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Uma proteção contra corrosão: Revestimento Não-Metálico Inorgânico

Elisson Miquéias — Mon, 20 Mar 2023 11:00:26 +0000

A corrosão é um processo espontâneo definido pela deterioração de materiais por ação química ou eletroquímica do meio acompanhada ou não por tensões mecânicas. Em outras palavras, o material sai de um estado mais instável para um com maior estabilidade como no caso dos metais que mudam para forma de óxidos, hidróxidos, sais etc. Por causa disso, estudar corrosão e entender os mecanismos pelo qual ocorre são essenciais para manutenção de todo material usado pela sociedade em geral (indústrias químicas, petrolífera, construção civil entre outros), além disso, criar meios para atenuar esse processo.

O exemplo mais comum de corrosão é a do ferro em que há formação da ferrugem, que são óxidos de ferro (FeO, Fe3O4 e Fe2O3) que podem ou não estarem hidratados.

Fig. 1: Corrosão do ferro

Fonte: PEDROLO, Caroline (2014)

Diante dessa problemática, são adotados alguns métodos como o Revestimento Não Metálico Inorgânico, uma proteção que utiliza compostos inorgânicos como óxidos, carbetos, nitretos entre outros. Esse e os demais, consistem em depositar ou produzir uma camada protetora na superfície do material, assim diminuindo o contato com o meio em que está inserido e aumentando sua durabilidade.

Como mencionado anteriormente no texto, a proteção pode ser dada por dois tipos de processos: deposição e produção.

Na primeira, têm-se como exemplos os seguintes compostos:

Esmaltes vitrosos, que são constituídos principalmente de borossilicato de alumínio e sódio ou potássio, e vidros que são resistentes aos ácidos;
Cimentos, que são resistentes ao meio alcalino, muito utilizados em tubulações para condução de água salgada.

Na produção, o revestimento é obtido através de uma reação química em meio adequado:

Proteção do chumbo através do ataque do ácido sulfúrico, produzindo PbSO4 que é insolúvel;
Proteção do magnésio através do ataque de ácido fluorídrico, produzindo MgF2, um sal também insolúvel.
Anodização: uma técnica que consiste em produzir o óxido do metal, que apresenta alta resistência a corrosão atmosférica, sobre a superfície do metal a ser protegido. O material, na grande maioria dos casos sendo o alumínio, é colocado como anodo em uma cela eletroquímica de solução ácida, enquanto o catodo é um material inerte. Aplicando uma diferença de potencial entre os eletrodos, obtém-se a seguinte reação: 2Al + 3H2O → Al2O3 + 6H+ + 6e–.

Fig. 2: Esquema de anodização.

Fonte: LEMOS, Denise (2018)

Além desses há também outras técnicas de proteção por revestimento não metálico inorgânico, como é o caso da cromatização, em que há deposição de hidróxido de cromo e cromato básico de cromo, Cr(OH)3·Cr(OH)CrO4, e da fosfatização, que se dá pela deposição de espécies de fosfato.

Dessa forma, para a aplicação do revestimento não metálico inorgânico, assim como para as outros meios de proteção, a química é fundamental para a produção dos materiais, tendo em vista os exemplos: a utilização da eletrólise, o conhecimento da reatividade e solubilidade das substâncias.

Bibliografia

PEDROLO, Caroline. Ferrugem. Disponível em: https://www.infoescola.com/quimica/ferrugem/ Acesso em: 30 de janeiro de 2023

GENTIL, Vicente. Corrosão. 6º edição. Rio de Janeiro: LTC, 2017.

LEMOS, Denise. Alteração superficial por anodização: processo, caracterização e análise do revestimento de óxido de titânio e nióbio. Disponível em: https://www.eng-materiais.bh.cefetmg.br/wp-content/uploads/sites/189/2019/03/TCC-Denise-Lemos.pdf. Acesso em: 02 de fevereiro de 2023.

Ketamina: uso clínico e recreativo.

Iasmim Silva Costa — Thu, 02 Mar 2023 11:00:59 +0000

A Ketamina ou Cetamina (2-(o-clorofenil)-2-(metilamino)-cicloexanona), foi sintetizada pela primeira vez em 1962 pelo farmacêutico americano Calvin Lee Stevens no laboratório de Química Orgânica da Wayne State University com o objetivo de produzir um anestésico que pudesse substituir a fenciclidina, uma vez que esta não era adequada para uso humano devido aos seus fortes efeitos alucinógenos. Atualmente, Ketamina é bastante utilizada pela medicina, tendo como principal aplicação seu uso analgésico. Além disso, também pode ser utilizada no tratamento de pacientes com esquizofrenia e como antidepressivo. Entretanto, os efeitos casados no sistema nervoso central se monstra um em empecilho para uso clínico, pois, em concentrações anestésicas este medicamento possui uma ação dissociativa, provocando amnésia, sensações extra corpóreas, alucinações, ente outros. Em decorrência dos efeitos adversos da Ketamina, seu uso não tem sido restrito apenas a função clínica, passando a ser comercializada cada vez mais como uma droga, conhecida popularmente como “Espacial K” ou simplesmente “Key” entre os usuários recreacionais da substância. É ainda mais comumente utilizada em misturas com outras tipos de drogas como tabaco, canabis ou cocaína. Além disso, golpes “boa noite, Cinderela”, que são geralmente aplicados por indivíduos mal intencionados objetivando realizar roubos, sequestros e/ou abusos sexuais, são produzidos a partir de uma mistura de ketamina com etanol, na qual é utilizada para deixar a vítima inconsciente. Os efeitos adversos deste composto estão estritamente relacionados a quiralidade desta molécula, que apresenta um centro estrogênico no segundo carbono. Suas formas enantiômericas (R e S), possuem diferentes atividades biológicas, uma vez que interagem de maneiras distintas com o receptor NMDA do cérebro, sendo o isômero S responsável por produzir efeitos psicóticos, como alucinação, o que atrai seu uso como uma droga e o isômeros R, responsável por seus efeitos de uso clinico, como anestésicos, antidepressivos, entre outros.

