posterior utilização nos ensaio. 
Figura 4: Tratamento de cascas de ovo da galinha 
 
Fonte: autor 
3.2.1.2.Experiência I: dissolução de CaCO3 presente no pó de casca de ovo de galinha 
Tabela 1: Materiais e reagentes usados 
Materiais Substâncias 
3 copos de Becker; 
Uma espátula; papel de filtro; 
Balança analítica. 
Pó de casca de ovo de galinha; 
Ácido clorídrico 0.1M; 
Ácido acético; 
Vinagre; 
Fonte: autor 
 Procedimentos 
1. Colocou-se em 3 copos de Becker, 20g de pó de cascas de ovo de galinha para cada copo. 
Enumeraram-se os copos de 1 a 3; 
2. Adicionou-se no copo 1, 2 e 3, 25 ml de ácido clorídrico a 0.1M, 25ml de ácido acético e 
25ml de vinagre, respectivamente; 
3. Apos 48h, filtrou-se a solução obtida e conservou-se no recipiente aberto em condições 
ambientais para experimentos subsequentes. 
28 
 
3.2.2.Produção da graxa lubrificante a base de cálcio – rota A 
3.2.2.1.Experiência II: Obtenção do hidróxido de cálcio 
Tabela 2: Obtenção do hidróxido de cálcio 
Materiais Substâncias 
 2 Copos de Becker; 
Duasseringas; 
 
Iões de cálcio (na forma de cloreto de cálcio 
e acetato de cálcio) obtidos em experiência I; 
Solução da cinza; 
Hidróxido de sódio a 0.1M. 
Fonte: autor 
 Procedimentos 
1. Em 2 copos de Becker, introduziu-se para cada, 15ml de iões cálcio; 
2. De seguida, adicionou-se no copo 1, 20ml de hidróxido de sódio a 0.1M e no copo 2, 
50ml da solução da cinza; 
3. Filtraram-se os precipitados obtidos e se armazenou em condições ambientais para uso 
posterior. 
3.2.2.2.Experiência III: formulação da graxa lubrificante a base de cálcio 
Tabela 3: Formulação da graxa lubrificante - rota A 
Materiais Substâncias 
 2 Copos de Becker; 2 espátulas; balança 
analítica; vidro de relógio; bastão de vidro; 
estufa; 
Álcool etílico a 70%; óleo de rícino; óleo 
de soja; hidróxido de cálcio; látex; água 
destilada. 
Fonte: autor 
 Procedimentos 
1. Pesou-se 10g de hidróxido de cálcio, e dissolvidos em 20 ml de água, num copo de Becker 
com capacidade de 500ml. Submeteu-se a solução a temperatura de 180º C, por cerca de 
60min. Acrescentou-se 10ml de álcool etílico a 70% e 30g de óleo de soja, com uma 
agitação vigorosa. 
2. Seguidamente acrescentou-se 50ml de óleo de rícino, 5ml de água destilada e 5 gotas de 
látex extraído na seringueira falsa (fucus elástica). A massa resultante foi submetida ao 
aquecimento por cerca de 2h a 150ºC. A figura 5 mostra resumidamente o processo da 
produção da GLC. 
29 
 
3. O produto final foi submetido a testes de avaliação de parâmetros (vide no ponto 3.2.5.). 
 
 
 
 
 
 
 
 
Fonte: autor 
3.2.3. Produção da graxa lubrificante a base de cálcio - rota B 
Esta técnica consistiu em produzir o sabão de cálcio e posteriormente formulação da graxa. 
Figura 6, ilustra resumidamente a rota do processo completo. 
A técnica típica desta rota é diluição, recorrida pelo facto do processo envolver duas etapas, 
sendo a primeira a obtenção do espessante e a segunda a confecção da graxa propriamente 
dita. Portanto, o processo foi por isso intitulado “técnica de diluição”. 
3.2.3.1.Experiência IV: formulação da graxa lubrificante a base de cálcio 
Tabela 4: Formulação da graxa lubrificante a base de cálcio – rota B 
Materiais Substâncias 
 2 copos de Becker; 
2 espátulas; 
Balança analítica; 
Bastão de vidro; 
Placa de aquecimento; 
Álcool etílico a 70%; 
Óleo de rícino; 
Óleo de soja; 
Hidróxido de sódio a 0.1M; 
Iões de cálcio (obtidos na experiência I); 
Látex; 
Água destilada. 
Fonte: autor 
 Procedimentos 
 
