sábado, 24 de novembro de 2012

A QUÍMICA DO PERFUME


Um pouco da historia do Perfume...

O emprego das fragrâncias começou nas antigas civilizações. Há milhões de anos atrás, quando o homem descobriu o fogo, percebeu que ao queimar determinados arbustos e resinas, exalavam um intenso cheiro. Fazia assim oferenda aos deuses. Raízes, caules, folhas, flores e frutos são usados há muitos milênios pela humanidade, para fins religiosos e medicinais.
O perfume mais antigo do mundo foi encontrado por arqueólogos italianos no Chipre. Feitos de extratos de lavanda, pinho, louro, alecrim e coentro, os resquícios das essências tinham 4 mil anos e estavam guardados em garrafas transparentes. Os perfumes foram achados no local em que os arqueólogos acreditam que funcionava uma fábrica de quase 4 mil metros quadrados. O tamanho da perfumaria impressionou os cientistas, que acham que o perfume era produzido em escala industrial. A produção de perfumes pode estar relacionada à deusa grega Afrodite, do amor. É que a ilha de Chipre é o local de origem do culto a ela.

O nome "Perfume" deriva do latim "per fumum" ou "pro fumum", que significa "através do fumo".

Todos os templos da Babilônia, Assíria, Egito, Roma e Grécia tinham seus perfumistas exclusivos. Os mais antigos frascos de perfumes de que se tem notícia datam de 5000 a.C. Eram fabricados na Mesopotâmia e no Egito com alabastro e pedra, por ser o material preferido, devido a não serem porosos.

O uso do perfume na Antigüidade

 Os egípcios preparavam uma mistura de madeira, cujos componentes - o benjoim, o galbano - eram triturados e aglutinados com  mirra e  azeite de oliva. Esta mistura era queimada durante os rituais. Relato Bíblico no livro Êxodo cap.30, v.1 e 7: "Farás também um altar para queimar os perfumes; e, Aarão queimará sobre ele um incenso de suave cheiro" (A queima de perfumes era símbolo da oração que sobe a Deus e que é por Ele recebida por partir de um coração fervoroso e devoto).

Foi na Índia e na Arábia que surgiram os primeiros mestres perfumistas.

 Os árabes não só compreendiam e apreciavam os prazeres dos perfumes, mas também tinham conhecimentos avançados de higiene e medicina. Eles produziram elixires partindo de plantas e animais com propósitos cosméticos e terapêuticos. Avicena, (980 - 1073), médico árabe, descobriu, por acaso, os  princípios básicos da destilação a vapor, enquanto pesquisava poções medicinais com flores e madeiras aromáticas.
Existem várias lendas que envolvem o surgimento do perfume. Uma delas relata que o perfume foi uma criação da Deusa Vênus (mitologia Grega), que certa vez teria ferido o dedo  e dele caído uma gota de sangue sobre uma rosa. Cupido (Deus do Amor) por sua vez, beijou a rosa e teria selado a alquimia, transformando o sangue de Vênus em fragrância.

A história do perfume remonta há três mil anos e as lendas que envolvem sua criação vão mais longe ainda. Na antigüidade, as fragrâncias florais costumavam ser produzidas na capital mundial dos perfumes, a Babilônia. Ali já havia sido criada a água de colônia, obtida pela maceração (esmagamento) de pétalas de rosas.Diz-se que chegavam a ser montado autêntico laboratório nos templos, para a preparação de fragrâncias para os mortos e para os Deuses. Os egípcios acreditavam que os seus pedidos e orações chegariam mais depressa à morada dos deuses se viajassem nas densas nuvens de fumo aromático que se erguiam dos altares e ascendiam aos céus. No entanto, as mulheres egípcias também eram grandes apreciadoras de perfume. Usavam brincos ocos cheios de perfume, para além de perfumarem as roupas e a água do banho e de se untarem com imensos óleos e fragrâncias. Cleópatra foi uma das primeiras mulheres a utilizar o perfume como "arte de sedução". Reza a lenda que seduziu Marco António e Júlio César usando perfumes à base de óleos extraídos de flores.

    Na Grécia, o perfume foi divulgado por Alexandre, o Grande e depressa se tornou um sucesso. Diz-se mesmo que a arte da perfumaria floresceu nesta civilização. Aqui foram desenvolvidas fragrâncias específicas para cada parte do corpo e outras para tratamento de diversas doenças.Também os romanos, preocupados com o asseio pessoal, desenvolveram óleos perfumados para limpeza do corpo.

