Miguel

Infravermelho no dia-a-dia

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Ferro de passar a controle remoto – O Infravermelho no cotidiano

 

Infravermelho é um tipo de radiação eletromagnética. É uma radiação não ionizante, ou seja, a sua interação com a matéria não remove elétrons. A radiação infravermelha está bastante presente no nosso dia a dia e nem notamos. Quando acionamos o controle remoto da TV para alterar o volume ou mudar de canal, por exemplo, há a emissão de um feixe de radiação infravermelha, que interage com um receptor no aparelho de TV, promovendo a mudança desejada. Para saber mais sobre radiação eletromagnética, clique aqui.

 

Infravermelho é um tipo de radiação eletromagnética não ionizante. Ao interagir com a matéria, a radiação infravermelha não provoca a formação de íons, ou seja, não remove elétrons dos átomos que constitui a matéria, mas provoca vibrações de algumas moléculas. O resultado da interação é o aumento da temperatura do sistema.

A molécula de água, na presença de radiação infravermelha, pode vibrar, pelo menos, de três diferentes formas, estiramento simétrico, estiramento assimétrico e deformação no plano (cisalhamento), como é mostrado a seguir.


Moléculas diferentes, interagem de maneiras diferentes diante da radiação infravermelha. Para uma molécula sofrer interação com esse tipo de radiação, é necessário que haja um momento dipolar em determinada ligação química. No caso da água, há um momento dipolar na ligação O-H, o que favorece a vibração das ligações da molécula.

A radiação infravermelha é amplamente utilizada e tão desconhecida. Essa radiação é a responsável pela transmissão de calor de um corpo para outro, sem a necessidade de contato entre eles.  Como saber que um ferro de passar roupas está quente sem precisar tocá-lo? Uma ótima maneira é aproximar da sua superfície uma das mãos, obtendo de maneira instantânea a sensação de calor que é emitida pelo aparelho. A superfície quente emite radiação infravermelha, que promoverá a vibração de algumas moléculas na superfície de nossa mão, indicando a sensação de calor.

A radiação infravermelha possui diversas aplicações, sendo utilizada, ou melhor, emitida por controles remotos, controles de alarmes, sensores de temperatura e presença para ambientes, lasers de leitores de CD e DVD, leitor de preços de caixa de supermercado, binóculos e câmeras de visualização noturna, termômetros para medição de temperatura diversas, além de uso na medicina, com geração de termo-imagem, ou seja, imagens que mostram a distribuição de calor pelo corpo.

No caso do controle remoto, cada botão emite um sinal de radiação diferente que, por sua vez, é reconhecido por um sensor no aparelho de televisão.

Existem outros tipos de radiação que são utilizadas para a comodidade humana, tais como microondas, ultravioleta, visível, etc.

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Miguel

Aspirina – de resfriado a dores musculares

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Escrito por: Miguel A. Medeiros
Revisado em: 27 de junho de 2015

Aspirina

Resfriados, dores de cabeça, dores musculares, inflamações e gripe. Qual é a solução para estes problemas?

Aspirina é a solução. Isso é o que os comerciais de TV anunciam. Quem nunca viu um dos comerciais da Aspirina? Acredito que todos os que assistem TV. Entretanto, o que é a Aspirina? Aspirina é uma marca registrada, pertencente a Bayer, empresa alemã de produtos químicos e farmacêuticos.  Esta marca, Aspirina, é um medicamento utilizado para diversos fins terapêuticos, tais como: analgésico, anti-inflamatório e desplaquetador sanguíneo (faz o sangue ficar mais líquido, mas “fino”).

Caso você já tenha assistido um comercial deste medicamento, deve ter notado uma advertência em seu final. Esta é uma advertência que deve ser considerada, pois como dito, a Aspirina pode ralear o sangue e um caso de Dengue simples pode se transformar em Dengue hemorrágica (sangramento  sem coagulação do sangue). As plaquetas são as responsáveis pela coagulação sanguínea.

Princípio Ativo da Aspirina

O seu uso é somente benéfico?

O princípio ativo da Aspirina é o Ácido Acetil-Salicílico (AAS), que faz parte do grupo de medicamentos chamado NSAID’s – Non Steroidal Anti – Inflamatory Drugs ou drogas não esteroidal anti-inflamatórias.

O membro mais comum dos NSAID’s é o ácido acetil-salicílico, cujo uso como medicamento iniciou-se no fim do século XIX.

Desde 400 a.C., era de conhecimento que a febre poderia ser baixada ao mastigar um pedaço de casca de Salgueiro. O agente ativo presente na casca desta planta foi identificado em 1827. O composto aromático Salicina estava presente como agente ativo e possui a capacidade de se transformar em álcool salicílico, por simples hidrólise. O álcool salicílico, por sua vez, pode ser oxidado a ácido salicílico.

