relatorio 2 Sabão

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FACULDADE DE SÃO BERNARDO DO CAMPO - FASB
LABORATÓRIO DE ENGENHARIA QUÍMICA -I
Relatório No2: PREPARO DO sabão
Curso: Engenharia Química
Prof. Dra. Danidtza Suárez 
	
Data da realização da experiência: 18/04/2015
	
Data da entrega do relatório: 25/04/2015
Grupo: No12
	Nome do aluno
	RA
	Kerolly Medeiros de Oliveira
	28471
	Ludovico Paschoalin Filho
	32599
	Talita Cristina Castellani Alves
	32124
	Thayson Melo do Nascimento
	32363
Objetivos
Produzir sabão simples a partir da reação de uma solução aquosa ou alcoólica e substância graxa (triglicerídeo).
Introdução teórica
Os sabões são produzidos a partir de óleos e gorduras através de reações de saponificação, que é basicamente a interação (reação química) que ocorre entre um ácido graxo existentes em óleos e gorduras (de origem vegetal ou animal) com uma base forte em aquecimento. Normalmente, a base é o hidróxido de sódio que é conhecida como soda cáustica (NaOH)ou carbonato de sódio. (Fogaça)
O sabão surgiu de forma gradual, ao longo da história da humanidade, e sua produção é uma das atividades mais antigas realizadas pelo ser humano. 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. Assim, os primeiros sabões eram misturas de gorduras de animais (sebo), como o material graxo, com as cinzas de madeiras, que possuem substâncias alcalinas. (Fogaça)
Figura 1: Produção básica do sabão e glicerina
Fonte: brasilescola.com
O sabão, na verdade, nunca foi “descoberto”, mas surgiu gradualmente de misturas brutas de materiais alcalinos e matérias graxas. Plínio, o Velho, descreve a fabricação do sabão duro e do sabão mole, no século I, mas somente a partir do século XIII que o sabão passou a ser produzido em quantidades suficientes para ser considerada uma indústria. Até os princípios do século XIX, pensava-se que o sabão fosse uma mistura mecânica de gordura e álcali; um químico francês, Chevreul, mostrou que a formação do sabão era na realidade uma reação química (SHREVE & BRINK, 1997).
Nesta época, Domeier completou estas pesquisas, recuperando a glicerina das misturas de saponificação. Até a descoberta importante do químico francês Nicolas Leblanc (1742-1806), que foi um grande passo na fabricação comercial de sabão em larga escala, que ocorreu em 1791, ele 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. (Fogaça)
Procedimento experimental
Materiais e Reagentes
Materiais
Água;
Bagueta;
Balança eletrônica tipo semi-analítica;
Béquer - 400 ml;
Béquer - 600 ml;
Bico de Bunsen;
Cuba de vidro;
Frascos plásticos com tampa (molde);
Gelo;
Proveta graduada – 100 ml;
Termômetro de vidro;
Tripé.
Reagentes
Lixívia de soda – Hidróxido de sódio, solução 30ºBe;
Álcool etílico absoluto, 99,8% (etanol) P.A. - (Neon);
Sebo refinado;
Óleo de amêndoa;
Óleo de mamona (de rícino) – (MVX Química);
Corante artificial, amarelo gema – (Coralim);
Essência artificial, maracujá – (Arcolor)
3.2 Procedimentos
Dentro da capela, transferiu-se para um béquer de 400 ml (béquer I), 75 ml de lixívia de soda (solução de hidróxido de sódio 30º Be) e 62 ml de álcool etílico absoluto 99,8%.
	
	
	
	Foto 1 – álcool etílico
	Foto 2 – lixívia de soda
	Foto 3 – béquer I com soluções misturadas
Com o auxílio de um bico de bunsen, aqueceu-se a solução do béquer I, agitando-a com o auxílio de uma bagueta até atingir uma temperatura próximo de 50º C, com completa reação entre os componentes e uma solução homogênea.
Nesta situação, retirou-se o béquer I do bico de bunsen.
	
	Foto 4 – aquecimento da solução do béquer I
Em um béquer de 600 ml (béquer II), transferiu-se 70,23 g. de sebo refinado, 35,04 g. de óleo de amêndoa e 25 g. de óleo de mamona (rícino).
	
	
	
	
	Foto 5 – sebo refinado
	Foto 6 – óleo de amêndoa
	Foto 7 – óleo de mamona ( rícino)
	Foto 8 – béquer II com componentes
Com o auxílio de um bico de bunsen, aqueceu-se os componentes do béquer II, agitando-os vigorosamente com o auxílio de uma bagueta até atingir uma temperatura próximo de 75º C, com completa reação entre os componentes e uma solução homogênea.
Nesta situação, retirou-se o béquer II do bico de bunsen.
	
	
	
	Foto 9 – aquecimento béquer II
	Foto 10 – mistura em fase de homogeneização
	Foto 11 – solução homogeneizada
Juntou-se a solução do béquer I no béquer II, promovendo-se a homogeneização das soluções através de agitação vigorosa com auxílio de uma bagueta.
Acrescentou-se algumas gotas de aromatizante de maracujá e alguma gotas de corante. A solução ficou de cor amarelo escuro e com suave odor de maracujá.
	