Á Europa, o perfume chegou com os árabes. No entanto, com a chegada do Cristianismo e as suas mensagens de humildade e pudor, o perfume caiu em desuso, sendo mais utilizado pelas classes mais favorecidas para esconder a falta de higiene pessoal. Com a Revolução francesa, o perfume conhece desenvolvimentos impressionantes, começando a ser associado à sedução e até mesmo ao erotismo. A partir do séc. XIX, a França é reconhecida como o berço da perfumaria e Paris como o centro da indústria do perfume.

Durante muitos séculos o conhecimento dos poderes curativos das plantas foi-se perdendo, porém, a sua crença manteve-se dentro dos mosteiros, entre os monges que preparavam soluções antibacterianas, entre outras, tendo em vista combater as pragas que na altura vitimavam muita gente. Durante o século XIV, deflagrou um surto de peste negra por toda a Europa, pelo que nas ruas e igrejas eram queimados ervas aromáticas para desinfectar o ar e disfarçar o terrível cheiro dos cadáveres que jaziam por toda parte.

                                Principais Métodos de Extração

     Os métodos de extração variam conforme a localização do óleo volátil na planta e com a proposta de utilização do mesmo. As técnicas mais comuns são: enfloração (enflurage); destilação por arraste de vapor d'água; prensagem e extração com solventes orgânicos.

Enfloração (enfleurage)

        Algumas plantas têm baixo teor de óleos essenciais e são extremamente delicadas, não podendo ser destiladas a vapor, pois podem sofrer perdas quase completas de seus compostos aromáticos. Nestes casos o processo chamado enfleurage é utilizado para obter-se o óleo essencial, porém é lento e caro, sendo empregado por algumas indústrias de perfumes para a obtenção de óleos de alto valor comercial. No caso de flores frescas, por exemplo, as pétalas são colocadas sobre uma placa de vidro com gordura, que vai absorver o óleo das flores, que são substituídas por flores novas todos os dias, até que a concentração certa seja obtida. Depois de alguns dias, a gordura é filtrada e destilada a baixa temperatura. O concentrado oleoso que resulta desse processo é misturado ao álcool e novamente destilado.

Arraste por vapor d'água (destilação a vapor)

       O arraste por vapor d'água ou destilação a vapor é o método mais difundido. A água é aquecida em um recipiente e o vapor resultante desse processo é bombeado sob pressão para um outro recipiente, onde se encontra o material vegetal. O calor do vapor faz com que as paredes celulares se abram. Dessa forma, o óleo que está entre as células evapora junto com a água e vai para o tubo de resfriamento. A fase oleosa não se mistura com a fase aquosa. Por serem mais leves, os óleos essenciais ficam concentrados sobre a camada de água, podendo ser facilmente separados. No caso das produções de pequena escala, emprega-se o aparelho de Clevenger (Figura 2). O óleo essencial obtido, após separar-se da água, deve ser seco com sulfato de sódio (Na2SO4) anidro. Preferencialmente, esse método tem sido utilizado na extração de óleos de plantas frescas.

  Prensagem a frio

      Um outro método de extração de óleos essenciais é por prensagem a frio (pressão hidráulica) ou escarificação.Ele é usado para obter óleo essencial de frutos cítricos como bergamota, laranja, limão e pomelo. Neste processo, as frutas são prensadas e delas extraído tanto o óleo essencial quanto o suco. Após a prensagem é feita a centrifugação da mistura, através da qual se separa o óleo essencial puro. Não somente é feita extração de óleos essenciais de cítricos por este método, mas de maneira semelhante o óleo extravirgem de amêndoas,castanhas, nozes, germe de trigo, oliva, semente de uva e também de algumas sementes das quais se extrai normalmente o óleo essencial por destilação, como é o caso do cominho negro.

Extração com solventes

      A utilização de solventes para extração de óleos essenciais é uma técnica relativamente moderna, sendo adotada para se obter maior rendimento ou extrair produtos que não poderiam ser obtidos pelos outros métodos.As plantas são imersas no solvente químico adequado (hexano, acetona, ou outros derivados de petróleo). Isto resulta um produto chamado de concreto. Em seguida, o concreto pode ser dissolvido em álcool para remover o solvente. Quando o álcool evapora, o absoluto aparece. A extração por solvente apresenta algumas desvantagens como a permanência de resíduos do solvente no absoluto e causar efeitos colaterais, o que dependerá do solvente empregado, o que deve ser observado na indicação de absolutos e concretos para perfumaria e cosmética. No processo de extração do concreto podem-se obter, além do óleo essencial, ceras, parafinas, gorduras e pigmentos. Já o absoluto, com a limpeza dos solventes anteriormente empregados purifica a mistura das ceras, parafinas e substâncias gasosas presentes, o que leva o produto final a ter uma consistência mais líquida. O teor de solvente no produto final pode variar de menos de 1% até 6%. Em teores menores ou até 1%, o produto pode ser considerado apto ao uso terapêutico, quando indicados nesse sentido.

