Relatorio Sabão

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UNIVERSIDADE FEDERAL DE SÃO CARLOS - UFSCAR
CAMPUS SOROCABA
Processos Químicos Industriais
 Relatório Saponificação
Aline Alvim de Almeida - 630446
Gabriela Rossini Pinto - 630888
Laura Morato Portilho - 630802
Luiz Gustavo Loureiro - 630853
Ygor Robak da Silva - 630861 
SOROCABA
2016
	
1. INTRODUÇÃO
Atualmente, o sabão é considerado utensílio básico nas práticas de higiene de um grande número de pessoas. É muito difícil saber quando este foi produzido pela primeira vez, muitos apontam que isto tenha acontecido nas origens das civilizações. A razão de ser muito difícil de estimar quando a saponificação foi empregada primeiro e de se considerar que esta foi realizada no início dos tempos civilizatórios da humanidade é que a produção do sabão provém de uma reação relativamente simples de poucos ingredientes: Apenas uma substância alcalina misturada com um tipo de óleo ou gordura é capaz de produzir o sabão, mesmo que não com um rendimento desejável.
Figura 1: Esquema básico Reação de Saponificação.
Acessado em: http://alunosonline.uol.com.br/quimica/reacao-saponificacao.html
Para se discutir a aplicabilidade do sabão basta observar sua formulação química na reação de sua formação (figura acima). O sabão apresenta em sua estrutura molecular radicais carbônicos, representados por R, que apresentam característica apolar. A outra parte da estrutura, -CO2-Na+, denominada como “cabeça polar”, apresenta características polares. Sendo assim, quando agitado em água, forma-se uma dispersão de agregados de moléculas, as micelas. As micelas possuem em sua superfície externa característica apolar, proveniente das cadeias, permitindo o sabão se dissolver na água e também possuem em sua superfície interna característica polar, proveniente da “cabeça” polar, permitindo o sabão se associar a gorduras, óleos e compostos de relativa apolaridade. Assim, o sabão de formação relativamente simples consegue ter grande praticidade no auxílio da separação de óleos e gordura em objetos através do meio aquoso.
Apesar da grande praticidade e de possuir reação relativamente simples, como dito anteriormente, nem sempre é possível obter um rendimento aceitável do sabão na reação se certos parâmetros não forem controlados. Segundo Helmenstine (2015), existem diversos fatores que contribuem para um a taxa de rendimento de uma reação química, como: concentração dos reagentes, temperatura, presença suficientes de catalisadores, perdas na separação e purificação do produto desejado na reação de mistura, etc. Caso estes parâmetros não estejam próximos dos ideais será difícil a reação ter um rendimento mínimo aceitável, como será discutido ao decorrer do relatório referente ao experimento realizado. 
A prova de que estes parâmetros de uma reação têm um grande impacto no processo produtivo do sabão, segundo Blevins (2013), é de que até antes do século 18, o sabão mesmo já conhecido por grande parte da humanidade não estava disseminado no mundo. Pouquíssimas pessoas tinham acesso a ele por ser muito caro, além de não possuir um aroma agradável. Graças a Revolução Industrial, surgiram novos métodos de produção do sabão, utilizando equipamentos e parâmetros que garantiram um rendimento melhor do sabão e consequentemente democratizaram o produto com a produção em massa e o baixo custo ao consumidor, além disso foram utilizadas fragrâncias que melhoraram muito o aspecto do aroma do sabão. É devido a isso que o conhecimento pleno da reação de saponificação é tão importante.
2. OBJETIVO
O objetivo do experimento efetuado no laboratório foi o de realizar a reação de saponificação utilizando as quantidades e substâncias referidas no roteiro da aula prática, ditas também pela professora e pela técnica do laboratório e avaliar todo o andamento da reação através de medições de temperatura, medições de pH, avaliação qualitativa das soluções obtidas e até uma conclusão da solução final obtida.
