Novos ensaios no site Ciência para Todos

20/09/2012 15:12
Tags: Ciência para todosFaruk Nome

Novos posts no blog Ciência para Todos

29/08/2012 15:07

Seguindo o esforço para popularizar a ciência, o professor Faruk Nome, do Departamento de Química da UFSC, coordenador do <a href=”http://www.inct-catalise.com.br/”>Instituto Nacional de Ciência e Tecnologia em Catálise e Sistemas Moleculares e Nanoestruturados</a>, informa sobre novos ensaios publicados no site Ciência para Todos:

1) Interdependência na Natureza por Fred Menger

2) Homens, Terra e Água – A relação que envolve instintos eternos, por Luciana Afonso e Haidi Fiedler

3) Metáforas sobre a Água à Luz da Filosofia Chinesa e Ocidental sobre o Processo por Jan B. F. N. Engberts

Tags: Ciência para todosFaruk Nome

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06/08/2012 09:39

Seguindo o esforço para popularizar a ciência, o professor Faruk Nome, do Departamento de Química da UFSC, coordenador do <a href=”http://www.inct-catalise.com.br/”>Instituto Nacional de Ciência e Tecnologia em Catálise e Sistemas Moleculares e Nanoestruturados</a>, informa sobre novos ensaios publicados no site Ciência para Todos:

–  Homens, Terra e Água – A Relação que Envolve Instintos Eternos, por Luciana Afonso e Haidi Fiedler

– Metáforas sobre a Água à Luz da Filosofia Chinesa e Ocidental sobre o Processo, por Jan B. F. N. Engberts

Tags: Ciência para todosDivulgação CientíficaUFSC

Novos posts no blog Ciência para Todos

13/07/2012 08:46

Seguindo os esforços para popularizar a ciência, o professor Faruk Nome, do Departamento de Química da UFSC, coordenador do Instituto Nacional de Ciência e Tecnologia em Catálise e Sistemas Moleculares e Nanoestruturados, informa sobre novos ensaios publicados no site Ciência para Todos:

– Metáforas sobre a Água à Luz da Filosofia Chinesa e Ocidental sobre o Processo, por Jan B. F. N. Engberts

– Os Manguezais, por Fredric Menger

Tags: Ciência para todosPopularização da ciênciaUFSC

Novos posts no blog Ciência para Todos

02/07/2012 10:46

Seguindo os esforços para popularizar a ciência, o professor Faruk Nome, do Departamento de Química da UFSC, coordenador do Instituto Nacional de Ciência e Tecnologia em Catálise e Sistemas Moleculares e Nanoestruturados, informa sobre novos ensaios publicados no site Ciência para Todos: Os Manguezais, por Fredric Menger e O Cirandar da Natureza, por René A. Nome

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Blog Ciência para Todos: um solvente verde

24/05/2012 08:42

Seguindo os esforços para popularizar a ciência, o professor Faruk Nome, do Departamento de Química da UFSC, coordenador do Instituto Nacional de Ciência e Tecnologia em Catálise e Sistemas Moleculares e Nanoestruturados, informa sobre novos ensaios publicados no site Ciência para Todos. O mais recente, sobre o CO2 como “solvente verde”.

Fluidos supercríticos e a utilização de CO2 como solvente
Por Julian Eastoe, School of Chemistry, University of Bristol, UK 

Obviamente, o CO2 é um componente da atmosfera e essencial para a vida. Está claro agora que o dióxido de carbono e os gases de efeito estufa (intrinsecamente associados ao crescimento econômico imparável da humanidade) são alguns dos principais contribuintes para o aumento da temperatura, que promove mudanças climáticas.

Desde a Conferência de Cúpula de Copenhagen em 2009, a maioria dos governos tem promovido mecanismos flexíveis, que afetam os custos, para reduzir as emissões de gases de efeito estufa. Como consequência, estão sendo procuradas formas de utilizar o excesso de CO2 e, uma ideia é a de que sob as condições adequadas (isto é, como um fluido supercrítico), poderia ser utilizado como um solvente em microeletrônica, na extração de chá, na limpeza a seco, em nanotecnologia, síntese orgânica, processamentos biológicos e na recuperação aumentada de petróleo.

