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Sabão e detergente

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Sabão e detergente , substâncias que, quando dissolvidas em água, possuem a capacidade de remover sujeira de superfícies como a pele humana, tecidos e outros sólidos. O processo aparentemente simples de limpar uma superfície suja é, de fato, complexo e consiste nas seguintes etapas físico-químicas:

sabão Barras de sabão. Photos.com/Thinkstock

1. Umedecimento da superfície e, no caso dos têxteis, penetração da estrutura da fibra pelo licor de lavagem contendo o detergente. Detergentes (e outros agentes tensoativos) aumentam a capacidade de espalhamento e umedecimento da água, reduzindo sua tensão superficial, ou seja, o afinidade suas moléculas têm preferência umas pelas outras em relação às moléculas do material a ser lavado.
2. Absorção de uma camada de sabão ou detergente nas interfaces entre a água e a superfície a ser lavada e entre a água e o solo. No caso de agentes tensoativos iônicos (explicados abaixo), a camada formada é iônica (eletricamente polar) por natureza.
3. Dispersão de sujeira da fibra ou outro material na água de lavagem. Esta etapa é facilitado por agitação mecânica e alta temperatura; no caso do sabonete para as mãos, a sujeira se dispersa na espuma formada pela ação mecânica das mãos.
4. Evitando que a sujeira volte a se depositar na superfície limpa. O sabão ou detergente faz isso suspendendo a sujeira em um colóide protetor, às vezes com o auxílio de aditivos especiais. Em muitas superfícies sujas, a sujeira é ligada à superfície por uma fina película de óleo ou graxa. A limpeza de tais superfícies envolve o deslocamento dessa película pela solução detergente, que por sua vez é lavada pelas águas de enxágue. O filme de óleo se quebra e se separa em gotas individuais sob a influência da solução detergente. Proteínico manchas, como ovo, leite e sangue, são difíceis de remover apenas pela ação do detergente. A mancha protéica não é solúvel em água, adere fortemente à fibra e impede a penetração do detergente. Usando enzimas proteolíticas (enzimas capazes de quebrar proteínas) junto com os detergentes, a substância protéica pode se tornar solúvel em água ou pelo menos permeável à água, permitindo que o detergente atue e a mancha protéica se disperse junto com a sujeira oleosa. As enzimas podem representar um perigo tóxico para algumas pessoas habitualmente expostas.

Se as gotículas de óleo destacadas e as partículas de sujeira não ficassem suspensas na solução de detergente em uma condição estável e altamente dispersa, elas estariam inclinadas a flocular ou coalescer em agregados grande o suficiente para ser redepositado na superfície limpa. Na lavagem de tecidos e materiais semelhantes, pequenas gotículas de óleo ou finas partículas de sujeira defloculadas são mais facilmente transportadas pelos interstícios do material do que as relativamente grandes. A ação do detergente em manter a sujeira em uma condição altamente dispersa é, portanto, importante na prevenção da retenção da sujeira destacada pelo tecido.

Para atuar como detergentes (agentes tensoativos), sabões e detergentes devem ter certas estruturas químicas: suas moléculas devem conter uma parte hidrofóbica (insolúvel em água), como um ácido graxo ou um grupo de carbono de cadeia bastante longa, como álcoois graxos ou alquilbenzeno. A molécula também deve conter um grupo hidrofílico (solúvel em água), como ―COONa, ou um grupo sulfo, como ―OSO₃Na ou ―SO₃Na (tal como em sulfato de álcool graxo ou sulfonato de alquilbenzeno), ou uma longa cadeia de óxido de etileno em não iônico sintético detergentes. Essa parte hidrofílica torna a molécula solúvel em água. Em geral, a parte hidrofóbica da molécula se liga ao sólido ou fibra e ao solo, e a parte hidrofílica se liga à água.

Quatro grupos de agentes tensoativos são distinguidos:

1. Detergentes aniônicos (incluindo sabão e a maior parte dos detergentes sintéticos modernos), que produzem íons coloidais eletricamente negativos em solução.
2. Detergentes catiônicos, que produzem íons eletricamente positivos em solução.
3. Detergentes não iônicos, que produzem partículas coloidais eletricamente neutras em solução.
4. Detergentes anfolíticos ou anfotéricos, que são capazes de atuar como detergentes aniônicos ou catiônicos em solução dependendo do pH (acidez ou alcalinidade) da solução.

