Sistema Anfifílico

Por Luiz Ricardo dos Santos
Um sistema anfifílico pode ser definido como toda espécie química, de origem orgânica ou inorgânica que possui em sua estrutura química uma parte polar e hidrofílica e outra apolar e hidrofóbica, e que seja capaz de promover a interação entre meios que apresentam polaridade diferente como, por exemplo, água e óleo. Quando se fala em substância hidrofílica e polar entende-se que esta parte da molécula interage com a água, enquanto a hidrofóbica e apolar tende a repelir a água e interagir com um composto apolar, em virtude de substâncias de essa natureza interagir física e quimicamente com outra semelhante a ela. O representante mais importante desse tipo de sistema são as moléculas surfactantes e alguns polímeros.

Os surfactantes também comumente, conhecidos como tensoativos, estão presentes em detergentes, cosméticos e outros produtos de uso industrial. Um surfactante pode ser representado pelo seguinte esquema geral:

Este esquema representa uma cadeia anfifílica de um surfactante, onde a parte azul hidrofílica representa a parte que promove interação com a água enquanto a parte hidrofóbica vermelha representa a parte que repele a água e solventes polares em virtude de sua polaridade oposta. Para maior compreensão será utilizada uma cadeia de um surfactante comum:

A interação de um surfactante depende significativamente, do tamanho das extremidades da cadeia pela qual ele é formado, em virtude da afinidade que ele tenha com o meio em que está presente. As espécies químicas de surfactantes subdividem-se em Não-Iônico, Catiônico, Aniônico e Anfótero.

  • Surfactante Não-Iônico: é um sistema anfifílico que não possui cargas aparentemente influentes no meio em que estejam presentes, de maneira que em solução aquosa não se ionizam e possuem uma reação neutra. Entre estes surfactantes destacamos os Nonilfenóis Etoxilados, as amidas e alcoóis graxos etoxilados. A fórmula geral para os tensoativos não iônicos é a seguinte:

    Onde : R- representa a cadeia apolar( que pode ser anel benzênico ou uma cadeia qualquer) e R1 juntamente com dupla O representa a cadeia polar.
  • Surfactante Catiônico: é um sistema que possui cargas positivas e em sua cadeia geralmente estes sistemas são sais halogenados quaternários de amônio, são empregados com o objetivo antimicrobiano em virtude de romperem a parede celular bacteriana e expor seu material interno. Esse tipo de surfactante é totalmente incompatível com os surfactantes catiônicos por que reagem entre si neutralizando as cargas e conseqüentemente ocasionado a precipitação de colóides.
    Onde R1 representa representa o haleto, R2 representa a cadeia apolar.
  • Surfactante Aniônico: é uma espécie de surfactante que como o próprio nome diz, ele ioniza-se em solução liberando ânions, em virtude de possuírem cargas negativas são os tensoativos mais utilizados que existe um exemplo bastante comum deste são os sabões e detergentes. Onde o sabão é um sal oriundo da reação entre um ácido graxo e uma base, enquanto que os detergentes são obtidos através da reação ácidos sulfônicos com bases.
    Onde R1 representa a cadeia apolar e R2 representa o OH ou o metal.
  • Surfactante Anfótero: também conhecido zwitteriônico é um sistema anfifílico que tem comportamento catiônico e aniônico quando em solução, dependendo é claro do pH do meio em que ele se encontra, apresentam na mesma cadeia grupo amônio quaternário e um grupo carboxila o que origina uma carga positiva e uma negativa. Essa classe de surfactante é comumente utilizada na produção de cosméticos em virtude de seu comportamento, por ser capaz agir como estabilizador de espuma, emoliente e agente de limpeza.Onde: R representa a cauda hidrofóbica.

Vale salientar que os surfactantes são sistemas anfifílicos capazes de reduzir a tensão superficial, de onde eles estejam presentes. E promover a mistura de fases de uma solução que até então estavam separadas em virtude da polaridade diferente.

Os surfactantes possuem uma parte de sua cadeia que é apolar e tem afinidade com substâncias apolares enquanto a sua parte polar tem afinidade com a água fazendo assim com que no momento da lavagem da louça com detergente, a gordura interaja com a cauda apolar do surfactante, formando um agregado polimérico denominado micela.

Bibliografia:

ALLINGER, Norman L. et al. Química Orgânica. 2. ed. Rio de Janeiro : LTC, [1976].
SOLOMONS, T.W.G.; FRYHLE, C.B. Química Orgânica. Rio de Janeiro: LTC Editora. Vol 1, 7.ed., 2001
P. W. Atkins, Físico-Química, Vol 1. LTC Editora, Rio de Janeiro 1999.