segunda-feira, 29 de agosto de 2011

Modificação química gera madeira que repele água e conduz eletricidade


Químicos finlandeses desenvolveram uma tecnologia que permite alterar as propriedades de materiais feitos a partir de fibras de madeira. Podem ser alteradas, por exemplo, a condutividade elétrica e a capacidade de repelir umidade.
            A técnica promove uma modificação químico-enzimática nas fibras, permitindo que elas tenham suas propriedades ajustadas de acordo com a utilização que terão. Pode-se reforçar as propriedades já existentes, químicas ou mecânicas, ou inserir propriedades totalmente novas, não encontradas nas madeiras naturais.


            Madeira repelente à água

            Produtos de madeira são naturalmente bons absorventes de umidade. Juntando compostos químicos às fibras de madeira, por meio de processos químicos ou enzimáticos, os pesquisadores conseguem agora controlar com precisão essa capacidade de absorção de líquidos, até um nível em que se torna possível a fabricação de madeiras repelentes à água.
            Como a técnica age diretamente sobre as fibras de madeira, ela poderá ser utilizada no processo de fabricação de qualquer produto à base de lignina, um dos componentes estruturais das paredes das células vegetais, ao lado da celulose e da hemicelulose.


Químicos finlandeses desenvolveram uma tecnologia que permite alterar as propriedades de materiais feitos a partir de fibras de madeira. Podem ser alteradas, por exemplo, a condutividade elétrica e a capacidade de repelir umidade.

            A técnica promove uma modificação químico-enzimática nas fibras, permitindo que elas tenham suas propriedades ajustadas de acordo com a utilização que terão. Pode-se reforçar as propriedades já existentes, químicas ou mecânicas, ou inserir propriedades totalmente novas, não encontradas nas madeiras naturais.



            Madeira repelente à água

            Produtos de madeira são naturalmente bons absorventes de umidade. Juntando compostos químicos às fibras de madeira, por meio de processos químicos ou enzimáticos, os pesquisadores conseguem agora controlar com precisão essa capacidade de absorção de líquidos, até um nível em que se torna possível a fabricação de madeiras repelentes à água.

            Como a técnica age diretamente sobre as fibras de madeira, ela poderá ser utilizada no processo de fabricação de qualquer produto à base de lignina, um dos componentes estruturais das paredes das células vegetais, ao lado da celulose e da hemicelulose.



Para saber mais:




Colaboração dos alunos:

Gianlucca Savickas Cotta e Vinícius Costa Bueno – 1º Ensino Médio.

Substâncias químicas podem ser responsáveis por surdez no trabalho


Por muito tempo o excesso de ruído foi considerado o único responsável por problemas auditivos ligados ao ambiente de trabalho. Apesar de pesquisas iniciadas na década 1980 indicarem que a exposição a substâncias químicas como metais e solventes pode causar, de forma lenta e gradual, perdas auditivas irreversíveis, o assunto ainda é pouco discutido. A pesquisadora e mestranda do Centro de Estudos da Saúde do Trabalhador e Ecologia Humana (Cesteh) da Fiocruz, Andréa Pires de Mello, orientada por William Waissmann, alerta que a legislação trabalhista não considera este risco. "Existem limites máximos de exposição ao ruído, mas não há normas para a exposição a substâncias químicas no que se refere aos possíveis danos auditivos", explica. "É fundamental não apenas estabelecer limites de segurança para a exposição isolada a estas substâncias, como também para a exposição combinada ao ruído, muito comum em fábricas, que pode potencializar os danos auditivos".

            A semelhança entre o tipo de perda auditiva causada por ruído e por substâncias químicas pode ser uma das razões para a negligência em relação ao assunto. "Nos dois casos, a perda auditiva é neurosensorial e gradativa, atingindo inicialmente as freqüências de som agudas", explica Andréa. "O quadro evolui para perdas em outras freqüências sonoras, inclusive aquelas em que se concentra a fala. Também é possível ocorrerem zumbidos, antes mesmo da perda auditiva". Enquanto a exposição ao ruído lesa apenas estruturas do ouvido, a perda auditiva causada por substâncias químicas compromete também o sistema neurológico ligado aos sentidos. Não existe tratamento medicamentoso ou cirúrgico para este tipo de perda auditiva e o único recurso é o uso de prótese, muitas vezes de difícil adaptação.