Este ensaio analisa essa ideia uma vez que, em comparação com solventes perigosos e inflamáveis, a utilização de CO2 como material ou solvente pode ser vantajosa em termos de processamento, custo e segurança.

De acordo com o 5° princípio da química verde, solventes com melhor desempenho ambiental precisam ser desenvolvidos prioritariamente. Como fluido supercrítico, o CO2 mostra propriedades físico-químicas benéficas. Por este motivo é importante entender o que é um “fluido supercrítico”.

O estado supercrítico foi descoberto em 1822 pelo Barão Gagniard de la Tour. Mais tarde, Hannay e Hogarth demonstraram que os fluidos supercríticos mostram certas propriedades de solventes líquidos regulares. Por definição, um fluido supercrítico refere-se ao estado da matéria acima de uma certa temperatura crítica (Tc) e pressão crítica (Pc). Acima deste ponto mágico, qualquer diferença entre as fases líquida e gasosa desaparece.

Surpreendentemente, o fluido supercrítico não pode ser liquefeito através do aumento de pressão, nem pode ser transformado a gás por aumento da temperatura. Assim, em um fluido supercrítico, propriedades fundamentais, tais como difusividade, densidade e constante dieléctrica podem ser modificadas alterando a pressão e/ou a temperatura, sem cruzar quaisquer limites de fase.

Diagrama de fase para CO2 mostrando o ponto crítico (Tc, Pc) e a região de fluido supercrítico.

O gás dióxido de carbono é, essencialmente, um não-solvente, mas como um fluido supercrítico, ou seja acima do seu ponto crítico (Tc = 31,1 °C e Pc = 73,8 bar), a densidade e a capacidade de solvatação do CO2 aumentam dramaticamente. Em termos simples, CO2 como fluido supercrítico mostra propriedades semelhantes a um líquido e, convenientemente, a temperatura crítica para o CO2 é próxima da temperatura ambiente.

Alterações na densidade do CO2 como fluido supercrítico permitem controlar reacções químicas ajustando propriedades físicas, tais como a capacidade do solvente, a difusividade e a viscosidade. O poder de dissolução (capacidade do solvente) pode ser facilmente ajustado mudando a pressão e/ou a temperatura, o que torna o CO2 supercrítico mais efetivo em processos de transferência de massa, especialmente se for usado para extração ou separação. Além disso, é abundante e barato, e a utilização de CO2 nestas formas não contribui diretamente para o efeito estufa ou o aquecimento global. Na verdade a maior parte do CO2 vendido hoje para processamento de produtos químicos e de alimentos é isolado como um subproduto da produção de amoníaco, etanol e hidrogênio.

Embora este solvente verde tenha muitas propriedades desejáveis, tecnicamente falando é um solvente muito “fraco”. Isto é, a polaridade, a constante dielétrica e o momento de dipolo são menores do que aqueles da maioria dos solventes orgânicos convencionais. Consequentemente, muitos compostos orgânicos de interesse industrial são apenas levemente solúveis ou mesmo insolúveis em CO2 supercrítico.

Uma forma eficaz de usar CO2 supercrítico como solvente seria desenvolver aditivos adequados, ou agentes tensoativos, para formar agregados nanométricos, na forma de micelas ou microemulsões. Investigações anteriores demonstraram que surfactantes ou compostos ramificados, metilados e com uma forma molecular “atarracada”, podem ser usados para estabilizar microemulsões de água-em-CO2. Com esta filosofia e a estratégia previamente descrita, algum sucesso tem sido alcançado em Bristol no Reino Unido preparando novos surfactantes solúveis em CO2, derivados de hidrocarbonetos, incluindo compostos altamente ramificados e oxigenados.