       No caso de produtos obtidos somente pelo uso do álcool, é aceitável seu emprego comfinalidade terapêuticamesmo com teores superiores a 1%, como acontece com algumas resinas como a mirra e o benjoim.

Extração com dióxido de carbono

 Trata-se de um método recente, que emprega temperaturas mais baixas relativamente às da destilação, o que o torna num método menos agressivo para as plantas. Consiste em colocar as plantas num tanque de aço inoxidável, posteriormente injectado com dióxido de carbono, que aumenta a pressão do tanque. Quando submetido a altas pressões, o dióxido de carbono liquidifica-se, actuando como um solvente que permite extrair os óleos essenciais das plantas. Seguidamente, a pressão diminui e o dióxido de carbono volta ao estado gasoso, não deixando, assim, quaisquer vestígios.

Divisão da Fragrância

      Diante de tanta diversidade, pode ser difícil escolher a fragrância que combina melhor com você. Por isso, sabendo algo mais antes da vendedora lhe oferecer uma porção de papeizinhos borrifados, sua chance de acertar na compra aumentará muito. Um perfume é resultado de uma média de 75 a 200 essências. Por essa razão, ele é composto por notas de cabeça, notas de coração e notas de fundo, que é mais ou menos como o cheiro dividido em etapas. Isso porque cada nota tem o seu tempo de evaporação e, portanto, de duração na pele. São elas:

Notas de cabeça: é a primeira impressão que se tem do perfume. Como as moléculas são menores, em menos de três minutos, elas evaporam.

Notas de coração: é o verdadeiro cheiro do perfume e se mantém na pele de cinco a oito horas.

Notas de fundo: as notas que dão corpo ao perfume. Feitas a partir de moléculas mais pesadas, elas são as últimas a irem embora, durando até vinte e quatro horas.
     Com a viragem de um novo século,também o mundo da perfumaria assistiu a muitas novidades!Ás casas de perfume francesas juntarem-se as inglesas e o perfume se notou simbolo de estatuto.A alquimia ,que até agora usava substancias naturais,animais e vegetais atraves das tecnicas de enflourage,destilação e espremetura ,deu lugar à química dos protudos sinteticos   que abriu novos horizontes ,introduzindo uma combinação de aromas possíveis quase infinita .

Mas, afinal de contas, o que é um Perfume?


 O que ele contém?

A fragrância de um perfume é um complexo sistema de substâncias originalmente extraídas de algumas plantas tropicais ou de alguns animais selvagens. Recentemente, o perigo deextinção de certas espécies vegetais e animais e a busca de novas essências, inclusive de menor custo, conduziu a química dos perfumes aos laboratórios, onde são criados os produtos sintéticos que têm substituído paulatinamente os aromas naturais.

   Um outro aspecto curioso é que as fragrâncias que encontramos em detergentes, amaciantes e produtos de limpeza são, com freqüência, as mesmas usadas na fabricação de perfumes. Do ponto de vista da química, o que realmente caracteriza uma fragrância? A resposta a essa pergunta nos conduz a uma curiosa viagem pelo mundo das moléculas voláteis.

    Um perfume é, por definição, um material — porção de matéria com mais de uma substância. A análise química dos perfumes mostra que eles são uma complexa mistura de compostos orgânica denominada fragrância (odores básicos). Inicialmente, as fragrâncias eram classificadas de acordo com sua origem. Por exemplo: a fragrância floral consistia no óleo obtido de flores tais como a rosa, jasmim, lilás etc. A fragrância verde era constituída de óleos extraídos de árvores e arbustos, como o eucalipto o pinho, o citrus, a alfazema, a cânfora etc. A fragrância animal consistia em óleos obtidos a partir do veado almiscareiro (almíscar), do gato de algália (algália), do castor (castóreo) etc.