3. MATERIAIS UTILIZADOS
40 ml de óleo de soja;
Solução de hidróxido (concentração 30%);
Cloreto de sódio;
Água;
20 ml de etanol;
Ácido acético glacial;
Erlenmeyer;
Béqueres (250 mL, 600 mL e 1L);
Espátula de plástico;
Bastão de vidro;
Suporte universal;
Funil de separação;
Chapa de aquecimento elétrica;
Um filtro de Buchner;
Papel filtro;
Fita indicadora de pH;
Luvas térmicas;
Termômetro.
4. PROCEDIMENTO EXPERIMENTAL
Em um béquer de 1L (durante o procedimento trocamos a mistura para um béquer de 250 ml, para diminuir a superfície de contato, proporcionando um aquecimento mais rápido, com a manta aquecedora elétrica) adiciona-se 40 ml de óleo de soja, 40 ml de solução alcalina e 20 ml de etanol. A mistura é levada ao equipamento de aquecimento e mensurada a temperatura periodicamente. Além disso, deve-se agitar constantemente a mistura com uma espátula de plástico. Após a mistura atingir 20 minutos em aquecimento (em nosso caso 60 minutos de aquecimento, devido a problemas com a manta aquecedora elétrica) deve-se retirar a mistura da manta e reservá-la.
A seguir deve-se pesar aproximadamente 50 g de cloreto de sódio no béquer maior e adicionar 200 ml de água quente e misturá-los ate obter uma mistura homogênea.
Na mistura reservada, retirada da manta de aquecimento elétrica, deve ser adicionada a mistura heterogênea de água e cloreto de sódio, a qual deve ser agitada com a ajuda da espátula e transferida para um funil de separação. Após a separação de fases no funil, deve-se lavar a massa presente no funil de separação com água, mas sem agitar para que não emulsione e forme espuma (não demos continuidade ao procedimento a partir dessa etapa, pois obtivemos um resultado insatisfatório que será descrito no decorrer deste relatório). A massa presente então deve ser transferida para um filtro de Buchner e após a filtração deve-se mensurar o pH da massa que restou no filtro e por fim transferida a massa para o béquer, adicionando posteriormente cerca de 2 ml de ácido acético e mensurado novamente o pH da massa, e se necessário podem ser adicionado mais 1 ml de ácido acético para corrigir o pH.
Logo após, a massa deve ser transferida para um recipiente de moldagem, no caso presente, um pequeno copo de Poliestireno. Ainda, a massa deve ser comprimida com auxilio de outro pequeno copo, e deve ser deixada em descanso para a secagem a temperatura ambiente em aproximadamente 48 horas.
5. RESULTADOS E DISCUSSÕES
No experimento pode-se observar a reação de saponificação. O óleo reage com a solução de NaOH a quente, formando sais de sódio. A reação ocorre da seguinte maneira: a hidroxila (-OH) funciona como nucleófilo atacando carbono ligado aos oxigênios, uma das ligações carbono-oxigênio é rompida e o par eletrônico passa para o oxigênio. Em seguida, a ligação dupla se refaz e uma ligação carbono-oxigênio ligado a um radical é rompida formando o álcool glicerol e um sal de ácido graxo, ou sabão. Produto esse resultante da reação dos ácidos graxos presentes no óleo com a solução de NaOH, apresentando assim uma coloração amarelo escuro.
	É de grande importância a parte do aquecimento do óleo com NaOH para que possa ser adicionado à solução de cloreto de sódio. O aquecimento do óleo com a base resulta na reação de hidrólise, denominada saponificação (BARBOSA; 2011).
O método de preparação do sabão é um processo simples que apresenta a reação explicada por mecanismos de reações que mostram mais detalhadamente a formação do sabão e do subproduto, glicerina. Mesmo sendo um processo simples, não obtivemos o resultado desejado na prática (formação do sabão e do subproduto, glicerina), pois não atingimos a temperatura ideal para a reação (150ºC) devido a ineficiência da manta aquecedora elétrica utilizada. Entre 30 e 40 minutos de aquecimento a solução começou a ficar viscosa, porém logo desandou o processo por inconstâncias já mencionadas. Iniciamos o aquecimento em um béquer de 1L, o que fez com que a temperatura se estabilizasse a cerca de 70ºC, oscilando. Para aceleraro processo mudamos a mistura para um béquer menor (250mL) o que fez com que a mistura chegasse aos 150ºC, ou mais, pois o limite do termômetro era 150º. A mistura ficou exposta por muito tempo a temperatura (como pode ser observado na tabela), em vez de obtermos uma solução com coloração amarelo escuro, que seria ideal, obtivemos uma solução amarronzada, devido a isso concluímos que a mistura de certa forma queimou, assim não foi possível fazer a separação das fases no funil de separação, como na teoria.