Para saber mais:


Colaboração das alunas:

Karina Martins Rodrigues, Jacqueline Henrique de Sousa e YuanYuan Chen – 1º Ensino Médio

Experiência mostra que bullying altera composição química do cérebro

Uma pesquisa com ratos da Universidade de Rockefeller, nos Estados Unidos, descobriu que o bullying persistente tem efeitos não apenas na autoestima, como na composição química do cérebro daqueles que sofrem a agressão. Os resultados do estudo mostraram que os ratos que foram vítimas de bullying desenvolveram, além de um nervosismo pouco comum perto de novas companhias, uma maior sensibilidade à vasopressina, um hormônio ligado a uma variedade de comportamentos sociais.


Segundo os pesquisadores, as descobertas sugerem que o estresse social crônico afeta o sistema neuro-endócrino, fundamental para comportamentos sociais como o cortejo, ligação entre pares e comportamento paternal. Mudanças nos componentes desses sistemas implicam em desordens como fobias sociais, depressão, esquizofrenia e autismo, afirmam os pesquisadores. Assim, as descobertas do estudo sugerem que o bullying pode contribuir para o desenvolvimento de ansiedade social de nível molecular a longo prazo.
            Para realizar o estudo, os pesquisadores desenvolveram um cenário que simula um pátio escolar onde um pequeno rato é colocado em uma jaula com diversos ratos maiores e mais velhos, que vão sendo substituídos a cada dez dias. Como os ratos são animais territoriais, cada nova chegada ocasionava uma briga, que era sempre perdida pelo novo ocupante da jaula.
            Após a briga, os pesquisadores separavam os animais fisicamente com uma grade que permitia ainda que o animal perdedor visse, ouvisse e sentisse o cheiro do outro, criando uma experiência de estresse.
            Depois de um dia de descanso, o rato perdedor, que passou por essa situação de estresse extremo, era colocado na presença de um outro rato não ameaçador. Nesta situação o rato vítima de bullying era mais relutante na hora de interagir com outros ratos. Eles também desenvolveram uma tendência a "congelar" em um lugar por tempos mais longos e frequentemente demonstravam estar avaliando riscos em relação a seus colegas de jaula. Todos esses comportamentos indicam medo e ansiedade. 

Para saber mais:

Colaboração dos alunos:
Guilherme Baptistini Domingues, Marina Nahas e Ricardo Figueiredo Veiga – 2º Ensino Médio.

Oxi, uma droga ainda pior


O oxi – uma pedra tóxica feita com cal, gasolina e pasta de cocaína – se espalha pelo país e assusta as autoridades mais que o crack

LONGE DEMAIS
Pedro, de 27 anos, numa clínica para dependentes em São Paulo. Usuário de crack, ao provar oxi sentiu que sua vida estava em risco


            Pedro tinha 8 anos quando começou a fumar maconha. Aos 14, experimentou cocaína. Com 19, foi apresentado ao crack. “Eu fumava cinco pedras e bebia até 12 copos de pinga.” Em janeiro deste ano, seu fornecedor de drogas, em Brasília, passou a oferecer pedras diferentes, com cheiro de querosene e consistência mais mole. Pedro estranhou. “Dizia a ele que a pedra estava batizada, que não era boa. O cara me dizia que era o que tinha e ainda me daria umas (pedras) a mais.” Não demorou para Pedro notar a diferença no efeito. A nova pedra era mais viciante. Para não sofrer com crises de abstinência, dobrou o consumo para até dez pedras por dia. Descobriu então que, em vez de crack, estava fumando uma droga chamada oxi. “Quando soube, vi que estava botando um veneno ainda maior no meu corpo. Fiquei com medo de morrer.” Aos 27 anos, depois de quase duas décadas de dependência química, Pedro sentiu que tinha ido longe demais. Internou-se numa clínica.