   A fragrância amadeirada continha extratos de raízes, de cascas de árvores e de troncos, como por exemplo, do cedro e do sândalo.O sistema moderno de classificação das fragrâncias engloba um total de 14 grupos, organizados segundo a volatilidade de seus componentes: cítrica (limão), lavanda, ervas (hortelã),aldeídica, verde (jacinto),frutas (pêssego), florais (jasmim), especiarias(cravo), madeira (sândalo), couro (resina de vidoeiro), animal (algália), almíscar, âmbar (incenso) e baunilha. A Figura um classifica essas fragrâncias segundo sua volatilidade. Os perfumes têm em sua composição uma combinação de fragrâncias distribuídas segundo o que os perfumistas denominam de notas de um perfume. Assim, um bom perfume possui três notas:

*Nota superior (ou cabeça do perfume): é a parte mais volátil do perfume e a que detectamos primeiro, geralmente nos primeiros 15 minutos de evaporação.

*Nota do meio (ou coração do perfume): é a parte intermediária do perfume, e leva um tempo maior para ser percebida, de três a quatro horas.

*Nota de fundo (ou base do perfume): é a parte menos volátil, geralmente leva de quatro a cinco horas para ser percebida. É também denominada ‘fixador’ do perfume.

    A estas fragrâncias estão associadas, segundo os perfumistas, as emoções fortes e a sugestão de experiências como encontros sexuais e mensagens eróticas.A Figura um ilustra a participação das diversas fragrâncias nas notas de um perfume.

     Os químicos já identificaram cerca de três mil óleos essenciais, sendo que cerca de 150 são importantes como ingredientes de perfumes. Para que possam ser usados com esse fim, os óleos essenciais devem ser separados do resto da planta. As écnicas usadas para isso baseiam-se em suas diferenças de solubilidade, volatilidade e temperatura de ebulição.

   A extração por solventes, por exemplo, utiliza o solvente éter de petróleo (uma mistura de hidrocarbonetos) para extrair óleos essenciais de flores. (Já o óleo de eucalipto pode ser separado das folhas passando através delas uma corrente de vapor de água destilação por arraste de vapor).

    Uma vez obtido um óleo essencial, a análise química permite identificar quantos e quais componentes estão presentes. Antes do advento das écnicas modernas de análise de óleosessenciais (cromatografia a gás, espectrometria de massa, ressonância magnética nuclear, espectroscopia de infravermelho etc.), os químicos identificavam quase exclusivamente o componente principal de um óleo essencial. Hoje, é possível identificar todos os componentes de um óleo, mesmo aqueles que estão presentes em quantidades mínimas. Alguns óleos essenciais chegam a ter mais de 30 componentes. O quadro um apresenta as fórmulas dos principais componentes de alguns óleos essenciais.
    Uma vez identificados os componentes de um óleo essencial, os químicos podem fabricá-los sinteticamente e torná-los mais barato.

   Uma outra possibilidade é a síntese de novos compostos com aroma similar ao produto natural, porém com estruturas totalmente diferentes. A grande maioria das fragrâncias usadas hoje em dia é fabricada em laboratório. Os produtos sintéticos são usados para aromatizar produtos de limpeza (sabões, detergentes, amaciantes de roupas) e produtos de higiene pessoal (talcos, desodorantes), e para criar ilusões, como deixar o plástico dos assentos de automóveis com cheiro de couro.

    Os produtos sintéticos talvez nunca substituam completamente os naturais. Os perfumes mais caros usam os produtos sintéticos apenas para acentuar o aroma dos óleos naturais. Para alguns óleos, como o patchouli e o de sândalo, os químicos ainda não encontraram substitutos satisfatórios. Uma grande contribuição da química sintética tem sido, sem sombra de dúvida, a possibilidade de preservação de certas espécies animais e vegetais que corriam o risco de extinção devido à procura desenfreada de óleos essenciais. Uma outra contribuição é o barateamento dos perfumes, permitindo seu uso por uma fatia mais ampla da população.
     Existe uma diferença muito grande no preço dos produtos de perfumaria, dependendo se são classificados como ‘perfume’, ‘água de colônia’ ou ‘loção pós-barba’. Estas diferentes classificações refletem, na realidade, a composição da mistura que você está comprando. Os perfumes contêm misturas de fragrâncias dissolvidas em um solvente, geralmente o etanol. O etanol, por sua vez, contém sempre uma pequena quantidade de água.As diferentes composições para produtos de perfumaria. Quanto maior a porcentagem das essências nas fragrâncias, maior o preço do produto.