	
	
	
	Foto 12 – mistura da solução do béquer I no béquer II
	Foto 13 – soluções misturadas
	Foto 14 – corante e aromatizante
	Foto 15 – dosagem de corante e aromatizante
Estando a solução bem homogênea, transferiu-se a mesma ainda quente e líquida em 4 frascos plásticos.
Tampou-se os frascos e colocou-se em uma cuba com água e gelo para resfriamento da solução.
Ao resfriar-se os frascos foram retirados da cuba com gelo.
Com o resfriamento a solução estava solidificada. Retirou-se a matéria sólida dos frascos.
A preparação das pedras de sabão estava terminada.
	
	
	
	Foto 16 – enchimento dos moldes
	Foto 17 – resfriamento da solução
	Foto 18 – sabão pronto
DADOS OBTIDOS
TABELA 1: Dados obtidos em laboratório
	REAGENTES
	SEBO REFINADO
	70,23 g
	ÓLEO DE AMÊNDOAS
	35,04 g
	ÓLEO DE RICINO
	25 g
	ÁLCOOL 90º GL
	62 mL
	LIXÍVIA DE SODA
	75 mL
OBS: Reagentes álcool e a lixivia foram transferidos para um béquer de 400 ml na capela com auxílio de uma proveta graduada de 100ml. Reagentes sebo refinado, óleo de amêndoas e óleo de rícino, foram pesados em um béquer de 600ml com auxilio de uma balança semi-analítica.
COMENTÁRIOS SOBRE AS DIFICULDADES EXPERIMENTAIS
Neste experimento não foram encontradas dificuldades, mas foi necessária atenção ao aquecer as misturas com o bico de Bunsen, pois as mesmas não poderiam ultrapassar a temperatura de 50ºC (mistura béquer I) e 75ºC (mistura béquer II). Foi necessário cuidado ao manipular as vidrarias após aquecimento.
CONCLUSÃO
O sabão é um produto obtido através da reação de saponificação, ou seja, reação do ácido graxo contido nos óleos e gorduras com uma base forte em aquecimento.
Mesmo contendo óleos e gorduras em sua composição o sabão tem a função de atrair e dissolver óleos e gorduras. Pois possui em sua molécula uma parte apolar (hidrofóbica) que atrai e dissolve óleos e gorduras e uma parte polar (hidrofílica) que reage com a água formando a espuma.
É possível produzir sabão de boa qualidade utilizando resíduos de uma residência domiciliar.
RESPOSTAS ÁS QUESTÕES FORMULADAS
 Cada grupo deve apresentar um teste para avaliar a eficiência do sabão produzido no laboratório.
O teste realizado consiste em limpar a gordura das peças do fogão que caíram durante uma fritura.
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Foi observado durante a lavagem que o sabão espuma bastante e limpa muito bem.
 Foto 19 – Peças que serão lavadas com o sabão Foto 20 – peças após lavagem com o sabão
		Depois	
 Defina a graduação alcoólica GL. Coloque um exemplo.
Grau GL (°GL), a sigla significa Gay Lussac.
O Grau (°GL) e a porcentagem em volume (%Vol.) representam a mesma coisa. Eles ditama fração ou percentual em volume do álcool puro existente no volume da mistura. 
Por exemplo o percentual em volume: é a quantidade em milímetros, de álcool puro existente em 100ml de mistura alcoólica.(sofazquemsabe.com)
1 litro de álcool 95 °GL tem 950 ml de álcool puro. Os outros 5ml são água.
Ou seja: 1000ml * 95% = 950ml de álcool puro
Explique o significado de Graus Baumé. Coloque um exemplo.
A escala Baumé foi criada pelo químico francês Antoine Baumé para uso em hidrômetros, que medem a densidade de líquidos. (ehow.com.br)
Ex: Para soluções menos densas que a água (densidade menor que 1):
Ex: Para soluções mais densas que a água (densidade maior que 1):
 OBS: A temperatura de referência é 60°F(15,6°C).
Ex: Para etanol d = 0,789g/cm3 (menos denso que a água)
ºBe= (140/0,789) – 130 = 47,4 ºBe
Explique a reação de saponificação do sabão e identifique a função de cada componente utilizado no preparo do sabão no laboratório.
Os óleos e gorduras são éteres, estes sofrem a reação de hidrolise básica ou ácida.
Hidrólise ácida: produz o glicerol e os ácidos graxos constituintes.
Hidrolise básica: produz o glicerol e os sais desses ácidos graxos. Estes sais são os que chamamos de SABÃO.
Na reação de saponificação o NaOH ataca os referidos ésteres, deslocando a glicerina e formando, com os radicais ácidos assim liberados, sais sódicos. 
A mistura dos sais de sódio dos ácidos carboxílicos não ramificados com 12 a 18 carbonos, que passando por um processo de purificação e adição de outros insumos, transformam-se nos produtos comerciais. (ENCICLOPÉDIA BIOSFERA, 2010)
Figura 2: Reação de saponificação
Fonte: http://pt.slideshare.net/