            A história de Pedro (nome fictício) ilustra o terror provocado pelo oxi, droga que está se espalhando rapidamente pelo Brasil. O oxi está sendo tratado pelos médicos como algo mais letal que o crack, considerado até agora a mais devastadora das drogas. Mas é consumido por pessoas que não sabem disso, porque é vendido em bocas de fumo como se fosse crack. “O oxi invadiu os postos de venda tradicionais. Isso preocupa”, diz o delegado Reinaldo Correa, titular da Divisão de Prevenção e Educação do Departamento de Investigações sobre Narcóticos (Denarc), da Polícia Civil de São Paulo.

            A primeira apreensão confirmada do oxi em São Paulo ocorreu quase por acaso. Em março, a polícia apreendeu 60 quilos de algo que foi classificado como crack. O equívoco foi corrigido quando esse carregamento foi usado numa demonstração para novos policiais. “Queimamos algumas pedras e, pelos resíduos, concluímos que era oxi”, afirma Correa. Quase diariamente, a polícia de algum Estado do Brasil anuncia ter apreendido a droga pela primeira vez (leia o mapa abaixo) . Em alguns casos, como em Minas Gerais, Bahia, Paraná e Rio Grande do Sul, as primeiras apreensões foram feitas na semana passada. Não é que o oxi surgiu em tantos lugares em tão pouco tempo. Ele já havia se espalhado sem ser notado.

            Como o crack, o oxi é vendido em pedras que, quando queimadas, liberam uma fumaça. Inalada, em poucos segundos vai para o cérebro, provocando euforia e bem-estar. “Visualmente, são quase idênticas”, diz Correa. A diferenciação pode ser feita pela fumaça, que no caso do crack é mais branca, ou pelos resíduos: o crack deixa cinzas, enquanto o oxi libera uma substância oleosa. Por causa da dificuldade em distinguir uma droga da outra, é impossível ter exata noção da penetração do oxi entre os usuários. “Sabemos apenas que ele está aqui há algum tempo”, afirma Correa.

            Recente nos Estados mais ao sul do país, o oxi é velho conhecido dos viciados da Região Norte. Acredita-se que a droga entrou no Brasil ainda na década de 1980, a partir de Brasileia e Epitaciolândia, cidades do Acre que fazem fronteira com a Bolívia. O consumo da substância foi registrado por pesquisadores em 2003, quando Álvaro Mendes, vice-presidente da Associação Brasileira de Redução de Danos (Aborda), pesquisava o uso de merla, outro derivado da cocaína, entre os acrianos. “No primeiro momento, o oxi era usado pelas classes sociais mais baixas e por místicos que iam ao Acre atrás da ayahuasca (chá alucinógeno usado em cerimônias do Santo Daime)”, diz Mendes. A droga chegou à capital, Rio Branco, de onde se espalhou para outros Estados da região. “Hoje, é consumida em todas as classes sociais”, diz Mendes.






Para saber mais:


Colaboração das alunas:
Daniela Ieda Biffi e Larissa Castilho Albuquerque - 3º Ensino Médio

Químicos rebatem "fórmula" para enganar o bafômetro


Internautas e desafetos da chamada lei seca (nº 11.705) circulam uma fórmula para burlar o bafômetro. O único detalhe é que, apesar da forte divulgação, ela não possui qualquer embasamento científico.
Uma corrente que circula por e-mails e fóruns afirma que, ao misturar coca-cola e gelo momentos antes de passar pelo teste do assopro, uma certa quantidade de hidrogênio seria liberada da ingestão, confundindo o sistema.
A Folha Online apresentou a tese a cinco doutores do Instituto de Química da USP (Universidade de São Paulo) todos rechaçaram a idéia.
"Isso é realmente só um boato, não há qualquer embasamento químico. O gelo não libera hidrogênio!", protesta o professor Reinaldo Bazito.
"Os espertinhos que tentarem fazer isso vão inevitavelmente dormir na delegacia", pondera o professor Renato Sanches Freire. Segundo ele, “se gelo liberasse hidrogênio, estaríamos todos explodindo".
"Não é possível formar hidrogênio nas condições descritas. Seria necessário usar corrente elétrica, isto é, realizar uma eletrólise, ou usar alta temperatura, da ordem de 800 ºC. Adicionando gelo à coca-cola, há apenas liberação de gás carbônico", completa o professor Peter Wilhelm Tiedemann, também da USP.
Outras estratégias menos famosas encontradas na rede, como beber azeite ou ingerir carvão ativado, receberam o mesmo tratamento de especialistas. Foram desmentidas.
Para saber mais:

