Óleos, gorduras, ceras e resinas - Moodle

Departamento de Química e Bioquímica
Os óleos e as gorduras são materiais de origem animal ou vegetal,
ou, mais recentemente, de origem mineral, usados nos museus para
o tratamento de peças muito diversa, com o objectivo de as proteger
da humidade e outros agentes agressivos.
Estes materiais também surgem em algumas estações arqueológicas
pois foram usados ao longo do tempo para iluminação e como
lubrificantes.
Um caso particular da utilização de um certo tipo de óleos vegetais é
a pintura a óleo, em que este material orgânico é usado como
veículo dos pigmentos
Óleos e gorduras são lípidos simples.
A maior parte dos óleos vegetais são
Segundo uma definição antiga, mas que
líquidos à temperatura ambiente e a
ainda
são
maior parte das gorduras animais são
substâncias apolares que se dissolvem
sólidas. Há contudo excepções como a
em solventes apolares
manteiga de cacau de origem vegetal
é
utilizada,
lípidos
que é sólida à temperatura ambiente e
Não existe diferença do ponto de vista
químico entre óleos e gorduras. A
diferença é um pouco arbitrária uma vez
que se chamam óleos às substâncias
o óleo de fígado de bacalhau que,
como o nome indica, é líquido. A
temperatura de fusão de óleos e
líquidas à temperatura ambiente e
gorduras é uma consequência das
gorduras às substâncias sólidas a essa
temperaturas de fusão dos ácidos
mesma temperatura
gordos que entram na sua constituição
Óleos e gorduras são quimicamente idênticos: são ésteres do glicerol e de
ácidos gordos.
Glicerol: é um propanotriol, ou seja tem um esqueleto de carbono formado por 3
átomos de carbono e um grupo hidroxilo (OH ) ligado a cada um dos átomos de
carbono(tem portanto 3 grupos hidroxilo).
Ácido gordo: Um ácido gordo é um ácido carboxílico cuja cadeia carbonada é
formada por 4 a 36 átomos de carbono
R-COOH
A cadeia pode estar totalmente saturada ou pode conter insaturações. Em geral as
duplas ligações presentes têm uma geometria cis.
R-(CH2)m-CH=CH-(CH2)n-COOH
m,n0
Nos ácidos gordos de origem natural, em geral, sempre que esteja presente mais do
que uma dupla ligação, essas duplas ligações estão separadas por um grupo
metileno.
R-(CH2)m-CH=CH-CH2-CH=CH-(CH2)n-COOH
m,n0
metileno
HO
glicerol
OH
OH
O
ácido esteárico
HO
HO
ácido oleico
O
O
O
triglicérido
O
O
O
O
Fórmula
Nome sistemático
Nome corrente
C8H16 O2
Ácido octanóico
Ácido caprílico
C10H20 O2
Ácido decanóico
Ácido cáprico
C12H24 O2
Ácido dodecanóico
Ácido láurico
C14H28 O2
Ácido tetradecanóico
Ácido mirístico
C16H32 O2
Ácidohexadecanóico
Ácido palmítico
C16H30 O2
Ácido 9-hexadecenóico
Ácido palmitoleico
C18H36 O2
Ácido octadecanóico
Ácido esteárico
C18H34 O2
Ácido 9-octadecenóico
Ácido oleico
C18H32 O2
Ácido 9,12 octadecadienóico
Ácido linoleico
C18H30 O2
Ácido 9,12,15-octadecatrienóico
Ácido linolénico
C18H30 O2
Ácido cis,trans,trans-9,11,13-
Ácido -elaeoesteárico
octadecatrienóico
C18H34 O3
Ácido 12-hidroxi-9-octadecenóico
Ácido ricinoleico
C20H32 O2
Ácido 5, 8, 11, 14-eicosatetraenóico
Ácido araquidónico
Fór mula
HO2C
HO2C
HO2C
HO2C
Nome
Ácico
p.f
.
-3
capróico
Ácico
8
17
10
31
12
44
14
58
16
63
18
70
18
4
18
-
caprílico
Ácico
cáprico
Ácico
laurico
Ácico
HO2C
Nº de
átomos
Carbon
o
6
mirístico
Ácico
HO2C
palm ític
o
Ácico
HO2C
esteáric
o
HO2C
HO2C
HO2C
Ácico
oleico
Ácico
linoleico
Ácico
linolénic
o
12
18
11
A utilização de certos óleos vegetais como veículo de pigmentos remonta à
Antiguidade clássica. No entanto o grande incremento na utilização deste tipo de
material foi dado pelo pintor flamengo Jan van Eyck (1390-1441) que aperfeiçoou a
forma de utilizar os materiais que já eram conhecidos. Os óleos utilizados na
pintura “a óleo”, para além de serem o veículo dos pigmentos a aplicar, possuem a
característica de se transformarem num relativamente curto espaço de tempo,
passando de um líquido inicial a um fino filme sólido que fixa o pigmento.
