SABÃO CASEIRO

SABÃO CASEIRO

Reciclar óleo e proteger o ambiente!

Experiência – Vamos aprender a fazer sabão em casa

Introdução

Muitos estabelecimentos comerciais (restaurantes, bares, pastelarias, hotéis) e residências deitam o óleo de cozinha usado na rede de esgoto, com consequente entupimento da mesma e mau funcionamento das estações de tratamento.

Para retirar o óleo e desentupir são empregados produtos químicos tóxicos, com efeitos negativos sobre o ambiente. Além disso, como o óleo é mais leve que a água, fica à superfície, criando uma barreira que dificulta a entrada de luz e a oxigenação da água, comprometendo os seres vivos aquáticos.

Existem várias receitas para fazer sabão caseiro, com o objetivo de reciclar os óleos de cozinha usados. Apresenta-se de seguida uma das receitas mais comuns.

Reagentes e material necessário

NOTA IMPORTANTE! Cuidado com a soda cáustica, pois é um material muito corrosivo. Utiliza luvas e óculos de proteção. Evita o contato do produto com a pele e o rosto. Lê toda a técnica apresentada antes de a executar.

  1 kg de soda cáustica (NaOH).

  2 litros de água.

  4 litros de óleo de frituras (excepto de peixe).

  1 litro de álcool.

  5 ml de óleo essencial.

  Elementos decorativos, como ervas aromáticas (exemplo: camomila), especiarias (cravo, canela), flores secas, conchas, etc.

  1 balde de plástico.

  1 colher de pau.

  1 caixote de madeira forrado com um pano limpo ou formas de silicone, acetato ou recipiente plástico.

Procedimento experimental

Colocar no balde, 1 kg de soda cáustica e 2 l de água quente (adicionando lentamente).

Misturar com uma colher de pau até a soda cáustica se diluir totalmente. Não esquecer as recomendações já referidas.

Juntar 4 litros de óleo usado.

Continuar mexendo sempre com a colher de pau, durante cerca de 20 minutos.

Acrescentar 1 litro de álcool, óleo essencial (caso pretenda que o seu sabão fique perfumado) ou perfume.

Acrescentar se o desejar, elementos decorativos* a gosto.

Misturar tudo até se obter uma pasta consistente.

Despejar esta mistura num caixote de madeira forrado com um pano limpo ou nas formas pretendidas.

Acomodar a pasta no caixote.

Deixar secar totalmente (pelo menos 24 horas)

Cortar os pedaços de sabão no tamanho desejado.

Embrulhar o sabão em papel-filme.

NOTA:

*Quando o produto utilizado para decorar o sabonete for muito leve e flutuar na forma (como folhas e pétalas secas), recorra à seguinte técnica de pré-colagem:

Preparar a pasta sem ter adicionado os elementos decorativos mais leves.

Colocar a decoração na forma ou no caixote de madeira e despeje a pasta até metade da forma. As folhas flutuarão.

Com a ajuda de um palito, colocar a decoração na posição desejada.

Esperar 1 minuto ou até que se forme uma película.

Preencher, então, a forma com o resto da pasta e proceder como especificado nos procedimentos.

Recomendações

Não utilizar óleo de fritura de peixe ou frutos do mar.

Coar o óleo para separar as impurezas.

Manter uma distância segura quando misturar a água com a soda cáustica e utilizar protetores para olhos e máscara para o nariz e boca, pois o vapor resultante dessa mistura é muito forte.

Se caso disso, recorrer à ajuda de um adulto responsável para a realização desta técnica

 

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J

Motivação

O óleo de cozinha usado é um dejeto caseiro que todos produzimos diariamente, em quantidades muitas vezes gigantes. O despejo do óleo no encanamento pode causar alguns problemas: primeiro, o óleo polui a água, pois não é miscível (i.e., não se mistura). Um litro de óleo contamina até 1 milhão de litros de água. Desta forma, ele atrapalha o tratamento da água nas estações de esgoto e de tratamento de água, além de interferir com a oxigenação da água em rios, prejudicando ecossistemas. Outro problema é o possível acúmulo de gorduras no encanamento, gerando obstruções e entupimentos.

