relatorio de saponificação

relatorio de saponificação

UNIVERSIDADE FEDERAL DE SÃO JOÃO DEL REI

QUÍMICA ORGÂNICA

PROCESSO DE SAPONIFICAÇÃO

Ricardo Silva Coelho,

PROFESSOR: rafael

Ouro Branco, MG - Brasil

Junho de 2010

Resumo

O sabão é um produto de grande interesse comercial, sua preparação vem de longa data. Esse relatório busca explicar porque o sabão funciona como agente de limpeza, qual a diferença do detergente e do sabão, a formação de sabão no preparo do biodiesel e porque o biodiesel e a gordura não agem como agentes surfactantes.

Objetivo

Preparação de sabão a partir de óleo de cozinha e soda caustica.

Introdução

A fabricação de sabão é, sem dúvida, uma das atividades industriais mais antigas de nossa civilização. Sua origem remonta a um período anterior ao século XXV a.C.. Nesses mais de 4500 anos de existência, a indústria saboeira evoluiu acumulando enorme experiência prática, além de estudos teóricos desenvolvidos por pesquisadores.

Tecnicamente, a indústria do sabão nasceu muito simples e os primeiros processos exigiam muito mais paciência do que perícia. Tudo o que tinham a fazer, segundo a história, era misturar dois ingredientes: cinza vegetal, rica em carbonato de potássio, e gordura animal. Então, era esperar por um longo tempo até que eles reagissem entre si. O que ainda não se sabia era que se tratava de uma reação química de saponificação.

O sabão, na verdade, nunca foi “descoberto”, mas surgiu gradualmente de misturas de materiais alcalinos e matérias graxas (alto teor de gordura). Os primeiros aperfeiçoamentos no processo de fabricação foram obtidos substituindo as cinzas de madeira pela lixívia rica em hidróxido de potássio, obtida passando água através de uma mistura de cinzas e cal. Porém, foi somente a partir do século XIII que o sabão passou a ser produzido em quantidades suficientes para ser considerado uma indústria.

Até os princípios do século XIX, pensava-se que o sabão fosse uma mistura mecânica de gordura e álcali. Foi quando Chevreul, um químico francês, mostrou que a formação do sabão era na realidade uma reação química. Nessa época, Domier completou estas pesquisas, recuperando a glicerina das misturas da saponificação.

Durante 2.000 anos, os processos básicos de fabricação de sabões permaneceram praticamente imutáveis. As modificações maiores ocorreram no pré-tratamento das gorduras e dos óleos, na obtenção de novas e melhores matérias-primas, no processo de fabricação e no acabamento do sabão, por exemplo, na secagem por atomização para obtenção do sabão em pó.

A reação para formação do sabão ocorre da seguinte maneira:

Um glicerídeo reage com a soda caustica formando o sabão, três moléculas sal orgânico insolúvel em água e três moléculas de glicerina.

Procedimento experimental

Materiais:

1 proveta de 100mL;

2 béquer de 500 mL e 50 mL;

1 agitador magnético;

1 bastão de vidro;

1 copo de forma.

Reagentes:

Soda cáustica;

Óleo de cozinha;

Água.

Mediu-se 10 mL de água na proveta. Em seguida, esse volume de água foi transferido para o béquer de 50 mL já com 10 g de soda caustica pesados, a mistura foi agitada com um balão de vidro ate que toda a soda cáustica fosse dissolvida. Com a mesma proveta, mediu-se 70 mL de óleo de cozinha. A solução de soda cáustica foi transferida para o béquer de 500 mL e deixada sobre agitação a uma temperatura aproximadamente de 80 oC no agitador magnético. O óleo foi adicionado ao pouco na solução, depois a mistura foi deixada sobre agitação por 30 minutos e transferida para uma forma onde foi deixada secando por mais de 10 horas.

Resultado de discussão

Mecanismo da reação

A reação ocorre da seguinte maneira: a hidroxila funciona como nucleófilo atacando carbono ligado aos oxigênios, uma das ligações carbono-oxigênio é rompida e o par eletrônico passa para o oxigênio. Em seguida, a ligação dupla se refaz e uma ligação carbono-oxigênio ligado a um radical é rompida formando o álcool glicerol e um sal de ácido graxo, ou sabão.

O sabão possui propriedade de limpeza, uma vez que seus ânions apresentam tanto afinidade pela água quanto pelo óleo. Isso se deve a sua longa cadeia carbônica, que interage por forças de Van de Waals com a cadeia carbônica das gorduras e a sua extremidade com carga negativa, que interage com a água através de ligações de hidrogênio. Os detergentes agem da mesma forma que os sabões, sendo ambos classificados como surfactantes. Quando um sabão ou detergente é adicionado a um líquido e forma com as unidades estruturas desse líquido ligações eficazes, cai a tensão entre as unidades estruturas desse líquido, formando espuma, como no caso da adição de sabão na água. Dizemos, por isso, que o sabão e os detergentes são tensoativos, ou seja, diminuem a tensão superficial de um líquido.

As diferenças encontradas entre os sabões e detergentes situam-se, principalmente, em sua forma de atuar em águas duras e águas ácidas. Os detergentes, nessas águas, não perdem sua ação tensoativa, enquanto que os sabões, nesses casos, sofrem grande redução e até podem perder seu poder de limpeza. Os sais formados pelas reações dos detergentes com os íons cálcio e magnésio, encontrados em águas duras, não são completamente insolúveis em água, o que permite ao tensoativo sua permanência na solução e sua possibilidade de ação. Em presença de águas ácidas, os detergentes são menos afetados, pois possuem também caráter ácido e, novamente, o produto formado não é completamente insolúvel em água, permanecendo, devido ao equilíbrio das reações químicas, em solução e mantendo sua ação de limpeza.

Para que os óleos vegetais sejam viáveis como biodieseis, é necessário que faça uma transesterificação, geralmente usando NaOH dissolvido em álcool como catalisador. A presença do NaOH pode levar a formação de sabão. Diferente do sabão e do detergente, o biodiesel e a gordura não são anfipáticos, ou seja, não apresentam extremidades polares e apolares, o que impede de serem surfactantes.

Conclusão

O método de preparação do sabão é um processo simples que apresenta a reação explicada por mecanismos de reações que mostram mais detalhadamente a formação do sabão e de do subproduto, glicerina. Compreendido as características das moléculas que constituem o sabão, pode-se entender o motivo do seu funcionamento como agente de limpeza e distingui-lo de outros agentes de limpezas, com os detergentes. A reação de saponificação pode está presente, de forma indesejada, no processo de transesterificação dos óleos para fabricação do biodiesel usando o NaOH dissolvido em álcool com catalisador da reação.

Bibliografia

<http://pt.wikipedia.org/wiki/Saponifica%C3%A7%C3%A3o>

<http://www.biodieselbr.com/biodiesel/processo-producao/transesterificacao.htm>

SAAD, Emir Bolzani. Etanólise do Óleo de Milho Empregando Catalisadores Alcalinos e Enzimáticos. Dissertação de Mestrado, UFRP, 2005, p. 36.

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