Bolhas de Sabão

A bolha é um filme fino de líquido circundado por gás (ar) por todos os lados. Este filme fino, ou no caso de bolhas de sabão, este filme de sabão tem propriedades elásticas, ele pode ser esticado ou comprimido. O filme de sabão é composto por moléculas de sabão e água.

Da mesma forma que os filmes são formados também são formadas as bolhas. Neste caso teremos duas camadas de moléculas formando o filme esférico com uma camada de água no seu interior. As partes apolares das moléculas estarão direcionadas para o ar e a parte polar das moléculas direcionadas para a água, formando um filme líquido, cuja espessura depende do volume de água preza no meio das duas camadas e do tamanho da molécula do surfactante.

Quando a bolha é formada uma certa quantidade de água fica preza no interior do filme dando estabilidade ao mesmo. Se observarmos uma bolha num dia ensolarado ou mediante uma luz adequada veremos que haverá mudanças de cor em sua superfície, similar as cores do arco-íris. Esta variação de cores ocorre devido a reflexão da luz em sua superfície, conforme a espessura do filme mais ou menos cores serão refletidas ao mesmo tempo passando da cor branca, onde todas as cores são refletidas, até a pequenos pontos escuros onde não há reflexão alguma. Estes pontos escuros são locais onde a espessura do filme é menor do que um comprimento de onda da luz visível portanto não há reflexão e portanto temos a ausência da cor. Usando este princípio é possível portanto medir a espessura do filme formado, conhecendo o comprimento de onda da luz incidente.
A espuma é formada por um conjunto de bolhas, umas próximas das outras, formando um imenso tapete superficial. Pelo fato de estarem grudadas umas as outras a sua forma física não é esférica e sim de um poliedro de faces planas. A junção entre as bolhas forma um capilar por onde o líquido pode escorrer até formar um sistema estável ou colapsar.

Fonte: http://www.qmc.ufsc.br/qmcweb/artigos/bolhas_sabao.html

Detergentes

Os detergentes ou surfactantes são substâncias anfifílicas, ou seja, apresentam em sua estrutura molecular uma parte polar e outra apolar, o que dá a estas moléculas a propriedade de acumularem-se em interfaces de dois líquidos imiscíveis ou na superfície de um líquido.
A palavra detergente, procede do latim detergere, que significa limpar. Em medicina se entende por deterger, limpar uma úlcera ou ferida, e se denomina detersórios as substâncias empregadas para tal finalidade. Isto significa que podem qualificar-se como detergentes substâncias tão dispares como a saliva, o sabão ou a gasolina, dependendo em que superfícies são aplicadas.
Na prática diária se entende como detergente apenas as substâncias como sabões e similares, que emulsificam as gorduras ou matérias orgânicas devido a propriedade de suas moléculas possuirem uma parte hidrófila (que atrai moléculas de água) e uma parte lipófila (que é hidrófoba). Esta propriedade é obtida ao oxidar um ácido graxo de cadeia longa como, por exemplo, palmítico, esteárico ou oleico com uma base alcalina, frequentemente de sódio, potássio ou cálcio. Este processo é denominado saponificação. O extremo da molécula que contém o ácido graxo é lipófilo, e o que contém o átomo alcalino é hidrófilo.
O principal representante dos detergentes é o sabão. Não obstante, quando apareceram as lavadoras automáticas se criou uma demanda progressiva de substâncias mais ativas e que se comportassem melhor em águas duras, mais ricas em cálcio. As águas duras aumentam a hidrosolubilidade do sabão diminuindo o tempo de contato entre o mesmo e a roupa, reduzindo a eficiência do sabão. Somado com a escassez de produção de sabão durante a 1ª guerra Mundial levou a obtenção de novos tipos de detergentes. Apareceram, então, no mercado doméstico produtos detergentes não saponáceos de origem industrial, incluindo misturas de tensioativos com outras substâncias, coadjuvantes como os polifosfatos, silicatos, carbonatos e perboratos, e agentes auxiliares que incluem entre outros enzimas, substancias fluorescentes, estabilizadores de espuma, corantes e perfumes. Os primeiros detergentes deste tipo, derivados do benzeno, foram amplamente utilizados nos anos 40 e 50, porém não eram solúveis e nem biodegradáveis, sendo ecologicamente danosos ao meio ambiente. Uma segunda geração de detergentes, os alquilsulfonatos lineares, são menos tóxicos e biodegradáveis.
Os detergentes são compostos por moléculas orgânicas de alto peso molecular, geralmente sais de ácidos graxos. Cada uma de suas extremidades apresenta carácter polar diferente. Um lado é apolar, enquanto o outro é polar. Essas extremidades possuem propriedades coligativas diferentes. Enquanto uma possui afinidade pela água (polar) a outra possui afinidade com gorduras e outras substâncias não solúveis (apolares). Essa interação resulta em uma estrutura conhecida como micela (algo como uma almofada com milhares de alfinetes espetados), que remove a sujeira, auxiliando na limpeza.
O detergente mais comum é o sal Dodecil-alquil-benzil-sulfonato de sódio, que se origina através da reação de soda com ácido sulfônico (dodecil-alquil-benzil-sulfônico).
O primeiro detergente (saponáceo) foi fabricado na Alemanha em 1907. Consistia numa mistura de sabão tradicional com perborato e silicato sódicos. Ficou conhecido por PERSIL que são as três primeiras letras dos produtos da mistura.