O aproveitamento do óleo usado pode ser na produção de biodiesel (já que o óleo usado é naturalmente depletado de umidade, o que o torna mais adequado ainda para o processamento como combustível) e na produção de detergentes e sabão. Existem diversas plantas de reciclagem de óleo destinadas a estes fins de produção.

Ciência por trás do experimento

O processo químico de transformar gorduras em sabão é chamado de saponificação. Basicamente, é uma reação de hidrólise (quebra de moléculas poliméricas – triglicerídeos – na presença de água, formando ânions OH- e cátions H+), usando uma base altamente alcalina (como hidróxido de sódio – NaOH – ou hidróxido de potássio – KOH), produzindo sais carboxílicos de sódio ou potássio, e glicerol como subproduto secundário.

É um processo que também pode ocorrer naturalmente, quando um corpo é sepultado em solo altamente alcalino e o tecido adiposo é saponificado formando uma espécie de cera (adipocera). O resultado é aqueles defuntos-picles que a Igreja Católica adora chamar de “santos” e “incorruptíveis”.

Os sais de ácidos carboxílicos (o sabão ou detergente), na presença da água, formam micelas (espécie de microesfera, parecendo uma célula) que são hidrofílicas por fora (i.e., têm afinidade por água), mas são hidrofóbicas por dentro (i.e., lipofílicas, que têm afinidade com gorduras), permitindo que a água se misture com as moléculas gordurosas, que ficam envoltas por estas micelas. Desta forma, o sabão é basicamente usado para emulsificar as gorduras, nos processos de limpeza ou lavagem.

Receita

Existem várias receitas disponíveis na internet, e não parece ser nenhuma ciência de foguete. Mas as receitas todas que encontrei são do tipo “tantos litros disso, tantos quilos daquilo”, o que reduz a flexibilidade do processo.

Portanto, desenvolvi uma receita toda normalizada, que pode ser usada para fazer sabão a partir de qualquer quantidade de óleo usado disponível. Também resolvi botar todos os ingredientes (inclusive os sólidos) em proporções por volume, e não massa, desta forma o único instrumento de medida que você precisa é um copo graduado em volume (ml, ou cm3). A receita é, em percentagens volumétricas, dada abaixo.

Ingredientes:

  • 100% de óleo usado, bem filtrado (esta é sua referência de volume)
  • 40% de água, fervida e ainda quente
  • 4% de soda cáustica (NaOH), em cristais (desentupidor de pia)
  • 4% de amaciante de roupas, líquido (qualquer)
  • Pequenas porções de sabão em pó e/ou detergente líquido (para essência)

A soda cáustica (hidróxido de sódio) está também em percentagem volumétrica. Sua proporção correta é de cerca de 22% em massa. Como sua densidade é 2,13 g/ml e a do óleo é de 0,9 g/ml, fazendo a conta de proporção volumétrica óleo/soda, obtém-se um volume de soda de aproximadamente 9.4% do volume de óleo. Isto facilita a medição dos reagentes, podendo todos serem medidos por volume, considerando a soda em cristais suficiente finos.

O cálculo e mensuração ficam, assim, simplificados. Por exemplo, se tenho 400 ml de óleo usado, uso 160 ml de água quente, 38 ml de cristais de soda cáustica e 16 ml de amaciante. Aconselho ferver um excesso de água e medir só depois da fervura, para compensar pela evaporação. Também aconselho medir a soda por último, com o copo lavado e bem seco para que não reaja com a água ou o óleo, e separar.

Procedimento

Material necessário:

  • Recipiente de plástico para mistura.
  • Forma de plástico para botar o sabão pra endurecer.
  • Bastão ou colher para misturar, de plástico ou madeira – serve qualquer coisa para misturar, como cabo de vassoura ou qualquer pedaço de plástico.
  • Copo graduado em ml, de plástico.
  • PROTEÇÃO: luvas de borracha, óculos de proteção e máscara (cirúrgica).

