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Produção de Detergente

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by

Larissa Prado

on 5 June 2014

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Transcript of Produção de Detergente

Produção de Detergente Líquido
A produção de detergentes teve início em 1890, por contribuição do químico A. Krafft.
Durante a Primeira Guerra Mundial, em 1916, dois químicos alemães, H. Gunther e M. Hetzer, desenvolveram o Nekal.
Desde 1950 o detergente passou a ser fabricado tendo o petróleo como sua matéria-prima.
As vendas de detergentes em 1970 devem ter alcançado 2 bilhões de dólares enquanto as de sabões permaneceram entre 400 e 500 milhões e dólares.

Histórico
Propriedades Físico-químicas
• Aspecto: Líquido viscoso transparente.
• Estado físico: Líquido.
• Cor: Amarelado.
• Odor: Característico.
• Densidade (a 25ºC): 1,02 g/cm³
• Viscosidade (a 25ºC BKF): Mínimo 250cP.
• Solubilidade na água (a 20ºC): Solúvel em água em qualquer proporção.
• pH: 6,5 – 7,5 (produto puro)
• Ponto de fulgor: >100ºC (acima de 100ºC inicia-se formação de bolhas e consequente espumação, impossibilitando a continuidade da análise).
• Limites de explosividade superior/inferior: Produto não inflamável.

Propriedades Físico-Químicas do Detergente
Os detergentes são substâncias anfifílicas;
Atuam na diminuição da tensão superficial da água;
São misturas complexas, de vários componentes escolhidos para efetuar uma ação própria;
Com exceção dos sabões, todos os outros produtos obtidos quer de gorduras naturais, quer de parafinas e olefinas são chamados de
detergentes sintéticos
.
Detergentes sintéticos, na grande maioria, são sais de ácidos sulfônicos de cadeia longa.


Definição
Os detergentes não perdem sua ação tensoativa em águas duras ou ácidas, enquanto que os sabões, reduzem grandemente;
Os detergentes quando utilizados para a lavagem de louças retiram a gordura natural presente nas mãos de quem o utiliza, causando o ressecamento da pele;
A grande vantagem na utilização do sabão está no fato de ele ser biodegradável e ser produzido a partir de matéria-prima renovável.
Principais Diferenças entre Detergentes e Sabões
Tensoativos


Aditivos
Matérias-primas dos Detergentes
Medida de pH
Viscosidade
Densidade
Índice de Espuma
Controle Analítico
• 2 Béqueres 250 ml
• 1 Baqueta
• Papel Tornassol
• Pipeta
• Espátula
• Proveta de 100 mL
• Proveta de 10 mL
• Balança Analítica
• Pera de Sucção
• Pipeta de 2 mL

Produção Laboratorial - Equipamentos
Processo Industrial
Ácido Sulfônico:
é o componente tensoativo;
Amida:
são tensoativos que apresentam ótimo poder espessante, estabilização de espuma, solubilização e proteção contra o desengorduramento excessivo da pele;
Ureia técnica:
funciona como hidrótopo, aumenta a capacidade da agua de dissolver outras substâncias;
Trietalonamina:
atua como solução tamponante;
Sulfato de Sódio
: inibe a corrosão e atua como agente dispersante e tamponante.
Cloreto de Sódio:
Ajusta a viscosidade do produto final;
Essência
Corante
Conservantes

Produção Laboratorial - Matérias Primas
Produção Laboratorial - Reagentes
Molécula de Detergente
Definição
Os tensoativos são responsáveis por modificar (reduzir) a tensão superficial da água para que ocorra seu perfeito espalhamento sobre a superfície e aumente sua eficiência na limpeza. Além de ajudarem a deslocar a sujeira e dispersarem as moléculas de sujeira. Ele são os principais componentes dos detergentes.