   Além da essência e do solvente, os fabricantes adicionam à mistura substâncias denominadas de fixadores que têm a função de retardar a evaporação da essência, e conseqüentemente, prolongar os efeitos do perfume. É comum também adicionar um outro álcool, o propileno glicol, para aumentar a solubilidade da essência no solvente.

   Finalmente, cabe salientar que para algumas pessoas os perfumes não trazem sensações agradáveis: são aquelas que têm algum tipo de alergia aos ingredientes usados na formulação. Essências tais como a de anís, bergamota, canela, bcitronela, cravo, gerânio, hortelã, safrol, sassafrás etc. pode originar dermatites (inflamação da pele), manchas cutâneas e febre dos fenos.

 As essências
Óleos essenciais são líquidos de aparência oleosa a temperatura ambiente, de fácil volatilidade e aroma agradável, e normalmente são também chamados de essências. Estão contidos em vários órgãos das plantas e animais e assim são denominados devido à composição lipofílica, são quimicamente diferentes da composição glicerídica dos verdadeiros óleos e gorduras. No caso das plantas estão associados a várias funções necessárias à sobrevivência do vegetal em seu ecossistema.

Esses óleos apresentam reconhecidas propriedades como repelentes de insetos, sendo frequentemente encontrados em tricomas glandulares que se projetam da epiderme e agem como advertência sobre toxidade do vegetal, repelindo potenciais herbívoros mesmos antes que ataquem.
Os óleos essenciais são misturas complexas e seus constituintes podem pertencer as mais diversas classes de compostos, porém os terpenos e os fenilpropenos são as classes de compostos mais comumente encontradas.

Os óleos essenciais ou essências podem se originar a partir de origem natural ou sintética. As de origem natural são geralmente extraídas de plantas, flores, raízes ou animais, enquanto as sintéticas são produzidas em laboratórios tentando reproduzir ou imitar as de origem natural. Estes autores afirmam que as formas de extração de uma essência (natural) são realizadas por prensagem, maceração, extração com solventes voláteis, enfleurage ou através de destilação por arraste a vapor. Este último método é demonstrado como o mais eficiente e de menor custo, sendo ainda o mais adequado para a extração de determinadas substâncias de uma planta.

Isolou-se, durante o século XVIII, um certo número de compostos que receberam a designação coletiva de compostos aromáticos, devido a seu odor agradável. O composto principal da série é o hidrocarboneto benzeno. A relação entre a estrutura e o odor das moléculas orgânicas permaneceu obscura, de modo que o significado original da expressão composto aromático foi abandonada, passando ela a significar um composto insaturado pouco reativo

Muitos compostos aromáticos carbonilados apresentam odores característicos e agradáveis, esse é o caso do aldeído cinâmico , também conhecido como cinamaldeído ou β-fenil-acroleína, o qual é responsável pelo aroma da canela.


Os óleos essências e os terpenos


Sabe-se desde a antiguidade que os componentes odoríficos de uma planta podem ser concentrados na forma de um “óleo essencial” pelo aquecimento brando da matéria vegetal. Posteriormente descobriu-se que a destilação por arraste a vapor é um método mais eficaz de obtenção destes óleos e por volta de 1592 já se conheciam cerca de sessenta diferentes óleos essenciais. A investigação da composição química destes óleos foi iniciada no século XIX e levou à descoberta de alguns hidrocarbonetos isoméricos de fórmula C10H16 a que se chamou de terpenos. Descobriu-se, ainda alguns terpenos oxigenados, geralmente álcoois ou cetonas, assim como outros constituintes menos voláteis, com esqueleto de 15, 20 ou 30 átomos de carbono. Considerado a unidade terpênica como sendo de 10 átomos de carbono. Quando conseguiu-se determinar a estrutura de alguns terpenos ficou claro que eles poderiam, em princípio, ser considerado como múltiplos de uma unidade básica, a do hidrocarboneto isopreno (C5H8).
A figura abaixo mostra o terpeno Limonemo contido em algumas frutas citricas

O geraniol é um álcool, monoterpeno. É um composto predominante em óleos essenciais de algumas plantas tal como a Cymbopogon nardus, e onde se apresentam com concentração relativamente elevada. Possui nomenclatura trans-3,7-dimetil-2,6-octadien-1-ol.


Geraniol é um dos compostos que garantem aos óleos voláteis a sua atividade anti-séptica, ou seja, possui atividade antifúngica e atividade de defesa contra fitopatógenos encontrada para proteínas de algumas plantas.