Trabalho realizado pelas alunas: Cibele Freire e Rafaela Suemi – 2º Ensino Médio.

Fermentação


Fermentação: processo capaz de transformar uma substância em outra a partir de micro-organismos
tais como fungos e bactérias.
Alguns exemplos de fermentação são: azedamento do leite, crescimento da massa do pão, fabricação de bebidas alcoólicas. A fermentação consiste em que uma substancia seja quebrada em compostos mais simples. Ela ocorre devido à ausência de oxigênio. É iniciada por enzimas formadas nas células dos organismos vivos. Uma enzima é um catalisador natural que provoca uma mudança química. A fermentação pode ser feita a partir de leveduras, que são fungos compostos de minúsculas células.
Fermentação de bebidas alcoólicas
A fermentação de um líquido é feita pela ação de micro-organismos, eles se alimentam de açúcar e expelem álcool. 

 

No caso do vinho, que é obtido a partir da fermentação do suco de uva. A constituição química das uvas permite que estas fermentem sem que lhes sejam adicionados açúcares, ácidos, enzimas ou outros nutrientes. A fermentação das uvas é feita por vários tipos de leveduras que consomem os açúcares presentes nas uvas transformando-os em álcool.  O controle da temperatura é fundamental para o crescimento e cultura das bactérias, não devendo exceder os 25 a 30 °C.
O contato com o ar deve ser evitado, pois ocorreria a oxidação do vinho.
Passada a etapa de fermentação, o vinho passará para o envelhecimento em barris, em geral, de carvalho.
O tempo de envelhecimento varia de uva para uva e, durante esse tempo, a acidez diminui e os vários componentes da uva passam a formar o corpo e a estrutura do vinho gerando a complexidade de seus odores e sabores. É uma das bebidas mais tradicionais, e relatos da Antiguidade já mostravam sua degustação por Reis e Faraós.
Teor alcoólico do vinho: 12%.
Para evitar que o vinho se transforme em vinagre, é feito o processo de pasteurização, ou seja, o aquecimento de garrafas em banho-maria.
A aclamada Cerveja, bebida popular, é obtida a partir da fermentação de cereais: lúpulo e principalmente cevada.
É uma bebida produzida a partir da fermentação de cereais, principalmente a cevada maltada.
A cerveja é resultado da fermentação alcoólica preparada de mosto de algum cereal maltado, sendo o melhor e mais popular a cevada.
A adição de açúcar é muito comum na produção.
Dentre os maltes, o de cevada é o mais freqüente usado devido ao seu alto conteúdo de enzimas, mas outros cereais maltados ou não maltados são igualmente usados, inclusive: trigo, arroz, milho, aveia, cevada e centeio.
A introdução do lúpulo foi relativamente recente na sua composição. Usa-se a flor do lúpulo para acrescentar um gosto amargo que equilibra a doçura do malte e possui um efeito antibiótico moderado que favorece a atividade da levedura de cerveja em relação a organismos menos desejados durante a fermentação. As leveduras, nesse processo, metabolizam os açúcares extraídos dos cereais, produzindo muitos compostos, incluindo o álcool e dióxido de carbono.
As cervejas costumam ter entre 4 a 5% de teor alcoólico
 Fermentação em Panificação
Duas funções são principais na fermentação dos pães: 1- os microorganismos produzem gás que faz aumentar a massa, dando uma consistência esponjosa e porosa. 2- produzem substâncias aromáticas características dos pães. A fermentação da massa dos pães é feita através da levedura Saccharomyces cerevisiae. A função principal da levedura é fermentar o açúcar enquanto produzem dióxido de carbono.
Após quatro horas, a massa atinge sua atividade fermentativa máxima e, é então feito o seu cozimento para inativar as enzimas de levedura e obter o pão final.
Uma série de alterações ocorrem com a massa em função da fermentação. Assim, os alcoóis produzidos na fermentação podem se misturar em água e influenciam a natureza colóide das proteínas da farinha e alteram a tensão interfacial dentro da massa. Portanto, a fermentação deve ter um efeito acentuado na natureza do complexo do glúten.
Alimentos Orientais
Os alimentos orientais fermentados (japonês e chinês) são em sua maior parte um mix de mofos, leveduras e bactérias. O mais conhecidos é o molho shoyu.
