352338 Tensoativos

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INSTITUTO FEDERAL DE EDUCAÇÃO, CIÊNCIA E TECNOLOGIA
SUL-RIO-GRANDENSE - CAMPUS PELOTAS 
CURSO TÉCNICO EM QUÍMICA
Prof. Auri Rocha Duval
TENSOATIVOS
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TENSOATIVOS - Conceito
►Tensoativos, Surfactantes ou Agentes de 
 
 Superfície.
►Substâncias que possuem na sua estrutura 
 molecular grupos polares (hidrofílicos) e apolares 
 (lipofílicos).
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►Têm capacidade de reduzir de forma apreciável a tensão superficial da água ou a tensão interfacial de dois líquidos não miscíveis.
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►Para que dois líquidos sejam miscíveis entre si, é necessário que ambos se situem dentro da mesma faixa de polaridade.
►Quando não são miscíveis, forma-se entre os mesmos uma interface.
►O trabalho necessário para aumentar esta interface é denominado tensão interfacial.
►A tensão interfacial é, portanto, a força que impede a miscibilidade de dois líquidos.
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►Mesmo em concentrações baixas, os tensoativos atuam de forma pronunciada sobre a tensão superficial, pelo fato de terem elevada afinidade com as interfaces.
►A parte polar é absorvida na interface hidrofílica e a parte apolar, na parte lipofílica.
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►Eles reduzem a tensão superficial da
 água, permitindo que a sujeira possa ser 
 removida facilmente através da formação 
 de miscelas.
O processo de remoção das sujidades envolve o deslocamento das partículas de sujeira de natureza lipofílica para o interior das micelas.
Gera a estabilização do complexo, mantendo-as em suspensão
Evitando que a sujeira volte a se depositar sobre a superfície que está sendo limpa.
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SABÃO
►Os sabões são feitos pela saponificação de gorduras e óleos.
►Qualquer reação de um éster com uma base para produzir um álcool e o sal de ácido é chamada uma reação de saponificação.
►Os primeiros tensoativos obtidos pelo homem foram os sabões alcalinos, através da saponificação de óleos e gorduras animais e vegetais.
Éster de ácido graxo + Base Forte → Álcool + Sabão (sal de ácido graxo)
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◊ Os primeiros registros de um material semelhante ao sabão atual foram
 encontrados em uma placa de argila de aproximadamente 2800 a.C., na região da 
antiga Babilônia, que hoje corresponde à região do Iraque.
◊ Os primeiros sabões eram misturas de gorduras de animais (sebo), com as cinzas 
de madeiras, que possuem substâncias alcalinas. Se não houvesse cinzas, 
evaporavam-se as águas de rios que costumavam ser alcalinas, como as águas do rio
 Nilo, no Egito. 
◊ A produção do sabão foi se desenvolvendo cada vez 
mais e ele passou a ser considerado um artigo de luxo 
nos séculos XV e XVI. Ele era produzido principalmente 
na França e na Itália. 
 
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◊ Um grande passo na fabricação comercial de sabão em larga escala ocorreu em 1791,
 quando o químico francês Nicolas Leblanc (1742-1806) descobriu como fabricar o
 carbonato de sódio, denominado barrilha, reagindo o cloreto de sódio presente no sal
 comum de cozinha, com a gordura. Isso foi um avanço porque a barrilha era bem mais
 barata e o sal existe em grande quantidade.
◊ Em meados de 1878, Harley Procter e James Gamble, dos Estados Unidos, 
conseguiram produzir o sabonete, cuja diferença de produção está na utilização de
ácidos graxos mais puros. Hoje também se adicionam essências, corantes e
 