Em conjunto com o crescente sentimento público, pressão política e leis ambientais mais rigorosas, a utilização do CO2 emitido de resíduos representa um desafio importante na gestão de resíduos, especialmente para alcançar aplicações industriais mais verdes. No futuro, o desenvolvimento da captura e liquefação de CO2 supercrítico fará com que este solvente seja abundante e barato. De fato, embora CO2 tenha sido um solvente pouco cooperativo, inclusive incompatível com a grande maioria dos solutos e surfactantes comerciais, tem encontrado aplicações, tais como limpeza a seco, extracção e microeletrônica. Sem dúvida, o CO2 ainda não atingiu o seu pleno potencial em termos de usos comerciais, a idade CO2 está chegando…em breve.

Referências 

Carbon Dioxide Information Analysis Centre, C. D. I. A. C. (2008). World Data Center for Atmospheric Trace Gas, United States Department of Energy.

Eastoe, J., S. Gold, et al. (2006). “Designed CO2-Philes Stabilize Water-in-Carbon Dioxide Microemulsions.” Angewandte Chemie International Edition 118(22): 3757-3759.

Hollamby, M. J., K. Trickett, et al. (2009). “Tri-Chain Hydrocarbon Surfactants as Designed Micellar Modifiers for Supercritical CO2.” Angewandte Chemie International Edition 48(27): 4993-4995.

McHugh, M. A. and V. J. Krukonis (1994). Supercritical Fluid Extraction (second ed.). Boston, MA, Butterworth-Heinemann

Leia também:

Josiah Willard Gibbs
Ppor Paulo Netz 

Tags: Ciência para todossolventeUFSC

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28/03/2012 07:59

Seguindo os esforços para popularizar a ciência, o professor Faruk Nome, do Departamento de Química da UFSC, coordenador do Instituto Nacional de Ciência e Tecnologia em Catálise e Sistemas Moleculares e Nanoestruturados, informa sobre novos ensaios publicados no site Ciência para Todos:

Big Bird e Chickie-2. História natural em uma cidade grende por Fredric Menger

A semelhança entre elefantes e mariposas por Faruk Nome

Tags: Ciência para todosUFSC

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14/02/2012 13:35

Para interessados na divulgação da ciência, o professor Faruk Nome, do Departamento de Química da UFSC, coordenador do Instituto Nacional de Ciência e Tecnologia em Catálise e Sistemas Moleculares e Nanoestruturados, informa sobre novos ensaios publicados no site Ciência para Todos:

1) A Ciência do Ketchup, por Fredric M. Menger 

2) Tratamento das doenças de cem anos atrás, por Fredric Menger

3) Biosorventes, por Marçal Pires 

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09/02/2012 13:48

Para interessados na divulgação da ciência, o professor Faruk Nome, do Departamento de Química da UFSC, coordenador do Instituto Nacional de Ciência e Tecnologia em Catálise e Sistemas Moleculares e Nanoestruturados, informa sobre novos ensaios publicados no site Ciência para Todos:

1) Tratamento das doenças de cem anos atrás, por Fredric Menger

2) Biosorventes, por Marçal Pires 

3) Nanotubos de Carbono, por Fredric M. Menger 

Tags: Ciência para todos

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21/12/2011 13:32

Para interessados na divulgação da ciência, o professor Faruk Nome, do Departamento de Química da UFSC, coordenador do Instituto Nacional de Ciência e Tecnologia em Catálise e Sistemas Moleculares e Nanoestruturados, informa sobre novos ensaios publicados no site Ciência para Todos:

1) Como vemos as cores  by Anthony Kirby

2) Relógios Biológicos por Fredric M. Menger  

 

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11/11/2011 09:33
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Novos posts no Ciência para Todos

03/11/2011 10:00

Para interessados na divulgação da ciência, o professor Faruk Nome, do Departamento de Química da UFSC, coordenador do Instituto Nacional de Ciência e Tecnologia em Catálise e Sistemas Moleculares e Nanoestruturados, informa sobre novos ensaios publicados no site Ciência para Todos:

1) A construção de um tensiômetro para medir tensão superficial de líquidos
by Frank Quina
http://scienceforall-inctbrasil.blogspot.com/2011/10/construction-of-tensiometer-to-measure.html

O texto está acompanhado de um vídeo que documenta a construção do “instrumento artesanal” e como usá-lo para determinar a tensão superficial da água com o mesmo. A idéia é que, em qualquer lugar do Brasil, o experimento possa ser repetido. Baixando o arquivo “Sinopse do Tensiômetro” você encontrará mais informações sobre o assunto e intruções sobre os procedimentos vistos no vídeo.

