Shampoos e detergentes

sb2Estamos tão habituados, hoje em dia, com os produtos de limpeza e higiene pessoal que vêm sendo desenvolvidos com o correr dos anos, que sequer paramos para pensar no que acontece quando lavamos os cabelos com um xampu qualquer. Por que não usar um sabão comum ou outro produto de limpeza no lugar de xampu? E os condicionadores, para que servem? Para entender mais sobre xampus e outros detergentes semelhantes é preciso voltar um pouco no tempo e acompanhar o desenvolvimento do primeiro dos produtos de limpeza, o sabão comum.

 A produção de sabão é uma das reações mais antigas, não se sabe quem a inventou mas acredita-se que esta foi descoberta por acidente quando, ao ferverem gordura animal contaminada com cinzas, nossos ancestrais perceberam uma espécie de ‘coalho’ branco flutuando sobre a mistura.

 Gregos e romanos chegaram a conhecer o sabão. Nas ruínas de Pompéia, destruída aproximadamente em 79 a.C. pela explosão do Vesúvio, arqueólogos desenterraram uma fábrica de sabão. Ao que tudo indica, os romanos não o empregavam para a limpeza: a maior parte era misturada com aromatizantes para cabelos ou cosméticos e adicionada aos emplastros usados em queimaduras e ferimentos. Só eventualmente se utilizava o sabão para limpeza, ao se lavar o corpo de pessoas homenageadas.

 Sabões, detergentes e xampus

 Formados por ésteres, as gorduras animais e os óleos vegetais são insolúveis em água. Reagem com soluções alcalinas, de hidróxido de sódio ou potássio, produzindo sabão. Essa reação é um dos mais antigos processos orgânicos conhecidos e utilizados pelo homem, permitindo a conversão de gorduras animais e óleos vegetais em sabão. Por esta razão, ela é conhecida como ‘reação de saponificação’.

saponificação

 A característica estrutural mais importante de um sabão é que sua longa cadeia carbônica apresenta uma extremidade carregada (que é atraída pela água) e a outra não se solubiliza na água. Por exemplo, o estearato de sódio.

 estearato de sódio

micelaQuando um sabão é agitado com água, forma-se um sistema coloidal contendo agregados denominados micelas. Numa micela, as cadeias de carbono (lipofílicas) ficam voltadas para o centro e as partes com carga (hidrofílicas) ficam em contato com a água. Os íons positivos (Na+) ficam na água.

 Em geral, o sabão comum é um sal de sódio. Esses sais são solúveis em água (formando a micela). Ao contrário, os sais de Ca2+, Mg2+ ou Fe3+ são insolúveis em água. Dessa forma, um sabão não pode ser utilizado com eficiência num meio que contenha esses íons (água dura); uma vez que nesse caso os sais insolúveis precipitam e aderem ao tecido que está sendo lavado (ou à beira da pia, do tanque, da banheira etc.).

Os problemas relacionados ao uso dos sabões comuns em água dura (formação de sais insolúveis) levaram ao desenvolvimento de detergentes sintéticos. Como os sabões, os detergentes contêm uma parte orgânica com um grupo com carga na extremidade da cadeia. Quando os detergentes têm cadeias com carga positiva, são denominados catiônicos; quando a carga é negativa, são aniônicos; quando não têm carga são não-iônicos, e quando possuem uma carga negativa e outra positiva são chamados detergentes anfóteros.

detergentes

Um detergente é qualquer composto que pode ser utilizado como agente de limpeza. Embora o sabão seja um detergente, esse termo geralmente é usado para designar os substitutos sintéticos do sabão. O nome genérico para essa classe de compostos é ‘agentes tensoativos’. Assim, agente tensoativo é qualquer composto que reduz a tensão superficial da água, permitindo que óleos e gorduras possam ser emulsionados. Os detergentes sintéticos aniônicos mais comumente empregados em limpeza no Brasil contêm alquilbenzeno-sulfonatos de sódio, de cadeia linear:

 cadeia linear

 No mercado, são encontrados como uma mistura de alquil-benzenos sulfunatos, sendo que o componente principal dessa mistura é o dodecilbenzenossulfonato de sódio que no Brasil é estabelecido como padrão de detergente aniônico biodegradável.

