Química no
duche
Índice
I – Fundamentos Teóricos
Detergente
Surfactantes
Reacção de saponificação
Tensão superficial
Volume de espuma produzido
Densidade
pH
Viscosidade
II – Parte experimental
1. Materiais
2. Reagentes
3. Procedimento
III – Apresentação dos Resultados
1. Resultados
2. Observações
IV – Discussão/Conclusão
I – FUNDAMENTOS TEÓRICOS
Detergente
Detergente é um termo do dia-a-dia que
associamos a produtos de limpeza mas de
facto existe muito em comum entre, por
exemplo, o liquido lava-loiças, o pó de
lavagem da roupa e o champô. Todos estes
produtos
composto,
partilham
os
o
mesmo
surfactantes,
tipo
de
compostos
orgânicos que contêm uma parte hidrófila
(gosta de água) e uma parte hidrofóbica
(repele a água).
Surfactantes
Existe
uma
grande
variedade
de
surfactantes, mas basicamente diferem
entre si em duas características, na cadeia
hidrofóbica e o tipo de grupos hidrófilos.
Estes podem ter carga positiva, negativa,
ambas ou mesmo nenhuma carga sendo
classificados,
respectivamente,
por
aniónicos, catiónicos, anfotéricos e nãoiónicos. É aos surfactantes e às estruturas
associadas
à
agregação
dos
mesmos
(micelas) que se deve o poder de lavagem
dos detergentes.
Zona polar – Gosta
de água
Zona apolar – Não
gosta de água
Reacção de Saponificação
Os sabões são um exemplo de surfactantes, estes podem ser produzidos através de uma
reacção orgânica de uma gordura com uma base forte como o hidróxido de sódio ou
potássio na presença de água.
O tipo de sabão que se obtém depende do tipo de gordura de partida mas também do
catião da base, por exemplo, os sabões de sódio são normalmente mais sólidos e os
.
sabões de potássio mais líquidos.
A reacção de saponificação de um triglicérido (gordura) genérica tem a como
equação:
Tensão Superficial
A tensão superficial é uma propriedade importante no estudo de interfases liquidogás, sendo um indicador na avaliação de processos relacionados com o poder de
lavagem, espuma, impermeabilização e emulsificação.
Sabe-se que a adição de tensioactivos presentes nos detergentes altera a tensão
superficial da água, fazendo decrescer o seu valor. Os tensioactivos mais importantes
presentes nos detergentes são os surfactantes.
Para
determinar
a
tensão
superficial dos produtos usou-se
um tensiómetro de anel.
Volume de espuma produzido
Um método comum para a avaliação da
formação de espuma é o método estático
“agitação num cilindro”.
Neste método
uma quantidade detergente é posto em
contacto com um quantidade definida de
água e colocada em agitação.
Os surfactantes são os constituintes dos
detergentes que são os responsáveis pela
formação das bolhas, mas que também
asseguram
mesmos.
o
poder
de
lavagem
dos
Densidade
Densidade é a relação entre a
massa volúmica da matéria em
causa e a massa volúmica de
matéria de referência. É uma
grandeza admensional, devido ao
quociente.
A
massa
volúmica
ou
volumétrica,
define-se
propriedade
da
massa
com
a
matéria
correspondente à massa contida
por unidade de volume, ou seja, a
proporção existente entre a massa
de um corpo e do seu volume.
pH
O pH é uma medida do grau de acidez ou
alcalinidade de uma solução aquosa.
Para medir o pH utiliza-se um eléctrodo de
vidro
que
gera
um
sinal
eléctrico
proporcional.
O pH é um parâmetro muito importante para
os detergentes. Normalmente o seu valor
oscila entre 5,5 e 7, sendo o pH da pele em
torno dos 5,5. O pH destes produtos depende
dos respectivos constituintes e também da
interacção entre eles.
Viscosidade
Viscosidade
é
a
resistência
apresentada por um fluido à alteração
da sua forma, ou aos movimentos
internos das suas moléculas umas em
relação às outras. A viscosidade de um
fluido
indica
escoamento
sua
sendo
resistência
o
inverso
ao
da
viscosidade, a fluidez.
A viscosidade é importante para o
champôs e géis de banho pois a
capacidade
produtos
da
aplicação
depende
muito
destes
desta
propriedade, para além disso a noção
de qualidade associada aos produtos
está também muito ligado à noção de
viscosidade.
II– PARTE EXPERIMENTAL
1. Material / Equipamento
Equipamento
Material
Picnómetro de 25 mL
Pipeta de 10 mL
Tensiómetro de Noüy (Krüss K6)
Provetas de 100 ml
Balança Analítica (Sartorius)
Varetas
Balança Técnica (Kern)
Espátulas
Agitador magnético (Velp)
Erlenmeyer de 250 mL
Aparelho de pH (Crison GLP22)
Copos de plástico de 50 mL
Viscosímetro queda de esferas (Haake)
Pompete
2. Reagentes / Amostras
Reagentes
Amostras
Polietilenoglicol 6000
“SOU” shampoo
Dodecilsulfato de Sódio
“SOU” gel de banho
Triton-X
“Jonhson’s baby” gel de banho
Ácido Cítrico Monohidratado
“Jonhson’s baby” shampoo
NaCl (Cloreto de Sódio)
“Palmolive” shampoo
Azeite
“Palmolive” gel de banho
Óleo Vegetal
KOH (Hidróxido de Potássio)
Corantes / Aromas
3. Procedimento
Produção de Detergente
PEG 6000 (espessante) 30%
HO(C2H4O)n H
Água (solvente) – 50 %
SDS (surfactante) - 20%
C12H25SO4Na
Ácido Cítrico /Hidróxido de
Potássio
(Regulador de acidez)
Triton X (surfactante) – 20%
C14H22O(C2H4O)n
NaCl
( Regulador de viscosidade)
Produção de um Sabão
Azeite – 50g
Óleo – 50g
Água – 23g
KOH – 9,2g
III - Apresentação dos Resultados
Amostra
Tensão
superficial
(mN/m)
Volume de
Espuma
Inicial (ml)
Densidade
(g/cm3)
pH
Viscosidade
(cP)
a 30 ºC
“Johnson’s
baby“
shampoo
25.3
100
1.0726
4.31
32.3
“Johnson’s
baby“corpo e
cabelo
32.2
75
1.0101
5.6
52.7
“Palmolive”
Gel de Banho
37.2
90
1.4596
4.55
691.1
“Palmolive”
Shampoo
24.6
50
1.0174
5.5
391.1
“Sou” Gel de
Banho
31.2
80
1.0249
6.25
223.2
“Sou”
Shampoo
50.7
90
1.0284
5.86
122.2
Amostra
Tensão
superficial
(mN/m)
Volume de
Espuma
Inicial (ml)
Densidade
(g/cm3)
pH
Viscosidade
(cP)
a 30 ºC
Detergente
“O Laranja”
27.9
50
1.1604
5.44
13.7
Detergente
“O Azul”
31.5
90
1.0586
4.3
32.4
Sabão Azeite
31
10
1.10
4.3
----------
Sabão Óleo
Vegetal
28.2
25
1.10
7.66
----------
IV – CONCLUSÕES / DISCUSSÃO