O ácido salicílico possui alta e efetiva ação sobre redução de febres, com atuação analgésica e anti-inflamatória. Entretanto, descobriu-se que ele possui alta ação corrosiva para as paredes estomacais. Sendo assim, o seu uso não não é recomendado com freqüência diária.

Como estratégia para reduzir a ação corrosiva do ácido salicílico, o grupo -OH ligado ao anel aromático é convertido a éster acetato, originando o  ácido acetil-salicílico (AAS), que pode ser visualizado a seguir. Essa alteração estrutural fornece um composto com menor ação, no entanto, menos corrosivo.
álcool salicílico ácido salicílico  ácido acetil-salicílico (Aspirina)
A corrosão da parede estomacal se dá pela passagem de íons H+ pela parede estomacal, o que provoca irritação, podendo gerar uma ulceração.

Como a AAS é um ácido fraco, quando em meio fortemente ácido (como dentro do estômago, pH~1), a sua base conjugada, o íon acetilsalicilato, reage com o H+ e forma a molécula neutra. A membrana celular é permeável somente a moléculas neutras, então, a molécula neutra de AAS atravessa a parede celular do estômago. Nessa nova região a concentração de H+, [H+], é menor do que no estômago (meio é mais básico), então o AAS se ioniza, aumentando a [H+] no interior da membrana, provocando assim, sangramentos, ulcerações e irritações gástricas.

O fato é que a absorção terapêutica da Aspirina, ou melhor, do ácido acetil-salicílico, é realizada no intestino, ou seja, só quando o AAS estiver no intestino é que a ação analgésica e anti-inflamatória terá efeito. A absorção realizada no estômago não apresenta efeito terapêutico.

Em um comprimido de Aspirina há 400 mg de ácido acetil-salicílico (AAS), quantidade relativamente pequena, mas de efeito terapêutico razoável. Para uma criança, a ingestão de 15 gramas de AAS pode ser fatal. Sendo assim, a Aspirina é mais perigosa do que se pensa e se vê nos comerciais de TV.

Um outro problema relatado ao uso deste medicamento é a Síndrome de Reye, um problema com sintomas de gripe, que ataca principalmente crianças e adolescentes.

 Alternativas ao uso de Aspirina

Alternativas ao uso do ácido acetil-salicílico, são outros NSAID’s, o ibuprofeno e o naxopreno.

O ibuprofeno é quase tão potente quanto o AAS, sendo menos propenso a causar distúrbios estomacais. Muitos atletas utilizam este medicamento como um “grupo básico de alimentos“, devido a sua ação anti-inflamatória e anti-dor.

O naxopreno é tão potente quanto o AAS, mas possui um diferencial, permanece ativo no organismo por um tempo superior a 5 vezes o tempo de permanência do AAS.
Ibuprofeno – encontrado nos remédios Advil, Motrin e Nuprin.  Naxopreno – encontrado nos remédios Naprosin e   Aleve.
Referência Bibliográfica
1– Embalagem de Aspirina C, sabor limão, efervescente. Bayer S.A., São Paulo. 
2– PERUZZO, T.,M., CANTO E.,L., Química, 1ª edição, volume único; São Paulo, Editora Moderna, 1999.

O Brasil é um dos poucos países do mundo que ainda utiliza o Ácido Acetil-Salicílico (AAS). Em países desenvolvidos, ibuprofeno e naxopreno substituíram o AAS por serem menos danosos ao organismo.

 

 

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Amianto ou asbesto – mineral, silicato fribroso

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Amianto ou Asbesto

Muita gente conhece, ouviu ou já viu algum objeto produzido por amianto, ou asbesto. Até alguns anos, telhas, caixas d’água, pastilhas de freio de veículos e outros mais de 3000 objetos eram produzidos a partir de fibras de amianto. Nos dias atuais, muitos desses objetos passaram a ser produzidos a partir de polímeros ou outros minerais menos prejudiciais à saúde. Embora ainda seja possível comprar objetos produzidos com amianto.

O asbesto é um silicato fibroso (formação fibrosa, em forma de fibras), que é conhecido e utilizado na Europa a milhares de anos. Na Roma Antiga, por exemplo, suas fibras foram utilizadas para tecer um tipo de tecido contra chamas (e até hoje o amianto tem essa aplicação).

Os produtos obtidos da fibra do amianto possuem alta resistência ao calor e a chama, possuem também grande flexibilidade e resistência à tensão, assim como ao ataque de bases e ácidos.

O termo asbesto é aplicado a dois grupos de minerais (silicatos hidratados que se cristalizam na forma fibrosa), as serpentinas e os anfibólios.