Figura 1: Enantiômeros R e S da Ketamina.

Fonte: Universo da química, 2018

Desse modo, o uso da cetamina deve ser sempre supervisionado e administrado por médicos com experiências com procedimentos anestésicos, uma vez que sua aplicação rever diversos cuidados em decorrência de seus efeitos adversos. Diante disso, seu uso recreativo se mostra um problema social grave em decorrência dos grandes riscos a saúde provocados em seus usuários. O consumo frequente da droga pode gerar sintomas tolerância, levando o indivíduo a consumir maiores doses para obter os mesmos efeitos, abstinência, consciência prejudicada, entre outros. Além disso, quando utilizada em grandes quantidades ou combinadas com outros tipos de drogas, pode resultar em overdoses.

Bibliografia:

ISOMERIA ÓPTICA – PARTE 1. Universo da Química, 5 de out. de 2018. Disponivel em:. Acesso em 08 de jan. de 2023. DA SILVA, Francisca Charliane Carlos et al. Ketamina, da anestesia ao uso abusivo: artigo de revisão. Revista Neurociências, v. 18, n. 2, p. 227-237, 2010. Drogas das baladas e golpes, cresce uso da Ketamina. Correio Brasiliense, 06 de Jun. de 2022. Disponivel em: . Acesso em: 08 de jan. de 2023.

A química por trás dos painéis solares e o funcionamento de um sistema fotovoltaico

Gean Barbosa de Melo — Thu, 14 Apr 2022 11:28:24 +0000

Atualmente, muito se fala de sistemas fotovoltaicos, que geram energia elétrica através da luz solar. Os painéis solares (imagem 1) possuem uma camada geradora feita de Silício com 99,9999% de pureza, ou superior, e contém três regiões: a superfície (semicondutor dopado tipo N), o meio (neutro) e a traseira (semicondutor dopado tipo P), como mostra a imagem 2.

Imagem 1: Painel solar; Fonte: Viva Decora

O Silício é um elemento da família 14 da tabela periódica, logo possui 4 elétrons em sua camada de valência. No processo de dopagem são inseridos átomos com mais ou menos elétrons na valência do que a espécie a ser dopada, sendo o Boro, que possui 3 elétrons, o mais comum para a dopagem positiva, ou de tipo P, e o Fósforo, com 5 elétrons, o mais comum para a dopagem negativa, ou de tipo N. A substituição de alguns átomos de Silício na placa por átomos de Boro origina pontos de falta de elétrons, enquanto por Fósforo gera pontos de excesso de elétrons, formando assim cargas positivas ou negativas ao longo de cada semicondutor.

Imagem 2: Junção dos semicondutores dos tipos N e P; Fonte: Green Sarawak (adaptado)

Apesar de os semicondutores não conduzirem tão bem corrente elétrica, a proximidade de cargas opostas inicia um pequeno fluxo de elétrons do semicondutor tipo N ao semicondutor tipo P (do negativo ao positivo), passando através da região neutra. Esse fluxo gera um acúmulo de cargas positivas na fronteira entre a região neutra e o tipo N (pela perda de elétrons), além de um acúmulo de cargas negativas na fronteira entre a região neutra e o tipo P (pelo ganho de elétrons), originando um campo elétrico que vai da fronteira com o tipo N à fronteira com o tipo P (sempre da carga positiva para a negativa).

A radiação eletromagnética advinda do sol, mais especificamente da região do visível até o infravermelho próximo, penetra no painel e atinge a região de junção (ou neutra), provocando o efeito fotoelétrico que retira elétrons de átomos de Silício, gerando assim cargas positivas e negativas. Por ação do campo elétrico existente nessa região, os elétrons migram para o semicondutor tipo N, enquanto os cátions de Silício vão para o semicondutor tipo P, tornando ambas as regiões ricas em cargas negativas ou positivas. Finalmente, a conexão entre as duas áreas por uma espécie condutora gera a corrente elétrica: elétrons migrando para neutralizar as cargas positivas.

O processo explicado resume uma única célula solar (imagem 3). Para que seja alcançada a tensão prometida pelo fabricante, é realizada a ligação em série de diversas células, de forma que as tensões de cada uma se somem, e só assim estará pronta a camada geradora que, após receber as demais camadas e componentes destinados à sua proteção, o painel estará finalizado e pronto para ser instalado.

