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Vulcões e o Ano Internacional da Química? Blog Ciência Para Todos explica a química da erupção

18/10/2011 20:44

Nas erupções explosivas dos vulcões ocorre liberação de grandes quantidades de gases, luz e cinzas, que podem atrapalhar aviões. Esses materiais se assemelham aos gases e cinzas volantes exaladas por chaminés de termoelétricas que queimam carvão mineral como combustível: e com as cinzas de caldeiras industriais. “Os seres humanos produzem seus próprios minivulcões”, explica a professora do Departamento de Química Haidi Fiedler, uma das integrantes do Instituto Nacional de Ciência e Tecnologia em Catálise, com sede na UFSC.

Os vulcões são tema de um de seus textos no blog Ciência para Todos, uma iniciativa internacional voltada à popularização da química. Haidi é uma das principais autoras de textos do site que edita com o professor da UFSC Faruk José Aguilera, parceiro no desafio de tornar o conhecimento sobre a química mais interessante e acessível. Membro da Academia Brasileira de Ciências, coordenador do Instituto Nacional de Ciência e Tecnologia em Catálise, o professor Faruk ministra nesta sexta-feira (21/10) palestra integrada à programação da 10ª Semana de Ensino, Pesquisa e Extensão da UFSC.

A evolução da química na sociedade, desde pré-história ao século XXI, será o eixo condutor do encontro que acontece a partir de 9h, no auditório da Reitoria. A temática foi escolhida em função do Ano Internacional da Química, comemorado em 2011 para demonstrar a contribuição essencial dessa área ao desenvolvimento do conhecimento humano. A temática do ano internacional é “Química – nossa vida, nosso futuro”.

Mais informações:
Haidi Fiedler: (48) 3721-6847 x.227 / fiedler@qmc.ufsc.br
Faruk José Aguilera: (48) 3721-6847 Ramal 227 / faruk@qmc.ufsc.br

VULCÕES
Por Haidi Fiedler, INCT-Catálise, Depto. de Química, UFSC
(do blog Ciência para Todos: http://scienceforall-inctbrasil.blogspot.com/)

C.Cell está apaixonado com o que consegue obter de um Globo Terrestre de 21 cm de diâmetro. Estudando o Globo identificou vulcões importantes na Islândia, Japão, parte continental dos USA (e também Havaí), Itália, Índia, México, Caribe e Chile. CCell queria saber como se formava um vulcão e o que existe no centro da Terra.

Logo ele descobriu que as cadeias de ilhas vulcânicas no Havaí formaram-se nos pontos quentes (“hot spots”) onde o magma é formado por materiais fundidos (enriquecidos em sílica, com gases ativos CO, CO2, metano, amonia, hidrogênio, HCl, HF, H2S) ou gases atmosféricos (H2O, nitrogênio, oxigênio e argônio).

Materiais fundidos enriquecidos em carbonatos são também conhecidos, provenientes de uma camada interna da Terra (manto) que alcança a superfície através da Placa do Pacífico. Como esta placa se move constantemente (bem lentamente), o vulcão se move com a placa, mas o ponto quente permanece fixo e novos vulcões ativos são formados na mesma posição.

Os depósitos de magma estão localizados em câmaras gigantes abaixo da crosta terrestre e são empurrados para cima através de fendas na rocha, que se tornam a chaminé do vulcão. As explosivas erupções vulcânicas são provocadas pela acumulação de vapor de água e de gases com uma alta pressão. A água pode ter origem diretamente do magma, de águas doces ou subterrâneas ou do mar (ou por erupções no fundo do mar), vaporizadas pela alta temperatura do magma.

Os gases mais comuns são CO2, CO, NO2, SO2, H2, H2S, Cl2, etc., e junto com o vapor de água se desprendem da camada fundida de silicatos, o que resulta em elevadas pressões que provocam as erupções vulcânicas explosivas. O magma que chega até a superfície da terra é chamado lava. As lavas de tipo básico são fluidas e deixam escapar facilmente os gases. As de tipo ácidas ou intermediárias são muito mais viscosas e os gases podem ser liberados violentamente formando os materiais chamados piroclásticos.

Como produtos da erupção vulcânica têm-se: sólidos que são arrojados ao ar, que são provenientes de lavas e das quais se desprendem a maior parte dos gases, cinzas volantes e poeiras vulcânicas. Nas erupções efusivas, quentes, ocorre liberação de lava de menor viscosidade lentamente, com menos componentes voláteis e basicamente sem explosões.

Nas erupções explosivas ocorre liberação de grandes quantidades de gases, bem como luz e cinzas, que podem paralisar aviões, cidades inteiras e provocam todos os tipos de transtornos.

Esses materiais se assemelham aos gases e cinzas volantes exaladas por chaminés de termoelétricas que queimam carvão mineral como combustível: e com as cinzas de caldeiras industriais. Os seres humanos produzem seus próprios minivulcões.

Referência:
1. Fiedler, H.D. Audiolivro “Homens, Terra e Água: a Relação que Envolve Instintos Eternos”. ISBN 978-85-909070-0-8 (9 788590 907008). Pg. 22; 2008. http://www.qmc.ufsc.br/lacfi.
2. Aldersey-Williams, H. “Periodic Tales.The Curious Lives of the Elements”. In Among the Carbonari. 2011. ISNB: 978-0-670-91811-9.
3. a) Pires M., Fiedler, H.D., Teixeira, E.C. 2002. Distribuição Geoquímica de Elementos-traço no Carvão. 237-252. Meio Ambiente e
Carvão. Impactos da Exploração e Utilização. CDU: 552.574. b) Solari J.A., Fiedler H.D., Schneider C.L. 1989. Modelling of the distribution of trace elements in coal. Fuel 68:536-539. c) Informações pessoais do Professor Alcides Nobrega Sial (UFPE).