Molho shoyu: O molho shoyu consiste na mistura de aminoácidos, peptídeos, polipeptídios, peptonas, proteínas, purinas, carboidratos, contendo ainda de 18 a 19% de sal. O princípio do processo consiste basicamente no feijão de soja e trigo. Na fermentação o Aspergillus aryzae é desenvolvido na formulação do fermento separado a uma temperatura de 25ºC a 30ºC durante três dias. Depois que o fermento se desenvolve ele é adicionado a massa de feijão de soja que esta em salmoura. O molho é agitado regularmente e mantido em tanques de fermentação durante seis meses até um ano para o completo processo de fermentação. Após este período, o molho é filtrado e pasteurizado (a 90 a 95°C) para a inativação das enzimas fermentativas, sendo em seguida embalado.
Alimentos Lácteos
Iogurte: Durante a fermentação, as bactérias do iogurte, S. termophilus e L. bulgaricus, crescem simbioticamente, produzindo acido lático e compostos aromáticos, além de formar o coágulo. No inicio da fermentação, a acidez do leite favorece o crescimento do S. termophilus, estimulado por alguns aminoácidos livres produzidos pelo L. bulgaricus, o que provoca um aumento de acidez. Ao se atingir aproximadamente 46º D, o meio se torna pouco propício ao S. termophilus, favorecendo o rápido desenvolvimento do L. bulgaricus, com produção de acetaldeído, o principal responsável pelo aroma característico do iogurte. Com o aumento de acidez, o ph se aproxima de 4,6, ponto isoelétrico da proteína do leite, e tem-se a coagulação.
Fermentação de combustíveis 
Na Química, a substancia que contem hidroxilas (OH) ligadas ao átomo de carbono, é chamado de álcool.  Para os economistas, o álcool é um importante combustível, pois não depende do petróleo. Essa substancia, é chamada também de combustível verde.
O álcool que produzimos aqui é o etanol, feito a partir da cana de açúcar.
Etanol
O etanol (álcool etílico) é uma substancia liquida, sem cor e com um odor agradável, quando diluído em água, o etanol possui um sabor doce, porem, na forma concentrada, é um poderoso combustível. Esse combustível, aqui no Brasil é formado com 96% de etanol e 4% de água.
Para produzir esse álcool, são necessários basicamente oito passos: Moagem, Liquefação, Sacarose, Fermentação, Destilação, Desidratação, Desnaturalização e Co-Produção.
- Moagem: moer a cana de açúcar, para deixá-la um melado;
-Liquefação: misturar esse melado em água e aquecê-lo;
-Sacarose: adicionam-se enzimas, para que converta a goma em açucares fermentáveis;
-Fermentação: são adicionadas leveduras para a fermentação, e após passar por alguns fermentadores a mistura se transforma em etanol e dióxido de carbono;
-Destilação: a mistura formada contém aproximadamente 10% de álcool, resíduos não fermentados e leveduras. O álcool vai sendo separado, em um sistema de multicolunas, dos resíduos e da água. No fim do processo, o álcool passa a ter 96% de pureza, e os resíduos podem ser aproveitados para gerar energia (biomassa).
-Desidratação: o restante da água é retirado, e com ela se cria o chamado álcool anidro, que é o álcool que misturamos na nossa gasolina;
-Desnaturalização: Mistura-se outra substancia com algum tipo de impureza (como por exemplo, a gasolina), para que não possa ser usado como consumo humano;
-Co-Produção: O dióxido de carbono que é produzido durante o processo é usado na produção de bebidas (por exemplo, o refrigerante) e as sobras sólidas são usadas como alimentos de animais e também como geradores de energia em biodigestores.
Usar um bicombustível nos traz muitas vantagens, como:
-Redução da dependência internacional
-Diminuição da poluição do ar
-Combustível renovável!
-Desenvolvimento do Nordeste, onde estão grande parte da nossa produção de cana
-Retenção do homem no campo
-Co-produção de eletricidade a baixo custo
-Utilização de uma infra-estrutura já existente
-Mercado estratégico frente ao mercado futuro do petróleo
-Posição favorável frente a futuros acordos de não agressão ao meio ambiente
-Menos emissão de poluentes como o chumbo
Para mais informações acesse:
Trabalho realizado pelos alunos:
Anderson de Souza Marinho, Isadora Chiliani Oliveira e Samantha Karina Martins - 2º Ensino Médio.