O primeiro detergente (ou agente tensoativo) foi o sabão. Em um sentido estritamente químico, qualquer composto formado pela reação de um ácido graxo insolúvel em água com um orgânico base ou um metal alcalino pode ser chamado de sabão. Praticamente, porém, o sabonete indústria preocupa-se principalmente com os sabões solúveis em água que resultam da interação entre ácidos graxos e metais alcalinos. Em certos casos, porém, os sais de ácidos graxos com amônia ou com trietanolamina também são usados, como em preparações para barbear.

História

Usar

O sabão é conhecido há pelo menos 2.300 anos. De acordo com Plínio, o Velho, os fenícios o prepararam a partir de sebo de cabra e cinzas de madeira em 600bcee às vezes o usava como um artigo de troca com os gauleses. O sabão era amplamente conhecido no Império Romano ; se os romanos aprenderam seu uso e manufatura com antigos povos mediterrâneos ou com os celtas, habitantes da Britânia, não se sabe. Os celtas, que produziam seu sabonete a partir de gorduras animais e cinzas vegetais, batizaram o produto saipo, da qual a palavra sabão é derivada. A importância do sabão para lavar e limpar aparentemente não foi reconhecida até o século 2esta; o médico grego Galeno o menciona como um medicamento e como um meio de limpar o corpo. Anteriormente, o sabão era usado como medicamento . Os escritos atribuídos aos árabes do século 8 aprendido Jābir ibn Hayyanā (Geber) menciona repetidamente o sabão como um agente de limpeza.

Na Europa, a produção de sabonetes na Idade Média centrou-se primeiro em Marselha, depois em Génova , e então em Veneza . Embora alguma fabricação de sabonete tenha sido desenvolvida na Alemanha, a substância era tão pouco usada na Europa Central que uma caixa de sabonete apresentada à Duquesa de Juelich em 1549 causou sensação. Ainda em 1672, quando um alemão, A. Leo, enviou a Lady von Schleinitz um pacote contendo sabão da Itália, ele o acompanhou com uma descrição detalhada de como usar o produto misterioso.

O primeiro inglês os fabricantes de sabão surgiram no final do século 12 em Bristol. Nos séculos 13 e 14, um pequeno comunidade deles cresceu no bairro de Cheapside em Londres . Naquela época, os fabricantes de sabão tinham de pagar uma taxa sobre todo o sabão que produziam. Depois de Guerras Napoleônicas esse imposto chegou a três pence por libra; As panelas de fervura de sabão foram equipadas com tampas que podiam ser trancadas todas as noites pelo cobrador de impostos para evitar a produção sob a proteção da escuridão. Só em 1853 esse alto imposto foi finalmente abolido, com um sacrifício ao estado de mais de 1.000.000 de libras. O sabão tornou-se tão comum no século 19 que Justus von Liebig, um químico alemão, declarou que a quantidade de sabão consumida por uma nação era uma medida precisa de sua riqueza e civilização.

Produção precoce de sabonete

Os primeiros fabricantes de sabão provavelmente usavam cinzas e gorduras animais. Madeira simples ou cinzas de plantas contendo carbonato de potássio foram dispersas em água e gordura foi adicionada à solução. Esta mistura foi então fervida; cinzas foram adicionadas repetidas vezes à medida que a água evaporava. Durante este processo ocorreu uma lenta divisão química da gordura neutra; os ácidos graxos podem então reagir com os carbonatos alcalinos das cinzas das plantas para formar sabão (essa reação é chamada de saponificação).

Gorduras animais contendo uma porcentagem de ácidos graxos livres eram usadas pelos celtas. A presença de ácidos graxos livres certamente ajudou a iniciar o processo. Esse método provavelmente prevaleceu até o final da Idade Média, quando a cal apagada passou a ser usada para caustificar o carbonato alcalino. Por meio desse processo, as gorduras quimicamente neutras podem ser saponificadas facilmente com a soda cáustica. A produção de sabão de um artesanato para uma indústria foi ajudada pela introdução do processo Leblanc para a produção de carbonato de sódio a partir de salmoura (por volta de 1790) e pelo trabalho de um químico francês, Michel Eugène Chevreul, que em 1823 mostrou que o O processo de saponificação é o processo químico de divisão da gordura no sal alcalino dos ácidos graxos (isto é, sabão) e glicerina.

Fábrica de fervura de sabão francesa, 1771 Uma fábrica de fervura de sabão francesa com os recipientes para soda cáustica (extrema esquerda) e as panelas de fervura circulares; gravura publicada em Paris, 1771. Cortesia da CIBA Review, Basel, Suíça

O método de produção do sabão por fervura a vapor aberto, introduzido no final do século 19, foi mais um passo na industrialização.

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