 Os detergentes sintéticos catiônicos são usados como condicionadores capilares (creme rinse) e também como amaciantes de roupas. Os íons carregados positivamente aderem aos fios dos cabelos (e também aos tecidos), formando uma camada uniforme. Essa camada tem uma forte atração pela água, deixando os fios mais úmidos, reduzindo a fricção entre os fios e, conseqüentemente, a eletrização estática. Por conseguinte, os cabelos ficam mais macios e fáceis de pentear.

bebe Alguns detergentes sintéticos anfóteros possuem a propriedade de não irritar os olhos, além de formarem uma quantidade moderada de espuma. Por esta razão, são usados nos xampus para bebês.

 Os xampus são materiais utilizados na limpeza dos cabelos e contêm em suas formulações um ou mais tipos de detergentes sintéticos (além de outras substâncias, tais como perfumes, conservantes, espessantes etc) que têm como função:, remover a gordura do cabelo.

 Estrutura do cabelo

 cabeloO poder limpante do xampu geralmente refere-se a sua capacidade para remover gordura, sujeira e matéria estranha do cabelo e do couro cabeludo. A gordura aparece no cabelo na forma de sebo, um material que contém em sua composição, basicamente, 50% de glicerídeos, 20% de cera, 10% de esqualeno, um hidrocarboneto de fórmula C30H50 e 5% de ácidos graxos. O sebo exerce algumas funções importantes, como revestir a cutícula (a camada mais externa do cabelo), prevenindo a perda de água do interior do fio capilar — água que mantém o cabelo macio e brilhante. O revestimento também faz o cabelo parecer liso, além de prevenir o desenvolvimento de bactérias. O sebo é secretado pelas glândulas sebáceas localizadas no couro cabeludo e age nas cutículas por capilaridade no fio capilar. O excesso e o acúmulo de sebo podem dar ao cabelo uma aparência gordurosa e, por ser um material pegajoso, acumula poeira e materiais estranhos ao cabelo.

 Cada fio de cabelo é constituído basicamente de proteínas formadas por cadeias longas e paralelas de aminoácidos ligados entre si. Há três modos pelos quais elas podem conectar-se umas às outras: por ligações de hidrogênio, por ligações iônicas entre grupos ácidos e básicos e por ligações dissulfeto. Esses três tipos são chamados de ‘ligações laterais de cadeia’ e são responsáveis pelas interações inter e intracapilar.

lig

Ação dos xampus sobre o cabelo

 Como um sabão — ou um detergente sintético — consegue remover a sujeira dos cabelos? A maior parte da sujeira do cabelo adere na camada de sebo. Se o sebo puder ser removido, as partículas sólidas de sujeira também o serão. A água fria, por si só, não consegue dissolver gotículas de sebo (lipofílicas); na presença da micela do sabão ou do detergente sintético, contudo, a parte central apolar captura as gotículas de óleo, formando uma emulsão, pois as mesmas são solúveis no centro apolar (Ver imagem da micela).

 Os detergentes sintéticos e os sabões envolvem em sua fabricação uma base forte (hidróxido de sódio ou de potássio), e isso faz com que suas formulações apresentem um pH (medida da acidez e basicidade de um material) acima de 7 (alcalino). Além disso, os sabões podem reagir com a água, fazendo com que também o meio se torne alcalino.

 Em condições ideais, a pele humana tem uma camada naturalmente ácida, com pH entre 3 e 5, enquanto o pH do cabelo está entre 4 e 5. A acidez deve-se à produção de ácidos graxos pelas glândulas sebáceas. Assim, o uso de determinados tipos de xampus pode produzir no pH do cabelo mudanças que promoverão alterações na estrutura capilar, como veremos a seguir.

