Saponificação - Saponification

A saponificação é um processo que envolve a conversão de gordura, óleo ou lipídio em sabão e álcool pela ação de um álcali aquoso (por exemplo, NaOH ). Sabões são sais de ácidos graxos, que por sua vez são ácidos carboxílicos com longas cadeias de carbono. Um sabão típico é o oleato de sódio .

Saponificação de gorduras

Os óleos vegetais e as gorduras animais são os materiais tradicionais saponificados. Esses materiais gordurosos, triésteres chamados triglicerídeos , são misturas derivadas de diversos ácidos graxos. Os triglicerídeos podem ser convertidos em sabão em um processo de uma ou duas etapas. No processo tradicional de uma etapa, o triglicerídeo é tratado com uma base forte (por exemplo, soda cáustica ), que cliva a ligação éster, liberando sais de ácidos graxos (sabões) e glicerol . Esse processo também é o principal método industrial de produção de glicerol. Em algumas fábricas de sabão, o glicerol é deixado no sabão. Se necessário, os sabões podem ser precipitados por salting-out com cloreto de sódio .

Fórmula esquelética de estearina , um triglicerídeo que é convertido por saponificação com hidróxido de sódio em glicerol e sabão.

A gordura em um cadáver se converte em adipocere , freqüentemente chamada de "cera grave". Esse processo é mais comum quando a quantidade de tecido adiposo é alta e os agentes de decomposição estão ausentes ou apenas minimamente presentes.

Valores de saponificação

O valor de saponificação é a quantidade de base necessária para saponificar uma amostra de gordura. Os fabricantes de sabão formulam suas receitas com um pequeno déficit de soda cáustica para compensar o desvio desconhecido do valor de saponificação entre seu lote de óleo e as médias do laboratório.

Mecanismo de hidrólise de base

O ânion hidróxido do sal reage com o grupo carbonila do éster. O produto imediato é denominado ortoester .

Saponificação parte I

A expulsão do alcóxido gera um ácido carboxílico:

Saponificação parte II

O íon alcóxido é uma base forte para que o próton seja transferido do ácido carboxílico para o íon alcóxido criando um álcool:

saponificação parte III

Em um procedimento laboratorial clássico, o triglicerídeo trimiristina é obtido extraindo-o da noz - moscada com éter dietílico . A saponificação para o sabão miristato de sódio ocorre usando NaOH em água. Tratar o sabão com ácido clorídricoácido mirístico .

Saponificação de ácidos graxos

A reação dos ácidos graxos com a base é o outro método principal de saponificação. Neste caso, a reação envolve a neutralização do ácido carboxílico . O método de neutralização é usado para produzir sabões industriais, como os derivados de magnésio, metais de transição e alumínio. Este método é ideal para a produção de sabões derivados de um único ácido graxo, o que leva a sabões com propriedades físicas previsíveis, conforme exigido por muitas aplicações de engenharia.

Formulários

Sabão macio versus duro

Dependendo da natureza do álcali usado em sua produção, os sabonetes têm propriedades distintas. O hidróxido de sódio (NaOH) produz "sabão duro"; sabonetes duros também podem ser usados ​​em água contendo sais de Mg, Cl e Ca. Em contraste, os sabonetes de potássio (derivados de KOH ) são sabonetes macios. A fonte de ácido graxo também afeta o ponto de fusão do sabão. A maioria dos primeiros sabonetes duros era fabricada com gorduras animais e KOH extraído de cinzas de madeira; estes eram amplamente sólidos. No entanto, a maioria dos sabonetes modernos é fabricada a partir de triglicerídeos poliinsaturados, como óleos vegetais. Como nos triglicerídeos, eles são formados a partir dos sais desses ácidos, têm forças inter-moleculares mais fracas e, portanto, pontos de fusão mais baixos.

Sabonetes de lítio

Os derivados de lítio do 12-hidroxiestearato e outros ácidos graxos são constituintes importantes das graxas lubrificantes. Em graxas à base de lítio, os carboxilatos de lítio são espessantes. "Sabonetes complexos" também são comuns, sendo combinações de mais de um sal de ácido, como ácido azelaico ou acético.

Extintores de incêndio

Os incêndios envolvendo gorduras e óleos de cozinha (classificados como classe K (EUA) ou F (Austrália / Europa / Ásia) ) queimam mais quente do que a maioria dos líquidos inflamáveis, tornando um extintor classe B padrão ineficaz. Esses incêndios devem ser extintos com um extintor químico úmido . Extintores deste tipo são projetados para extinguir gorduras e óleos de cozinha por saponificação. O agente extintor converte rapidamente a substância em combustão em um sabão incombustível.

Pinturas à óleo

Detalhe de Madame X (Madame Pierre Gautreau), John Singer Sargent, 1884, mostrando saponificação no vestido preto.

A saponificação pode ocorrer em pinturas a óleo ao longo do tempo, causando danos e deformações visíveis. As tintas a óleo são compostas por moléculas de pigmento suspensas em um meio de ligação a óleo . Os sais de metais pesados ​​são freqüentemente usados ​​como moléculas de pigmento, como o branco de chumbo , o chumbo vermelho e o branco de zinco . Se esses sais de metais pesados ​​reagirem com ácidos graxos livres no meio oleoso, sabões de metal podem se formar em uma camada de tinta que pode então migrar para a superfície da pintura.

A saponificação em pinturas a óleo foi descrita já em 1912. Acredita-se que seja generalizada, tendo sido observada em muitas obras que datam do século XV ao XX; obras de diferente origem geográfica; e obras pintadas em vários suportes, como tela, papel, madeira e cobre. A análise química pode revelar a saponificação que ocorre nas camadas mais profundas de uma pintura antes que quaisquer sinais sejam visíveis na superfície, mesmo em pinturas com séculos de idade.

As regiões saponificadas podem deformar a superfície da pintura por meio da formação de protuberâncias ou protuberâncias visíveis que podem espalhar a luz. Esses pedaços de sabão podem ser proeminentes apenas em certas regiões da pintura, e não em toda parte. No famoso Retrato de Madame X de John Singer Sargent , por exemplo, os caroços só aparecem nas áreas mais escuras, o que pode ser devido ao uso pelo artista de mais meios nessas áreas para compensar a tendência dos pigmentos pretos de absorvê-los. . O processo também pode formar depósitos brancos como giz na superfície de uma pintura, uma deformação frequentemente descrita como "florescimento" ou "eflorescência", e também pode contribuir para o aumento da transparência de certas camadas de tinta dentro de uma pintura a óleo ao longo do tempo.

A saponificação não ocorre em todas as pinturas a óleo e muitos detalhes não foram resolvidos. Atualmente, o retoque é o único método de restauração conhecido.

Veja também

Referências

links externos