Lixivia de Soda: A soda dissolve quase que completamente em água e álcool liberando uma grande quantidade de íons OH- que se dissociam facilmente em solução, além de reagir com gorduras e óleos atuando como agente de limpeza.
Álcool: O álcool tem como função aumentar a transparência do sabonete glicerinado e facilitar sua manipulação durante o processo de derretimento da Lixivia de Soda.
Sebo Refinado: Sua Função é dar a dureza ao sabão.
Óleo de Amêndoas e o Óleo de Rícinio (mamona): Os óleos são líquidos a temperatura ambiente e ajudam a aumentar a espuma e a suavidade do sabonete. (Mercadante; Assumpção, 2010)
Veja na tabela 2 as características dos sabões formados pelos principais óleos:
TABELA 2: Características dos sabões formados pelos principais óleos
Fonte: Mercadante; Assumpção, 2010
Explique como é produzido industrialmente o sabão.
Os produtos utilizados comumente para a fabricação do sabão comum são o hidróxido de sódio ou potássio (soda cáustica ou potássica) além de óleos ou gorduras animais ou vegetais. O processo de obtenção industrial do sabão é muito simples. Primeiramente coloca-se soda, gordura e água na caldeira com temperatura em torno de 150ºC, deixando-as reagir por algum tempo (± 30 minutos). Após adiciona-se cloreto de sódio (que auxilia na separação da solução em duas fases). Na fase superior (fase apolar) encontra-se o sabão e na inferior (fase aquosa e polar), glicerina4, impurezas e possível excesso de soda. Nesta etapa realiza-se uma eliminação da fase inferior e, a fim de garantir a saponificação da gordura pela soda, adiciona-se água e hidróxido de sódio à fase superior, repetindo esta operação quantas vezes seja necessário. Após terminado o processo pode-se colocar aditivos que irão melhorar algumas propriedades do produto final. (NETO; PINO)
Figura 3: Esquema simplificado de um processo de produção de sabão
Fonte: iq.ufrgs.br
Explique quimicamente como os sabões limpam. 
A mistura de óleos (ésteres) com soluções alcalinas (hidróxido de sódio ou potássio) deu origem a um produto que se dissolve em água e retira gorduras.
Óleo + base → sabão + glicerol
Devido ao caráter polar e apolar do sabão. Abaixo uma demonstração de como funciona a interação entre sabão, água e óleo.
Figura 4: Interação entre sabão, água e óleo
Fonte: brasilescola.com/quimica/como-sabao-limpa.htm
Repare que a molécula de sabão possui uma parte polar e outra apolar. A cadeia apolar formada por hidrocarbonetos (− CH2) se sente atraída por óleos (apolar) e a extremidade polar (contendo íons) interage com a água. Dizemos então que a molécula COONa é polar e hidrofílica (reage com água) e a cadeia de hidrocarbonetos é hidrofóbica (tem aversão à água). Essa força de atração é baseada na regra: “semelhante dissolve semelhante”. 
Assim é possível que se forme uma emulsão (mistura) caracterizada pela espuma. É a partir dessa interação entre os componentes do sabão que se torna possível limpar superfícies cheias de gordura. (ALVES, 2010)
REFERÊNCIAS
ALVES, Líria. Como o sabão limpa? Disponível em:< http://www.brasilescola.com/quimica/como-sabao-limpa.htm >. Acesso em 22/04/2015
ENCICLOPÉDIA BIOSFERA, Centro Científico Conhecer - Goiânia, vol.6, N.11; 2010.
ESCALA BAUMÉ. Disponível em:<http://www.ehow.com.br/calcular-graus-escala-baume-como_289519>. Acesso em 22/04/2015 
Fogaça, Jennifer. História do sabão. Disponível em:<http://www.brasilescola.com/quimica/historia-sabao.htm>. Acesso em: 21/04/2015
GRAU GL. Disponível em:<http://www.sofazquemsabe.com/2014/07/grau-gl-e-grau-inpm-medindo-o-teor-alcoolico-porcentagem-volume-massa.html. Acesso em 22/04/2015
Mercadante, Ricardo; Assumpção, Lucilaine de. Massa base para sabonetes. Disponível em:< http://projetos.unioeste.br/projetos/gerart/apostilas/apostila7.pdf>. Acesso em 22/04/2015
Neto, Odone Gino Zago; Pino, José Claudio Del. TRABALHANDO A QUÍMICA DOS SABÕES E DETERGENTES. Disponível em:< http://www.iq.ufrgs.br/aeq/html/publicacoes/matdid/livros/pdf/sabao.pdf >. Acesso em 21/04/2015
SHEREVE, N.R. & BRINK JR., J.A. – Indústria de Processos Químicos – 4ªedição – Rio de Janeiro: Editora Guanabara,1997
VIANA, Luiz Henrique. Sabões e Detergentes – Processos Quimicos Industriais e orgânicos. Fundação Universidade Federal de Mato Grasso do Sul. Disponível em:< http://pt.slideshare.net/arceariane87/sabes-e-detergentes?related=1>. Acesso em 21/04/2015