"Água em pó" pode ser a salvação do meio ambiente

É uma substância absolutamente incomum, mas com potencial para ser quase tão útil quanto sua irmã mais molhada.

A água em pó, ou "água seca", poderá ser usada para absorver e armazenar o dióxido de carbono (CO2), o gás de efeito estufa que contribui para o aquecimento global.

Usos da água em pó

Mas o pó brilhante, parecido com açúcar, parece promissor para uma série de outros usos. Por exemplo, na química verde, como um componente mais ambientalmente amigável para acelerar as reações químicas utilizadas para fabricar inúmeros produtos.

A técnica de fabricação da água em pó também poderá ser empregada para acondicionar e transportar líquidos industriais perigosos, que poluem o meio ambiente e causam grandes transtornos quando acontecem acidentes com vagões e caminhões que os transportam.

"Não há nada parecido como ela," disse Ben Carter, da Universidade de Liverpool, na Inglaterra, ao apresentar a água em pó durante a reunião da Sociedade Norte-Americana de Química. "Mas temos esperanças de ver a água seca fazendo grandes ondas no futuro."

O que é água seca

Carter explicou que a substância ficou conhecida como água seca porque ela consiste em 95 por cento de água e, ainda assim, é um pó seco.

Cada partícula do pó contém uma gota de água cercada por sílica modificada - a sílica, ou óxido de silício, é o principal componente da areia de praia. O revestimento de sílica impede que as gotas de água se combinem e voltem a formar um líquido.

O resultado é um pó fino, com propriedades que o tornam capaz de absorver grandes quantidades de gases, que se combinam quimicamente com as moléculas de água para formar o que os químicos chamam de hidrato.

Estranha quanto possa parecer, a água seca, ou água em pó, não é algo novo. Ela foi criada em laboratório em 1968, mas a dificuldade de fabricação manteve-a restrita a uma curiosidade científica. Em 2006, cientistas da Universidade de Hull, também no Reino Unido, resolveram estudar sua estrutura.

A partir de então, o grupo do professor Andrew Cooper, do qual Carter faz parte, tem-se dedicado a aprimorar as técnicas de fabricação da água seca e encontrar usos industriais para ela.

Metano e química verde

Um dos usos mais promissores envolve o uso da água seca como um material de armazenamento de gases, incluindo o dióxido de carbono. Em escala de laboratório, os pesquisadores descobriram que a água seca absorve mais de três vezes mais dióxido de carbono do que a água comum com sílica.

Esta capacidade de absorver grandes quantidades de dióxido de carbono na forma de um hidrato pode tornar o pó de água útil para ajudar a reduzir o aquecimento global, sugerem os cientistas.

A água seca também é útil para o armazenamento de metano, um componente do gás natural, o que ajudar a expandir a sua utilização como fonte de energia no futuro. Os cientistas acenam com a possibilidade de usar o pó para coletar e transportar gás natural de depósitos economicamente inviáveis.

Esse hidrato de metano existe de forma natural no fundo do oceano, sob uma forma de metano congelado mais conhecida como "gelo que queima".

A água em pó também pode fornecer uma maneira mais segura e mais conveniente para armazenar o metano para seu uso como combustível em automóveis.

Com interesse para a indústria química, os cientistas demonstraram que a água seca é um meio promissor para acelerar reações catalisadas entre o hidrogênio e o ácido maleico para produzir ácido succínico, uma matéria-prima usada na fabricação de medicamentos, alimentos e outros bens de consumo.

Os cientistas agora estão procurando parceiros comerciais e acadêmicos para desenvolver a tecnologia da água seca e, finalmente, fazê-la chegar ao mercado.

POR QUE A CERVEJA CONGELA SE PEGARMOS NO MEIO DA GARRAFA?

É pura química. Afinal de contas, ninguém mandou agitar moléculas com essa sua mão boba

A cerveja está lá, paradinha no freezer. Na pressa, você pega a garrafa de qualquer jeito, se esquecendo daquela aula de química em que o professor disse que, ao serem estimuladas por fatores como calor ou movimento, as moléculas de uma substância reagem. No caso da cerveja, elas reagem muito mal, passando de líquidas para sólidas, agitadas pela proximidade da mão de quem vai servir (ver quadro Exame do toque).