Imagem 3: Célula solar; Fonte: Elysia

Porém, nem só de painéis solares é feito um sistema fotovoltaico, isso porque eles produzem corrente contínua, enquanto as residências e indústrias são abastecidas com corrente alternada. Portanto, faz-se necessário o uso de inversores (imagem 4), que são dispositivos feitos para converterem a corrente contínua em alternada, possibilitando agora o uso dessa energia gerada.

Imagem 4: Inversores; Fonte: Engegrid

Por fim, é necessária uma fonte de armazenamento dessa energia produzida. A maior parte dos sistemas são os chamados On Grid, que, através de um medidor bidirecional, utilizam a própria rede da concessionária para realizar o balanço dos kWh consumidos e produzidos, dispensando custos adicionais à instalação do sistema, mas estando sujeito a taxas da distribuidora. A parte restante são os Off Grid, que consistem na instalação de baterias (normalmente de chumbo) para o armazenamento energético, estando completamente desconectados da concessionária, porém, pelo alto custo das baterias e a necessidade de trocas periódicas, torna-se inviável na maioria dos casos.

Não se pode negar que o investimento nesses sistemas costuma ser alto, até mesmo para um On Grid, e é inviável para a maior parte da população brasileira neste momento. Nos resta a esperança de incentivos governamentais para a geração solar, que, além de ser limpa, seria peça fundamental na fuga da dependência das usinas hidroelétricas, que tanto sofrem e fazem nossos bolsos sofrerem, nos períodos de estiagem

Bibliografia

SCITOONS. How do solar cells work? Youtube, 30 de abr. de 2018. Disponível em: . Acesso em 5 de mar. de 2022.

COMO funciona o painel solar fotovoltaico e do que é feito? EnergiaTotal, Sinop, 31 de dez. de 2017. Disponível em: . Acesso em 5 de mar. de 2022.

COMO funciona o painel solar fotovoltaico (Placas fotovoltaicas). Portal Solar, 2022. Disponível em: . Acesso em 5 de mar. de 2022.

Conhecendo o ácido hialurônico: uma substância presente na pele e nos cosméticos

Larissa Rodrigues Jales Martins — Tue, 29 Mar 2022 14:46:07 +0000

O ácido hialurônico (AH) possui fórmula molecular (C₁₄H₂₁NO₁₁)n, Figura 1, sendo um polímero orgânico sem ramificações, formado a partir de ligações glicosídicas β-1,3 e β-1,4 que unem o ácido D-glicurônico (C₆H₁₀O₇) e N-acetilglicosamina (C₈H₁₅NO₆). Está presente principalmente no tecido epitelial, que equivale a 50% do total encontrado no ser humano, fornecendo à pele: hidratação, elasticidade e firmeza. Porém, essa quantidade diminui com o tempo de vida do indivíduo, sendo procurado como componente principal em diversos cosméticos e procedimentos injetáveis.

Figura 1: Estrutura do ácido hialurônico.
Fonte: Academic, 2022.

Tal substância foi descoberta e isolada por Karl Meyer e John Palmer, seu assistente, em 1934, na Universidade da Columbia, em Nova York, através do corpo vítreo do globo ocular de bovinos no Laboratório de Bioquímica. Posteriormente, em 1937, a produção de AH a partir de micro-organismos foi estudada, visto que Kendall e colaboradores perceberam que um componente da cápsula bacteriana, como a do gênero Streptococcus, era semelhante ao AH. Assim, utiliza-se processos fermentativos com essa bactéria para obtenção comercial do AH desde 1980, além de outros métodos, como a extração de tecidos animais e a síntese biológica com Organismos Geneticamente Modificados.

Atualmente, sabe-se que em pH neutro, o AH se encontra na sua forma de poliânion, um polímero com cargas negativas em sua cadeia, sendo classificado como hialuronato. Já nos sistemas fisiológicos, está presente na sua forma de sal, o hialuronato de sódio, pois os íons de sódio (Na⁺) se ligam aos grupos éster (COOˉ) do ácido hialurônico. No ser vivo, ocorre a síntese do sal sódico do ácido hialurônico através das enzimas chamadas hialuronato sintase. Enquanto sua degradação, em geral, acontece por dois mecanismos: a ação enzimática das hialuronidases, por meio de reações de hidrólise, e reações de oxidação por espécies reativas de oxigênio, que são instáveis devido aos seus elétrons desemparelhados e altamente reativas. Assim, o tempo de meia-vida do AH é de 24 horas na pele.

O hialuronato possui diferentes massas moleculares e pode adotar várias conformações, lineares ou esféricas, apresentando, com isso, propriedades interessantes, por exemplo: higroscopicidade, viscoelasticidade, viscosidade, biocompatibilidade, antioxidação etc. A sua alta afinidade com água ocorre porque, em solução aquosa neutra, as ligações de hidrogênio entre água, carboxila e N-acetil são estabelecidas, assim, para 1 grama de AH podem se ligar cerca de 6 litros de água.