O linalol também é um monoterpeno alcóolico terciário de cadeia aberta. Pode ser encontrado normalmente sob a forma de uma mistura de isômeros de posição da primeira ligação dupla. Possui um átomo de carbono assimétrico e, por isso, podem existir enantiômeros.

O linalol é um constituinte químico de grande valor no mercado de cosméticos e perfumaria, esse composto é o principal componente do óleo de pau-rosa, e seu derivado sintético, o acetato de linalila, são largamente utilizados pela indústria de perfumaria, cosmética e de produtos de limpeza. O Linalol é representado na Figura abaixo.
Referências

SHEREVE, R.N., BRINK JR., J.A. Indústria de processos químicos. Tradução por Horácio Macedo. Rio de Janeio: Guanabara Dois, 1980.

TRINDADE, Diamantino Fernandes, DEUS, Cláudio. Como fazer perfumes. 6. ed. São Paulo: Ícone, 1988.

MAHAJAN, Jaswant Rai. Química de almíscares naturais e artificiais. Química Nova, v. 5, n. 4, p.118-123, out. 1982.

SÜSKIND, Patrick. O perfume: história de um assassino. Tradução por Flávio R. Kothe. Rio de Janeiro: Record, 1995.

BENSAO DE VICENT, Bernadette; STENGERS, Isabelle.História da química.São Paulo: Piaget-1992.
































































sábado, 28 de julho de 2012

EXPERIMENTOS DE BIOQUÍMICA: SAPONIFICAÇÃO


SAPONIFICAÇÃO


GIBSON, Francenilda Barbosa.1


RESUMO

As gorduras e os óleos, empregados quase universalmente nos organismos vivos como forma de reserva, são denominados ácidos graxos. A reatividade química dos ácidos graxos reflete a reatividade do grupo carboxílico, de outros grupos funcionais e o grau de instauração de cadeias do ácido graxo. Bases fortes são usadas na saponificação para hidrolisar as ligações de éster dos lipídios simples ou complexos. Os sabões mais comuns são de sais de sódio e de potássio. O experimento foi realizado em três partes sequênciais: a primeira consistia na reação de saponificação, a segunda, na formação de sabão insolúvel e a terceira, na estabilização de uma emulsão e objetivava-se em pesquisar a presença de ligações do tipo Ester nas moléculas dos óleos e gorduras; conhecer reação de produção de sabão partir dos óleos e gorduras; pesquisar o comportamento dos sabões em soluções aquosas contendo ou não óleos e gorduras; reconhecer as características de uma emulsão e sua importância na produção de alimentos. Pode-se observar que o sabão é um sal produzido a partir da hidrólise alcalina. O sabão reage com sais dando origem a sais insolúveis; e a formação de estruturas estáveis dos compostos anfipáticos em água, chamadas de micelas.

Palavras-chave: Sabão. Hidrólise. Micelas. Gorduras.



INTRODUÇÃO

As gorduras e os óleos, empregados quase universalmente nos organismos vivos como forma de reserva, são denominados ácidos graxos. [1]

Ácidos graxos contêm número par de átomos de carbono em cadeias retas, geralmente saturada, mas que podem conter de uma a seis duplas ligações, quase sempre em ligações cis. A reatividade química dos ácidos graxos reflete a reatividade do grupo carboxílico, de outros grupos funcionais e o grau de instauração de cadeias do ácido graxo.

As ligações de éster são sensíveis à hidrolise ácida, que é reversível, ou alcalina, que é irreversível. A última etapa da hidrólise alcalina é irreversível, pois em presença de excesso de base, o ácido esta na forma de ânion totalmente dissociado, o qual não tem tendências a reagir com álcool. [2]

 Na hidrólise ácida, o sistema é totalmente reversível, em todas as fases, atingindo um equilíbrio. Portanto, as bases fortes são usadas na saponificação para hidrolisar as ligações de éster dos lipídios simples ou complexos.

O termo óleo é conferido a um éster de glicerol que seja um líquido. Óleos e gorduras são chamados frequentemente de glicerídeos. A maioria dos glicerídeos naturais é derivada de dois ou três ácidos carboxílicos diferentes. Óleos são glicerídeos relativamente saturados.