substâncias branqueadoras, como o dióxido de titânio. 
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►Um subproduto da manufatura de sabões é a glicerina, da qual pode-se obter a nitroglicerina, um poderoso explosivo.
►Durante a I e II Guerras Mundiais, as donas de casa guardavam o excesso de óleo e gorduras de cozinha e o devolviam para a recuperação da glicerina.
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TENSOATIVOS - Classificação
◊CARACTERÍSTICAS DE APLICAÇÃO
-Emulsionantes
-Detergentes
-Umectantes
-Dispersante
-Solubilizantes
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Umectantes
►Promove ou facilita o espalhamento rápido de um líquido sobre uma superfície.
►Quanto maior o tempo de contato necessário para que um líquido umedeça um sólido, menor será seu poder umectante.
►Quanto maior o poder de umectância de um tensoativo, mais rápida será sua ação.
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Detergentes
►“Substância ou preparação que favorece ou promove o processo de remoção de sujidade de uma superfície.”
►Moléculas anfipáticas → parte POLAR e parte APOLAR.
ESPUMA:
►A espuma não é sinônimo de detergência, pois alguns detergentes eficientes não fazem muita espuma.
►A espuma produzida mantém a sujeira em suspensão e evita que ela retorne à superfície.
►A espuma resulta da dispersão do gás no líquido, sendo quase sempre muito instáveis.
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Detergentes
►Prejudicam o meio ambiente por alteração do pH e pela formação de espuma que impede a entrada de O2.
►Detergentes BIODEGRADÁVEIS: passíveis de degradação pelo microorganismos presentes na água. Isso foi possível ao reduzir a quantidade de fosfato na formulação. Ex. detergentes em gel.
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Emulsionantes
►É a propriedade dos tensoativos como agentes estabilizadores de emulsões.
►Aumentam a estabilidade cinética das emulsões, tornando-as estáveis.
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Dispersão – é a manutenção do movimento das partículas
 umectadas no interior do líquido, que resulta em uma suspensão 
 permanente. 
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►Na prática, um determinado tensoativo pode ser usado tanto como 
emulsionante, como detergente, como umectante, isto dependerá das 
características dos demais componentes do sistema e do fim a que se destina.
►Para estas aplicações usamos tensoativos diferentes e em dosagens 
diferentes, estando a propriedade de detergência intimamente relacionada com
 outros fatores, como a umectância, redução da tensão superficial, poder de
 espuma.
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TOXICOLOGIA
►Quanto à irritabilidade da pele, a maioria dos tensoativos não são
 potencialmente irritantes.
►A irritabilidade aos olhos é o parâmetro de avaliação mais importante.
►De maneira geral, os tensoativos não iônicos e anfóteros são os menos 
irritantes, seguidos pelos aniônicos e os catiônicos, que são os mais 
irritantes.
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TENSOATIVOS – Classificação
◊ QUÍMICA
►Aniônicos
►Catiônicos
►Anfóteros
►Não-Iônicos
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TENSOATIVOS - Classificação
►Tensoativos iônicos: apresentam dissociação iônica.
►Tensoativos não-iônicos: não apresentam dissociação.
Tensoativos Iônicos
◊ O caráter é determinado pela natureza do radical hidrofílico, podendo ser:
►Aniônico: o radical hidrofílico é um ânion.
►Catiônico: o radical hidrofílico é um cátion.
►Anfótero: comporta-se como catiônico ou aniônico em função do pH do meio.
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Tensoativos Iônicos (aniônicos)
►Normalmente é superior aos demais no que se refere ao poder de espuma, detergência, umectância, etc., sendo a classe de maior interesse prático e econômico.
►Os principais tensoativos aniônicos são:
 -SABÕES
 -SULFATOS
 -SULFONATOS
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Tensoativos Iônicos (aniônicos)
SABÕES
►São pouco usados em cosmetologia, por terem baixo poder de espuma, pouca solubilidade e formarem sais insolúveis com os íons da água, que se depositam sobre a fibra capilar.
►Seu uso em sabonetes é justificado pelo baixo custo.
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SULFATOS
►São os alquil sulfatos e os alquil éter sulfatos.
►Ex.:
CH3(CH2)10CH2OSO3Na (Lauril sulfato de sódio)
CH3(CH2)10CH2(OCH2CH2)nOSO3Na (Lauril éter sulfato de sódio)(Laureth)
Tensoativos Iônicos (aniônicos)
SULFONATOS
►É o componente principal do detergente doméstico e industrial.
►Raramente são utilizados em cosméticos devido à irritabilidade aos olhos e mucosas.
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Tensoativos Iônicos (catiônicos)
►Possuem menor aplicabilidade em cosmética devido as seguintes características:
-Imcompatibilidade com tensoativos aniônicos → formação de produtos insolúveis.
-Alta irritabilidadeà pele e olhos.
-Baixo poder detergente.
-Alto custo.
►Capacidade de eliminar a carga eletrostática absorvida pelo cabelo, sendo utilizados em algumas preparações como em cremes condicionadores.
►São geralmente Cloretos de trimetilamônio quaternário.
 
 Ex.: cloreto de cetiltrimetilamônio.
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Tensoativos Iônicos (anfóteros)
►Podem apresentar caráter aniônico ou catiônico em função do pH do meio.
►São os de maior interesse em formulações de xampus, os derivados de betaínas.
►São detergentes suaves com bom poder de espuma e baixa irritabilidade ocular
► Ex. Cocoamidopropil betaína
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TENSOATIVOS NÃO-IÔNICOS
►Como indicado pelo nome pertencem a este grupo os tensoativos que não se ionizam quando dissolvidos em água.
►A alcolamina mais utilizada no Brasil é a Dietanolamina de Ácidos Graxo de Coco, que é usada em função:
-poder espessante,
-estabilizador de espumas
sobre-engordurante.
 Ex. Coperlan
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TENSOATIVOS NÃO-IÔNICOS
►Poder espessante: a adição de alcolaminas aos tensoativos aniônicos aumenta consideravelmente a viscosidade.
►Estabilização de espuma: inúmeras substâncias utilizadas em xampus diminuem o poder de espuma dos tensoativos aniônicos (óleos, gorduras, ésteres, álcoois, lanolina).
►As alcolaminas auxiliam a solubilização destes produtos e, por isso, aumentam o poder de espuma, estabilizando-a.
►Efeito sobre engordurante: as alcolaminas, devido a sua estrutura graxa e ao seu baixo poder de detergência, reduzem o efeito de ressecamento produzido pelos tensoativos aniônicos.
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SABÃO x DETERGENTE
◊ O sabão tem, sobre os detergentes, as seguintes vantagens:
►Mais barato
►Atóxico
►Fabricado a partir de matérias-primas renováveis (óleos e gorduras)
►Biodegradável, ou seja, consumido e destruído pelos microorganismos existentes na água que, desse modo, não fica poluída.
◊ Os detergentes são produtos sintéticos, resultantes da indústria petroquímica. 
►Eles começaram a ser usados intensamente a partir da Segunda Guerra Mundial, quando houve escassez de óleos e gorduras para a fabricação de sabão comum.
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◊ A produção dos detergentes, se iniciou em 1890, quando o químico alemão 
A. Krafft descobriu que pequenas cadeias de moléculas ligadas ao álcool funcionavam
 como sabão.
◊ Durante a Primeira Guerra Mundial houve falta de gordura para se produzir sabões
 na Alemanha, porque houve um bloqueio dos países aliados. Assim, em 1916, dois
 químicos alemães, H. Gunther e M. Hetzer, conseguiram desenvolver o primeiro 
detergente sintético de uso comercial, chamado de Nekal.
◊ O nome detergente vem do latim detergere, que significa “limpar”.
◊ Desde 1950 o detergente passou a ser fabricado tendo o petróleo como sua 
matéria-prima.