Portanto, dada as várias regiões de ligação na molécula do AH, possibilitando modificações químicas a partir de grupos reativos, e as suas características, sua aplicabilidade é encontrada em inúmeras áreas, como: na dermatologia, com uso de preenchimentos faciais e produtos antienvelhecimento; na odontologia, para tratamento de implantes; na reumatologia, para auxiliar em procedimentos contra doenças no sistema articular dos ossos e na oftalmologia, como ingrediente de colírios.

Bibliografia

BEZERRA, Djéssika Eller. Ácido hialurónico: uma molécula versátil. 2021.

GOMES, Antonio Milton Vieira. Investigação das etapas limitantes durante a síntese de Ácido Hialurônico em Kluyveromyces lactis. 2021.

MORAES, BR de et al. Ácido hialurônico dentro da área de estética e cosmética. Revista Saúde em Foco, v. 9, n. 1, p. 558, 2017.

OLIVEIRA, Igor Rodrigues; FONTES, Lorena Vasconcelos. Roadmap Tecnológico do Ácido Hialurônico. 2020. Projeto Final (Engenharia Química) – Universidade Federal do Rio de Janeiro, [S. l.], 2020. Disponível em: https://pantheon.ufrj.br/bitstream/11422/12683/1/IROliveira%20-%20LVFontes.pdf. Acesso em: 26 mar. 2022.

Ácido Hialurónico. Academic. Disponível em: https://es-academic.com/dic.nsf/eswiki/33766. Acesso em: 26 mar. 2022.

Objetos espaciais na Terra: tipos e impactos

Emylly Lobo — Wed, 26 Jan 2022 20:46:58 +0000

Você já deve ter ouvido falar em filmes como “Não olhe para cima”, representando o impacto catastrófico que objetos espaciais podem causar na terra. Mas que objetos são esses? Realmente seria possível um meteorito de 10 km de diâmetro como o retratado no filme destruir o planeta terra inteiro?

Figura 1: cena do filme “Não olhe para cima”

Primeiramente é preciso entender que tipos de objetos espaciais podem chegar ao nosso planeta. Basicamente esses objetos recebem nomes de acordo com os locais em que se encontram. A princípio quando corpos maiores se chocam, como asteroides (restos rochosos originados da formação do sistema solar) com cometas (objetos que orbitam o sol feitos de gelo e poeira e não rochosos), algumas partes deles, de diferentes tamanhos, se quebram, dando origem aos meteoroides. Alguns deles são rochosos, outros metálicos ou a junção de ambos.

A partir do momento em que esses meteoroides entram na atmosfera de qualquer planeta a uma temperatura e velocidade muito altas, eles passam a ser chamados de meteoros, muitas vezes eles são confundidos com cometas pelo aspecto luminoso, no entanto, não é a mesma coisa, pois a “cauda luminosa” de um cometa ocorre em decorrência da poeira e do gelo que vaporiza já que ele orbita ao redor do sol, enquanto que a cauda do meteoro é devido ao grande atrito que ele sofre na atmosfera.

Quando os meteoros conseguem atravessar a atmosfera de um planeta eles são nomeados de meteoritos. Há três tipos de meteoritos em decorrência da sua origem: ferrosos, rochosos e rochosos-ferrosos. Os ferrosos são característicos por apresentar elementos químicos como ferro e níquel principalmente, mas também podem apresentar outros como: cobalto, gálio, irídio, arsênio e ouro, elementos-traço. Já os rochosos, representando a maioria dos meteoritos, são formados por minerais que contem silicatos, ou seja, materiais feitos de silício e oxigênio, eles também podem conter alguns tipos de metais em menor quantidade, como ferro e níquel.

Figura 2: meteorito ferroso na Bahia com os elementos químicos exemplificados
Fonte: Geologia USP- série científica

Figura 3: Meteorito rochoso
Fonte: infoescola

Figura 4: meteorito rochoso-ferroso
Fonte: infoescola

Alguns desses meteoritos podem causar grande impacto na crosta terrestre, embora cerca de 100 toneladas de material interplanetário caem diariamente, a maioria sendo poeira liberada por cometas. Um exemplo de um meteorito que teve grande impacto, que tem hoje como evidência a cratera de Chicxulub no México, possuindo 180 km de diâmetro foi o que provou a extinção dos dinossauros. Estima-se que esse meteorito possuía mais de 10 km de diâmetro, o choque dele na terra no oceano liberou uma energia equivalente a dez bilhões de bombas atômicas de Hiroshima. Esse choque liberou uma quantidade enorme de dióxido de carbono, causando uma mudança na temperatura do planeta com o efeito estufa. Além disso, o choque proporcionou também uma nuvem de poeira e cinzas cobrindo toda a superfície do planeta Terra durante cerca de dez anos, ou seja, uma década com baixíssima entrada de luz solar. Além disso o ângulo e o local onde ele caiu corroborou muito para aumentar os impactos negativos. Todos esses fatores provocaram um desequilíbrio ecológico muito grande, levando, assim, os dinossauros a extinção no decorrer do tempo.