Os sabões mais comuns são de sais de sódio e de potássio. A extremidade carboxílica de um ânion do sabão, assim como o íon estearato, é altamente polar e por isso tende a se dissolver em água, sendo chamado de hidrofílica. A cadeia longa, hidrocarbônica, não polar, do íon é solúvel em óleos e é chamada hidrofóbica. Esta estrutura permite que os ânions de sabão dispensem pequenos glóbulos de óleo em água. A própria cadeia hidrocarbônica dos ânions de sabão penetra os glóbulos oleosos deixando as extremidades carboxílicas nas superfícies dos glóbulos. Isto evita que os glóbulos unem-se uns aos outros e deixe o óleo emucionado. [3]

OBJETIVO

Pesquisar a presença de ligações do tipo Ester nas moléculas dos óleos e gorduras; conhecer reação de produção de sabão partir dos óleos e gorduras; pesquisar o comportamento dos sabões em soluções aquosas contendo ou não óleos e gorduras e reconhecer as características de uma emulsão e sua importância na produção de alimentos.

PROCEDIMENTO

Materiais e reagentes

·         Água destilada;

·         Balão volumétrico;

·         Banho-maria;

·         Bastão de vidro;

·         Béquer;

·         Conta-gotas;

·         Etanol;

·         Garra metálica;

·         Óleo de soja;

·         Pêra;

·         Pipeta;

·         Proveta;

·         Solução alcoólica de NaOH 10%;

·         Solução de ácido clorídrico 0,1 N;

·         Solução de cloreto de cálcio 10%;

·         Solução de cloreto de sódio 35%;

·         Suporte para tubo de ensaio;

·         Tubos de ensaio.

Parte Experimental

O experimento foi realizado em três partes sequênciais: a primeira consistia na reação de saponificação, a segunda, na formação de sabão insolúvel e a terceira, na estabilização de uma emulsão.

A reação de saponificação tem como reagente óleo e solução de hidróxido de sódio, portanto, para a realização desse experimento, uma solução alcoólica de hidróxido e sódio a 10% foi preparada, utilizando como solvente etanol.

Foi utilizado 2 mL de óleo de soja dissolvido em 10 mL de solução de hidróxido de sódio a 10%. A nova solução permaneceu em banho–maria por aproximadamente 15 minutos, até que a fase líquida desaparecesse formando uma camada levemente endurecida.

Na solução foram acrescentados 20 mL de água destilada e com ajuda de um basta de vidro o sistema foi homogeneizado.

Para a realização do segundo experimento foi utilizado três tubos de ensaio numerados de um a três. Em cada tubo foi adicionado 2 mL de solução de sabão, inicialmente preparado. No tubo 1 acrescentou-se cinco gotas de solução e cloreto de sódio, no tubo 2, cinco gotas de solução de ácido clorídrico e no tubo 3, cinco gotas de cloreto de cálcio. Todos os tubos foram agitados e em seguida permaneceram em repouso por alguns minutos. Observou e anotou os resultados.

Na terceira parte do experimento dois tubos foram numerados e em seguida, a cada um adicionou-se 0,5 mL de óleo de soja. Ao primeiro tubo foi acrescentado 10 mL de água destilada e no segundo, 10 mL de solução de sabão anteriormente preparada. Observou e anotou os resultados.

RESULTADOS E DISCUSSÕES

A primeira parte do experimento foi à reação de saponificação, onde 2 mL e óleo de soja reagiu com 10 mL de hidróxido de sódio 10% e em seguida aquecido.

Os glicerídeos sofrem hidrólise básica, comumente chamada saponificação, produzindo sabões. [3]

Após 15 minutos no banho-maria a mistura adquiriu um aspecto condensado e pastoso.

A reação do óleo de soja com o hidróxido de sódio, reflete a reatividade do grupo carboxílico do óleo. As ligações de éster são sensíveis à hidrólise alcalina, que é irreversível, pois em presença de excesso de base, o ácido esta na forma de ânion totalmente dissociado, o qual não tem tendência de reagir com álcoois. Portanto, as bases fortes são usadas na saponificação para hidrolisar as ligações de éster dos lipídios simples ou complexos. [2]


A segunda parte da prática dedicou-se a formação de sabão insolúvel. Os resultados estão expostos na tabela abaixo:

Tubo
1
2
3
Sabão
2 mL
2 mL
2 mL
Reagente
5 gotas de NaCl
5 gotas de HCl
5 gotas de CaCl2
Reagente
Precipitado amarelo
Precipitado branco
Precipitado branco

Tabela 1 Dados do experimento

Ao tubo 1, contendo sabão, acrescentou-se cloreto de sódio onde houve a formação de duas fases. Na fase superior (fase apolar) encontra-se o sabão e na inferior (fase aquosa e polar). O ácido clorídrico, assim como o cloreto de sódio é utilizado na purificação de sabão, pois propicia a separação do sabão do sobrenadante que em seguida será novamente tratado com hidróxido de sódio para recuperar sua total propriedade tensoativa, parcialmente perdida.

