Sistema Anfifílico

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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.