Claro, as garrafas de cerveja não são as únicas sujeitas ao http://www.blogger.com/post-create.g?blogID=300594852713315016congelamento instantâneo. Acontece que, diferentemente de sucos, refrigerantes ou mesmo latinhas de cerveja, elas costumam ser armazenadas em lugares que marcam menos de 0º - é essa exigência por uma loira tão gelada que a deixa sempre a perigo. Mas calma: não precisa começar a beber cerveja quente. É só lembrar de pegar a garrafa sempre pelo gargalo.

Entenda a pegada que congela a cerveja

1. Abaixo de zero
Se a cerveja é feita basicamente de água, deveria congelar em uma temperatura negativa, não? Ou aquele -5º do freezer do bar é só decoração? Calma, não estão enganando você. Acontece que, por ficarem paradinhas dentro da garrafa, as moléculas "esquecem" de virar cristais de gelo. Aí vem a sua mão quentinha para lembrá-las.

2. Mão boba
Quando você encosta na garrafa, sua mão esquenta o vidro, o que não é nada bom. Há duas opções melhores: pegar pelo gargalo, onde não há contato com o líquido, ou pela parte de baixo, onde o vidro mais grosso funciona como isolante, dificultando o congelamento.

3. Estupidamente gelada
O gás carbônico presente na cerveja se solta das paredes da garrafa, causando uma agitação interna. Um único cristal se forma, e vai dando origem a muitos outros, que originam outros... que transformarão toda a água em gelo. A saideira?

CRIADO UM VIDRO MAIS FORTE QUE O AÇO

Não apenas mais forte que o aço, mas um vidro resistente a danos que supera a tenacidade e a resistência de qualquer material conhecido. E seus criadores, uma equipe de vários laboratórios dos Estados Unidos, afirmam que versões ainda melhores são teoricamente possíveis de se conseguir.


Vidro metálico
O novo vidro metálico é uma microliga contendo paládio, um metal com uma elevada resistência à deformação, o que neutraliza a fragilidade intrínseca dos materiais vítreos.

"Este é o primeiro uso de uma nova estratégia para a fabricação de vidros metálicos, e acreditamos que podemos usá-la para tornar o vidro ainda mais forte e resistente," afirma Robert Ritchie, do Laboratório Nacional Lawrence Berkeley, um dos membros da equipe.

Os materiais vítreos não são exatamente sólidos - eles têm uma estrutura não-cristalina, amorfa, que os torna inerentemente fortes, mas muito quebradiços. O problema é especialmente sério nos vidros metálicos, onde bandas de cisalhamento individuais podem se formar e se estender por todo o material, o que leva a falhas radicais sob tensões muito pequenas.

Plasticidade
Neste novo trabalho, a equipe produziu um material de vidro puro, cuja composição química única gera uma ampla plasticidade pela formação de bandas de cisalhamento múltiplas, antes que as bandas individuais se transformem em rachaduras. As amostras iniciais do novo vidro metálico eram microligas de paládio com silício, fósforo e germânio, que permitiram a fabricação de bastões de vidro de aproximadamente um milímetro de diâmetro.

A adição de prata para o mix permitiu aos pesquisadores expandir a espessura das hastes de vidro para seis milímetros. As dimensões das peças de vidro metálico são limitadas pela necessidade de esfriar rapidamente os metais líquidos para formar sua estrutura final amorfa, mas os cientistas afirmam que refinamentos na técnica deverão permitir a criação de materiais ainda mais resistentes e fortes.