Eu mencionei que tudo deve ser de plástico?

Isto é MUITO IMPORTANTE: todo o procedimento de mistura e medição deve ser realizado em recipientes de plástico que suportem calor de até 150 graus. Por que disso? Bom, soda cáustica é daquelas coisas que são bem corrosivas, principalmente quando quente. Ela reage violentamente com alumínio, por isso panelas ou recipientes de alumínio estão fora de cogitação. Teoricamente você pode usar também recipientes de aço para fazer a mistura, no entanto ele oxidará em locais com respingos de soda no final do processo, formando pontos de ferrugem, que podem contaminar o sabão ou estragar o recipiente em si.

Ah, e sobre o vidro… bom, também não aconselho, porque, pra quem não sabe, hidróxido de sódio quente é capaz de dissolver também sílica (o principal ingrediente do vidro). A dissolução é lenta, mas de qualquer forma, melhor evitar estragar o recipiente (veja este vídeo sobre como dissolver vidro com soda fundida: http://www.youtube.com/watch?v=nmktRTHL1NA).

Eu aconselho usar aqueles potes para micro-ondas, um balde ou mesmo potes de sorvete, tanto para a forma quanto para o recipiente de mistura.

O equipamento de proteção é para evitar a inalação, contato com a pele e olhos dos vapores de soda cáustica/água durante sua diluição, pois são irritantes e corrosivos. De preferência, essa mistura deve ser feita em lugar ventilado ou aberto.

Preparo:

  1. Meça todos os ingredientes e separe-os, com exceção da água.
  2. Ferva a água, em excesso, e meça imediatamente após a retirada do fogo, na proporção a ser usada.
  3. Despeje a água no recipiente de mistura.
  4. Jogue a soda cáustica na água quente, aos poucos, em porções pequenas, pausadamente. Não jogue tudo de uma vez! Como a água está em temperatura próxima ao ponto de ebulição e o processo de diluição da soda é altamente exotérmico (i.e., libera calor), a água ferverá instantaneamente, liberando vapor. Não se assuste, mas evite o contato dos olhos, nariz e pele exposta com o vapor. Aguarde o borbulhar cessar para jogar mais soda, misturando até dissolver tudo.  IMPORTANTE: nunca jogue água na soda, e sim a soda na água, em porções, para controlar o calor liberado na diluição.
  5. Quando toda a soda estiver diluída, você terá uma solução fortemente alcalina. Acrescente o óleo aos poucos e continuamente, misturando vigorosamente para espalhar por toda a solução de soda. Você observará o óleo saponificando, mudando de cor de translúcido para opaco. Misture sem parar.
  6. Quando o óleo todo estiver esbranquiçado e a mistura estiver homogênea, jogue o amaciante todo e misture para homogeneizar novamente.
  7. Continue misturando, enquanto a mistura esfria – o processo de saponificação é endotérmico (i.e., absorve calor) e esfriará a mistura aos poucos, endurecendo-a.
  8. Polvilhe sabão em pó e/ou detergente, sem exagerar, só para reduzir eventuais odores do óleo. O próprio processo de saponificação já removerá o odor de óleo usado, substituindo-o por um odor similar a de sabão puro, mas estas essências podem ser utilizadas para melhorar o resultado. Sem exagero, para não deixar o sabão mole.
  9. Não pare de mexer, vigorosamente, até que a mistura comece a ficar consistente como doce de leite. Deixe-a bem homogênea até lá.
  10. Esfriando, a mistura começa a pegar mais consistência. Neste ponto, você pode transferir para uma forma e deixar esfriar ao ar livre. Ela endurecerá aos poucos, e esbranquiçará. Deixe por uma noite secando.
  11. No outro dia, você pode remover da forma e virar, para que seque o fundo, que provavelmente estará mais úmido que a superfície que ficou exposta durante a noite.
  12. Daqui em diante, o sabão somente endurecerá e secará cada vez mais, ficando mais branco. Ele não chegará a ficar branco puro, e sim uma cor palha, meio bege. Deixe este processo ocorrer naturalmente, por até uns 15 dias, de forma que, ao usa-lo (testando um pedaço), não deixe uma sensação escorregadia da soda cáustica em excesso, nem pinique a palma da mão.
  13. Após a secagem estar completa (cerca de 15 dias), você pode cortar em blocos do tamanho que quiser e usar.