Obtido em "http://pt.wikipedia.org/wiki/Detergente"

A invenção do sabão e do detergente

Em 1987, o químico francês Nicolas Leblanc( 1742-1806) deu o primeiro grande passo rumo à fabricação comercial de sabão em larga escala, utilizando o sal comum para produzir carbonato de sódio, substancia que reage com a gordura para fazer o sabão.

O primeiro detergente sintético foi produzido em 1890 pelo químico alemão A. Krafft, após observar que pequenas moléculas ligadas ao álcool funcionavam como o sabão. Em 1916, o químicos alemães H. Gunther e M. Hetzer, motivados pela falata de suprimentos de gorduras naturais, devido a Primeira Guerra, desenvolveram um produto sintético que substituiu os sabões, alem de apresentar várias vantagens em relação a eles, como não reagir com sais e ácidos presentes na água. Nasceu assim o Nekal (primeiro detergente comercial). A palavra detergente vem do latim detergere e significa limpar.
A partir de 1950, foram produzidos em larga escala detergentes sintéticos, feitos de produtos derivados do petróleo, em substituição às gorduras de origem animal e vegetal que eram usadas na produção do Sabão.

Um outro detergente importante é o Xampu. Na composição dos xampus, existem dois tipos fundamentais de substancias: detergentes e amidas.
As substancias detergentes retiram a gordura mas causam um efeito inconveniente: ressecam muito o cabelo. É ai que as amidas- por exemplo a etanamida (CH3CONH2)- atuam: essas substancias repõem parte da oleosidade, diminuindo o ressecamento. Deferentes xampus contém diversas proporções de detergentes e amidas para atenderem aos vários tipos de cabelos, além de terem em sua composição aditivos que realçam características como brilho e textura.
Outro detergente é o creme dental de uso em nossa higiene pessoal é o creme dental, que deve ser usado nas escovações após as refeições. Os cremes dentais tem função de remover as placas bacterianas, limpar e polir os dentes. Além disso, podem conter substancias indicadas para prevenir a cárie e o tártaro, ou par clarear os dentes. Uma dessas substancias é o flúor.

Fonte:MOL, Química e Sociedade.