Pó de casca 
de ovo (20g) 
25ml 
HCl, 1M Iões cálcios na forma de 
sais [Ca(Cl)2] 
Precipitado 
branco 
[Ca(OH)2] 
NaOH 
0.1M 
Ca(OH)2 (aq) + óleo 
de soja + 180
o
C+ óleo 
de rícino + água + 
látex/60min 
 
Graxa lubrificante a 
Base de cálcio 
Aquecimento por 
cerca de 2h – 150º C 
Análises de parâmetros 
Figura 5: Rota A - obtenção da graxa lubrificante a base de cálcio 
30 
 
1. Preparou-se num copo de Becker com capacidade de 500ml, 20 ml do NaOH a 0.1M e 
adicionou-se 100g de óleo de soja; 
2. Posteriormente levou-se a solução resultante ao aquecimento em torno de 75ºC por cerca 
de 30 min com agitação constante até que se forme uma massa levemente endurecida e 
acrescentou-se 8 ml de álcool etílico a 70%; 
3. Seguidamente, repartiu-se em triplicada a massa obtida, tendo se enumerado de 1 a 3; 
4. Adicionou-se cloreto de sódio no tubo 2 e 10ml de iões cálcio na amostra 3, e deixou-se 
como branco o tubo de ensaio 1; 
5. Fez-se teste de insolubilidade do sabão de cálcio, adicionando-o num tubo de ensaio 
contendo água e agitando, à temperatura ambiente; 
6. No sabão de cálcio obtido, acrescentou-se 5 gotas de látex, 5ml de água destilada e 20g de 
óleo de rícino; 
7. Aqueceu-se a massa resultante por cerca de 2h a 150ºC; 
8. Realizou-se teste de gota e resistência à acção da água assim como teste prático de 
lubrificação (descrito no ponto 3.2.5). 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Fonte: autor 
3.2.5. Avaliação da qualidade da graxa a base de cálcio 
3.2.5.1.Experiência V: Determinação de ponto de gota 
Tabela 5: Materiais e reagentes recorridos na determinação de ponto de gota 
Materiais Substâncias 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Pó de casca de ovo 
Iões cálcios na 
forma de CaCl2 
Sabão de 
cálcio 
Graxa lubrificante a 
base de cálcio 
+ Óleo de 
rícino + água 
+ látex 
 + H
+
 
+ sabão de Na 
Análise dos 
parâmetros 
Aquecimento por 
cerca de 2h a 150º C 
 
 
Figura 6:Rota B – formulação da graxa lubrificante a basse de cálcio 
31 
 
Placa de aquecimento; 
Bloco de aquecimento; 
Termómetro electrónico; 
Copo de Becker. 
5g da graxa lubrificante base de cálcio 
Fonte: autor 
 Procedimentos 
1. Montou-se a aparelhagem representada na figura 7; 
2. A seguir pesou-se 5 gramas da graxa lubrificante a base de cálcio, com ajuda de uma 
balança analítica; 
3. Introduziu-se a amostra para devido teste e ligou-se a placa de aquecimento; 
4. Registou-se a temperatura na qual a graxa iniciou a se desfazer (ponto de gota). 
Figura 7: Determinação da temperatura máxima para aplicação da GLC 
 
Fonte: autor 
3.2.5.2.Experiência VI: teste de resistência à acção de água 
Tabela 6: Materiais e reagentes necessários para teste de resistência da graxa à água 
Materiais Substâncias 
Copo de Becker; 
Espátula; 
Uma tira metálica (chapa de zinco); 
Um tubo de ensaio 
5g da graxa; 
Água destilada; 
Água da torneira. 
Fonte: autor 
 Procedimentos 
32 
 
Foram baseados na figura 2 e na descrição do tópico 2.6: 
1. No copo de Becker com capacidade de 500ml, introduziu-se 400ml da água da torneira; 
2. Recortou-se uma tira metálica e aplicou-se nela a graxa obtida; 
3. Encheu-se o tubo de ensaio com água destilada e introduziu-se a tira metálica; 
4. Embebeu-se o tubo de ensaio no copo de Becker contendo água da torneira; 
5. Anotaram-se observações durante 3h a temperatura de 45ºC. 
3.2.5.3.Experiência VII: teste prático de lubrificação 
Tabela 7: Materiais e reagentes usados no teste prático de lubrificação 
Materiais Substâncias 
Corrente de bicicleta; 
Espátula; 
Separador (esponja); 
Papel higiénico. 
5g da graxa obtida na rota A; 
5g da graxa obtida na rota B; 
Água; 
Detergente em pó. 
Fonte: autor 
 Procedimentos 
Adquiriu-se uma corrente de bicicleta em uma oficina, onde: 
1. Dividiu-se a corrente em duas; 
2. Um segmento foi tomado como grupo de controlo e a outro submeteu-se ao teste de 
lubrificação; 
3. O segmento submetido aos testes, foi subdividido em segmento1 e 2; 
4. Aplicou-se a graxa obtida na rota A e na rota B no segmento 1 e 2 respectivamente; 
5. Realizou-se teste de lavagem por água e posteriormente por detergente em pó; 
6. Observou-se a corrente durante 30 dias e tiraram-se as conclusões. 
33 
 