MEC quer realizar dois 'Enems' em 2011

Blog Educação à Brasileira afirma que, se Haddad ficar convencido de que é possível realizar com segurança duas edições do Enem, MEC aplicará um exame por semestre em 2011

Disposto a realizar duas edições do Exame Nacional do Ensino Médio (Enem) em 2011, mas temendo novos fiascos, o ministro da Educação, Fernando Haddad, vai reunir-se em janeiro com as empresas contratadas para aplicar o exame: o consórcio formado pela Fundação Cesgranrio e o Cespe (Centro de Seleção e Promoção de Eventos), a gráfica RR Donnelley e os Correios.

Ele quer saber se os parceiros acreditam ter condições de aplicar um Enem no primeiro semestre e outro no segundo, sem a repetição das falhas ocorridas em 2009 e 2010.

- Se eles responderem afirmativamente que podem fazer duas edições do Enem a partir de 2011, isso será feito - diz Haddad.

A reunião ainda não tem data, mas será realizada no mês que vem, no início do governo da presidente eleita Dilma Rousseff. Se Haddad ficar convencido de que é possível realizar com segurança duas edições do Enem em 2011, o Ministério da Educação aplicará um exame no primeiro semestre, provavelmente em maio, e outro no segundo, em outubro.

Haddad descarta a possibilidade de regionalizar a aplicação do Enem, realizando provas separadas em diferentes datas e locais. Segundo ele, o banco de questões usadas nas provas ainda não tem itens em número suficiente para esse tipo de medida.

- Do ponto de vista de logística, eu penso que o que está em estudo é fazer mais de uma edição - afirma o ministro.

Caso o MEC faça dois exames em 2011, será preciso fixar o período de validade das notas. Atualmente, quem fez o Enem este ano só pode usar a nota no processo seletivos subsequente, isto é, para disputar vagas no primeiro semestre de 2011.

Com duas edições por ano, o MEC deverá estender a validade das notas para um período de dois anos. Assim, quem fizer o Enem no primeiro semestre, por exemplo, poderia disputar vagas no Sistema de Seleção Unificada (Sisu) do meio e do fim ano ou até mesmo em 2012.

Reformulado em 2009 para substituir os vestibulares das universidades federais, o novo Enem enfrentou contratempos tanto na primeira quanto na segunda edição. Em 2009, um caderno de questões foi roubado da gráfica Plural, contratada naquele ano para imprimir as provas. O vazamento levou o MEC a adiar o exame de outubro para dezembro, atrasando a divulgação dos resultados e levando universidades a desistirem de usar as notas do teste naquele momento.

Em 2010, falhas de impressão em 33 mil cadernos de questões rodados na gráfica RR Donnelley e um erro de impressão no cabeçalho da folha de respostas, além do vazamento do tema da redação no interior da Bahia, também deram origem a muita confusão. O Instituto Nacional de Estudos e Pesquisas Educacionais (Inep), órgão do ministério responsável pelo exame, reaplicou a prova este mês para cerca de 4,5 mil participantes que receberam cadernos de questões com falhas de impressão. Os resultados serão divulgados em janeiro.

Haddad diz que servidores do Inep responsáveis pelos erros no cabeçalho das folhas de resposta do Enem 2010 poderão ser punidos, dependendo do resultado de sindicância no Inep. A sucessão de erros no Enem desgastou a imagem do ministro. Sua permanência à frente do MEC era incerta nos últimos meses, o que levou políticos petistas a entrar na disputa. Satisfeito com o convite de Dilma para permanecer no cargo, Haddad admite que a educação brasileira tem sérios problemas:

- Nós temos um passivo importante a ser resgatado, fruto de um século de descaso e isso não é novidade. A novidade é que o Brasil encontrou um caminho de superação dessas dificuldades.





Fonte: Fonte: Globo Online. Por Demétrio Weber.

2011: Ano Internacional da Química

Química para um mundo melhor

Ano Internacional da Química tem como meta promover, em âmbito mundial e em todos os níveis educacionais, o conhecimento químico e a reflexão sobre o papel da Química na criação de um mundo sustentável. O Brasil, através dos órgãos representativos da Química Brasileira, une-se à UNESCO e à IUPAC para celebrar este acontecimento e também para apresentar um conjunto de idéias e ações destinadas à melhoria da educação e da pesquisa em Química no país.

