Preparação de surfactantes de interesse industrial – “Esterquats”
Autor(a) principal: | |
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Data de Publicação: | 2022 |
Tipo de documento: | Trabalho de conclusão de curso |
Idioma: | por |
Título da fonte: | Repositório Institucional da UNIFESP |
Texto Completo: | https://repositorio.unifesp.br/handle/11600/66321 |
Resumo: | Os tensoativos, também chamados de surfactantes, estão entre as classes de compostos químicos utilizados por inúmeros segmentos da indústria química. Esses compostos orgânicos apresentam em sua estrutura molecular dois grupos, um polar (hidrofílico) e outro apolar (hidrofóbico), sendo classificados como catiônicos, aniônicos, anfóteros e não iônicos. Neste trabalho foi sintetizado um surfactante catiônico, especificamente, um éster quaternário de amônio, derivado de trietanolamina e ácidos graxos provenientes de sebo animal (TEAEsterquat). Estruturalmente, possui duas cadeias alquílicas (hidrofóbicas) e um átomo de nitrogênio quaternário (hidrofílico) que o tornam útil para aplicações na fabricação de amaciante têxteis, devido as suas excelentes interações com fibras têxteis. Esse surfactante possui uma característica interessante, do ponto de vista ambiental, devido possuir dois grupos ésteres, facilmente hidrolisáveis, o torna biodegradável após sua utilização e é considerado ambientalmente amigável. O TEAEsterquat foi sintetizado em pequena escala, utilizando ácido hipofosforoso como catalisador, atmosfera inerte e aquecimento controlado, visando o aumento da escala e a produção industrial, futuramente. Diferentes métodos analíticos foram utilizados para a caracterização do surfactante, assim como, espectroscopia no infravermelho (FTIR), espectroscopia de ressonância magnética nuclear (RMN 1H e 13C), e análises titulométricas. De maneira geral, as análises índice de acidez e ressonância magnética nuclear apresentaram dados interessantes que comprovam que houve a formação do produto de interesse (esterquatTEA). Quanto a coloração dos produtos oriundos das reações, os resultados foram insatisfatórios devido à presença da coloração acastanhada em todos os produtos destas reações, não estão aptos a atender as necessidades e exigências do mercado de amaciantes têxteis. |
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Preparação de surfactantes de interesse industrial – “Esterquats”EsterquatTensoativo catiônicoSíntese orgânicaCationic surfactanteOs tensoativos, também chamados de surfactantes, estão entre as classes de compostos químicos utilizados por inúmeros segmentos da indústria química. Esses compostos orgânicos apresentam em sua estrutura molecular dois grupos, um polar (hidrofílico) e outro apolar (hidrofóbico), sendo classificados como catiônicos, aniônicos, anfóteros e não iônicos. Neste trabalho foi sintetizado um surfactante catiônico, especificamente, um éster quaternário de amônio, derivado de trietanolamina e ácidos graxos provenientes de sebo animal (TEAEsterquat). Estruturalmente, possui duas cadeias alquílicas (hidrofóbicas) e um átomo de nitrogênio quaternário (hidrofílico) que o tornam útil para aplicações na fabricação de amaciante têxteis, devido as suas excelentes interações com fibras têxteis. Esse surfactante possui uma característica interessante, do ponto de vista ambiental, devido possuir dois grupos ésteres, facilmente hidrolisáveis, o torna biodegradável após sua utilização e é considerado ambientalmente amigável. O TEAEsterquat foi sintetizado em pequena escala, utilizando ácido hipofosforoso como catalisador, atmosfera inerte e aquecimento controlado, visando o aumento da escala e a produção industrial, futuramente. Diferentes métodos analíticos foram utilizados para a caracterização do surfactante, assim como, espectroscopia no infravermelho (FTIR), espectroscopia de ressonância magnética nuclear (RMN 1H e 13C), e análises titulométricas. De maneira geral, as análises índice de acidez e ressonância magnética nuclear apresentaram dados interessantes que comprovam que houve a formação do produto de interesse (esterquatTEA). Quanto a coloração dos produtos oriundos das reações, os resultados foram insatisfatórios devido à presença da coloração acastanhada em todos os produtos destas reações, não estão aptos a atender as necessidades e exigências do mercado de amaciantes têxteis.Surfactants are among the classes of chemical compounds used by numerous segments of the chemical industry. These organic compounds present in their molecular structure two groups, a polar (hydrophilic) and the other nonpolar (hydrophobic), being classified as cationic, anionic, amphoteric and nonionic. In this study a cationic surfactant was synthesized, specifically, a quaternary ammonium ester, derived from triethanolamine and fatty acids from animal tallow (TEAEsterquat). Structurally, it has two alkyl chains (hydrophobic) and a quaternary nitrogen atom (hydrophilic) that makes it useful for textile softener applications due to its excellent interactions with textile fibers. This surfactant has an interesting characteristic, from the environmental point of view, due to have two ester groups, easily hydrolyzable, which makes it biodegradable after use and is considered environmentally friendly. TEAEsterquat was synthesized on a small scale, using hypophosphorous acid as a catalyst, inert atmosphere and controlled heating, aiming to increasing scale and industrial production in the future. Different analytical methods were used for the characterization of the surfactant, as well as infrared spectroscopy (FTIR), nuclear magnetic resonance spectroscopy (1H and 13C NMR), and titrimetric analyses. In general, the analysis of acidity index and nuclear magnetic resonance presented interesting data that proves that there was the formation of the product of interest (esterquatTEA). As for the color of the products from the reactions, the results were unsatisfactory due to the presence of brownish color in all the products of the reactions, concluding that they are not able to combine the needs and requirements of the textile softener market.Universidade Federal de São PauloGuadagnin, Rafael Carlos [UNIFESP]http://lattes.cnpq.br/6202009749007903http://lattes.cnpq.br/2152459728603189Tebalde, Thiago Luiz [UNIFESP]2023-01-12T13:28:09Z2023-01-12T13:28:09Z2022-12-16info:eu-repo/semantics/bachelorThesisinfo:eu-repo/semantics/publishedVersion57 f.application/pdfTEBALDE, Thiago Luiz; Preparação de surfactantes de interesse industrial – “Esterquats”. 2022. 57 f. Trabalho de conclusão de curso (Graduação em Engenharia Química), Instituto de Ciências Ambientais, Químicas e Farmacêuticas, Universidade Federal de São Paulo, Diadema, 2022.https://repositorio.unifesp.br/handle/11600/66321porDiademainfo:eu-repo/semantics/openAccessreponame:Repositório Institucional da UNIFESPinstname:Universidade Federal de São Paulo (UNIFESP)instacron:UNIFESP2024-08-12T05:53:42Zoai:repositorio.unifesp.br/:11600/66321Repositório InstitucionalPUBhttp://www.repositorio.unifesp.br/oai/requestbiblioteca.csp@unifesp.bropendoar:34652024-08-12T05:53:42Repositório Institucional da UNIFESP - Universidade Federal de São Paulo (UNIFESP)false |
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