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SABÕES E DETERGENTES Professora: Maria Carolina Sérgi Gomes UNIVERSIDADE TECNOLÓGICA FEDERAL DO PARANÁ CAMPUS APUCARANA � São produtos sintéticos produzidos a partir de derivados do petróleo. � Começaram a ser produzidos comercialmente a partir da 2ª Guerra Mundial devido à escassez de óleos e gorduras necessárias para a fabricação dos sabões. � Nos Estados Unidos, já na década de 50, o consumo de detergente superava o de sabões. Detergentes Etapas da produção industrial: � Obtenção do agente tensoativo. � Mistura do tensoativo com uma série de aditivos. Sulfonação de alcanos de cadeia alonga Os alcanos, também chamados parafinas, são hidrocarbonetos saturados, de fórmula geral CnH2n+2, encontrados em grande quantidade no petróleo. Adição de SO3 a uma molécula orgânica Reações de alcenos e álcoois graxos Síntese de Fridel-Crafts Obtenção do agente tensoativo � A maioria dos agentes tensoativos tem grupos HIDRÓFILOS numa extremidade da molécula e grupos HIDROFÓBICOS na outra extremidade. EXTREMIDADE APOLAR CAPAZ DE INTERAGIR COM SUJEIRA (HIDROFÓBICO) EXTREMIDADE POLAR CAPAZ DE INTERAGIR COM A ÁGUA (HIDRÓFILO) LAURATO DE SÓDIO (SABÃO) Mecanismos de ação de sabões e detergentes Tensoativos e suas classificações � Aniônicos � Catiônicos � Não iônicos � Anfóteros Tensoativo - substância capaz de reduzir a tensão superficial de um líquido. � Interações intermoleculares entre as moléculas do líquido e as do tensoativo. � Sabões e detergentes. � Tensão superficial: propriedade dos líquidos relacionada com as forças de atração e repulsão. � Quanto maiores as forças de atração existentes entre as moléculas do líquido, maior será a tensão superficial. � Moléculas atraídas uma pela outra – maior viscosidade – menor tendência de esparramar-se. Classificação Tensoativos Aniônicos Tensoativos Catiônicos � Possuem como grupo hidrófilo (que tem afinidade por água) um radical com carga negativa � Possuem radical com carga positiva. � Poder detergente fraco � Propriedades germicidas – muito utilizados como desinfetantes. � Tensoativos catiônicos não são compatíveis com aniônicos. � Na composição do mesmo detergente – interagem – anulam a parte hidrófila – perdem a função de limpeza. � Ex. Óxidos de amina; cloreto de dialquildimetilamônio Tensoativos Não Iônicos Tensoativos Anfóteros � Não apresentam radicais com cargas elétricas. � Interagem com as moléculas de água por pontes de hidrogênio. � Mais utilizados em produtos cosméticos pelo alto custo de produção � Possuem , na mesma molécula, grupos hidrófilos positivo e negativo. � Crescente aplicação em xampus e cremes – compatibilidade com a pele. � Após obtenção do principal componente (tensoativo). � Mistura e ajuste da composição do detergente desejado (operações unitárias). � Mistura complexa. Formulação de Detergentes Toxicidade dos Tensoativos � Sabões e detergentes: grau de toxicidade baixo. � Porém, dependendo do grau de intoxicação e do tipo de produto, pode se tornar grave. Sabões � Se excessivamente alcalinos – irritam a pele. � Uso contínuo – podem causar dermatites. � Contato do sabão com a mucosa ocular – lesões relativamente graves. � Ingestão pode causar distúrbios como vômitos, cólicas abdominais e diarreia. Tensoativos aniônicos como o lauril benzeno sulfonato linear � Mais tóxicos do que os sabões. Tensoativos catiônicos � Alguns possuem elevado grau de toxicidade. � Podem causar distúrbios digestivos, confusão mental, fraqueza muscular, dificuldade respiratória, podendo levar à morte por asfixia. Diferenças entre sabões e detergentes Em águas duras e ácidas Detergentes não perdem sua ação tensoativa. Não perdem poder de limpeza Aditivos em sabões e detergentes � Aumentar a eficácia. � Reduzir custos. � Fosfatos – aditivos presentes em maior percentual. � Aumentam a eficácia – diminuem custo – atóxicos. � Porém, causam grandes problemas ao meio ambiente. � Quantidade excessiva de nutrientes nos corpos d´águas. Biodegradabilidade - Sabão � Biodegradável – degradado por microrganismos. � Dependendo do meio – pode ser degradado em 24 h. � Biodegradação – relacionada à estrutura molecular. Cadeias lineares: facilitam a degradação pelos microrganismos. Cadeias ramificadas: dificultam a degradação. Excesso de matéria orgânica – eutrofização das águas. � Aumento dos nutrientes. � Proliferação de algas – morrem – geram biomassa. � Diminuição do OD. � Bactérias anaeróbias degradam MO – mau cheiro. � Sedimentação da matéria orgânica. � Diminuição da profundidade do rio (acúmulo de biomassa no fundo). Formação de espumas � Encobrem a superfície �Diminuem as trocas gasosas � Impedem a penetração dos raios solares �Prejudicam a fotossíntese. Não significa que não causa danos ao meio ambiente. Grande potencial poluidor. Biodegradabilidade - Detergentes � Primeiros detergentes produzidos – altamente poluidores. � Produzidos a partir do propeno (derivado de petróleo). � Produção de tensoativos com cadeias ramificadas – difícil degradação pelas bactérias. � Ex.: dodecil-benzeno sulfonato de sódio � Existência de metilas (-CH3) que partem da cadeia principal dificulta a degradação. � 1965 – Compostos ramificados foram proibidos nos EUA e na Europa. � No Brasil, somente em 1976 a legislação foi estabelecida – prazo para substituição dos compostos. � Final da década de 80 – 80% dos detergentes ainda eram não biodegradáveis. � Atualmente – Quase todos os detergentes são derivados de alquil-benzenos ou alquil-éteres lineares – biodegradáveis. Ramificada Difícil degradação Não-ramificada Biodegradável Não SHREVE, 1977 FABRICAÇÃO DO DETERGENTE GRANULADO