Figura 5: cratera de Chicxulub no México
Fonte: Revista Super interessante

Então sim, um meteorito de 10 km de diâmetro seria capaz de causar situações catastróficas a ponto de ter potencial para exterminar um planeta como o nosso inteiro, não só pelo impacto em si, mas também pelos detritos que se espalhariam pela atmosfera. No entanto, a NASA tem conhecimento de possíveis asteroides ou cometas considerados de risco devido ao grande impacto que eles poderiam causar na terra, já que algumas chegam a ter mais de 140 metros de tamanho com, proximidade, relativamente perto da Terra. O maior risco, segunda a NASA, seria do asteroide denominado FD 2009, que, no ano de 2185, terá apenas 0,2% de chance de impactar a terra.

Mas, não se preocupe, escritórios de defesa planetária como o da Nasa e da ESA(Agência Espacial Europeia) já monitoram esses corpos celestes, eles analisam a trajetória desses objetos e até mesmo missões para testar o desvio desses objetos já foram iniciadas.

Bibliografia:

METEORITES. [S. l.]: Caryl-Sue, National Geographic Society, 1 out. 2014. Disponível em: https://www.nationalgeographic.org/encyclopedia/meteorite/#:~:text=Stony%20meteorites%20are%20made%20up,stony%20meteorites%3A%20chondrites%20and%20achondrite. Acesso em: 18 jan. 2022.

METEOROS, meteoritos, asteroides e cometas: entenda as diferenças entre eles. [S. l.], 25 jun. 2021. Disponível em: https://www.cnnbrasil.com.br/tecnologia/meteoros-meteoritos-asteroides-e-cometas-entenda-as-diferencas-entre-eles/. Acesso em: 18 jan. 2022.

‘NÃO Olhe Para Cima': um cometa de 10 km pode destruir a Terra? Essa e outras questões sobre o filme da Netflix. [S. l.], 28 dez. 2021. Disponível em: https://www.bbc.com/portuguese/geral-59808957. Acesso em: 18 jan. 2022.

O METEORITO Bendegó: história, mineralogia e classificação química. Revista Brasileira de Geociências , [s. l.], 1 mar. 2011.

O METEORITO Palmas de Monte Alto: aspectos petrográficos e mineraloquímicos. Revista do Instituto de Geociências – USP, [s. l.], 1 set. 2018.

https://super.abril.com.br/ciencia/cientistas-vao-perfurar-o-ponto-da-explosao-que-dizimou-os-dinossauros/

https://www.bbc.com/portuguese/geral-39933336

O fio das teias de aranha e sua resistência

Iago Nobre — Thu, 25 Nov 2021 15:27:29 +0000

As teias de aranha são compostas por uma espécie de fio de seda extremamente resistente produzido em seus interiores, sendo responsáveis para movimentos de subida e descida do aracnídeo, além de servir de invólucro para ovos, e para captura de presas que servirão de alimento, a partir de suas funcionalidades, destaca-se a sua grande resistência, sendo 5 vezes mais fortes que fios de aço de mesmo diâmetro e possuem capacidade de se esticar até 4 vezes seu comprimento original sem se partir, sendo extremamente útil visto que o fio de uma teia com 0,15 micrometros de diâmetro é capaz de realizar a captura de insetos voadores em alta velocidade.

A resistência do fio da teia de aranha se dá devido a sua composição por ser um copolímero anfifílico ,isto é, possui sítios hidrofílicos e hidrofóbicos, sendo uma cadeia polipeptídica formada por dois grupos que se repetem em sequência, chamados A e Q, o grupo A sendo hidrofóbico, e o grupo Q hidrofílico, essa sequência de fragmentos garante características ao fio muito semelhantes às do colágeno, sendo portanto a “base” para sua resistência, enquanto terminação dos fragmentos possui grupos amina (R-NH₂) e grupos carboxila (R-CO₂H), sendo responsáveis por controlar a solubilidade da proteína como um todo.

Fonte: Scienceblog, A química supramolecular das aranhas. Disponível em: . Acesso em: 22 de novembro de 2021.

As proteínas que compõem o fio da teia são produzidas por glândulas e armazenados como polímeros de alta densidade chamados oligômeros, com característica micelar (semelhante ao detergente), à medida que água e essa proteína são expelidos pelas glândulas da aranha, ocorre um desdobramento da estrutura do oligômero, fazendo com que as regiões hidrofílicas se projetem para fora, mudando macroscopicamente e gerando os fios da teia de aranha.

Referências:

SILVERS, R., BUHR, F., & SCHWALBE, H. The Molecular Mechanism of Spider-Silk Formation 2010. Chemie International Edition. Angewandte. Wenheim.

VOLLRATH, F.; SELDEN, P. The role of behavior in the evolution of spiders, silks, and webb. (Dezembro de 2007). Annu. Rev. Ecol. Evol. Syst. 38: 819–846.

Ácidos graxos e as doenças cardiovasculares

Guilherme Sandes — Sun, 07 Nov 2021 14:59:16 +0000

Os ácidos graxos são compostos orgânicos pertencentes ao grupo dos ácidos carboxílicos, compostos que apresentam a carboxila e uma hidroxila em sua estrutura, além disso são formados por uma longa cadeia carbônica de 4 a 22 átomos de carbono. Eles podem ser divididos em ácidos graxos saturados (apresentam apenas ligações simples entre os carbonos) e insaturados (apresentam uma ou várias ligações pi entre os carbonos). Os ácidos graxos insaturados são definidos monoinsaturados, ou seja, possuem apenas uma insaturação, ou poli-insaturados, que possuem duas ou mais insaturações.