Assim, o sabão estará pronto. Só não aconselho usar como sabonete, mas é perfeitamente adequado para limpeza geral.

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INTRODUÇÃO

Para introduzir esta atividade, o professor apresentará a seguinte imagem aos alunos:

 

Figura 2- Descarte inadequado do óleo de cozinha

 

Fonte: http://www.akatu.org.br/temas/Residuos/Posts/oleo-de-cozinha-usado-pode-contaminar-agua-solo-e-atmosferaAcessado em: 02/11/12

Em seguida, ele deverá perguntar aos alunos: “O que vocês podem inferir a partir dessa imagem? Na casa de vocês, o que é feito com o óleo de cozinha ao ser utilizado? Vocês conhecem outros destinos para este produto?”.

Após esse momento, o professor poderá dar início à atividade e organizar os alunos em grupos com 4 componentes para o experimento.

 

PREPARAÇÃO PARA O EXPERIMENTO

Nesta atividade, será realizado um experimento para a produção de sabão a partir do óleo de cozinha usado. Para tanto, serão necessários os seguintes produtos:

5 litros de óleo de cozinha usado

2 litros de água

200 mililitros de amaciante

1 quilo de soda cáustica em escama

(Obs.: Esse experimento foi retirado do site Só Biologia. Disponível em: http://www.iq.ufrgs.br/aeq/html/publicacoes/matdid/livros/pdf/sabao.pdf e acessado em: 18/01/2012)

 

DESCRIÇÃO DA ATIVIDADE

Inicialmente, os grupos irão separar o material necessário para executar o experimento. A seguir, irão desenvolver o experimento praticando o que está descrito no procedimento, gravando todos os momentos do experimento com uma câmera.

Procedimentos:

  1. Colocar, cuidadosamente, a soda em escamas no fundo de um balde.
  2. Depois, colocar a água fervendo.
  3. Mexer até diluir todas as escamas da soda.
  4. Adicionar o óleo e mexer.
  5. Adicionar o amaciante e mexer novamente.
  6. Jogar a mistura numa fôrma e esperar secar.
  7. Cortar o sabão em barras.

Atenção: A soda cáustica pode causar queimaduras na pele. O ideal é usar luvas e utensílios de madeira ou plástico para preparar a mistura.

A partir das observações e conclusões obtidas no experimento, os grupos irão responder aos questionamentos que serão propostos pelo professor:

1 Quais as funções do óleo de cozinha e da soda cáustica na reação da produção de sabão?
2 Por que se deve acrescentar água quente durante o experimento?
3 Por que o sabão é um bom produto de limpeza? Relacione a resposta com a polaridade das moléculas.
4 Compare as características químicas dos sabões comuns e dos sabões biodegradáveis.
5 É verdade que o sabão é bom quando faz muita espuma?
6 Qual a consequência do acúmulo de óleo nas águas?
7 Qual a destinação final adequada para os óleos de cozinha? Por quê?

Para auxiliar na elaboração das respostas, o professor deverá levar os alunos ao laboratório de informática educativa para que possam realizar pesquisas acerca dos aspectos envolvidos nos questionamentos acima.

Ao final desta atividade, os alunos deverão postar na página do Facebook o registro que fizeram durante o experimento e as ações que serão elaboradas no momento da discussão e solicitar, aos usuários que acessarem o material produzido, sugestões a serem acrescentadas na lista de ações mencionada.