 Em soluções fortemente ácidas, em que o pH está entre 1 e 2, ambas as ligações de hidrogênio e iônica são quebradas, devido à protonação dos grupos carboxila e carbonila nas cadeias de proteínas. As ligações dissulfeto, entretanto, conseguem manter as cadeias de proteínas juntas no fio de cabelo.

 Em soluções levemente alcalinas (pH 8,5), algumas ligações dissulfeto são quebradas. Conseqüentemente, a cutícula apresenta um aspecto áspero. Essa aspereza deixa o cabelo sem nivelamento, tornando-o opaco. Repetidas lavagens com xampus levemente alcalinos prejudicarão o cabelo, pois quebrarão cada vez mais ligações dissulfeto, resultando em fios com mais de uma ponta. Em pH 12, uma solução fortemente alcalina, todos os três tipos de ligações são quebrados, ocasionando eventuais quedas de cabelos.

 A maior parte dos xampus modernos, denominados xampus ácido balanceados, contêm em suas formulações ingredientes ácidos cuja função é manter o pH do cabelo lavado próximo de seu pH natural. Este efeito é obtido, por exemplo, adicionando-se à formulação do xampu o ácido cítrico, cuja função é neutralizar os efeitos temporários de xampus alcalinos.

 Por isso, mais cuidado ao lavar os cabelos, e na escolha do xampu.

 Para encerrarmos, não poderíamos esquecer de falar sobre a escovação dos dentes. O excesso de açúcar nos alimentos (balas e chicletes) permite o desgaste do esmalte dos dentes. Não é porque precisamos de açúcar (como nossa reserva energética – glicogênio) que devemos consumir estas balas em excesso. Por isso que ao consumirmos pode-se evidenciar o índice de cáries e o amarelar dos dentes.

 Isto acontece devido a reação dos íons H+ com a hidroxiapatita, presente no esmalte que cobre os dentes (que é formada por fosfato de cálcio cristalino (Ca10(PO4)6(OH)2) e representam um deposito de 99% do cálcio corporal e 80% do fósforo total. Esse mineral, muito pouco solúvel, se dissolve em ácido, porque tanto o PO43- quanto o OH reagem com H+:

hidroxiapatita

 As bactérias que causam a deterioração aderem-se aos dentes e produzem ácido lático através do metabolismo de açúcar. O ácido lático diminui o pH na superfície dos dentes para menos de 5. Num pH inferior a 5,5, a hidroxiapatita começa a dissolver e ocorre a deterioração dos dentes. O íon fluoreto inibe a deterioração dos dentes, formando apatita fluoretada, Ca10(PO4)6F2, que é menos solúvel e mais resistente a ácidos do que a hidroxiapatita.

 É ‘apenas’ por conta destas reações que o creme dental contém flúor… Em quantidades de ppm (partículas por milhão), pois precisamos de poucas quantidades de flúor, o seu excesso pode causar a Fluorese dentária, enfraquecendo os dentes.

 Lembre-se:  ppm

 

Texto escrito pela Prof.ª Flávia Vasconcelos, adaptado dos artigos:

Química Nova na Escola. N.12, nov.2000

Química Nova na Escola. N.2, nov.1995

Química Nova na Escola. N.9, mai. 1999  

2 opiniões sobre “Shampoos e detergentes”

  1. Muito completa a matéria!!

Deixe uma resposta

Faça o login usando um destes métodos para comentar:

Logotipo do WordPress.com

Você está comentando utilizando sua conta WordPress.com. Sair / Alterar )

Imagem do Twitter

Você está comentando utilizando sua conta Twitter. Sair / Alterar )

Foto do Facebook

Você está comentando utilizando sua conta Facebook. Sair / Alterar )

Foto do Google+

Você está comentando utilizando sua conta Google+. Sair / Alterar )

Conectando a %s