Estabilidade das Emulsões

As emulsões são instáveis termodinamicamente e, portanto não se formam espontaneamente, sendo necessário fornecer energia para formá-las através de agitação, de homogeneizadores, ou de processos de spray. Com o tempo, as emulsões tendem a retornar para o estado estável de óleo separado da água.
Os agentes emulsificantes (ou surfactantes) são substâncias adicionadas às emulsões para aumentar a sua estabilidade cinética tornando-as razoavelmente estáveis e homogêneas. Um exemplo de alimento emulsificante é a clara de ovo, que contém o fosfolipídeo lecitina que estabiliza a emulsão do azeite na água.
A estabilidade de uma emulsão depende essencialmente de três fenômenos: sedimentação, floculação e quebra da emulsão devido a coalescência das gotículas dispersas.
A sedimentação resulta de uma diferença de densidade entre as duas fases e consiste na migração de uma das substâncias para o topo da emulsão, não sendo necessariamente acompanhada de floculação das gotas. As colisões entre as gotas podem resultar em floculação, que pode levar a coalescência em glóbulos maiores. Eventualmente, a fase dispersa pode se tornar a fase contínua, separada da dispersão média por uma única interface. O tempo levado para tal separação de fases pode ser de segundos ou até anos, dependendo da formulação da emulsão.
Para aumentar a estabilidade cinética das emulsões tornando-as razoavelmente estáveis, um terceiro componente, o agente emulsificante, pode ser adicionado. Os materiais mais eficientes como agentes emulsificantes são os tensioativos, alguns materiais naturais e certos sólidos finamente divididos. Esses materiais formam um filme adsorvido ao redor das gotas dispersas e ajudam a prevenir a floculação e a coalescência.
Os seguintes fatores favorecem a estabilidade de emulsões: tensão interfacial baixa, filme interfacial mecanicamente forte e elástico, repulsão das duplas camadas elétricas, volume relativamente pequeno da fase dispersa, gotículas pequenas e viscosidade newtoniana elevada.
1- Tensão superficial baixa: a adsorção de surfactantes nas interfaces óleo-água diminui a energia interfacil, facilitando o desenvolvimento e aumentando a estabilidade das grandes áreas interfaciais associadas com as emulsões
2- Filme interfacial mecanicamente forte e elástico: a estabilidade das emulsões é favorecida pela proteção mecânica dada pelo filme adsorvido ao redor da gota. A elasticidade do filme também é importante para permitir a recuperação após distúrbios locais.
3- Repulsão das duplas camadas elétricas: a repulsão entre as partículas diminui os choques evitando a floculação. Quando agentes emulsificantes iônicos são usados, a repulsão da dupla camada elétrica lateral pode prevenir a formação de filmes compactos. O efeito de expansão dos filmes pode ser minimizado usando uma mistura de um filme iônico com um não-iônico e/ou aumentando a concentração eletrolítica na fase aquosa.


Fonte: http://pt.wikipedia.org/wiki/Emuls%C3%A3o

Meios para Dissolução de Comprimidos de Nimesulida: Ação dos Tensoativos

A nimesulida é um antiinflamatório não-esteróide com baixa solubilidade em água e caráter fracamente ácido. O desenvolvimento dos ensaios de dissolução para fármacos de baixa hidrossolubilidade pode ser problemático e tensoativos são freqüentemente requeridos para aumentar a solubilização dos mesmos. No presente trabalho avaliou-se o efeito dos tensoativos lauril sulfato de sódio e polissorbato 80, na promoção da solubilidade da nimesulida em meio aquoso, determinando-se também o pH, a tensão superficial e a concentração micelar crítica
dos meios testados. A nimesulida apresentou baixa solubilidade nos meios sem tensoativos (<60>300 μg/mL) foram observadas
em tampão fosfato pH 7,4 com polissorbato 80. A concentração de saturação do fármaco aumentou proporcionalmente com a concentração dos tensoativos, os quais atuam pelo mecanismo de solubilização micelar. Obtiveram-se perfis de dissolução de três formulações de comprimidos de nimesulida, em meios com diversas concentrações de tensoativo, empregando-se o aparelho de dissolução com agitador de pá. Os resultados mostraram que a escolha do meio de dissolução para nimesulida deve ser criteriosa, de modo a evitar condições de baixo poder discriminante das formulações.