Foi possível produzir dois detergentes (com dois surfactantes diferentes) com
base na formulação indicada e também dois sabões partindo de duas gorduras
diferentes.


O champô de bebes é menos viscoso que todos os outros.
O constituinte que existe em maior quantidade em qualquer um dos champôs é
a água, os testes da densidade comprovam este aspecto porque as densidades
do produtos são próximos de 1, densidade da água.

Não existem diferenças significativas entre a constituição dos champôs e dos
géis de banho, existem algumas excepções como aqueles produtos que têm um
fim especial (anti-caspa, por exemplo).

Fazendo uma comparação entre os champô e os géis de banho a nível da
viscosidade é visível que os géis têm sempre uma maior viscosidade que os
champôs..
O O pH é um parâmetro importante a verificar quando se produz um detergente,
produtos muito ácidos ou muito básicos podem ser corrosivos ou causar irritação na
pele. Nas amostras produzidas em laboratório houve alguma oscilação dos
resultados pois foi difícil fazer o acerto em torno de pH 7 utilizando o acido cítrico e
hidróxido de potássio.
O Nos sabões produzidos houve uma menor produção de espuma (10ml-25ml),
enquanto nos géis e champôs obtivemos quantidades muito maiores de espuma
(>100ml). Embora isto ocorra a espuma dos sabões é mais compacta, enquanto que
a dos géis e champôs se torna menos densa à medida que decorria o ensaio.
O Os detergentes produzidos eram ligeiramente menos viscosos que os produtos
comerciais.
Trabalho Realizado por:
O Jéssica
Nobre (Escola Secundária Henriques Nogueira - Torres Vedras)
O Patrícia
O Maria
Santos (Colégio Santa Doroteia – Lisboa)
Pio(Escola Secundária Henriques Nogueira - Torres Vedras)