Por que a água sanitária desinfeta?

O tão utilizado desinfetante pode matar bactérias por desenovelamento de suas proteínas.

Ela é a rainha da limpeza, e uma simples gota é suficiente para tornar um litro de água limpa e pronta para beber. A água sanitária é utilizada há mais de 200 anos, mas o segredo por trás de seu incrível poder para matar bactérias ainda não foi totalmente revelado.


Pesquisadores descobriram, recentemente, que a água sanitária mata bactérias atacando proteínas, destruindo rapidamente sua delicada forma. Uma exceção é a bactéria Escherichia coli, usada como modelo nos estudos. Esta bactéria possui um mecanismo defesa recuperando as proteínas antes que esses danos se tornem permanentes. Curiosamente, este mecanismo é ativado pelo desinfetante.

A água sanitária é uma solução de hipoclorito de sódio, cuja ação sanificante é controlada pelo ácido hipocloroso, formado rapidamente na dissociação do hipoclorito de sódio em água (Figura 2). Este ácido é extremamente reativo e, por sua vez, ataca os aminoácidos que constituem as proteínas alterando sua estrutura tridimensional.


A estrutura de uma proteína é crucial para a sua função, e quando proteínas importantes perdem sua forma as células das quais fazem parte podem não sobreviver por muito tempo. Muitos estudos in vitro têm revelado como a água sanitária reage com proteínas e membranas de organismos vivos.

Como ocorre o desenovelamento das proteínas?

A bioquímica Ursula Jakob da Universidade de Michigan e seu grupo de pesquisas se interessaram pela ação da água sanitária enquanto investigavam a proteína chamada Hsp33, que atua como uma “chaperona molecular”, ajudando outras proteínas a atingir e manter sua forma própria.


O grupo de pesquisadores de Michigan descobriu que a E. coli, geneticamente manipulada para não expressar a Hsp33, se tornou muito mais sensível ao desinfetante. Quando os pesquisadores se aprofundaram nos efeitos causados em células vivas, eles observaram que o tratamento destas células com a água sanitária fez com que muitas proteínas se agrupassem. Esses resultados foram publicados na revista científica Cell em 14 de novembro de 2008.

Uma possibilidade para explicar o fato é a de que as proteínas danificadas começam a se desenovelar, expondo “aminoácidos-cola” que antes se encontravam em seu interior (aminoácidos que fazem interações intra-moleculares, responsáveis pela forma tridimensional e enovelada das proteínas). Quando estes aminoácidos são expostos, interagem com aminoácidos similares de outras proteínas danificadas, aglutinando-se de forma irreversível.

Jakob compara este processo de algutinação ao do cozimento de um ovo: o aquecimento faz com que as proteínas se desenovelem e se agreguem, e a clara do ovo gradualmente se torna sólida e branca (Figura 4). Da mesma forma que não se pode “descozinhar” um ovo, as células não conseguem desfazer esses agregados. Para driblar esse problema, as células usam a Hsp33 para prevenir a agregação re-enovelando as proteínas antes de ocorrer o processo de aglutinação.

Figura 4: Cozinhando um ovo
No processo de cozinhar um ovo, o calor faz com que as proteínas se desnaturem, desenovelando-se e agregando-se; dessa forma o ovo se torna sólido e a clara muda a sua coloração para branco. [fonte da figura]



“Um botão de ligar”

De fato, a Hsp33 se torna mais ativa quando as células são expostas ao ácido hipocloroso. Quando a água sanitária reage com alguns aminoácidos de proteínas, a Hsp33 se desenovela parcialmente e assume uma estrutura ativa. Isto é atípico: o desenovelamento geralmente quebra a funcionalidade das proteínas, mas para a Hsp33 o processo atua como um “botão” para ativá-la. Outra chaperona chamada HdeA também é ativada parcialmente sob condições muito ácidas. Jakob espera que os pesquisadores encontrem mais exemplos dessa resposta ao estresse celular no futuro.