Aditivos para concreto


Química ajuda a construir estruturas mais resistentes com maior rapidez

            Concreto capaz de moldar-se sem o usual processo de vibração, ou bombeado do solo a grandes alturas; ou então, argamassa nivelada sem necessidade do alisamento manual. Essas são algumas das utilizações mais recentes dessas misturas obtidas do cimento, possíveis apenas com o uso de aditivos oferecidos pela indústria química. Eles também geram, entre outros benefícios, a agilização dos processos construtivos e a economia de alguns de seus insumos, abrindo novas possibilidades arquitetônicas.

Existem inúmeros gêneros de aditivos para concreto e argamassa (ver quadro abaixo).



Eles podem favorecer a trabalhabilidade (termo referente às propriedades do concreto ou da argamassa no período de seu manuseio, antes do início do endurecimento); aumentar sua resistência; impermeabilizar; retardar ou acelerar a pega (início do processo de endurecimento).
E, de acordo com Alessandra Lorenzetti de Castro, integrante do Laboratório de Materiais de Construção Civil do Instituto de Pesquisas Tecnológicas, “concretos de alto desempenho somente são possíveis com o uso de aditivos”. Por “concreto de alto desempenho”, entenda-se: concreto com elevadas resistências, superiores a 50 MPa (um megapascal equivale à pressão de 10 kg/cm2).
Tal contribuição dos aditivos à maior resistência do concreto pode ser visualizada na Tabela 1, que mostra acentuada evolução desse quesito nos anos 70, e principalmente na década de 90, quando começaram a ser utilizadas, respectivamente, a segunda e a terceira gerações do gênero de aditivo hoje empregado em maior escala: os plastificantes.
Esses aditivos permitem reduzir a quantidade de água nas misturas de concreto, cuja trabalhabilidade geralmente exige esse componente em quantidade superior à necessária para a reação com o cimento. Mas, conforme explica Rubens Curti, supervisor técnico da Associação Brasileira de Cimento Portland (ABCP), a água que não reage tende a subir para a superfície e evaporar, deixando no concreto solidificado caminhos pelos quais podem ingressar agentes agressivos. “Mas, com aditivos, como policarboxilatos, é possível reduzir a quantidade de água”, acrescenta Curti.
            Isso permite obter concretos mais resistentes e, consequentemente, com novas possibilidades de construir vãos livres maiores e pilares mais finos, o que significa não apenas soluções estéticas mais arrojadas, mas também benefícios prosaicos, como a ampliação da quantidade de vagas nas garagens de edifícios.
 
Conclusão

            Utilizando aditivos no concreto usa-se menos água, economizando-se e deixando o concreto mais forte para a construção de edifícios, gerando construções que suportam mais peso por metro quadrado.

Texto de Antonio Carlos Santomauro e fotos de Cuca Jorge

Para saber mais:

http://www.quimicaederivados.com.br/index.php?sessao=reportagem&id=863&codigo_revis=506

Colaboração do aluno Lucas Santos Huang – 1º - Ensino Médio.