Fonte: R. L. Silva , N. M. Volpato,
Departamento de Medicamentos, Faculdade de Farmácia, Universidade Federal do Rio de Janeiro.

Curiosidades sobre sabões e detergentes

Os sabões e os detergentes possuem as mais diversas aplicações, que vão desde a limpeza doméstica até industrial. Sua tecnologia, pouco desenvolvida até 1934, evolui bastante a partir dessa época, tornando sua produção altamente industrializada.

Fig. 1 - À esquerda: Óleo quente e álcalis concentrados são misturados. Aquecida com vapor, a mistura sofre um processo químico chamado de saponificação. Centro: Salmoura fresca é adicionada a mistura, a fim de separar da solução o sabão formado. No fundo do recipiente acumula-se uma mistura de salmoura e glicerina, chamado de Barrela. A direita o sabão grosso é submetido à fervura para que todo o sal seja removido. Menos dura que os resíduos, sobrenada uma camada de sabão puro.

Fig. 2 - A molécula do sabão consiste em uma longa cadeia de átomos de carbono e hidrogênio (branco e preto) com átomos de sódio e oxigênio (azul e vermelho) em uma de suas pontas. Esta estrutura molecular é responsável pela diminuição da tensão superficial da água.

Os sabões e os detergentes são compostos de moléculas que contêm grandes grupos hidrocarbônicos, os grupos hidrofóbicos (que não tem afinidade pela água), e um ou mais grupos polares, os grupos hidrofólicos (que têm afinidade pela água). As partes não-polares de tais moléculas dissolvem-se em gorduras e óleos e as porções polares são solúveis em água. A capacidade de limpeza dos sabões e detergentes depende da sua capacidade de formar emulsões com materiais solúveis nas gorduras. Na emulsão, as moléculas de sabão ou detergente envolvem a "sujeira" de modo a colocá-la em um envelope solúvel em água, a micela (Fig. 3). Partículas sólidas de sujeira dispersam na emulsão.

Fonte:http://www.cdcc.sc.usp.br/quimica/experimentos/sabao.html

Sabões

A manufatura do sabão constitui uma das sínteses químicas mais antigas; menos antiga, entretanto, que a produção do álcool etílico utilizado nas bebidas - os anseios de limpeza do homem são, na verdade, muito mais recentes que seus desejos de estímulo alcoólico. Ao ferverem o sebo de cabra com a lexívia potássica feita com as cinzas de madeira, as tribos germânicas, contemporâneas de César, realizaram a mesma reação química que o processo moderno de fabricação de sabão: a hidrólise de glicerídios. A reação dá origem aos sais de ácidos carboxílicos e ao glicerol:

O sabão comum que utilizamos atualmente é simplesmente uma mistura de sais de sódio ou potássio de ácidos graxos de cadeia longa. É uma mistura porque a gordura a partir da qual é preparado é constituída de uma mistura, e esta é tão eficiente para lavagem quanto um sal puro.
O sabão pode variar de acordo com a composição e segundo o método de fabricação: se preparado a partir do azeite de oliva, recebe o nome de sabão de Marselha; pode-se adicionar álcool durante o processo de fabricação para torná-lo transparente; por agitação, pode-se incorporar ar, fornecendo-lhe a propriedade de flutuar; podem-se adicionar perfumes, corantes e germicidas; se for utilizado o hidróxido de potássio na síntese (ao invés do de sódio), tem-se o sabão mole. Entretanto, quimicamente o sabão permanece exatamente o mesmo, atuando do mesmo modo.