2)
DNA and the Genes
by Fred Menger http://scienceforall-inctbrasil.blogspot.com/2011/10/dna-and-genes-by-fredric-m-menger-emory.html

3) A importância da Cooperação Científica Internacional
by Richard Zare http://scienceforall-inctbrasil.blogspot.com/2011/10/importance-of-international-scientific.html

 

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Ciência para todos: como se formam vulcões

06/09/2011 10:44

Para interessados na divulgação da ciência, o professor Faruk Nome, do Departamento de Química da UFSC, coordenador do Instituto Nacional de Ciência e Tecnologia em Catálise em Sistemas Moleculares e Nanoestruturados, informa sobre novos ensaios publicados no site Ciência para Todos.

VULCÕES
Haidi Fiedler, INCT-Catálise, Depto. de Química, UFSC

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 (geralmente 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 da mesma 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, ou 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 os mesmos – que junto com o vapor de água se desprendem da camada fundida de silicatos o que resulta em elevadas pressões, as quais provocam as erupções vulcânicas explosivas.1 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, e, 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.

N.B.! 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 mini-vulcões.2-3

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).

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Ciência para Todos: Vaga-lumes e Lúcifer

19/07/2011 07:53

Vaga-lumes e Lúcifer
Faruk Nome, INCT- Catálise em Sistemas Moleculares e Nanoestruturados, Departamento de Química, UFSC, Brasil

CCell está maravilhado com as luzes emitidas por aqueles pequenos insetos chamados vaga-lumes. Querendo saber como é possível iluminar sem pilhas, ou corrente elétrica, ou sistemas naturais como o fogo, ou elevadas temperaturas como os vulcões, decide ir à biblioteca para entender essa maravilha da natureza.

Logo ele descobre que se trata de um novo tipo de fenômeno conhecido como bioluminescência, emissão de “luz fria” por organismos vivos, que é usada pelos vaga-lumes machos que voam emitindo luz para atrair as fêmeas. Estas, geralmente não voam, porém quando atraídas respondem emitindo luz.

CCell continua estudando na biblioteca para saber como essa luz fria é formada e descobre que a bioluminiscência é devida a um composto chamado LUCIFERINA e uma enzima chamada de LUCIFERASE, nomes derivados de Lúcifer, uma palavra com origem do latim lucem ferre, que significa “portador de luz”.

A reação química que acontece foi estudada por Bill McElroy utilizando milhares de insetos coletados por crianças em Baltimore. Nessa reação, a luciferina é transformada em oxiluciferina pela enzima luciferasa, consumindo oxigênio e uma molécula de ATP, para liberar luz de 560 nm.

A oxiluciferina, utilizando outras reações, pode ser transformada novamente em Luciferina. Este círculo virtuoso, que permite a emissão de luz, não existe apenas em vaga-lumes. Existe emissão bioluminescente em cogumelos, tubarões, e muitas espécies marinhas, que usam a luz para atrair uma fêmea ou uma presa, ou como mecanismo de defesa para confundir o predador e escapar.

Existem bactérias que usam a emissão de luz para comunicação e peixes como o Dragão Preto que a utiliza para ILUMINAR as presas e facilitar o ataque. Finalmente, os humanos usam a luciferina/luciferasa em bancos de sangue, na química forense para identificar sangue em nível traço nas cenas de crimes, e infinitas aplicações biotecnológicas que incluem até mesmo árvores de natal bioluminescentes.

Do blog Ciência para Todos

Leia também:
– Frank H. Quina “The Chemistry of Colors of Fruits and Flowers / A Químicas das Cores das Fruras e Flores”
– Fredric Menger “Generating Electricity / Geração de Eletricidade”

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Ciência para Todos: Biografia de um Copo Plástico

03/05/2011 10:02

Novo ensaio no blog  Ciência para Todos.

