Produtos de Higiene e Limpeza

OFICINA: PRODUTOS DE HIGIENE E LIMPEZA
Professores: Diogo Luiz de Oliveira e Elizabeth Hafner Facin

        A Engenharia Química está relacionada ao estudo, desenvolvimento e supervisão de processos industriais, empregando conceitos de transformações físico-químicas para obter produtos de interesse industrial a partir de diferentes matérias-primas. Uma ampla variedade de produtos utilizados no cotidiano são produzidos por indústrias químicas, tais como: combustíveis,  alimentos, cerâmicas cimento, polímeros, papel e celulose, fertilizantes e produtos de limpeza e higiene (saneantes).

SANEANTES são todos os produtos usados na limpeza, desinfecção, desinfestação e conservação de ambientes, utilizados diariamente em nossas residências, escritórios, estabelecimentos comerciais, hospitais..., compreendendo: detergentes e seus congêneres, alvejantes, desinfetantes, desodorizantes, esterilizantes, fungicidas, inseticidas, repelentes entre outros.

Durante I Simpósio das Engenharias da Unoesc os alunos serão desafiados a produzir alguns produtos de higiene e limpeza. Este guia tem por objetivo apresentar algumas informações teóricas e dicas de procedimentos para a produção de detergente e sabonete líquido.

DETERGENTE

Os detergentes são moléculas de forma alongada, com uma extremidade que se mistura bem com as gorduras (apolar), e outra que se mistura bem com a água (polar). Eles são sais derivados de ácidos carboxílicos e o mais comum é o detergente aniônico lauril sulfato de sódio [H3C[CH2]11OSO3]-[Na]+, mostrado a seguir:

[pic 1]
Representação da estrutura química de um dos principais detergentes, o lauril sulfato de sódio.

As moléculas de detergente envolvem as partículas de gordura, virando para fora a extremidade que é solúvel na água, permitindo assim, que as nódoas sejam dissolvidas por esta. Como mostrado na Figura 1, o detergente tem duas partes distintas: uma parte que tem afinidade pela água (hidrófila) e outra pela gordura (hidrófoba). Esta última parte liga-se à gordura e a parte hidrófila é arrastada na água de lavagem conseguindo assim arrancar a nódoa da roupa/louça. A gordura quando sai da roupa/louça é rapidamente envolvida em detergente ficando no interior de uma bola, chamada micela, que é miscível na água e, portanto, vai para o cano com a água de lavagem (esgoto).

[pic 2]
Fonte; Jornal On-Line da Universidade de Évora (UELine)

Além disso, a água possui uma tensão superficial que a impede de penetrar em certos tipos de tecidos e outros materiais. Os detergentes têm a capacidade de diminuir essa tensão, facilitando, assim, com que a água penetre em vários materiais para remover a sujeira. É por isso que os sabões e detergentes são chamados de agentes tensoativos ou surfactantes.

A composição química dos detergentes pode ser muito variada mas na generalidade é composta pelo composto químico que funciona como detergente (o tensoativo: que terá sempre uma parte miscível na água e outra parte na composição da nódoa, por exemplo se for para remover nódoas de sangue terá que ter uma parte “miscível no sangue”.), por aditivos especiais que ajudam na lavagem, como por exemplo enzimas e zeólitos, por um composto aglomerante e por aromas.

PRÁTICA PARA PRODUÇÃO DE DETERGENTE

Ingredientes

Água: Diluente

Ácido sulfônico: O Linear dodecil benzeno sulfonato de sódio (LASNa) é o tensoativo mais utilizado, comumente chamado de ácido sulfônico. Praticamente todos os detergentes são formulados a partir dele. Sua popularidade se deve tanto ao baixo custo de produção como a sua excelência como detergente, agente emulsionante, promotor de espuma e agente molhante. O LASNa apresenta uma elevada capacidade de remoção da gordura.

Hidróxido de sódio 1,5M: Regulador de acidez no detergente.

Amida 60: Possui ação espessante, sobrengordurante (devolve a oleosidade natural da pele), estabilizador de espuma e solubilizante de essências. É utilizada para espessar shampoos e detergentes, diminuindo a quantidade de sal no acerto da viscosidade.

Lauril éter sulfato de sódio (LESS): apresenta uma baixa capacidade de remoção da gordura. A associação entre o LESS e o LASNa, acarreta numa melhoria do poder de espessamento, diminuição da irritabilidade dérmica e melhoria da performance de limpeza.

Solução aquosa de Cloreto de sódio: É o agente espessante, para controle de viscosidade.

Nipagin 0,1%: O conservante atua como um componente bacteriostático. Na verdade, ele não elimina as bactérias, apenas inibe a reprodução.

Materiais
Béquer de 1000 ml                        Provetas de 25 ml
Proveta de 250 ml                        Bastão de vidro
pHmetro                                Vidro relógio
Béquer 100 ml e 600 ml

Preparação da solução de NaOH

Preparar 600 ml de solução 1,5 mol/l de NaOH. Realizar os cálculos estequiométricos para definir a quantidade de água e NaOH P.A. necessários.

Procedimento

1. Utilizando uma proveta, medir 25 ml de lauril éter sulfato de sódio.

2. Em outra proveta, medir 10 ml de amida.

3. Em um béquer de 1000 ml misturar, com o auxílio de um bastão de vidro, o lauril e a amida previamente medidos.

4. Medir 250 ml de água em uma proveta e, em seguida, adicioná-lo lentamente à mistura de lauril + amida no béquer de 1000 ml. Sempre agitando com o bastão de vidro.

5. Utilizando outra proveta, medir 22 ml de ácido sulfônico.

6. Sob agitação contínua, adicionar os 22 ml de ácido sulfônico à mistura do béquer de 1000 ml.

7. Adicionar ao béquer de 1000 ml mais 150 ml de água, lentamente e sempre agitando com o bastão de vidro.

8. Adicionar ao béquer de 1000 ml a solução de NaOH 1,5 mol/l previamente preparada. A quantidade de solução de NaOH deve ser suficiente para neutralizar o pH da mistura (entre 6,5 e 7,5). Para isto, utilize um pHmetro. Neste ponto, a equipe deverá ter paciência, pois será formado um tampão e desta forma o pH ficará estável mesmo sob adição de soda. Entretanto, no momento que estão tampão for “rompido” ocorrerá uma elevação  brusca do pH.