Sugestão de sites para pesquisa:

–  http://www.sermelhor.com/artigo.php?artigo=61&secao=ecologia (acessado em: 20/01/2012)

–  http://quimicasemsegredos.com/documents/Teoria/Saboes-e-Detergentes.pdf(acessado em: 20/01/2012)

–  http://www.cdcc.sc.usp.br/quimica/experimentos/sabao.html (acessado em: 20/01/2012)

–  http://www.brasilescola.com/quimica/relacao-entre-quantidade-espuma-eficiencia-limpeza.htm (acessado em: 20/01/2012)

–  http://demsur.com.br/portal/?page_id=712 (acessado em: 20/01/2012)

MOMENTO DO ALUNO

Os alunos, organizados em grupos, irão desenvolver o experimento e responder as questões.

DISCUSSÃO

O professor solicitará aos grupos que apresentem suas percepções a respeito do experimento e suas repostas às questões propostas. Após esse momento, o professor deverá estimular uma discussão sobre o assunto, abordando aspectos relacionados às consequências do acúmulo de óleo nas águas e as medidas que podem ser tomadas para minimizar os danos ao meio ambiente abordados na atividade através dos seguintes questionamentos: “O acúmulo de óleos em um rio dificulta a entrada de luz? Por quê? O que os organismos fotossintetizantes oferecem para os organismos heterotróficos presentes no rio?  Quais as possíveis ações a serem tomadas para reutilizar ou reciclar produtos?”.

SISTEMATIZAÇÃO

Para finalizar esta atividade, o professor deverá apresentar as diversas consequências do descarte inadequado do óleo de cozinha usado e sistematizar a reação de saponificação revisando as funções de cada composto que reage a partir dos comentários dos alunos sobre cada uma destas.

Esta atividade foi extraída da aula “Lixo produzido: descarte e reutilização! ” da professora Ana Talyta Cardoso Bezerra Soares et al. de Fortaleza – CE. Disponível no Portal do Professor/MEC. Acessado em 11/07/2013. Todas as informações contidas nela são de responsabilidade do autor.

RESUMO

Neste relatório está descrito a maneira “caseira” de se preparar sabão a partir do óleo utilizado em cozinha.

Foi utilizado vidrarias específicas de laboratório e equipamentos de proteção individual (EPI), já que foi necessário manusear soda cáustica concentrada.

INTRODUÇÃO

Durante centenas de anos os sabões foram usados para processos de limpeza e lavagem, em todo o mundo, sendo conhecido há mais de 2.500 anos. Os fenícios se banhavam fazendo uso de uma pasta obtida fervendo banha de cabra com cinzas de madeira.

Os antigos romanos apreciavam muito os diferentes e perfumados tipos de sabões em suas termas, mas com a queda do Império Romano ninguém mais ouviu falar de tal produto.O sabão só veio reaparecer no século IX na cidade de Savona, Itália (eis aí a origem do seu nome), mas era usado apenas pelos nobres. A difusão em larga escala do sabão só veio ocorrer cerca de dez séculos depois

Os sabões são produzidos a partir de óleos e gorduras através de reações de saponificação, que é basicamente a interação (reação química) que ocorre entre um ácido graxo existentes em óleos e gorduras com uma base forte em aquecimento.

MATERIAIS E REAGENTES

– Béquer de 250mL

– Bastão de vidro

– Funil

– Chapa

– Papel de filtro

– 30 mL de óleo vegetal

– 20 mL de etanol

– 80 mL de solução de NaOH a 25%

– 150 de solução saturada de NaCl

– Gelo

38. SABÃO CASEIRO

PROCEDIMENTO EXPERIMENTAL

PREPARAÇÃO DO SABÃO

Foi transferido 30mL de óleo vegetal para um béquer de 250mL . Em seguida foi adicionado a esse béquer 20mL de etanol e 80mL de NaOH.

Em outro béquer de 500mL foi colocado uma determinada quantidade de água destilada para que fosse utilizado como banho-maria, já que o laboratório não dispõe de equipamentos específicos para esse fim.