Por que a E. coli desenvolveria um “sistema de alarme” contra um desinfetante inventado por seres humanos? A resposta a essa questão pode estar relacionada ao fato do ácido hipocloroso ser encontrado na natureza. Os neutrófilos, por exemplo, que são células do sistema imunológico, produzem ácido hipocloroso para matar as bactérias que foram fagocitadas. Entretanto, isso não se aplica ao comportamento da E. coli, segundo o microbiologista James Imlay da Universidade de Illinois. “Esta bactéria não vive em um meio onde haja neutrófilos”, ele diz. Jakob relata um estudo que sugere que o ácido pode limitar o crescimento bacteriano nas entranhas de insetos, e diz que pode haver outras fontes de ácido hipocloroso que ainda não foram identificadas.


Em outras palavras, o estudo não descarta a possibilidade de a água sanitária possuir outros mecanismos de ação. É sabido, por enquanto, que o desinfetante pode reagir com moléculas que constituem as membranas, podendo fazer com que estas se rompam, matando as células. O desenovelamento de proteínas e sua agregação parecem ser a parte mais importante desse mecanismo.


“Todos sabem que a água sanitária desinfeta, e é só”, diz Jakob. “Poucos se preocuparam em saber sobre o mecanismo pelo qual isto ocorre.”

Você sabe o que sai da torneira da sua casa?

(Fonte: Chemistry World, 5(9), 48-52, 2008; Jornal da Unicamp, Edição 356, 4 a 10 de dezembro de 2006)

Sei que nada sei. Esta citação do filósofo grego Sócrates ilustra bem o tema deste texto para a página eletrônica da SBQ-Rio. Na ciência é sempre o que acontece. Quanto mais se sabe, mais se desconhece.

Os químicos analíticos descobriram que a água que chega às torneiras, pronta para ser bebida depois de filtrada, está contaminada com uma plêiade de fármacos. Este problema, entretanto, não é novo. Ele surgiu nos início dos anos noventa quando um ecotoxicologista trabalhando na Inglaterra associou a feminilização de peixes machos à presença na água do anticoncepcional 17α-etinilestradiol. Mais tarde se verificou que estrógenos provocam dimorfismo sexual no sistema reprodutor dos peixes, comprometendo a sua reprodução.

Com o avanço das técnicas analíticas se descobriu que a contaminação de águas por fármacos é um fenômeno geral que ocorre em todo o mundo desenvolvido. Não só os rios e os lençóis subterrâneos estão contaminados com poluentes químicos. Até mesmo a água potável, depois de tratada, está contaminada com anticoncepcionais, antiinflamatórios, antidepressivos e outras classes de fármacos. Por incrível que possa parecer, muitos grupos vêm se especializando no desenvolvimento de técnicas para a detecção, por exemplo, de antidepressivos na água que chega as torneiras, como uma equipe do US Geological Survey, que está particularmente interessado nesta classe de fármacos.

A razão é simples, cada vez mais antidepressivos são consumidos, e a tendência deste consumo é aumentar. Mas, não só os químicos passaram a fazer dessas análises de água suas linhas de pesquisa. Muitos biólogos passaram a estudar os efeitos de fármacos na água sobre espécies aquáticas, e até mesmo sobre os consumidores de águas contaminadas. Apesar de estes contaminantes estarem presentes em pequenas concentrações na água tratada, ainda não se pode imaginar seus efeitos sobre a espécie humana, porque muitas vezes a água está contaminada com mais de uma dezena de fármacos. Se um é prejudicial o que dizer de dez! Haverá algum efeito sinérgico?

Ao analisarem águas contaminadas com fármacos, os químicos analíticos obrigam as agências reguladoras a reverem a legislação ambiental, porque sempre que diminuem os limites de detecção de contaminantes, as leis obrigatoriamente devem ser alteradas. Não só os advogados são influenciados pela química, também, no futuro, os antropólogos serão obrigados a se interessarem pelas estatísticas sobre águas contaminadas. Pode-se, por exemplo, antever teses de antropologia com formulações teóricas sobre o comportamento de determinadas comunidades, com base na contaminação da água com antidepressivos.