CAPÍTULO IV 
4.0.RESULTADOS E DISCUSSÃO 
4.1. Identificação de iões cálcio 
Na dissolução de carbonato de cálcio (CaCO3) presente no pó de casca de ovo de galinha, 
observou-se formação de bolhas, que na prática, comporta-se como uma efervescência. A 
reacção com ácido fraco [CH3COOH(aq)], foi bastante lenta e notou-se fraca intensidade da 
efervescência comparativamente com a reacção com ácido forte [HCl(aq)] onde, a intensidade 
da efervescência foi intensa e o tamanho das bolhas mostrou-se maior (fig.8). 
Figura 8: Dissolução do carbonato de cálcio: (A) – a partir da reacção com ácido acético; (B) 
– a partir da reacção com ácido clorídrico. 
 
Fonte: autor 
De acordo com Monte (2003), a casca do ovo de galinha, quimicamente apresenta na sua 
composição, 94 - 96% de CaCO3 na forma de calcita; 1% de MgCO3; 1% de Ca3PO4 e 4% de 
proteínas, principalmente as glicoproteínas. 
Micaela & Falcão (2015), sustentam que a casca de ovo de galinha consiste em cristais de 
calcite ou carbonato de cálcio (CaCO3) embebidos numa matriz orgânica ou estrutura de 
fibras proteicas entrelaçadas e massas esféricas(complexos proteínas-mucopolissacarídeos). 
Outros constituintes que estão presentes em pequenas quantidades são o carbonato de 
magnésio e fosfato de cálcio. 
Oliveira (2011), afirma que a casca de ovo de galinha é composta por uma camada de cutícula 
esponjosa, uma camada de calcita (CaCO3) e duas membranas. 
34 
 
A descrição prestada sobre casca de ovo de galinha, leva a entender que o carbonato de cálcio 
está em maior percentagem no resíduo. Entretanto, Gomes et al. (2012), garantem que a casca 
de ovo de galinha, representado por CaCO3 (cerca de 96%), reage com ácidos formando o sal 
correspondente e água, com libertação do gás carbónico. 
Para Maura (2017), na reacção entre o ácido clorídrico e o carbonato de cálcio, ocorre a 
formação de cloreto de cálcio, libertação de dióxido de carbono e água. O carbonato de cálcio 
sofre dissolução por ácido acético, mas não muito eficiente quanto por ácido clorídrico 
(equação IX e X): 
CaCO3(s) +2 CH3COOH (aq)  Ca(CH3COO)2(aq) + CO2(g) + H2O(l) (equação IX) 
CaCO3(s) + 2HCl (aq)  CaCl2 (aq) + CO2(g) + H2O(l) (equação X) 
De acordo com Guastald & Aparecida (2010), a reacção representada na equação IX, sob 
ponto de vista termodinâmico apresenta valores de variação de energia livre de Gibbs (∆G
0
) 
entre -13 kJ e -14 kJ. Mol
-1
 e a equação X tem ∆G
0 
entre -56 kJ.Mol
-1
 e -74 kJ. Mol
-1
. Os 
valores de ∆G
0
 garantem a espontaneidade da reacção de pó de casca de ovo de galinha com 
ácido clorídrico [HCl (aq)] e acético [CH3COOH (aq)]. 
Apoiando-se nos dados de variação de energia livre de Gibbs (∆G
0
), a reacção de pó de casca 
de ovo com ácido clorídrico é mais favorecida (entre -56 kJ e -74 kJ. Mol
-1
) em comparação 
com reacção com ácido acético (∆G
0
 entre -13 kJ e -14 kJ. Mol
-1
), dado que possui valores 
menos positivos. O tempo da reacção se justifica pela sua espontaneidade determinada com 
base na ∆G
0
. Quanto mais os valores de ∆G
0 
forem menos positivos, mais rápida e espontânea 
é a reacção. 
4.2.Produção da graxa por rota A (via da saponificação por hidróxido de cálcio) 
4.2.1.Obtenção do hidróxido de cálcio 
Na reacção de iões cálcio e hidróxido de sódio, obteve-se um precipitado branco. O mesmo 
resultado obteve-se com a solução da cinza (fig.9). 
35 
 
