Muitas pessoas apreciam uma boa xícara de café. Entretanto, a cafeína faz com que algumas pessoas percam o sono durante a noite. Logo, às vezes, embora tenhamos vontade, não podemos tomar uma segunda xícara de café. Esta é a razão que levou a indústria do café a investigar processos que removessem a cafeína dos grãos de café. Vários solventes foram testados, mas atualmente o melhor método parece ser o uso do CO2 em seu estado supercrítico.
Fig. 1 - Embalagem de café descafeinado.
O dióxido de carbono é facilmente encontrado, essencialmente atóxico, não inflamável e é o solvente mais barato depois da água. É relativamente fácil alcançar seu estado supercrítico (sua temperatura supercrítica é 30,99°C e sua pressão crítica é de 72,8 atm). O material também é fácil de ser manipulado.
Para descafeinar o café, os grãos são inicialmente tratados com vapor d’água, o que faz com que a cafeína se localize na superfície dos grãos. Depois, os grãos são imersos em CO2 supercrítico, que dissolve seletivamente a cafeína, mas que não provoca alterações nos compostos responsáveis pelo paladar do café. (O café descafeinado contém menos de 3% de cafeína que existia originalmente). Após a extração, o CO2 supercrítico é separado por decantação e é recuperado por evaporação, o que possibilita que seja novamente utilizado no processo.
Fig. 2 - Molécula de cafeína.
O fato de a cafeína poder ser dissolvida facilmente pelo CO2 supercrítico sugere que este possa ser um solvente ideal para muitos propósitos. Isto é importante porque, a cada ano, mais de 3,0 x 1010 kg de solventes orgânicos e de solventes halogenados são usados no mundo como agentes de limpeza. Muitos destes solventes são prejudiciais ao meio ambiente e, por isso, a indústria procura há muito tempo novos produtos para substituí-los. Embora o CO2 possa parecer uma solução ideal, existem problemas, pois muitos materiais são pouco solúveis nele.
No entanto, progressos estão sendo feitos. Cientistas desenvolveram um tensoativo para ser usado em conjunto com o CO2 supercrítico. Os tensoativos (surfactantes), como sabões e detergentes, aumentam a capacidade de um solvente em dissolver substâncias. Eles permitem que graxas e óleos, materiais apolares, que são insolúveis em água, possam formar dispersões na forma de emulsões. Os tensoativos são normalmente moléculas com grandes cadeias que têm uma extremidade polar e outra apolar. A extremidade apolar tem afinidade por substâncias apolares e a extremidade polar tem afinidade pela água.
A possibilidade do uso de um surfactante adequado ao CO2 supercrítico aumentaria a sua capacidade em atuar como solvente. Porém, o problema é obter uma molécula que tenha uma extremidade com afinidade pelo CO2 apolar. Os hidrocarbonetos fluorados ajustam-se a esta exigência. O tensoativo desenvolvido pelo grupo DeSimone é um polímero de estireno com um grupo acrilato fluorado em uma extremidade. Entre outras coisas, a adição do surfactante ao CO2 supercrítico permitiu a dissolução do poliestireno, uma substância que normalmente não seria dissolvida. Isto gera a perspectiva de que a ação conjunta do CO2 supercrítico com este tipo de tensoativo possa ser usado na limpeza de superfícies recobertas por pequenos resíduos de polímeros gerados durante o processo da sua fabricação.
Referências: Química e Reações Químicas; KOTZ, John C., TREICHEL JR, Paul; 4ª Edição; 2º volume; Rio de Janeiro; Editora LTC; 2002
Ok esclarecido
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