Ação dos Agentes Tensoativos

São substâncias que tem a capacidade de diminuir a tensão superficial da água e auxiliam na formação de emulsões. Detergentes são exemplos de tensoativos de grande aplicação em diversos setores, pois tem a ação de diminuir a tensão superficial da água (que é uma substância polar) facilitando assim a remoção de particulas de gordura (que tem caráter mais apolar), e formação de micelas. Tensoativos também tem grande aplicação nas indústrias cosmética, farmacêutica entre outras para a fabricação de cremes, loções, emulsões, etc. que são compostos formados ente uma fase aquosa (polar) e uma fase oleosa (não polar) e é necessário haver uma interação entre as duas fases para garantir a estabilidade e a textura dessas formulações.

1. Ação dos Agentes Tensoativos

Entre todos os agentes molhantes e lavantes conhecidos, o mais antigo e o mais utilizado é a água. Entretanto, como agente de limpeza é deficiente, pois a água tende a se aglomerar formando gotas esféricas. Este fenômeno conhecido como tensão superficial pode ser entendido como, a força que está sujeita a água na superfície de um líquido (força que impede a miscibilidade entre a água e o ar). A tensão superficial da água é de 72 dinas/cm (20oC). Para que ocorra seu perfeito espalhamento sobre a superfície, é necessário reduzir sua tensão superficial a valores entre 30 a 40 dinas/cm. O agente capaz de promover este tipo de modificação na tensão superficial da água é denominado de tensoativo e é o principal componente dos detergentes

comercialmente conhecidos.

Na Tabela 1, pode-se observar a redução da tensão superficial da água, devido a pequenas adições de um tipo de tensoativo.

Tabela 1. Redução da tensão superficial da água, em função da quantidade empregada de um determinado tensoativo (nonil fenol etoxilado).

Concentração do tensoativo adicionado

(%) Tensão superficial

(dinas/cm)

Controle (nihil) 78,8

0,001 31,1

0,01 28,9

0,1 28,7

1,0 28,8

Como pode ser observado, mesmo em concentrações baixíssimas, os tensoativos reduzem de forma apreciável, a tensão superficial da água. Isto se deve a elevada afinidade desse tipo de agente com as interfaces, ou seja, tendem a se absorver nas interfaces, ou seja, nesse caso particular, na interface líquido/gás. Os agentes tensoativos também atuam entre outros tipos de interfaces, como por exemplo, líquido/ líquido ou mesmo, líquido/sólido.

O conceito moderno de agentes tensoativos, ou surfactantes inclui os sabões, os detergentes, os emulsificadores, os agentes umectantes e os agentes penetrantes. Esta atividade de modificar as propriedades de uma camada superficial que separa duas fases em contato está relacionada com a estrutura dos tensoativos que possuem na mesma molécula uma parte polar, solúvel em água (hidrofílica) e uma parte não polar, insolúvel em água (hidrofóbica).

Portanto, os tensoativos são compostos constituídos de uma longa cadeia carbônica, sensivelmente insolúvel em água (hidrofóbica), porém solúvel em óleos e gorduras, acompanhadas de um maior ou menor grupo de átomos com poderosa atração pela água.

Na superfície do líquido, a parte hidrofílica da substância tensoativa adere as moléculas da água, quebrando suas atrações intra-moleculares, reduzindo desta forma, a tensão superficial. Neste momento, a estrutura esférica da gota de água entra em colapso, expandindo a área de contato com a superfície. Como resultado, ocorre um emudecimento mais efetivo. Além de solucionar o problema de tensão superficial, os tensoativos exercem outras funções muito importantes na lavagem, como por exemplo:

• Ajudam a deslocar a sujeira

• Dispersam as partículas de sujeira.

Detergentes por definição são substâncias inorgânicas ou orgânicas que apresentam a propriedade de reduzir a tensão superficial da água, favorecendo o seu espalhamento e emudecimento das superfícies, promovendo um contato mais íntimo entre a água e o objeto a ser limpo.

Através dos séculos realizaram-se várias tentativas no sentido de auxiliar a água em sua função detergente. Os primeiros processos que se tem notícia, baseados no atrito, empregavam argilas e cinzas. Dos tensoativos conhecidos, o sabão foi o primeiro a ser produzido comercialmente. O sabão, cuja época e local exato de aparecimento são ignorados, é o marco de entrada no campo dos detergentes. As matérias primas para sua manufatura eram substâncias alcalinas (obtidas das cinzas de plantas) e gorduras animais. A arte secular de fabricar sabão somente recebeu impulso definitivo quando da descoberta do processo Leblanc de fabricação de soda em 1790. Esse processo libertou os saboeiros do uso de cinzas de barrilha (planta mediterrânea cujas as cinzas são ricas em óxidos alcalinos) simplificando os métodos, melhorando a qualidade e aumentando a produção.

A utilização industrial da hidrogenação dos óleos vegetais (1914) permitiu obter sabões de consistência controlada expandindo ainda mais o mercado consumidor.Atualmente,a dosagem adequada de gorduras animais e vegetais aliada aos processos modernos de fabricação permite obter sabões de características totalmente definidas e elevada qualidade.

Deve ser ressaltado, que existem diferenças significativas nos processos usados para fabricar os detergentes e sabões, e também diferenças marcantes de composição química que provocam diferenças de atuação.

Os sabões dão precipitados e, por isso, não são eficientes em presença de águas duras ou ácidas, ao contrário dos detergentes. Além disso, embora as composições dos sabões comuns sejam variáveis, em essência são apenas sais de sódio e de potássio de diversos ácidos graxos. Por outro lado, os detergentes são misturas muito complexas de várias substâncias cada qual escolhida para efetuar uma ação particular durante a limpeza.

1.1 Tensoativos Sintéticos

A origem dos tensoativos sintéticos pode ser identificada no início do século, em função do aumento da população e a demanda do uso alimentar dos óleos e gorduras bem como, o desenvolvimento de outros setores industriais dependentes dessas matérias-primas.

O primeiro tensoativo sintético foi produzido na Alemanha em 1916, a partir do naftaleno, álcool

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