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Produção de Detergente

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Resumo do trabalho

Relatório de atividade laboratorial sobre produção de detergentes, realizado no âmbito da disciplina de Química (12º ano)...

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Objetivos:

Produção de um detergente realizando uma sulfatação, e posterior determinação do índice de produção e índice de consumo inerente ao processo desenvolvido. Será ainda calculado o rendimento da reação em questão.

Introdução teórica:

Este relatório foi redigido no âmbito da disciplina de operações e processos unitários, tendo como objetivo aprofundar os conhecimentos adquiridos sobre o detergente, assim como a total especificação do procedimento, resultados e conclusões envolvidos na produção deste composto.

Um detergente é uma substância constituída por moléculas anfipáticas, isto é, moléculas que possuem uma camada hidrofílica ou polar e uma camada hidrofóbica ou apolar. Esta característica permite ao detergente interagir tanto com a água (parte polar) como com a gordura (parte apolar) facilitando a remoção da sujidade.

A água, por si só, não é capaz de remover gorduras, como por exemplo o óleo, uma vez que estas substâncias tendem a aglutinar-se na sua presença (não se misturam, são imiscíveis.

Assim, é necessário a utilização de um agente capaz de dissolver este género de sujidade, sendo esse a agente o sabão ou o detergente. A presença da porção hidrofílica possibilita a remoção destas gorduras através da espuma que se forma.

Hoje em dia, existe uma preferência por detergentes tanto em pó como em gel, já que estes representam uma alternativa mais barata e mais eficiente ao sabão. Este composto, ao contrário do que acontece com o sabão, oferece uma certa resistência à reação com as águas duras (águas mais mineralizadas, mais ricas em cálcio e magnésio) tendo consequências na formação de espuma, que é uma das características deste tipo de compostos que permite a remoção de substâncias gordurosas, diminui ainda o contacto que o detergente tem com a roupa, no caso das máquinas de lavar.

O detergente produz-se realizando uma sulfatação. As matérias-primas usadas neste processo químico são:

• Um álcool de cadeia longa;
• Ácido sulfúrico concentrado;
• Hidróxido de sódio concentrado.

O detergente realizado pelos alunos na aula de operações e processos unitários, é um detergente bastante vulgar e que provém da reação entre o hidróxido de sódio (soda caustica), o ácido sulfúrico e o dodecanol. A equação química geral deste processo é a seguinte:

Dodecil sulfato de sódio (DSS)

Existem dois tipos de detergentes, os biodegradáveis e os não degradáveis, sendo que os biodegradáveis são aqueles que são facilmente transformados em matéria, por seres decompositores presentes na natureza, e por isso apresentam um menor impacto nos ecossistemas. Todos os seres vivos são prejudicados pelos constituintes dos detergentes, no entanto o ecossistema mais afetado é, sem dúvida, o aquático porque todos os resíduos provenientes das ações humanas chegam ao mar, tanto por esgotos como por lençóis de água.

Materiais

• Agitador magnético;
• Balança analítica;
• Funil de Buckner;
• Papel de filtro;
• Gelo;
• Tina de vidro;
• Vareta;

Reagentes

• Hidróxido de sódio a 25%(m/m);
• Ácido sulfúrico concentrado;
• Álcool de cadeia longa: dodecanol;

Indicador:

• Fenolftaleína.

Instrumentos de medida

• Provetas;
• Gobelé de forma alta;
• Num gobelé, de forma alta, adicionar, lentamente, 10 mL de ácido sulfúrico concentrado ao dodecanol, agitando durante 5 minutos (auxilio com agitador magnético);
• Deixar a repousar durante 10 minutos;
• Adicionar 40 mL de água destilada;
• Adicionar hidróxido de sódio a 25% e colocar de novo no agitador magnético com uma agitação lenta até solução

Procedimento:

• Medir com uma proveta, aproximadamente 12mL de dodecanol (este composto poderá apresentar-se sólido devido às baixas temperaturas a que esteve exposto, será então necessário o seu aquecimento recorrendo a uma placa de aquecimento, ou outra fonte de calor, a fim da sua fusão);
• Determinar a massa rigorosa da quantidade de dodecanol medida, e registar todos os algarismos fornecidos pela balança analítica;
• Num gobelé, de forma alta, adicionar, lentamente, 10 mL de ácido sulfúrico concentrado ao dodecanol, agitando durante 5 minutos (auxilio com agitador magnético);
• Deixar a repousar durante 10 minutos;
• Adicionar 40 mL de água destilada;
• Adicionar hidróxido de sódio a 25% e colocar de novo no agitador magnético com uma agitação lenta até solução ligeiramente alcalina, que deverá ser indicada pelo auxílio da fenolftaleína que na presença deste tipo de meio passa de incolor a carmim;
• Arrefecer até temperatura ambiente, utilizando para isso um banho de água e gelo numa tina de vidro;
• Filtrar, sob pressão, a substancia obtida num funil de Buckner;
• Secar e pesar;
• Calcular índices de consumo e produção, assim como rendimento da reação.

Resultados:

• Massa de dodecanol: 9,7g
• Massa de detergente obtida: 25,7g

Conclusão:

Com a apresentação de várias ideias na introdução do relatório ficou explícito o conceito de detergente e a sua importância no quotidiano. Através do uso deste composto somos capazes de remover sujidades, particularmente gorduras, que na sua ausência seriam praticamente impossíveis de eliminar.

Quando aos resultados, nomeadamente aos cálculos efetuados, foi possível a conclusão de que o detergente não secou completamente até ao momento de pesagem, uma vez que o rendimento da produção foi de 171%. Uma percentagem de 100% seria também pouco provável de ser obtida, visto que temos de considerar todas as perdas durante o processo, principalmente certas frações que ficam fixas às paredes do material de laboratório.

Durante o trabalho não foi sentida qualquer dificuldade nem qualquer anomalia assim, podemos então concluir que a produção do detergente foi realizada com sucesso.

279 Visualizações 02/10/2019

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