Classificação do Tensoativos
Aniônicos:
São tensoativos cuja parte hidrofílica da molécula é carregada negativamente (ânion).
Catiônicos:
São tensoativos cuja parte hidrofílica da molécula é carregada positivamente (cátion).
Não Iônicos:
São tensoativos em cuja molécula não existe a parte iônica mais polar que a outra propiciando a afinidade com água (não são dissociados em solução aquosa).
Anfóteros:
São compostos cujas estruturas moleculares apresentam agrupamento ácido e básico.
Definição
Os aditivos contribuem no desenvolvimento dos detergentes, incluindo o seu poder de alvejamento.
Em geral, podem estar inclusos os seguintes aditivos:
• Agentes modificadores de espuma;
• Coadjuvantes;
• Agentes removedores de manchas;
• Agentes de suspensão;
• Silicatos;
• Branqueadores ópticos

Agentes Modificadores de espuma
A espuma é normalmente tomada como indicação de existência de detergentes na água de lavagem, portanto, um produto bem formado deve ter uma espuma firme que desapareça juntamente com a água.
Além disso, quanto ao uso de detergentes em máquinas de lavar, produtos que formam muita espuma podem inconvenientes, resultando na menor produtividade do equipamento. Neste caso, é necessário reduzir a quantidade de espuma sem diminuir a eficiência do detergente.
Os detergentes sintéticos puros não são muito eficientes para remover a sujeira argilosa. Para corrigir este problema e fornecer um pH adequado bem como anular a presença de íons metálicos (cálcio, ferro, cobre, etc.) adiciona-se certos sais alcalinos, como por exemplo: tripolisfosfato de sódio, fosfato trissódico, pirofosfato de sódio, carbonato de sódio.
No entanto, existe um limite de adição de fosfatos na formulação.
Coadjuvantes
Agentes removedores de manchas
Os agentes removedores de manchas podem agir por oxidação, redução ou ação enzimática. O mais utilizado com ação alvejante é o perborato de sódio, que em solução aquosa fornece peróxido de hidrogênio. Atualmente existe uma tendência da inclusão de diversos tipos de enzimas (proteases, lipases, amilases e celulases) na formulação dos detergentes.
Agentes de suspensão
São compostos que evitam a reposição da sujeira, ou mesmo evitam que a sujeira removida de uma, seja transferida para as demais. Isto pode ser alcançado através do uso de derivados de celulose (sal sódico de carboxi-metilcelulose, hidroetilcelulose, metilcelulose).
Silicatos
Os silicatos conferem aos detergentes melhores propriedades de armazenamento, combatem a corrosão e mantém em suspensão as sujeiras de natureza argilosa. Podem ser empregados diversos tipos de silicatos de sódio, contendo diferentes massas de sílica (SiO ) e óxido de sódio (Na O).
2
2
Branqueadores ópticos
São substâncias que quando depositadas sobre os tecidos, recebendo radiação de luz ultra violeta, emitem luz visível na região azul-violeta.
Medida de pH
O pH adequado dos detergentes varia de acordo com a aplicação, por exemplo: detergentes com finalidades de decapantes são comercializados em pH ácido, os detergentes desengraxantes em pH alcalino e os domésticos em pH neutro. O pH pode ser medido com o auxílio de pHmetros ou papel tornassol.
Viscosidade
A viscosidade em detergentes é um parâmetro importante de controle, pois o consumidor, acredita que a viscosidade está correlacionada com o teor de ativos.
-Mas afinal, o que é viscosidade?
-Fluidos newtonianos (constantes)
-Fluidos não newtonianos( inconstantes)
-O que são viscosímentos


Densidade
A densidade pode variar pelo acréscimo de matéria ativa, eletrólitos, presença de álcool e éter em detergentes. Pode ser medida por um densímetro ou através da obtenção do valor da massa em balança analítica ou semi-analítica e o volume.
Utiliza-se a fórmula d= m
V
Índice de Espuma
A espuma não tem influência no poder de limpeza, porém, comercialmente é importante.
O índice de espuma pode ser medido através de métodos que façam o meio, contendo uma determinada quantidade de detergente, ser submetido a uma determinada e controlada agitação num determinado tempo, sendo medido na sequência, o volume de espuma formada.