Biografia de um Copo Plástico, por Fredric M. Menger, Emory University, USA

C. Cell queria saber mais sobre como são feitos os objetos de plástico e o que acontece com eles depois que não são necessários. Depois de investigar o tema, ele contou sua história para o Dr. Menger.

Esta é a história da vida de um copo de plástico. Um copo de plástico? Quanto interessante pode ser isto? Muito interessante. Leia mais e descubra como algumas gotas de petróleo do Iraque finalizaram, com o copo como um intermediário, no estômago de uma ave marinha do Havaí.

A existência deste copo começou em um campo de petróleo perto de Kirkuk, no Iraque. Nesse momento havia uma guerra, e este campo de petróleo teve seu gasoduto explodido apenas um dia depois do copo, ou mais precisamente o material do qual era para ser feito, surgiu do solo. O material do copo tinha conseguido escapar, por pouco, da incineração abrupta em fumaça gordurosa preta enchendo o ar do deserto. Obviamente, as poucas gramas de petróleo bruto relevantes para esta história vinham acompanhadas por enormes quantidades adicionais de petróleo, mas essa história é apenas sobre o que aconteceu com o óleo que eventualmente foi transformado em um copo de plástico. Muito do óleo restante tem sua própria história especial. Foi convertido em gasolina, asfalto, parafina, tecidos, detergentes e outros produtos da civilização.

Depois de ser armazenado em um tanque, enquanto o oleoduto danificado era reparado, o óleo foi bombeado 600 milhas a oeste até o porto de Ceyhan, na Turquia, no Mar Mediterrâneo. Esta foi uma carona precária para nosso “futuro copo”. Viajando a 16 quilômetros por hora acima do solo, em um tubo de aço de 2 metros de diâmetro, o petróleo bruto podia, em qualquer tempo ou lugar, começar a vazar devido à corrosão, terremotos, ou danos feitos pelo homem. Na Nigéria, por exemplo, um oleoduto com vazamento de petróleo explodiu, matando 1.200 moradores.

Mas, felizmente, a amostra de óleo, cuja história está sendo rastreada aqui, só tinha de suportar uma série de bombeamentos necessários para empurrar o petróleo para frente. Quando chegou à beira-mar, o óleo foi carregado em um navio-tanque para uma viagem longa, mas tranquila para Port Arthur, no Texas, EUA. Embora o nosso “copo” possa parecer muito viajado nesse momento (tendo viajado por quase metade do caminho de uma volta ao mundo), estas andanças foram apenas o começo, como veremos em breve.

O petróleo bruto é uma mistura horrível. Em uma refinaria de Port Arthur, o petróleo foi passado através de torres de destilação que separou-o em seus vários componentes. Um desses componentes é chamado de “hexano”, um hidrocarboneto com seis carbonos em cadeia. O hexano foi então “reformado” (a 500o, com um catalisador de platina) em benzeno (um anel de seis carbonos). Após prender mais dois carbonos no anel de benzeno, os engenheiros químicos converteram o benzeno em um líquido amarelado chamado de “estireno”. E finalmente (para acabar com essa parte química da história do copo), milhares de moléculas de estireno foram todas ligadas entre si para formar um material sólido, chamado de “poliestireno”. Poliestireno, pertence à classe de materiais chamados “polímeros”, é o principal material usado para fazer aqueles familiares copos de café de plástico branco.

O poliestireno é fabricado na forma de pequenos grânulos de em torno de um milímetro de diâmetro. Estes grânulos, inclusive os destinados a se tornarem nosso copo, foram enviados de trem para Califórnia, na costa oeste dos EUA, e de lá de barco até um grande país da Ásia. Do Iraque para Turquia para Texas para Califórnia para Ásia….uma aventura global! Desta forma os grânulos acabaram em uma fábrica perto de uma grande cidade. É aqui que as gotas foram fundidas e depois expandidas até dez vezes o volume original (por gás injetado na mistura) para formar um plástico leve e delicado. O poliestireno expandido, em seguida, foi moldado em copos brancos, e os copos foram vendidos em toda Ásia. Finalmente, depois da complicada viagem e tecnologia, nosso copo fez a sua aparição modesta como um objeto reconhecível. Em homenagem ao evento, o nosso copo será designado como “o Copo”.