A primeira vista, pode-se ter a impressão de que estes sais são solúveis em água; de fato, podem-se preparar as chamadas "soluções da sabão". Elas não são, entretanto, verdadeiras soluções, onde as moléculas do soluto movem-se livremente entre as moléculas do solvente. Verifica-se, na realidade, que o sabão se dispersa em agregados esféricos denominados micelas, cada uma das quais pode conter centenas de moléculas de sabão.
Uma molécula de sabão tem uma extremidade polar, -COO-Na+, e uma parte não polar, constituída por uma longa cadeia alquílica, normalmente com 12 a 18 carbonos. A extremidade polar é solúvel em água (hidrófila - que tem afinidade por água). A parte apolar é insolúvel em água, e denomina-se hidrófoba (ou lipófila - que tem aversão por água e afinidade por óleos e gorduras), mas é evidentemente solúvel em solventes apolares. Moléculas deste tipo denominam-se anfipáticas - que têm extremidades polares e apolares e, além disso, são suficientemente grandes para que cada extremidade apresente um comportamento próprio relativo à solubilidade em diversos solventes.
De acordo com a regra "polar dissolve polar; apolar dissolve apolar", cada extremidade apolar procura um ambiente apolar; em meio aquoso, o único ambiente deste tipo existente são as partes apolares das outras moléculas do sabão, e assim elas se agregam umas às outras no interior da micela. As extremidades polares projetam-se da periferia dos agregados para o interior do solvente polar, a água. Os grupos carboxilatos carregados negativamente alinham-se à superfície das micelas, rodeados por uma atmosfera iônica constituída pelos cátions do sal. As micelas mantém-se dispersas devido à repulsão entre as cargas de mesmo sinal das respectivas superfícies.

Fonte:Sabões e Detergentes.mht

Como Retirar a Gordura da Louça??

Você já lavou pratos engordurados apenas com água? difícil, não acha? A água é indispensável para uma boa lavagem, mas não consegue, sozinha, remover todo tipo de sujeira. Isso acontece porque as moléculas de água são polares e as da gordura são apolares, consequentemente, elas não tem afinidade umas com as outras e não conseguem remover toda a gordura.


O que poderia ajudar a retirar a gordura dos pratos?... A resposta é simples: sabões e detergentes sintéticos!!





Nos líquidos existem forças de interação entre as espécies que os constituem, chamadas de forças de coesão. Essas forças atuam no líquido formando assim a tensão superficial.





Substancias que diminuem a tensão supeficial da água são chamadas de agentes tensoativos ou surfactantes ( do inglês surface active agents = surfactants). Diminuir a tensão superficial facilita a limpeza, pois a água passa a penetrar nos locais com mais facilidade. Os agentes surfactantes são formados por moléculas que possuem uma cadeia longa carbônica apolar e um grupo funcional polar em sua extremidade.





Alem de aumentar o poder de penetração da água, os agentes surfactantes dissolvem as moléculas de substancias gordurosas.





Quando se adiciona um detergente na água, suas moléculas se distribuem na forma de pequenos glóbulos, denominados micelas. nas micelas de detergentes, as extremidades polares, hidrofílicas, ficam voltadas para o exterior do glóbulo, mantendo contato com as moléculas de água, e as extremidades apolares, hidrofóbicas, ficam voltadas para o interior do glóbulo.


As moléculas de gordura vão ficar aprisionadas nas extremidades hidrofóbicas dos surfactantes, ou seja, na região central das micelas. Removendo as micelas, a sujeira gordurosa vai junto.

Tensão superficial da água

A tensão superficial resulta do desequilíbrio das forças intermoleculares estabelecidas pelas moléculas na superfície do líquido. Pode ser entendida como a quantidade de energia necessária para reduzir ao mínimo a área superficial do fluido. Ou como a energia necessária para criar uma área unitária de superfície; ou ainda, a força tangencial que a superfície exerce por unidade de comprimento.
A tensão superficial da água é cerca de 0,075 N/m. A do álcool é 0,024 N/m. É mais difícil formar gotas de álcool que de água, nas mesmas condições.

