Sabão X Detergente
O óleo vegetal de cozinha pode causar sérios danos ao meio ambiente se
não for descartado de forma correta. Quando chega intacto aos rios e às
represas da cidade fica na superfície da água e pode impedir a entrada da
luz que alimentaria os fitoplânctons, organismos essenciais para a cadeia
alimentar aquática. Além disso, quando atinge o solo, o óleo tem a
capacidade impermeabilizá-lo, dificultando o escoamento de água das
chuvas, por exemplo, favorecendo a ocorrência de enchentes. Se jogado
pela privada ou no ralo ele pode entupir a tubulação e, quando utilizar a soda cáustica
para tentar desobstrui-la, ele vira sabão e gera outros problemas.
Segundo especialistas, a melhor forma de descartar o óleo de cozinha é transformando-o
em sabão ou doando para entidades que poderão aproveitá-lo, inclusive para a produção
de biodiesel.
1 Litro de óleo contamina 1 milhão de litros de água.
Pensando nisso,
a equipe de Química e Ciência desenvolvem durante o ano oficina prática
de reutilização de óleo, transformando em sabão.
Vejamos a
estrutura de cada um, para chegarmos a uma resposta satisfatória.
Os sabões possuem
a seguinte estrutura típica:
Estrutura típica dos sabões.
Observe que ele
possui uma parte apolar, representada pela cor azul, que interage com a gordura
e com o óleo, que também são apolares; e apresenta uma parte polar (em
amarelo), que interage com a água.
A estrutura dos
detergentes também possui uma parte polar e uma apolar, conforme pode ser visto
a seguir:
Estrutura típica
dos detergentes.
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O ponto ao qual
queremos chamar a atenção, e que pode ser observado pela comparação entre as
duas estruturas, é que os detergentes mais comuns são sais derivados do
ácido sulfúrico (H2SO4), que é um ácido forte e traz
mais danos ao meio ambiente. Por isso, há a presença do enxofre (S) na
estrutura do detergente. A matéria-prima básica dos detergentes é o petróleo,
que é um recurso energético fóssil não renovável.
Além disso, o caso
mostrado acima é de um detergente biodegradável, porém existem alguns
detergentes, que são aqueles que apresentam ramificações na sua estrutura, que
não são biodegradáveis, ou seja, não são degradados pelos microrganismos e se
forem despejados em rios e lagos podem causar graves efeitos ambientais com
consequente morte de diversos peixes, algas, insetos e aves aquáticas.
Já os sabões são
feitos de óleos ou gorduras que reagem com uma base forte, como o hidróxido
de sódio (NaOH). Assim, os sabões são sais de ácidos carboxílicos,
que são ácidos fracos. Na estrutura desses sabões, o hidrogênio do grupo
carboxílico (─COOH) é substituído por íons sódio (Na+), potássio (K+)
ou amônio (NH4+), como mostrado a seguir. O resultado é
que todos os sabões são biodegradáveis.
Os sabões são sais de ácidos carboxílicos em que
o hidrogênio do ácido é substituído por um cátion.
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Outro ponto
negativo em relação aos detergentes é que muitos deles contêm íons
fosfato em sua estrutura. Esses íons são utilizados pelas algas como
nutrientes, assim, com esses detergentes sendo despejados nos rios, seus íons
fosfato vêm aumentando drasticamente e essas algas se multiplicam em larga
escala. Esse processo é denominado eutrofização e provoca a
morte de peixes e outros seres vivos aquáticos, pois as algas vão cobrir as
superfícies dos lagos, impedindo a entrada de luz e oxigênio na água.
Dessa forma, se
olharmos a questão ambiental, o sabão em barra é a melhor opção.
A proliferação excessiva de algas é denominada
eutrofização.
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Mas e quanto à eficiência?
Bom, os sabões
apresentam uma desvantagem quando a limpeza é feita com água que contenha
cátions de cálcio, magnésio e ferro, pois os ânions dos sabões podem reagir com
esses cátions, originando compostos insolúveis, que se precipitam e formam a
chamada água dura. Dessa forma, os sabões não conseguem remover a sujeira e a
gordura.
Já os detergentes
têm a vantagem sobre os sabões de que eles nunca reagem com os cátions da água
dura e, portanto, realizam a limpeza independentemente da água usada.
Mas o que faz com
que os detergentes tenham a capacidade de remover a gordura de objetos sujos
enquanto que a água sozinha não tem essa capacidade?
Bom, a água é uma
substância polar e as gorduras são apolares. Assim, a água não consegue
interagir com as gorduras, pois não tem afinidade com elas. Além disso, a água
possui uma tensão superficial que a impede de penetrar em certos tipos de
tecidos e outros materiais. Porém, aí surge outra pergunta: o que é essa tensão
superficial?
As moléculas de
água se atraem mutuamente e, como existem moléculas para todos os lados, essa
atração, denominada força de coesão, ocorre em todas as direções; exceto no que
tange às moléculas da superfície. Visto que essas moléculas não têm outras
moléculas de água acima delas, as suas forças de coesão para os lados e para
baixo se intensificam, criando, assim, uma espécie de película na superfície da
água, que é a tensão superficial.
Essa tensão
superficial é a responsável por mosquitos conseguirem se deslocar por cima da
água. É responsável também por materiais leves, como agulhas e moedas,
flutuarem na água e, além disso, a tensão superficial constitui um dos fatores
que dificultam a limpeza somente com o uso da água.
Tensão superficial da água.
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E como os
detergentes e os sabões resolvem essa questão da tensão superficial e da
polaridade?
Conforme dito,
eles possuem duas partes distintas em sua estrutura, sendo que a parte polar é
tambémhidrofílica, ou seja, possui afinidade com a molécula de água, porém não
interage com as moléculas da gordura. Já na parte apolar ocorre exatamente o
contrário, pois é uma parte hidrofóbica – não interage com a água, mas tem
afinidade com as moléculas de gordura.
Assim, o que
acontece é que quando adicionadas na água, as moléculas dos detergentes se
distribuem ao redor das moléculas de gordura, formando pequenos glóbulos,
denominadosmicelas. A parte apolar das moléculas do detergente fica voltada
para o interior do glóbulo, em contato com a gordura; enquanto que a parte
hidrofílica ou polar fica voltada para o exterior, em contato com a água. Dessa
forma, quando se “arrastam” as micelas de detergente, removem-se também a
gordura junto, pois ela estará aprisionada na parte hidrofóbica, isto é, na
região central da micela.
Micela formada por moléculas de detergente
dispersas em água.
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No que diz respeito à tensão superficial da água,
os detergentes têm a capacidade de diminuir essa tensão, facilitando, assim,
com que a água penetre em vários materiais para remover a sujeira. É por isso
que o sabões e os detergentes são chamados de agentes tensoativos ou
surfactantes, sendo que essa última palavra vem do inglês surface active agents
= surfactants.
Esse é um dos
fatores que ameaçam o meio ambiente, pois quando os detergentes são despejados
em rios e lagos, o deslocamento dos insetos sobre a água é dificultado, o que
pode diminuir a população de insetos e causar um desequilíbrio no ecossistema.