O Copo, junto com muitos companheiros, foi levado num pequeno caminhão e entregue no depósito de um hotel caro na região central de uma metrópole asiática. Uma semana depois, um rico empresário recebeu o Copo, quando ele pediu um lanche na tarde em seu quarto de hotel. Aconteceu que, o empresário, que queria seu chá em uma xícara apropriada de cerâmica, desgostoso jogou o Copo, não utilizado, em um cesto de lixo. O Copo posteriormente foi levado do cesto de lixo do hotel para a maior coletora de lixo da cidade por um homem que amarrou um enorme saco de lixo descartado em sua bicicleta, um emprego como transportador que o ajudava a sustentar uma família de seis pessoas.

Aconteceu que o depósito de lixo não estava longe da cidade porque, como em muitas partes do mundo, os depósitos de lixo estão “convenientemente” localizados nas proximidades. Centenas de moradores de favelas ganham a vida coletando itens específicos nas toneladas de plástico, papel, metal e outros descartes da vida da cidade que chegavam diariamente à pilha de lixo. Filas de pessoas, cada uma com um saco de itens coletados da pilha de lixo, reuniam-se para vender o produto do trabalho do seu dia de trabalho a um atacadista de lixo. O atacadista de lixo separava todos os itens de plástico e os vendia a um homem que, por sua vez, empregava gente para examinar as bolsas, brinquedos, embalagens, garrafas e copos e enquanto coletavam iam organizando-os de acordo com a qualidade e cor. E é aqui onde o nosso Copo, que já está com uma desagradável cor marrom, mas por outro lado, ainda intacto, fez sua última aparição. O Copo, juntamente com uma montanha de plásticos, foram vendidos a uma pequena empresa que moia os plásticos, transformando-os em flocos que foram lavados, derretidos e transformados em bolinhas.

As bolinhas, compostas agora por vários plásticos incluindo aquele do Copo, foram vendidas para um fabricante local que fazia baldes para exportar para Estados Unidos. Baldes desta empresa eram orgulhosamente anunciados como “biodegradáveis” porque eram construídos incorporando as bolinhas em um plástico biodegradável à base de celulose (as bolinhas em si não são biodegradáveis). Outra característica atraente dos baldes era o fato de que eles podiam ser vendidos mais baratos que baldes feitos nos Estados Unidos. O corante, usado para colorir os baldes de vermelho, era a principal despesa; os custos de mão de obra contribuíam com apenas um mínimo para o custo total.

Assim, o Copo, na forma de balde, voltou a Califórnia. Um pescador por esporte, comprou o balde numa loja de ferragens, levou-o a bordo de seu barco de pesca para manter vivas as iscas. Depois de servir a este propósito, durante cerca de um ano, o balde rachou-se no fundo, durante uma viagem de pesca. Estando agora inútil, o balde foi esmagado pelo tacão da bota do pescador, e as peças foram atiradas, sem pensar, no Oceano Pacífico.

As peças do balde foram levadas pelo mar para uma área conhecida como a “Grande Mancha de Lixo do Pacífico”. Correntes que circulam confinam o lixo em uma área enorme do oceano do tamanho do Texas (o tamanho exato deste assim chamado “giro” está em debate). Firmemente presos na terrível região contaminada, o plástico de celulose começou a degradar e a liberar as bolinhas. Uma ave marinha infeliz comeu algumas das bolinhas de plástico (em inglês denominadas “nurdles”) após confundi-las com ovos de peixe. Mas, claro, ao invés de ovos de peixes, eram esferas de poliestireno do Copo. Quem teria imaginado que algumas gotas de petróleo do Iraque iriam acabar na garganta de uma das aves marinhas no Havaí? Neste caso, a ave marinha teve muita sorte porque não comeu o suficiente para o plástico bloquear fatalmente seu intestino. Em vez disso, as bolinhas de plástico foram depositados no alto de um penhasco havaiano onde permanecem até hoje. As bolinhas de plástico (“Nurdles”) são para sempre.


