O Processo produtivo de produção de detergentes

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Detergentes

Professora: Cinthya Rosa

Disciplina: Processos Orgânicos

Turma: Quim272

Alunos: Aghata Germano, Andréia Silva, Caio Rodrigo, Clara Felicio, Lucas França, Paulo Vinícius, Rafaela Mello, Vitor Hugo, Wesley Willian e Yanca Lucena.

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Detergentes

Introdução

Os detergentes apresentam características anfifílicas pelo fato de em sua composição conter surfactantes, ou seja, apresentam em sua estrutura molecular uma parte polar e apolar. Tal característica confere a estas moléculas a propriedade de acumularem-se em interfaces de dois líquidos imiscíveis ou na superfície de um liquido. Moléculas orgânicas de alto peso molecular, geralmente sais de ácidos graxos, compõem o de detergente. Uma de suas extremidades apresenta caráter polar e a maior parte da molécula é apolar. O agente tenso-ativo, contido nos detergentes reduz a tensão superficial dos líquidos, sobretudo da água, e facilita a formação e a estabilização de soluções coloidais, de emulsões e de espuma no líquido.

Existem dois tipos de detergentes, os biodegradáveis e os não biodegradáveis. Os biodegradáveis podem ser facilmente absorvidos pela natureza e não agridem o meio-ambiente. Esses detergentes são oxidados pelas colônias de bactérias naturalmente e, dessa forma, tornam-se mais assimiláveis para o meio ambiente em relação aos outros tipos de detergente.

 Os detergentes biodegradáveis são desenvolvidos a partir da mistura de alquil-benzeno-sulfatos. A diferença do detergente biodegradável é a a cadeia carbônica que o constitui. Enquanto os biodegradáveis possuem cadeias sem ramificações (cadeia linear), os detergentes não biodegradáveis apresentam cadeias carbônicas ramificadas.

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Matérias Primas

O objetivo do detergente é a diminuição da tensão superficial da água, sendo assim, faz com que a mesma abranja o material a ser limpo. Em sua composição possui uma séria de ingredientes, cada um com uma função diferente. São estes:

Tensoativos

Além de reduzir a tensão superficial, os tensoativos ajudam a deslocar e a dispersar as partículas de sujeira. Os tensoativos reduzem a tensão superficial porque suas moléculas têm uma cabeça hidrofílica (com afinidade com a água) e uma cauda hidrofóbica (com pouca ou nenhuma afinidade com a água). A primeira adere às moléculas de água, quebrando suas atrações intermoleculares e permitindo a expansão da área de contato da água com a superfície que mantém contato com a água. Tensoativos podem ser Aniônicos, Catiônicos (podendo apresentar característica Anfótera) ou Não Iônicos.

Aniônicos: Parte hidrofílica da molécula é carregada negativamente (ânion).  

É a categoria mais importante de tensoativos, sendo o alquilbenzeno de sódio e o dodecilbenzeno átomos de carbono, linear ou ligeiramente ramificada.

Catiônicos: Parte hidrofílica da molécula é carregada positivamente (catíon).

O principal uso desse tipo de tensoativo é na fabricação de amaciantes, germicidas e emulsificantes específicos. Os tipos mais empregados são os sais quaternários de amônio.

Anfóteros: São compostos cujas estruturas moleculares apresentam grupamento ácido e básico.

 Estes tipos de compostos ter comportamento aniônico ou catiônico, dependendo do meio que estão presentes. Não são comercialmente importantes, na indústria de detergentes.

Não iônicos: São tensoativos em cuja molécula não existe a parte iônica mais polar que a outra propiciando a afinidade com água (não são dissociados em solução aquosa).  

Em geral são produzidos pela condensação de óxidos de etileno com álcoois, fenóis, ácidos e aminas. Suas propriedades variam de acordo com a natureza do produto básico e com a quantidade de óxidos de etileno condensados, entretanto são geralmente pouco espumantes. Os mais usados são os alquil etoxilados e os alquil fenólicos etoxilados. São mais empregados na formulação de detergentes em pó e líquidos, na maioria das vezes em associação com os aniônicos.

Agentes modificadores de espuma

A espuma é a união de minúsculas bolhas, que se formam quando entra ar na mistura de sabão e água. Elas flutuam porque o ar é mais leve do que a água. Isso acontece naturalmente quando detergentes são friccionados com água em uma superfície. Sendo assim a espuma formada pelos detergentes deve ser controlada, pois não pode ser alta, para que ao utilizar em máquinas de lavar roupa, por exemplo, não acabe transbordando por excesso de espuma, diminuindo o desempenho da lavagem.

Existem detergentes específicos para usarem em determinada máquina, como, por exemplo, o que é usado em máquinas de lavar louça:

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Detergente concentrado e de espuma controlada para uso em máquinas automáticas de lavar louças.

Agentes coadjuvantes

 Os tensoativos sintéticos puros não são muito eficientes para remover sujeira argilosa. Para corrigir este inconveniente, bem como fornecer um pH adequado da água e anular a presença de íons metálicos (cálcio, ferro, cobre etc..) adiciona-se certos sais alcalinos como, por exemplo: tripolifosfato de sódio, fosfato trissódico, pirofosfato de sódio, carbonato de sódio. 

Existe uma tendência atual para formulações de detergentes contendo níveis mais baixos de fosfatos, em função dos efeitos adversos causados por esses compostos ao meio ambiente.

A substituição completa dos fosfatos por outro componente ainda não foi viabilizada, pois os produtos alternativos testados apresentam custos mais elevados e menor eficiência.

Aditivos

Agentes Removedores de Manchas: Os agentes removedores de manchas podem agir por oxidação, redução ou ação enzimática. Entre esses, o mais empregado diretamente em fórmulas específicas com ação alvejante é o perborato de sódio, que em solução aquosa fornece peróxido de hidrogênio. Atualmente existe uma tendência da adição de diversos tipos de enzimas (proteases, lipases, amilases e celulases) na formulação dos detergentes.