Os óleos mais apropriados são formados por triglicéridos resultantes da
esterificação de ácido gordos poli-insaturados. O processo de secagem de um óleo
envolve numerosas reacções químicas sendo iniciado pela oxidação de uma posição
alílica de um ácido gordo pelo oxigénio do ar, dando origem a um radical peróxido
que rearranja noutras estruturas mais complexas.
Ácico
HO2C
14
58
mirístico
Ácico
16
63
Embora
HO2Coutros óleos, como os de noz e o de papoila, tenham sido ao longo dos
tempos utilizados pelos artistas o mais corrente é opalmític
óleo de linhaça, que é
o
extraído das sementes do linho. Este óleo é particularmente
rico em ácido
linolénico que, por possuir 3 insaturações possui também
várias
posições
Ácico
18
70
HO2Csusceptíveis de sofrer oxidação e consequentemente é capaz de formar
alílicas
esteáric
ligações cruzadas mais facilmente
o
HO2C
HO2C
Ácico
18
4
oleico
Ácido oleico
Ácico
18
linoleico
12
Ácido linoleico
HO2C
Ácico
linolénic
18
11
o
Ácido
linolénico
Composição em ácidos gordos dos óleos mais utilizados
em pintura
Óleo
Ácidos gordos (%)
palmítico
esteárico
oleico
linoleico
linolénico
Linhaça
4-10
2-8
10-24
12-19
48-60
Papoila
9-11
1-2
11-18
69-77
3-5
Noz
3-8
0.5-3
9-30
57-76
2-16
O filme sólido final resulta de várias ligações cruzadas entre as cadeias acilo dos
triglicéridos, formando no final uma rede complexa que dá resistência mecânica
ao filme assim formado.
B
A
Representação esquemática das alterações sofridas por um óleo ao
longo do tempo:
A - Inicialmente as moléculas do óleo encontram-se separadas umas
das outras;
B - Ao fim de um certo tempo surgem as primeiras ligações entre as
moléculas de triglicéridos;
A saponificação
A reacção que dá origem à produção de sabões é, por ventura, uma das mais
antigas que utiliza óleos e gorduras como matéria-prima. Baseia-se no facto
de que os triglicéridos que formam os óleos e as gorduras reagem com a água
para darem origem ao glicerol e aos ácidos gordos que os constituem.
A reacção pode sofrer catálise ( ou seja a sua velocidade ser aumentada)
por ácidos ou por bases. Quando a reacção é catalisada por bases,
nomeadamente hidróxido de sódio (soda cáustica) ou potássio, toma o
nome de saponificação pois é este o processo utilizado na produção do
sabão..
O sabão comercial é a mistura de sais de sódio (ou de potássio) de ácidos gordos, e
é obtido quando de faz a hidrólise básica de gorduras, em geral de origem animal
Representação esquemática das alterações sofridas pelo filme
de óleo resultantes da reacção de hidrólise dos triglicéridos a
ácidos gordos livres
Os ácidos gordos, na forma de ésteres, são os constituintes principais
das ceras naturais .
As ceras são substâncias altamente insolúveis em meio aquoso e à
temperatura ambiente apresentam-se sólidas.
Nos animais podem ser encontradas na superfície do corpo, pele, e
penas.
Nos vegetais as ceras cobrem a epiderme de frutos, folhas e caules e,
juntamente com a suberina, evitam a perca de água por evaporação.
Composição
As ceras são misturas bastante complexas formadas por ésteres de
ácidos gordos com um comprimento da cadeia carbonada variável
e alcoóis também de cadeia comprida, conforme a origem.
Nas ceras os ácidos estão esterificados com alcoóis de cadeia carbonada
comprida, por exemplo o alcool cetílico (C16H13OH).
Em geral também se encontram presentes hidrocarbonetos de cadeia
longa lineares ou ramificados.
Na lanolina estão também presentes ésteres do colesterol e do lanosterol
(ambos esteróides)
Ceras mais utilizadas
De origem animal:
cera de abelhas (obtida dos favos
de mel)
lanolina (material gorduroso
que acompanha a lã dos carneiros)
De origem vegetal:
Carnaúba , também chamada de cera
do Brasil ou de palma , é extraída das
folhas da palmeira Copernicia
prunifera, uma planta nativa do
nordeste brasileiroe que cresce apenas
nesta zona
Candelila, obtida das folhas de um
pequeno arbusto originário do México e
do sudoeste dos Estados Unidos
(Euphorbia cerifera e Euphorbia
antisyphilitica)
De origem mineral:
A parafina é um derivado do petróleo de alta pureza,
excelente brilho e cheiro reduzido, Possui propriedades
termoplásticas e de repelência à água e é usada para a
proteção de embalagens de papelão, na indústria
alimentar e em revestimento de qeijos e frutas. Por ser
combustível, é autilisada no fabrico de velas. Funde entre
58°C e 62°C. A parafina é uma mistura de
hidrocarbonetos. Não é formada por ésteres.