Em meio ácido o sabão tende a perder sua eficiência, pois sua solubilidade em água tende a diminuir, por isso pode-se observar a formação de precipitado. Na reação do sabão com o ácido clorídrico, o próton liberado em meio aquoso assume o lugar do sódio que, em seguida, é capturado pelo íon cloro.

Equação 1

R-COO-Na+ + HCl → R-COOH + NaCl

No terceiro tubo de ensaio, adicionou-se cloreto de cálcio e com o tempo pode-se observar precipitação, pois há formação de sal insolúvel que tendem a precipitar. A adição sal de cálcio em sabão favorece uma reação de substituição de íons sódio, existentes na molécula de sabão, pelos íons de cálcio, existentes na solução aquosa. Como os sais formados são insolúveis, verifica-se, como efeito, a formação de um precipitado.

Equação 2

R-COO-Na+ + CaCl2 → [R-COO-]2Ca++ + 2NaCl

A terceira parte do experimento consistiu na estabilização de uma emulsão. O resultado da prática esta exposta na tabela abaixo.


Tubo 1
Tubo 2
Óleo de soja
0,5 mL
0,5 mL
Água destilada
10 mL
-
Solução de sabão
-
10 mL
Resultado
duas fases
micelas

Tabela 2 Dados da estabilização de emulsão



No tubo de ensaio 1, contendo óleo de soja e água destilada pode-se observar a não miscigenação das solução, onde o óleo permaneceu flutuando sobre a água. Tais substâncias não são apreciavelmente solúveis em água.

A solubilidade dos lipídios, esta intimamente ligada ao tamanho das suas cadeias, pois o aumento da cadeia propícia o aumento da apolaridade da molécula. Quanto maior for à cadeia carbônica de um ácido graxo e menor o numero de ligações duplas, menor sua solubilidade em água. [2]

Após mistura as duas substâncias observa-se que a água tende a permanecer no fundo do tubo, isso porque ela apresenta maior densidade que o óleo de soja.

No tubo 2, após a mistura do óleo com o sabão pode-se observar a formação de micelas flutuando no sobrenadante, pois a parte apolar do sabão tendeu a permaneceu unida a fase superior e a parte polar na fase inferior .

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. Partículas sólidas de sujeira dispersam na emulsão. [4]

As estruturas estáveis dos compostos anfipáticos em água, chamadas de micelas, podem conter centenas ou milhares de moléculas.

As forças que mantêm as regiões não polares das moléculas juntas são chamadas de interações hidrofóbicas. A força das interações hidrofóbicas não é devida a nenhuma atração intrínseca entre porções não polares. Ao contrario, ela resulta do sistema procurando alcançar a maior estabilidade termodinâmica, minimizando o número de moléculas de água ordenadas requeridas para envolver as porções hidrofóbicas das moléculas do soluto. [2]  

CONSIDERAÇÕES

O sabão apresenta características peculiares por ser um composto anfipático. O processo de saponificação, realizado no experimento, baseou-se na reação de produção de sabão a partir da hidrólise das ligações de éster dos lipídios simples ou complexos por bases fortes. A formação de sabão insolúvel deu-se pela reação do sabão com sais tendo como produto sais insolúveis. As características dos lipídeos foram analisadas verificando que tais compostos são insolúveis em água devido a influência de suas grandes cadeias carbônicas na polaridade da molécula, por isso não misturam com a água, já em contato com sabão, há formação de micelas, estruturas estáveis dos compostos anfipáticos em água.

REFERÊNCIAS

[1] LEHNINGER, A. L. Lehninger Princípios de Bioquímica. 4º edição. São Paulo: Sarvier, 2006.

[2] CONN, E. E.; STUMPF, P. K. Introdução a bioquímica. São Paulo: Edgard Blucher: 1980.

[3] RUSSEL, J. B. Química geral. 2ª ed. São Paulo: Pearson Makron Books, 1994. Volume I.

[4] Preparação e propriedades do sabão. Disponível em <http://www.cdcc.sc.usp.br/quimica/experimentos/sabao.html>. Acesso em 16/09/2011.