O Blog Ciência Pra Todos
A ação de popularização da ciência tem apoio de pesquisadores do Instituto Nacional de Ciência e Tecnologia de Catálise e Sistemas Moleculares e Nanoestruturados, com sede na UFSC.

Brevemente teremos também ensaios adicionais discutindo Alcaloides: Presentes da Natureza e Fluorescência em plantas.
Abraço e boa leitura,

Faruk Nome / Departamento de Química da UFSC

INCT Catálise e Sistemas Moleculares Nanoestruturados

Tags: Ciência para todos

Ciência para Todos: pesquisadora aborda relação entre sol e energia nuclear

19/04/2011 09:22

O Sol e a Energia Nuclear
por
Haidi Fiedler, INCT-Catálise, UFSC, Brasil (publicado em scienceforall-inctbrasil.blogspot.com)

CCell está preocupado com a crise na Usina Nuclear de Fukushima Daiichi e está obcecado em aprender tudo que pode em relação ao que nós chamamos de Energia Nuclear1 , que é a fonte básica de energia no Sol e é o mesmo que nos mantém VIVOS. Algumas das muitas diferentes manifestações da Energia Solar são: o calor, a luz, a fotossíntese, a formação dos ventos e das nuvens, as chuvas, as ondas dos mares – e muito mais. Sem o Sol não existiria vida no nosso planeta.

Em 1896, Henri Bequerel anunciou a descoberta da RADIOATIVIDADE (emissão de partículas alfa do elemento Rádio), a qual corresponde ao primeiro indício de que a energia nuclear pode ser a fonte de imensa energia do sol. Uma década depois, surge a idéia de que matéria e a energia são INTER CONVERTIDAS. Usando a fórmula E = mc2, desenvolvida por Einstein, podemos calcular que para gerar a energia total liberada pelo SOL, fusões nucleares consomem uma massa de 5 milhões de toneladas por segundo.2 Assim, podemos estimar que o SOL tem um tempo de vida de 10 bilhões de anos (do qual, metade já se foi).3

A energia do sol é gerada, principalmente, por duas reações. A mais importante, é aquela na qual quatro átomos de Hidrogênio, em uma série complexa de reações químicas nucleares, formam Hélio e liberam 26,7 Mega elétrons Volts (MeV) de ENERGIA. Escrevendo de forma simplificada fica como:

Esta reação acontece na região central do sol (menos que 2% do volume do Sol) onde a temperatura é de 15.000.000 de graus e a pressão 250 bilhões de vezes maior que na Terra, no nível do mar. Os Raios Gama produzidos são repetidamente absorvidos e re-emitidos muitas vezes pelas camadas do SOL e, finalmente chegar à superfície como fótons ultravioleta, visível e infravermelho. Estes fótons viajam através do espaço interplanetário, alguns deles chegam como luz e calor para a Terra.

Em resumo, a origem da energia do Sol, a qual permite que a vida seja possível na superfície da terra é Energia Nuclear. A Energia Nuclear em suas variadas formas permite o funcionamento das usinas nucleares que geram energia elétrica; a irradiação de alimentos para aumentar sua vida útil; a realização de exames radiológicos, a terapia com radiação em tratamentos de câncer e muitas outras aplicações.

Temos que compreender muito mais sobre Energia Nuclear para reconhecer os limites entre os benefícios que podem vir de sua utilização e os potenciais prejuízos para a humanidade.

Em breve será apresentado um texto abordando especificamente o tema Usinas Nucleares.

Referências:

(1) Devastation in Japan. Nuclear Power’s Global Fallout. News & Analysis. 2011, Mar. 25 Science, V:331, pp. 1502-1503 ; e Prof. V. F. do Nascimento Filho (comunicação pessoal Mar. 31, 2011) Lab. de Instrumentação Nuclear (Centro de Energia Nuclear na Agricultura-CENA, Universidade de São Paulo, USP-Brazil).

(2) Energia Nuclear. H.D. Fiedler & T.A.S. Brandão, June 2004. 10 p.

HTTP: / / www.qmc.ufsc.br / lacfi (downloads).