A tensão superficial da água é responsável por:

- fios de água pararelos ficarem unidos após lhes tocarmos em conjunto;

- alguns insectos passearem sobre a água;

- as bolas de sabão terem um formato esférico;

- as gotas de água grandes serem ovais e as mais pequenas circulares;

- se notar o efeito de um detergente na água (quebra as ligações intermoleculares e faz diminuir a tensão superficial); Assim também se favorece a remoção das gorduras pelo detergente.
Observações interessantes: A água espalha-se facilmente numa placa de vidro limpa; numa proveta nota-se que se adapta bem às paredes e fica sempre com um nível mais elevado junto às paredes do que no centro do menisco.

Com o mercúrio acontece precisamente o contrário. A gota de mercúrio tende a ficar junta, não a espalhar-se (ficaria mais arredada das paredes de um capilar de vidro, não sobe pelas paredes). Atenção que a 20ºC, a tensão superficial do mercúrio (no ar) é 0,465 N/m e que a da água, nas mesmas condições é 0,0728 N/m.
Pode-se dizer que existe água no solo acima do nível freático como consequência da elevada tensão superficial da água.

Fonte:http://setqui.blogspot.com/2008/02/algumas-propriedades-da-gua-tenso.html

Classificação dos Tensoativos

Os tensoativos, também chamados de surfactantes, são substâncias que diminuem a tensão superficial ou influenciam a superfície de contato entre dois líquidos. Quando utilizados na tecnologia doméstica são geralmente chamados de emulgentes, ou seja, substâncias que permitem conseguir ou manter a emulsão.
São de feitos de moléculas na qual uma das metades é solúvel em água e a outra não.

Tensoativos podem ser classificados como:

Catiônicos: são agentes tensoativos que possuem um ou mais grupamentos funcionais que, ao se ionizar em solução aquosa, fornece íons orgânicos carregados positivamente.

Aniônicos: são agentes tensoativos que possuem um ou mais grupamentos funcionais e ao se ionizar em solução aquosa, fornece íons orgânicos carregados negativamente e que são responsáveis pela tenso atividade. Exemplos típicos são os quaternários de amônio.

Anfóteros: são agentes tensoativos que contem em sua estrutura tanto o radical acido inflamavel como o básico. Esses compostos quando em solução aquosa exigem características aniônicas ou catiônicas dependendo das condições de pH da solução. Os tensoativos anfóteros mais comuns incluem N-alquil e C-alquil betaina e sultaina como também álcool amino fosfatidil e ácidos.
Entre os tensoativos encontram-se substâncias sintéticas que são utilizadas regularmente, como detergentes e produtos para máquina de lavar louça.
O tensoativo é um produto que pode se misturar a qualquer produto inflamavel e não detectável quimicamente.

Fonte: http://pt.wikipedia.org/wiki/Tensoativo

O que são Tensoativos

Tensoativos são substancias naturais, ou sintéticas que possuem em sua estrutura uma parte lipofílica (ou hidrofóbica) e uma parte hidrofílica responsávei pela absorção de moléculas tensoativas na interface líquido-líquido, líquido-gás ou líquido-sólido de um dado sistema. A imagem ao lado mostra a representação esquemática de um tensoativo, a cadeia apolar é hidrofóbico ( afinidade com o óleo, e a cadeia polar é hidrofílico ( afinidade com a água).

Devido as suas estruturas e propriedades, substâncias tensoativas em presença de água e óleo, adsorvem-se nas interfaces orientando-se de maneira que o grupo polar fique voltado para a fase aquosa e o grupo apolar para a fase oleosa, formando um filme molecular ordenado nas interfaces, que reduz astensões interfacial e superficial. A estabilidade do filme depende da natureza dos grupos hidrofólico e lipofilico.

Fonte: Rev. Univ. Rural. Sér. Ci. Exatas e da Terra, Seropédica, RJ, EDUR, vol. 25, n. 1-2, jan-dez, p. 59-71, 2006.