A realidade é que o problema está posto e também nos atinge. E os químicos analíticos brasileiros, o que estão fazendo para informar a população se a água consumida nas grandes cidades está contaminada com fármacos? Veja a seguir a resposta do Prof. Wilson Figueiredo Jardim (UNICAMP) a este questionamento:

Durante quatro anos, desde 2002, foram analisadas amostras de água coletadas em três pontos do Rio Atibaia (manancial de onde Campinas retira 95% da água que abastece a cidade) e um dos ribeirões Pinheiros e Anhumas, além de amostras de água potável em dez bairros do município, abrangendo as regiões Norte, Sul, Leste, Oeste e central. Na água que chega às torneiras dos campineiros, foram encontrados dietilftalato, dibutilftalato, cafeína, bisfenol A, estradiol, etinilestradiol, progesterona e colesterol. "São substâncias que não deveriam ser encontradas na água potável. Há que se dar um desconto para os ftalatos, pois muito provavelmente são oriundos da lixiviação dos canos de PVC", declarou Jardim.

De acordo com o estudo, a cafeína apresentou uma concentração média na água potável de 3,3 micrograma por litro (µg/L). Para o colesterol, a média obtida na água potável foi de 2,4 µg/L. Outros compostos também chamaram a atenção, como a progesterona (1,5 µg/L), estradiol (2,4 µg/L) e etinilestradiol (1,6 µg/L), hormônios sexuais femininos. "São concentrações muito elevadas comparadas com a Europa e América do Norte. Chegam a ser da ordem de mil vezes maior. Os níveis de alguns compostos na água potável, a cafeína, por exemplo, é similar ao que se encontra na água bruta de alguns países europeus", afirmou Jardim.

A evolução da Química Analítica se assemelha muito com alguém que passou a usar óculos ou fez uma cirurgia de catarata, e ao se olhar no espelho, passa a enxergar as rugas que antes achava que não tinha, porque não as via.

Quem quiser saber mais sobre águas contaminadas com fármacos, leia "Something in the water" de Maria Burke em Chemistry World 5 (9), 48-52, 2008. Este periódico de divulgação pode ser encontrado no Portal da CAPES em www.capes.gov.br

2011completa 100 anos de Marie Curie, uma mulher de tirar o chapéu

A Polônia decidiu homenagear uma de suas filhas mais célebres, declarando 2011 o “Ano Marie Curie”. A importância dessa mulher extraordinária é tamanha, que ela foi a primeira pessoa a ganhar dois Prêmio Nobel. O primeiro de Física, em 1903, que dividiu com o marido, Pierre Curie, por descobertas no campo da radioatividade.

O segundo Prêmio Nobel, desta vez de Química, ela recebeu sozinha, em 1911, pela descoberta dos elementos radioativos rádio e polônio. Em 2011, completa, portanto, 100 anos, desse feito, numa época em que as universidades eram um domínio masculino. Foi apenas a partir do seu trabalho que surgiu o interesse pelos fenômenos radioativos e que essa área começou a se desenvolver de fato.

Marie e o marido, Pierre Curie

Maria Skodowska, seu nome de batismo, nasceu na Polônia, em 1867. Em 1891, ela deixou Varsóvia – na época, dominada pela Rússia – para estudar na Universidade de Paris. Na capital francesa, casou-se com o físico francês Pierre Curie. Após a morte de Pierre em 1906, ela assumiu o posto dele como professora de Física da Universidade de Paris, tornando-se a primeira mulher a ocupar o cargo.

Para homenagear a eminente Física, o Parlamento polonês aprovou a resolução declarando 2011 Ano Marie Curie. Justificou a decisão assim: ela foi um dos “mais notáveis cientistas de nosso tempo” e suas “descobertas fantásticas contribuíram para o desenvolvimento e o conhecimento do mundo.”
Ela morreu em 1934, de uma doença atribuída à exposição à radiação. Foi a primeira mulher a ser sepultada no Panteão de Paris.