(3) Giants in the Sky: The Fate of the Sun, J.B. Kaler, 1993, Mar-Apr, Mercury, pp. 34-41

Tags: Ciência para todosenergia nuclear

Ciência para Todos: o poder dos oceanos e da química

24/03/2011 10:22

Editores do site Ciência para Todos comunicam a publicação de novos ensaios:

  1. Haidi Fiedler “The Power of Oceans and of Chemistry / O Poder dos Oceanos e da Química”
  2. Fredric M. Menger “A Story about a Young Mathema-tician / Uma História sobre um Jovem Matemático”
  3. Haidi Fiedler “Carnival, Colors and Chemistry / Carnaval, Cores e Química”

Em breve serão divulgados ensaios  discutindo micelas, penicilina e fluorescência em plantas. A iniciativa tem apoio de pesquisadores do Instituto Nacional de Ciência e Tecnologia de Catálise e Sistemas Moleculares e Nanoestruturados, com sede na UFSC.

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Blog Ciência para Todos destaca ‘Carnaval, Cores e Química’

10/03/2011 09:05

Carnaval, Cores e Química
por Haidi Fiedler, INCT-Catálise, UFSC, Brasil

CCell quer saber o que é CARNAVAL. Quando simplesmente dizemos é CARNAVAL!!!!!, a mente IMAGINA “cores” em associação com CALOR, MÚSICA, LUZ e MOVIMENTO constante. Atos de PERCEPÇÃO SENSORIAL estão relacionados com INTERAÇÕES FÍSICO QUÍMICAS e VIBRAÇÕES MOLECULARES.

Por exemplo, um fio de cobre mostra sua cor de cobre brilhante, mas podemos sentir o frio do metal, seu odor e sua densidade característica. Se nós aquecemos este fio de cobre, nós podemos ver sua cor se alterando para vermelho e, sentimos o calor que está emitindo e uma nova plasticidade.

Como ocorre isto? A aplicação de ENERGIA (calor) no fio de cobre induziu mudanças de percepção que descrevemos como “vermelho”, “quente”, “brilhante” e “flexível”. Nesse exemplo podemos VER como o processo perceptivo depende da vibração das partículas e das mudanças nas freqüências.

Nos receptores específicos de nossos órgãos sensoriais, estas mudanças estimulam reações que, por sua vez, são transmitidas ao cérebro na forma de impulsos eletromagnéticos através do sistema nervoso. O resultado é a formação no córtex cerebral de uma IMAGEM complexa de “vermelho”, “brilhante”, etc. que pode inclusive corresponder ao nosso espetacular CARNAVAL!!!!!

Os efeitos de luzes incidentes e refletidas, de sombras, meias-sombras e trevas criam os realces, contrastes e transições necessárias para que cada corpo, ou grupo de corpos, no CARNAVAL, revelem por completo as possibilidades latentes dos mesmos.

No CARNAVAL, música, luzes e “tinturas” são muito importantes. Nos pigmentos das tintas, encontramos metais como cobre (combinado com ftalocianina no corante Azul Monastral). Com pequenas mudanças na ftalocianina, trocando hidrogênio por cloro ou bromo, a cor muda para outros tons de azul ou de verde.

Neste momento, apenas enfocando no elemento cobre que possui cor VERMELHO DOURADA, e habilidade de conduzir CALOR e ELETRICIDADE, lembramos que foi um dos primeiros metais utilizados pelo homem há 5.500 anos. O cobre mais o estanho faz o bronze. Agora não é um grande salto IMAGINAR os diferentes tipos de corpos bronzeados do CARNAVAL BRASILEIRO: onde todas as cores são prodígios da Química.

Referência:
Acaster, D. Transition Elements. Cambridge University Press 2001. p.33.

Material publicado no site Ciência para Todos, que tem três novos ensaios:

  1. Haidi Fiedler “Carnival, Colors and Chemistry / Carnaval, Cores e Química”
  2. Fredric M. Menger e Faruk Nome “The Two Faces of Nitroglycerine / As Duas Faces da Nitroglicerina”
  3. Fredric M. Menger “How does a Computer Count? / Como Conta um Computador?”
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