Tabela 1: Temperatura de acordo com o tempo da mistura na manta aquecedora elétrica
	Tempo
	 Temperatura
	5 min
	38ºC
	10 min
	60ºC
	15 min
	64ºC
	20 min
	71ºC
	25 min
	68ºC
	30 min
	75ºC
	35 min
	74ºC
	40 min
	82ºC
	45 min
	97ºC
	50 min
	118ºC
	55 min
	150ºC
	60 min
	150ºC
Na tentativa de obter algum resultado adicionamos na mistura a solução cloreto de sódio (água quente + cloreto de sódio), em seguida transferimos essa mistura para o funil de separação, onde o objetivo era obter duas fases, onde a primeira fase ficaria o sabão por ser menos denso e na segunda fase a glicerina que se dissolveria na solução de cloreto de sódio, mas não obtivemos essa separação visível, ao olhar não houve nenhum resquício de glicerina na solução de cloreto de sódio, devido a queima. Ainda assim fizemos a lavagem da mistura com água e nesse processo tivemos um resultado ruim, pois agitamos acidentalmente a mistura com a água, sendo a mistura o resultado de um processo de saponificação ao agitarmos houve a formação de espuma de coloração marrom, impossibilitando a finalização do procedimento devido a demora para essa espuma abaixar e a mistura se separar novamente. Como o tempo da aula prática não era o suficiente para o procedimento ser refeito (corrigindo os erros), não obtivemos o resultado esperado, a obtenção do sabão.
6. CONCLUSÃO
O experimento realizado em laboratório não alcançou o resultado esperado devido ao grande tempo da mistura na manta elétrica, ocorrendo a demora para atingir uma alta temperatura e suceder mudança na mistura, pois a manta não tinha alta eficiência, assim com o maior tempo da mistura em contato com a temperatura, a mesma queimou, obtendo assim o resultado não satisfatório como descrito no relatório. Entretanto, de uma maneira geral, mesmo com o resultado não satisfatório, o experimento nos levou ao conhecimento sobre as propriedades químicas do sabão, as suas aplicações , os métodos de fabricação do sabão, a quantidade dos reagentes e soluções, e conhecer mais sobre o uso de óleos de descarte como matéria-prima, sendo de um potencial interessante sob os pontos de vista ambiental, a fim de evitar problemas que podem ser acarretados por ele caso seja despejado sem prévio tratamento na natureza.
7. REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS	
BLEVINS, M. The History of Soap. Ci. Inf.,marc/abri. 2013. Disponível em: < http://www.todayifoundout.com/index.php/2013/03/the-history-of-soap/>. Acesso em: out. 2016.
CERQUEIRA, M; et al. Reação de Composto Orgânico: Produção de Sabão. Salvador. 2012. Disponível em: <http://pt.slideshare.net/tamiiSacramento/relatorio-tamara-producao-de-sabao>. Acesso em: 21 de out.. 2016.
HELMENSTINE, A. M. Factors that Affect the Chemical Reaction Rate. Ci. Inf., maio/ago. 2015. Disponível em: <http://chemistry.about.com/od/stoichiometry/a/reactionrate.htm>. Acesso em: out. 2016.	
SANTANNA, A; et al. Aula Prática: Produção de Sabão. Vila Velha. 2015. Disponível em: <https://www.passeidireto.com/arquivo/6274720/relatorio---producao-de-sabao/5>. Acesso em: 21 de out. 2016. 
SANTANA, C. S; et al. Saponificação de Gorduras. 2010. Disponível em: <http://docslide.com.br/documents/relatorio-quimica-organica-5-saponificacao.html>. Acesso em 21 de out. 2016.