O amianto ou crisotilo possui fórmula [Mg3(Si2O5)(OH)4] e é um representante do grupo das serpentinas. Esta forma de cristalização (serpentina) é extraída em milhões de toneladas por ano. A outra forma, anfibólios, obtido do mineral crocidolita [Na2Fe3Fe2Si8O22(OH)2], é obtido em pequenas quantidades.

Os minerais de asbesto podem ser absorvidos pelo organismo humano, quando inspirados e provocarem problemas sérios de saúde, tais como: asbestose, mesotelioma pulmonar, câncer de pulmão e afecção benigna do tecido pulmonar. Em alguns casos de asbestose, podem ocorrer até a morte do indivíduo doente.

A fibra do asbesto ao ser inspirada, involuntariamente, durante longos períodos, pode provocar danos pulmonares, como dito. E isso é devido a capacidade das fibras em se enrolarem, enovelarem ou linearmente ocuparem regiões do pulmão, o que provocará o seu “empedramento”, pois elas não se degradam no organismo. Este é um problema enfrentado, principalmente, pelos trabalhadores das minas de extração dos minerais que não trabalham com máscaras de proteção e trabalhadores que utilizam, cortam e moem objetos de amianto.

Os danos pulmonares provocados pelo amianto são significativos, mas em proximidade com os danos provocados pelo uso do cigarro, o problema dos asbesto é minúsculo. Ao menos em número de vítimas pelo mundo.

Produtos nos quais o amianto pode ser encontrado:

– telhas para casas;
– caixas d’água;
– pastilhas de freio de automóveis;
– pisos para chão;
– materiais com propriedades anti-chamas e refratário (anti-calor).

Referência Bibliográfica

1– GREENWOOD, N,N; EARNSHAW, A; Chemistry of the Elements; 2ª edição; Leeds, U.K. Butterworth Heinemann, 1998.

2– KOTZ, J., C., TREICHEL, P., Química e Reações Químicas, 3ª edição, volume 2; Rio de Janeiro, Editora LTC, 1998.

 

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Álcool ou Etanol? Qual você bebe?

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Álcool ou Etanol?

Você sabe qual é a relação de semelhança entre cerveja, vinho, vodka, cachaça, licor, enxaguante bucal, álcool gel e o álcool combustível para automóveis?

Na formulação de todos esses produtos há um elevado teor de álcool etílico, etanol, CH3CH2OH.  Mas o que é etanol?

O etanol, CH3CH2OH, é um dos principais álcoois que existem, talvez seja o álcool com maior aplicação comercial, sendo incolor, inflamável e de odor característico. Ele é miscível (dissolve) em água e em outros compostos orgânicos. Sua temperatura de fusão é em -114,1°C (ou seja, ele congela a -114°C, temperatura muito baixa, não sendo possível alcançar em um congelador ou freezer doméstico) e sua temperatura de ebulição é em 78,5°C (ou seja, é a temperatura em que este álcool se transforma em vapor).

O etanol ou álcool etílico é principalmente obtido através da fermentação dos açúcares (carboidratos), mas também pode ser obtido a partir de reações químicas sofridas por derivados do petróleo, como o eteno (o eteno, um alqueno, sofre hidratação, ou seja, adição de uma molécula de H2O na dupla ligação CH2=CH2).

O método de fermentação de carboidratos é o mais comum no Brasil, que utiliza a cana-de-açúcar para obter os açúcares que originarão o etanol. Este álcool é o que se encontra em todas as bebidas alcoólicas, assim como no álcool combustível e na gasolina, utilizado como um aditivo (normalmente, em teor superior a 25%).
O etanol pode ser obtido também, pela fermentação de cereais, tais como a cevada, o malte e o milho (o milho é a principal matéria prima para obtenção de etanol nos Estados Unidos, que é um dos principais produtores mundiais), que também possuem grande quantidade de carboidratos. A cerveja é um exemplo de bebida obtida pela fermentação de cereais.


O processo de fermentação ocorre com a adição de fermento biológico à uma mistura de água e açúcares. O fermento por possuir enzimas de levedura que convertem açúcar em álcool, é o responsável pelas reações de transformação de glicose à etanol. Estas reações podem ser simplificadas como a seguir:

C6H12O6(aq)  –>  2 CH3CH2OH(aq)  +  2 CO2(g)

Enzimas – proteínas com propriedade de catalisar determinadas reações em organismos vivos, a partir de reações bioquímicas.

Através do processo de fermentação de açúcares obtém-se uma mistura aquosa com teor alcoólico baixo, inferior a 20%, sendo necessário um processo de destilação para elevar o teor alcoólico da mistura. É por isso que bebidas como cachaça e vodka, que possuem teor alcoólico próximo a 40%, são conhecidas como bebidas destiladas.