Depois de realizada as ações acima, o béquer de 250mL foi colocado em banho-maria e com o auxílio de um bastão de vidro e uma pinça os produtos foram sendo agitados durante 20 minutos, até que se notou a formação de uma massa pastosa.

Para resfriar o béquer que continha a massa, o mesmo foi colocado em uma bandeja com gelo.

Em seguida foi adicionado ao béquer 150mL de salmoura (solução saturada de NaCl) para que o sabão precipitasse.

Após realizado todos os procedimentos foi utilizado funil, papel de filtro e água gelada para a obtenção.

PROPRIEDADES DO SABÃO

Este experimento tem como objetivo verificar algumas propriedades do sabão produzido anteriormente.

QUESTÃO PRÉVIA

“As donas de casa normalmente associam a eficiência de um detergente ou sabão com a quantidade de espuma que os mesmos provocam.”

Para um químico, a frase acima está correta ou incorreta? Por quê?

Resposta: Incorreta. Ao contrário do que se pensa o sabão por si só não limpa coisa alguma. Essa aparente contradição pode ser entendida quando se sabe que os detergentes são agentes umectantes que diminuem a tensão superficial observada nos solventes, permitindo maior contato dos corpos com os líquidos que realmente limpa.

PROPRIEDADES EMULSIFICANTES

MATERIAIS

– Tubo de ensaio

– Suporte para tubos de ensaio

– Papel indicador

PROCEDIMENTOS

Foram separados dois tubos de ensaio e colocados em um suporte. No primeiro tubo foi colocado 5mL de água destilada e em seguida adicionado 5 gotas de óleo. Com o auxílio de um bastão de vidro o óleo e a água foram agitados.

Na ação descrita acima, foi observado à formação temporária de uma emulsão água-óleo.

O mesmo procedimento foi feito no segundo tubo, no entanto foi adicionado um pedaço do sabão obtido no primeiro experimento, em seguida agitado.

Neste segundo tubo foi observada a formação de uma emulsão permanente.

A coloração dessa solução foi branco gelo.

Ao final foi medido o pH da solução que estava contida no segundo tubo com um papel indicador. A cor apresentada foi verde claro, ou seja, levemente alcalino.

CONCLUSÃO

Nos experimentos realizados foi possível observar que produtos consumidos diariamente por nós não precisam ser descartados, como o óleo, e sim devemos procurar uma maneira de reutilizá-los, ou verificar se estes podem servir de componente para se obter outros produtos para o consumo doméstico.

Dessa maneira estaremos poupando dinheiro e ajudando o meio ambiente.

REFERENCIAS BIBLIOGRÁFIAS

[1]- http://www.cdcc.sc.usp.br/quimica/experimentos/sabao.html

[2]- Brady, Russell e Holum, Química a matéria e suas tranaformações, vol 1

[3]- James E. Brady, Gerard E. Humiston, vol 1, 2ª edição

[4]- James E. Brady, Gerard E. Humiston, vol 2, 2ª edição

[5]- http://www.google.com.br/imgres?imgurl=http://1.bp.blogspot.com/_4qz_2

[6]- http://quimicaambiente.blogspot.com/2007/11/produo-artesanal-de-sabo.html/

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bbraga

Sobre bbraga

Atuo como professor de química, em colégios e cursinhos pré-vestibulares. Ministro aulas de Processos Químicos Industrial, Química Ambiental, Corrosão, Química Geral, Matemática e Física. Escolaridade; Pós Graduação, FUNESP. Licenciatura Plena em Química, UMC. Técnico em Química, Liceu Brás Cubas. Cursos Extracurriculares; Curso Rotativo de química, SENAI. Operador de Processo Químico, SENAI. Curso de Proteção Radiológica, SENAI. Busco ministrar aulas dinâmicas e interativas com a utilização de Experimentos, Tecnologias de informação e Comunicação estreitando cada vez mais a relação do aluno com o cotidiano.

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