Figura 1:Fórmula estrutural de um ácido graxo saturado

Figura 2: Fórmula estrutural de um ácido graxo insaturado

Os ácidos graxos junto com o glicerol são responsáveis por formar as gorduras ou triacilgliceróis, dependendo das estruturas desses ácidos graxos. O produto formado pode ser sólido ou líquido a temperatura ambiente. Dessa forma, quando os átomos de carbono do ácido graxo possuem apenas ligações simples formam as gorduras saturadas que são sólidas e podem ser encontradas em diversos produtos, como chocolates, carne vermelha. Já quando há ligações duplas formam as gorduras insaturadas que são líquidas, formando os óleos.

Figura 3: Reação de formação das gorduras

A existência de duplas ligações nos ácidos graxos insaturados permite a possibilidade de isomeria geométrica ou cis- trans em suas estruturas. Os isômeros cis são essenciais para o corpo, por exemplo o ômega-3 (ácido linolenílico) e ômega-6 (ácido linoleico), presentes em peixes, como salmão e sardinha e óleos vegetais, como de avelã e de amêndoa. Já os isômeros trans são prejudiciais à saúde, sendo utilizado com o objetivo de aumentar a durabilidade de produtos industrializados e melhorar sua consistência. As gorduras trans podem ser produzidas pela hidrogenação parcial de óleos vegetais, transformando ligações duplas em ligações simples, essa transformação garante uma consistência mais pastosa de diversos produtos, como a margarina, sendo esse processo bastante difundido industrialmente.

Porém, diversos estudos comprovaram que o consumo de produtos que possuem em sua composição gordura trans está diretamente associado a problemas de saúde já que ocorre redução dos níveis do bom colesterol (HDL) e aumenta os níveis do mau colesterol (LDL), potencializando o risco de doenças cardiovasculares e AVC, além de estar relacionada com o aumento do risco de doença de Alzheimer, diabetes e outras doenças. A Organização Mundial da Saúde (OMS) recomenda que o consumo de gordura trans na dieta deve ser 1% do valor energético da dieta, porém o consumo diário da população em geral é maior do que isso. Dessa forma, para diminuir a quantidade consumida é necessário avaliar os rótulos de alimentos industrializados, a fim de observar quantidade de gordura trans nesses produtos e assim reduzir a quantidade ingerida visando a prevenção da saúde.

Bibliografia:

DIAS, Diogo Lopes. Ácidos graxos. Disponível em: https://brasilescola.uol.com.br/biologia/acidos-graxos.htm . Acesso em : 31 de outubro de 2021

MICHA, Renan . Óleos, gorduras sabões e detergentes . Disponível em: http://educacao.globo.com/quimica/assunto/quimica-organica/oleos-gorduras-saboes-e-detergentes.html . Acesso em: 31 de outubro de 2021

PROENÇA, Rossana Pacheco da Costa; SILVEIRA, Bruna Maria. Recomendações de ingestão e rotulagem de gordura trans em alimentos industrializados brasileiros: análise de documentos oficiais. Revista de Saúde Pública, v. 46, p. 923-928, 2012.

NASCIMENTO, Priscila Soares do. Ácidos graxos. Disponível em: https://www.infoescola.com/bioquimica/acidos-graxos/. Acesso em: 31 de outubro de 2021

O Processo de sulfitação do açúcar

Elisson Miquéias — Mon, 01 Nov 2021 14:32:46 +0000

Na indústria açucareira são aplicados diversos processos na cana-de-açúcar até a obtenção do açúcar como conhecemos. Para produção dos diferentes tipos, como o açúcar mascavo, cristal ou bruto é necessário adotar métodos exclusivos. Por exemplo, o mascavo não passa por nenhum processo de clarificação ao contrário dos outros dois e, por isso, apresenta uma cor amarronzada. Já o cristal se diferencia do bruto pela necessidade do uso de enxofre pelo processo de Sulfitação.

A Sulfitação, que consiste na adição do gás sulforoso (SO2) ao caldo de cana e apresenta funções como:

ação fortemente bactericida que elimina os micro-organismos no caldo.
redutor de viscosidade dos fluidos, facilitando a decantação e a cristalização da sacarose;

Para isso, o enxofre elementar deve ser queimado no forno com adição do ar em quantidade controlada.

Como o ar apresenta 20% de oxigênio, o enxofre não é totalmente queimado nessa etapa. Por isso, logo após, o que não foi queimado é sublimado. Por fim, os gases formados são resfriados e encaminhados na coluna de sulfitação, onde há separação do SO2 dos demais gases e, então, é absorvido pelo caldo de cana e a reação de inibição de cor ocorre.

Figura 1: Esquema do sistema de sulfitação

Caso contrário, o gás sulforoso durante a queima irá reagir novamente com o gás oxigênio presente no ar e formar óxido sulfúrico (SO3), que por sua vez reage com a água, devido a umidade do ar, produzindo o ácido sulfúrico.