Figura 9: Hidróxido de cálcio produzido laboratorialmente, a partir de iões cálcio e hidróxido 
de sódio 
 
Fonte: autor 
Segundo Gomes et al. (2012), a reacção de cloreto de cálcio e hidróxido de sódio, dá origem a 
cloreto de sódio e hidróxido de cálcio na forma de precipitado, uma reacção de dupla troca, 
conforme representado na equação XI: 
CaCl2(aq) + 2NaOH (aq)  Ca(OH)2 (s) + 2NaCl (aq) (equação XI) 
Conforme Usberco & Salvador (2002), numa reacção de dupla troca, no mínimo um dos 
produtos quando comparado com os reagentes, deve possuir uma destas características: mais 
fraco (força de acidez ou basicidade); mais volátil e menos solúvel. Atentando nos produtos 
da reacção representada na equação XI, a base Ca(OH)2 é pouco solúvel comparativamente 
com a base que reagiu (NaOH). 
De acordo com Perreira (2010), os sais reagem com as bases, dando origem a um novo sal e 
uma nova base. Afirma ainda, que o hidróxido de cálcio apresenta-se quando puro como um 
sólido branco, alcalino e pouco solúvel (com solubilidade 1,2g/L). No entanto, o precipitado 
obtido apresentou todas as propriedades aqui descritas. 
4.2.2.Formação da GLC 
A GLC formada, apresentou-se pouco acastanhada, semifluida e pegajosa (fig.10). 
36 
 
Figura 10: Graxa lubrificante a base de cálcio, produzido laboratorialmente 
 
Fonte: autor 
Veiga et al. (2017), afirmam que para produção da graxa lubrificante a base de cálcio, utiliza-
se como matéria-prima o ácido graxo, que juntamente com o hidróxido de cálcio através da 
reacção de saponificação catalisada por alta temperatura dá origem ao sabão metálico (sabão 
de cálcio) sendo espessante da graxa. 
De acordo com Bruice (2006), os ésteres, no caso concreto, óleos e gorduras, sofrem hidrólise 
básica, formando álcool (glicerina) correspondente e um sal (sabão), sendo que as bases em 
soluções aquosas disponibilizam iões hidroxilos (OH
-
) que são responsáveis por ataque 
nucleofílico na hidrólise dos ésteres (equação XII). 
 
 
 
 
 
Conforme Vieira et al. (2017), a temperatura de 180ºC é bastante crucial para que a 
saponificação ocorra de forma rápida e total, tem uma influência directa na velocidade da 
reacção. O látex serve como aditivo e confere o poder adesivo à graxa. 
De acordo com Veiga et al. (2017), aditivos como o látex em pequenas quantidades 
aumentam enormemente o poder de adesividade das graxas. As graxas a serem aplicadas em 
H2C-OOC-C11H23 H2C-OH 
 | | 
2HC-OOC-C11H23 + 3Ca(OH)2 2HC-OH + 3(H3C-(CH2)10-COO)2Ca 
 | | 
H2C-OOC-C11H23 H2C-OH 
 Óleo 
 
180
o
 
C 
Sal de cálcio 
Glicerina 
Hidróxido de 
cálcio 
Equação XII 
37 
 
locais com vibração ou rotação das peças, devem ter uma certa adesividade para não serem 
expulsas pelo movimento exercido. 
4.3.Produção da graxa usando a rota B (técnica de diluição) 
Com adição de iões cálcio no sabão de sódio, obteve-se um produto acastanhado e insolúvel 
em água. Após ao aquecimento deste com látex e óleo de rícino, tornou-se semi-fluida e 
pegajosa (fig. 11). 
Figura 11: Produtos da rota B: (A) sabão de cálcio; (B) graxa lubrificante. 
 