• Água 82,0 mL
• Lixívia de soda cáustica 46% 2,8 mL
• Ácido Sulfônico 10,0 mL
• Amida 1,7 mL
• Ureia técnica 2,2 g
• Sulfato de sódio anidro 1,0 g
• Conservante. 0,2 mL
• Trietalonamina 0,1 mL
• Corante (solução 1) q.s.p.
• Essência para detergente q.s.p.
• Cloreto de sódio (sal comercial) q.s.p.

Produção Laboratorial - Procedimento
1) Misturar à água a lixívia de soda cáustica a 46%, previamente preparada;
2) Em seguida, adicionar a ureia e o sulfato anidro, agitando bem até a completa dissolução;
3) Adicionar o ácido sulfônico, agitando até homogeneizar;
4) Acrescentar a amida e a Trietalonamina;
5) Ajustar o pH entre 6,5 e 7,5, utilizando o papel indicador, o que, dependendo da faixa, pode ser feito com lixívia de soda cáustica ou ácido sulfônico;
6) Adicionar o formol e o corante (sol.1%) na cor desejada;
7) Ajustar a viscosidade, acrescentando pequenas quantidades de cloreto de sódio;
8) Finalmente, é realizada a aromatização com a essência escolhida;
9) Envasar em frascos de polietileno.

@
3
3
(http://www.abacovital.com/fichastecnicas/tensioactivos/anionicos/Esteresacsulf/Nalauri.htm)
Lauril sulfato de sódio
Componentes do Grupo:

Daniele nº O4
Larissa nº 16
Murilo nº 22
Vanessa nº 27
Ligue o aparelho;
Lave os eletrodos com água destilada (retire o excesso com papel absorvente);
Coloque os eletrodos na primeira solução tampão – pH=7, e espere o pHmetro estabilizar;
Após estabilizar, retire-os e lave com água destilada;
Introduza os eletrodos na segunda solução tampão e espere estabilizar;
Após estabilizar, retire-os, lave com água destilada e está pronto para o uso.
Insira os dois medidores (o de pH e o de temperatura) dentro da solução que se quer medir o pH de modo que fiquem pelo menos 4cm imersos;
Pressione o botão de medição;
Espere até a medida estabilizar;
Após medir o pH retire os medidores da solução;
Lave os medidores novamente, com água destilada;
Guarde o medidor de pH dentro da solução protetora.
Medição do pH com pHmetro
Viscosidade no Copo Ford
-A amostra deverá ser adicionada no copo Ford.
- Agitar previamente a amostra em baixa rotação, durante 10 minutos. Deixar em repouso por outros 10 minutos, enquanto é feito o ajuste à temperatura para o teste (25°C ± 0,2°C).
-O teste deverá ser realizado em local sem corrente de ar e sem mudanças rápidas de temperatura.
-Selecionar o número do Copo Ford adequado de acordo com o tempo de escoamento, adicionando experimentalmente o líquido no Copo de Ford e de acordo com a faixa de tempo compreendido poderá ser feita a escolha do copo.
-Preencher o Copo com amostra
-Fechar o orifício e encher o copo até o nível máximo com a amostra.
-Remover o excesso do produto com a placa de vidro plana.
-Liberar o orifício e acionar simultaneamente o cronômetro.
-Pare o cronômetro quando der a primeira interrupção do efluxo e anotar o tempo em segundos.

Equações para cálculo da viscosidade em centipoises.
V¹x d=V²
V²=Viscosidade em centipoises
d=densidade em g/cm³
T=tempo em segundos

Cálculo para o Brookfield


Utiliza-se um equipamento onde uma solução de 0,2 g/l, na temperatura de 25°C, é recirculada de um recipiente e forçada a passar através de um tubo de pequeno diâmetro (0,6 cm) para gerar um jato que cai sobre a superfície da solução formando a espuma.
A altura da coluna de espuma é medida até atingir o topo do recipiente . São medidas as alturas de espuma inicial (tempo 0) e nos tempos de 15, 30, 60, 120 e 300 segundos.
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