Como resultado, haverá um gasto desnecessário de enxofre, pois a espécie descolorante (SO2) foi perdida e, além disso, com a presença do íon sulfato haverá incrustações de CaSO4 nas tubulações das etapas seguintes dificultando a produção final do açúcar.

– A reação de inibição de cor

O escurecimento do açúcar ocorre naturalmente pela reação de Maillard, em que a glicose reage com o grupo amina (-NH2) dos aminoácidos e produz o Hidroxi Metil Furfural (HMF) que tem a capacidade de se polimerizar e formar a melanoidina.

A melanoidina, por sua vez, é responsável pelo escurecimento de diversos alimentos. O composto é marrom com grande peso molecular e de estrutura polimérica heterogênea. Ele está presente em maltes de cevada, crosta de pão, produtos de panificação, vinagre balsâmico, molho de tomate e café.

Figura 2: Reação de inibição de cor; Fonte: Autor

No entanto, quando o é absorvido pelo caldo de açúcar, reage com o HMF inibindo a formação das melanoidinas.

Referências Bibliográficas

FRANCISCO, Bruno. Sulfitação do Caldo – Conceitos Teóricos e Operacionais. Disponível em: https://pt.linkedin.com/pulse/sulfita%C3%A7%C3%A3o-do-caldo-conceitos-te%C3%B3ricos-e-bruno-francisco. Acesso em: 21 de outubro de 2021.

Piracicaba Engenharia Sucroalcooleira. A SULFITAÇÃO DOS CALDOS DE CANA. Disponível em: https://www.piracicabaengenharia.com.br/a-sulfitacao-dos-caldos-de-cana/. Acesso em: 21 de outubro de 2021.

HARTKOPF, Carlos L. Tecnologia de Produção de Açúcar de Cana. São Carlos: EdUFSCar, 2011.

Science Direct. Melanoidins. Disponível em: https://www.sciencedirect.com/topics/agricultural-and-biological-sciences/melanoidins. Acesso em: 28 de outubro de 2021.

CONHEÇA TRÊS FERRAMENTAS PARA CRIAR E EDITAR APRESENTAÇÕES ACADÊMICAS

Tairone Lessa — Sat, 16 Oct 2021 15:04:00 +0000

A apresentação de trabalho faz parte do processo de comunicação científica, pois a partir dela é possível transmitir de maneira clara ideias complexas. Um dos principais modos de realizar apresentações acadêmicas é a através de slides, onde o apresentador elabora e expõe uma série de páginas com figuras, imagens e textos para abordar determinado assunto. Boas apresentações sempre terão as seguintes características: argumentos e evidências; convencimento de que os argumentos são verdadeiros; interessante e agradável. Todo pesquisador deverá ser capaz de elaborar uma boa apresentação. Slides mal elaborados enviará a mensagem de que o apresentador não se preocupa com que está expondo e, talvez, de que nem mesmo se interesse realmente pelo assunto. Nesse sentido, conheça algumas ferramentas que irão te ajudar a elaborar e melhorar slides para apresentações acadêmicas.

1. PowerPoint (https://www.microsoft.com/pt-br/microsoft-365/powerpoint)

O PowerPoint é um programa da Microsoft mais utilizado. Talvez seja a ferramenta mais conhecida no meio acadêmico, com ela é possível criar e editar slides para apresentações gráficas com o objetivo de informar sobre um determinado tema, podendo usar imagens, textos e vídeos que podem ser animados de diferentes formas. O software pode ser obtido gratuitamente por 1 mês a partir do pacote de avaliação gratuita da Microsoft. Após o período de avaliação, será cobrado um determinado valor anualmente ou, ainda, o usuário pode está acessando, sem baixar no computador, o PowerPoint online. A versão online conta com menos recursos, mas é útil na elaboração e edição de slides.

2. Canva (https://www.canva.com/)

O Canva é uma ferramenta online que garante que qualquer pessoa possa criar qualquer design para publicar. Isso porque, além de modelos para apresentações, a plataforma conta com vários designs modelos de agendas semanais, folhas de atividades, infográfico, planos de aula, apresentação com vídeo e etc. A ferramenta ainda disponibiliza recursos para melhorar a experiência do usuário, como guias, artigos, tutoriais e dicas de design para potencializar a apresentação.

Fonte: Canva

3. Slidesgo (https://slidesgo.com/pt)

O slidesgo é uma ferramenta online, isto é, o usuário precisa acessar o site no navegador da web para usufruir dos recursos que a ferramenta disponibiliza. Dentre os recursos úteis para a elaboração de slides, está a disponibilização de diversos modelos prontos que se encaixam de acordo com a área ou campo de estudo do pesquisador. Além disso, no site é possível encontrar dicas e tutoriais de como editar slides, como criar uma boa apresentação, como editar gráfico e tabelas, como superar o nervosismo ao falar em público e etc.