Fonte: autor 
De acordo com Bruice (2006), os catiões cálcio (Ca
2+
), magnésio (Mg
2+
) e ferro II (Fe
2+
) são 
insolúveis em água e reagem com aniões dos sabões, formando compostos insolúveis. 
A adição de sabão à água dura favorece uma reacção de substituição de iões sódios ou 
potássio, existentes na molécula de sabão, pelos iões de cálcio ou magnésio, existentes na 
solução aquosa. Como os sais formados são insolúveis, verifica-se como efeito, a formação de 
um precipitado pastoso (Neto & Pino, s/d). 
 Vilar (2009), explica que o processo de interesse prático no tratamento de água consiste no 
uso de permutadores iónicos onde a água passa através de uma coluna que contém uma resina 
ligada a iões sódios que são trocados pelos iões cálcio durante a passagem da água, (equação 
XIII): 
2C11H23-COONa(aq) + Ca
2+
(aq) [C11H23-COO]2Ca (s) + 2Na
+
 (equação XIII) 
Sabão de cálcio {[H3C-(CH2)14-COO]2Ca} é insolúvel em água, tornando-se impróprio para 
lavagem, todavia, esta característica é vantajosa para GLC, visto que confere a insolubilidade 
38 
 
e permite sua aplicação em locais onde a água penetra, o que constitui limitação na aplicação 
das graxas com bases (espessantes) solúveis em água. 
Veiga et al. (2017), referem que a mistura do sabão no óleo lubrificante junto com aditivos, 
dá-nos a graxa lubrificante. Explicam ainda que, a estrutura das graxas, observada ao 
microscópio, mostra-se como uma malha de fibras formada pelo sabão, onde é retido o óleo. 
Conforme Monte (2003), a produção da graxa é considerada artesanal, dado que as técnicas 
usadas são desenvolvidas e adoptadas por cada fabricante, ou por outra, a produção da graxa 
não é totalmente padronizada. 
4.4.Comparação da eficiência das rotas 
A comparação foi realizada com base nos recursos envolvidos para cada uma das técnicas 
(tabela 8). 
Tabela 8: Comparação da rota A com a Rota B 
 Rota A Rota B 
Reagentes Cascas de ovo; ácido acético e/ou 
clorídrico, hidróxido de sódio; óleo 
de soja; óleo de rícino e látex. 
Hidróxido de sódio; cascas de ovo; 
óleo de soja, óleo de rícino; ácido 
acético e/ou clorídrico e látex. 
Produtos 
intermediários 
Hidróxido de cálcio e iões cálcio Sabão de sódio; iões cálcio e sal de 
cálcio. 
Produto final Graxa lubrificante a base de cálcio Graxa lubrificante a base de cálcio 
Processos 
envolvidos 
Trituração; peneiração; dissolução 
de carbonato de cálcio por ácidos; 
reacção do sal (cloreto de cálcio)com base (hidróxido de sódio); 
saponificação e aquecimento. 
Trituração; peneiração; dissolução 
de carbonato de cálcio por ácidos; 
reacção sabão – cloreto de cálcio; 
saponificação e aquecimento. 
Tempo 2 Dias no mínimo 1 dia no mínimo 
Fonte: autor 
A eficiência representa uma medida segundo a qual os recursos são convertidos de forma 
económica possível. Eficácia mede a relação entre o efeito da acção e os objectivos traçados 
(Donário & Dos Santos, 2015). 
Uma técnica é tida como eficiente quando usa menos recursos, sejam eles o tempo, capital, 
mão-de-obra, combustível, energia, e outros (Penoni, 2010). 
39 
 
Ogunniyi (2006), ressalta que eficiente é fazer mais com menos e eficácia é atingir os 
objectivos pré-concebidos. 
As duas rotas são consideravelmente eficientes apesar de uma ligeira vantagem da rota B por 
ser mais económica com o tempo, a rota-A mostra-se vantajosa pelo fato de recorrer um 
número reduzido de reagentes comprando com a rota-B. Contudo, pode se dizer que as duas 
técnicas, além de eficientes, são eficazes uma vez que se chega satisfatoriamente ao produto 
pretendido (tabela 8). 
4.5.Avaliação da qualidade da graxa a base de cálcio 
4.5.1.Ponto de gota 
A estrutura da graxa teve a mudança inicial a 85ºC e total a 125ºC. O Ponto de gota de uma 
graxa indica a temperatura em que se inicia a mudança do estado pastoso para o estado 
líquido (primeira gota). O ponto de gota de determinada graxa limita a sua aplicação. Na 
prática, usa-se limitar a temperatura máxima de trabalho em 20 a 30°C abaixo de seu ponto de 
gota. A graxa de cálcio apresenta seu ponto de gota na faixa de 65 a 105°C (Carreteiro, s/d). 
Contudo, a graxa produzida teve a primeira mudança aos 85º C e total 125ºC, dados que não 
convergem com a previsão da literatura, sendo que, Wykrota, (2000); Veiga et al. (2017), 
afirmam que o ponto de gota da graxa a base de cálcio está na faixa de 65 a 105ºC. Os valores 
obtidos estão acima dos previstos, porém tem a mesma diferença, portanto, esta divergência 
pode estar associada à aparelhagem de determinação usada. Entretanto, isto não limita a 
qualidade da GLC produzida. 
Lima (2009), afirma que, a graxa lubrificante a base de cálcio, é utilizada em áreas onde as 
temperaturas não influenciam a quebra da sua estrutura molecular, nas indústrias de 
automóveis e agrícolas, principalmente junto à indústria do aço que utiliza equipamentos 
rotativos. 
4.5.2.Teste de resistência da graxa à água e teste prático de lubrificação 
A graxa mostrou-se resistente à acção de água (a temperatura ambiente, considerada zero 
alteração) e muito eficaz na lubrificação. O material lubrificado não sofreu nenhuma alteração 
na sua estrutura, como, por exemplo, traços de corrosão e mudança de cor. 
A alteração na graxa é avaliada visualmente e registrada como um valor entre zero (sem 
alteração) e 3 (grande alteração) juntamente com a temperatura de teste (SKF, 2018). 
40 
 
Conforme Lima (2009), o sabão que compõe a graxa, confere ou não a resistência à acção da 
água. No entanto, a base da graxa elaborada é sabão de cálcio, um sal insolúvel em água. 
Conforme Ottonelli (2009), um lubrificante de qualidade não pode causar efeitos destrutivos 
no material aplicado, para que uma graxa apresente bom desempenho, ela deve proteger 
contra a ferrugem e a corrosão; evitar que a poeira, água e outros contaminantes aderem nas 
partes lubrificadas. Portanto, os testes de lubrificação e resistência à acção de água foram 
realizados no sentido de avaliar as qualidades descritas. 
Em suma, a graxa produzida é quimicamente uma mistura de sabão de cálcio, látex e óleo de 
rícino. Não é solúvel em água, sedo adequado para aplicação em locais húmidos ou em 
ambientes aquáticos. 
41 
 
CAPITULO V 
5.0.CONCLUSÃO 
Casca de ovo de galinha é fonte natural de carbonato de cálcio, que quando reagido com 
ácidos diluídos fornece eficazmente iões cálcio na forma de sais. Iões cálcio quando reagidos 
com hidróxido de sódio, formam hidróxido de cálcio (cal apagada), uma reacção de dupla 
troca. 
A graxa lubrificante a base de cálcio, é formada por meio da reacção entre hidróxido de cálcio 
e triglicerídeo (saponificação) que ocorre no intervalo de 150-200ºC e aquecida com o óleo 
diluente por cerca de 2h. Pode ainda ser produzida por meio da reacção de iões cálcio com 
sabão de sódio e óleo de rícino (óleo vegetal). 
As duas técnicas de produção da graxa lubrificante a base de cálcio, são eficientes, embora a 
técnica de saponificação por hidróxido de cálcio (rota A) exige mais tempo em relação a rota 
B que ocorre por meio da troca iónica entre sabão de sódio e iões cálcio. 
A graxa lubrificante a base de cálcio é eficaz na lubrificação das correntes de rotação nas 
bicicletas, cadeiras de roda e outros materiais como alicates. É insolúvel em água, possui 
ponto de gota em torno de 65 – 105ºC, pode ser aplicada em materiais em que a temperatura 
não ultrapasse 45ºC. 
5.1.Sugestão 
Aos empreendedores, a optar na produção da graxa lubrificante a base de cálcio, a partir de 
matéria-prima renovável (casca de ovo de galinha, óleo vegetal) no lugar de matéria-prima 
não renovável (produtos de petróleo bruto, minérios de calcita, entre outros). 
5.2.Recomendação 
Aos pesquisadores que na dissolução de carbonato de cálcio, o recipiente deve permanecer 
aberto até a reacção cessar. 
5.3.Limitações 
 Verificou-se a falta de purificação do produto final, a pesar que não limita sua qualidade. 
 Falta de aparelho para medir a consistência e determinar o tempo útil da graxa constituiu 
uma limitação para poder tirar a rotulagem completa (dados exigidos para aceitação no 
mercado). 
42 
 
 6.REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS 
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São Paulo. 
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L.) em pó de ratas (Rattus norvegicus Wistar) saudáveis e com osteoporose induzida. 
Nova Iorque. 
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