Fonte: Slidego

Contextualizando Química Ambiental com a série Ragnarok

Railson Souza Chagas — Wed, 04 Aug 2021 18:38:49 +0000

A série “Ragnarok” é uma produção Norueguesa, disponibilizada mundialmente pela plataforma de streaming Netflix, a série conta atualmente com duas temporadas, e tem a ampla mitologia nórdica como eixo central da história. No entanto, saindo de uma abordagem fictícia, o enredo se propõe a trazer uma temática que pode vim a gerar amplas discussões, incluindo em aulas de química, a poluição das águas da pequena cidade de Edda, local central na história.

As indústria Jutul, umas das maiores do país no contexto da série, são a grande responsável pela poluição, a indústria trabalha em diversos ramos, como tintas e petróleo, e está sendo investigada desde o início da trama por crimes ambientais. Na segunda temporada da série, uma análise ambiental conclui que as águas da cidade estão com elevados níveis de diversos metais pesados, como: Cádmio(Cd), Chumbo(Pb) e Mercúrio(Hg). Os 3 metais são extremamente tóxicos, e eram consumidos pela população diariamente à cada vez que bebiam água na torneira.

Figuras 1: Avisos distribuídos por toda cidade após a descoberta

Fonte: Netflix

Nesse sentido, a trama da série pode ser usada para contextualizar o assunto de Química Ambiental, com enfoque na poluição das águas, metais pesados, e seus efeitos. O professor pode discutir inicialmente sobre os diversos conceitos de metais pesados, de acordo com Bittar (2008), metais pesados são aqueles que possuem massa específica maior que 6 g/cm³, já Lima (2011) apresenta que são metais de elevada massa atômica (maior que a do sódio), ou ainda elevado número atômico (maior que o do cálcio). Tais definições permitem a discussão de conteúdos como propriedades da matéria e atomística.

Um outro ponto é a razão pela qual os metais pesados são tóxicos. Atkins (2011) apresenta que um dos motivos da toxicidade de um metal é a semelhança química do seu cátion com outros que são essenciais ao organismo, por exemplo o Cd²⁺ possui um raio atômico de 103pm, que é muito próximo do raio do Ca²⁺(100pm), com isto, o cádmio pode vim a substituir o cálcio em seus processos biológicos, como na constituição dos ossos, levando à problemas. Nesta perspectiva, pode-se trabalhar conteúdos como propriedades periódicas, e então explorar os metais apresentados na série.

Primeiramente, o Cádmio é um elemento não essencial ao nosso organismo, sendo tóxico tanto para plantas como animais. Dentre as principais atividades antrópicas que levam o Cd ao ambiente pode-se citar a mineração e refino de metais. Como alguns efeitos, ele se acumula em órgãos como fígado e rins, provoca aumento da pressão sanguínea, lesões em órgãos e tecidos, e destruição de células vermelhas no sangue. Já o Chumbo, assim como o cádmio é não-essencial, é tóxico por ingestão e se caracteriza como um veneno cumulativo, o Pb é utilizado em uma série de produtos, como tubulações, munições, tintas, porém, devido sua alta toxicidade, seus usos vem sendo progressivamente reduzidos. Em termos de efeitos, a intoxicação aguda por esse metal pode afetar severamente o cérebro, rins, fígado, além dos sistemas nervoso e reprodutivo, em casos sérios, podendo levar a morte (BITTAR, 2008).

Por último, mas não menos perigoso, o Mercúrio é um dos metais mais comentados quando se fala em poluição e toxicidade. Sua elevada periculosidade limita suas aplicações, porém ele é muitas vezes utilizado de forma ilegal, como no garimpo de ouro. Dentre os efeitos da sua ingestão pode-se citar severos efeitos no sistema neurológico, além dos tratos gastrointestinal e urinário (FRAGOMENI, 2010).

Ragnarok é uma série bastante interessante, com uma abordagem fictícia que chama atenção e prende o interesse daqueles que gostam de suspense e/ou ação, a junção desses elementos a uma séria discussão socioambiental faz com que a obra seja um prato cheio para discutir não só química, mas também outras áreas que lidam com a questão ambiental, como biologia e geografia. A série também mostra a importância da mobilização da sociedade frente a situações como a descrita, e a necessidade de um regular monitoramento ambiental por parte do governo. A soma de todos esses fatores mostra que a mídia pode ser inserida em aulas de um modo interdisciplinar, e ser uma geradora de discussões pertinentes para a formação cidadã.

Bibliografia:

ATKINS, P.; JONES, L.; Princípios de Química, questionando a vida moderna e o meio ambiente; 5ª Ed, Bookman Companhia Ed., 2011.

BITTAR, Dayana Borges et al. Determinação dos metais pesados Cd, Cu, Cr e Pb nas águas do Rio Uberabinha e proposta de adsorção por adsorventes naturais. 2008.

FRAGOMENI, Luiz Paulo de Moura; ROISENBERG, Ari; MIRLEAN, Nicolai. Poluição por mercúrio em aterros urbanos do período colonial no extremo sul do Brasil. Química Nova, v. 33, p. 1631-1635, 2010.

LIMA, Verônica Ferreira; MERÇON, Fábio. Metais pesados no ensino de química. Química nova na escola, v. 33, n. 4, p. 199-205, 2011.