A cachaça (ou aguardente) é uma bebida típica do Brasil e passa pelo processo de destilação, utilizando o alambique, aparelho que serve como um destilador fracionado, desenvolvido há vários séculos pelos alquimistas, na época medieval, mas utilizado até os dias atuais.
No processo de destilação da cachaça, utilizando o alambique, ocorre a produção de várias frações da bebida, com diversificados teores alcoólicos.

No caso do álcool combustível ou do de uso institucional, a destilação também ocorre, pois estes produtos possuem alto teor alcoólico, geralmente acima de 85%. No Brasil, a partir de 2004, foi proibida a comercialização de álcool para uso doméstico com teor alcoólico elevado, superior a 50%, na forma líquida. Essa medida é devido aos riscos associados ao uso inadequado do combustível, que geravam graves queimaduras em crianças e até mesmo em adultos.
Algumas marcas de álcool comercializado com finalidade de uso doméstico possuem teor alcoólico, em torno de 46% m/m (46° INPM) de etanol (álcool doméstico), que pode ser encontrado em forma de solução ou em gel (neste caso o teor alcoólico é de 65%). Nessa condição de diluição, a solução apresenta maior dificuldade em se inflamar.

O que significa teor de 46% m/m? Bem, isso significa que em 100 g de solução, 46 g é de álcool e o restante é água.

Os álcoois combustíveis e de uso doméstico possuem teor alcoólico superior a de bebidas, no entanto, estes álcoois não podem ser ingeridos, pois possuem aditivos, conhecidos como agentes desnaturantes, que são responsáveis pela alteração do gosto do álcool, para evitar que sejam ingeridos como bebidas alcoólicas. Alguns substâncias utilizadas como agentes desnaturantes são: metanol, etanal, benzoato de denatônio e até mesmo gasolina.

Como dito anteriormente, o etanol pode ser obtido de outras formas além da fermentação de carboidratos, como por exemplo, a partir da hidratação do eteno, catalisado por ácido sulfúrico. A seguir, a reação simplificada de hidratação do eteno.

O homem ao ingerir pequenas quantidades de etanol pode sofrer excitamento mental, depressão, vômitos ou náuseas. No entanto, o maior dano  é quando o álcool etílico é ingerido em grandes quantidades, pois aí, ele pode provocar problemas como: indução ao sono, coma alcoólico e até mesmo a morte.

O etanol, além de ser utilizado em bebidas alcoólicas e combustível, é muito empregado na indústria farmacêutica (na produção de perfumes, loções, anti-sépticos, etc) e química.

Miguel

Álcool, mais que um produto, uma função orgânica

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O que são álcoois?

Os álcoois ocupam uma posição central na química orgânica. A partir deles, é possível a síntese de muitas classes de compostos, tais como: alquenos, ésteres, haletos de alquila, ácidos carboxílicos, cetonas, aldeídos, éter, etc. Além da possibilidade de dar origem a outras funções, os álcoois também podem ser obtidos destas funções.

Álcool combustível

Álcool é um composto orgânico em que um átomo de H, de um alcano, é substituído por um grupo hidroxila, OH.
CH4 (alcano) – CH3OH (álcool)
CH3CH3 (alcano) – CH3CH2OH (álcool)

Os álcoois mais conhecidos e utilizados são o metanol e o etanol. As principais aplicações do etanol é como combustível, aditivo para combustível fóssil (adição na gasolina para aumentar a octanagem) e como reagente químico para indústria. O metanol já foi usado como combustível, mas notou-se o seu caráter tóxico e sua aplicação como combustível foi descontinuada. Atualmente, o metanol é usado principalmente como reagente químico, na indústria.

Na síntese do biodiesel é utilizado um álcool. Mundialmente, utiliza-se metanol, pois oferece melhores rendimentos reacionais, mas no Brasil, devida a grande abundância de etanol, utiliza-se o etanol como reagente na síntese do biodiesel. Veja mais sobre a síntese do biodiesel! 

Há um tempo atrás, o metanol era obtido a partir da destilação da madeira, ou melhor, do aquecimento da madeira a altas temperaturas e na ausência de ar. Daí surgiu a denominação: álcool da madeira. Atualmente, ele é produzido a partir da hidrogenação catalítica do monóxido de carbono à temperaturas e pressões elevadas, em torno de 300 – 400°C e 200 – 300 atm.

O etanol combustível é obtido, principalmente, a partir da fermentação dos açúcares de frutas, tais como a cana-de-açúcar.

Entretanto, o etanol também pode ser obtido industrialmente, como um subproduto da destilação do petróleo. O etileno é um subproduto do petróleo, que em condições de hidratação, pode originar o etanol.



O etanol é o álcool encontrado em bebidas, sendo sua concentração, variável, ou seja, a porcentagem de álcool em um bebida pode variar de 4% em uma cerveja até 50% em uma cachaça. Esta concentração irá variar de acordo com a bebida e se ela é ou não destilada.

Bebidas apenas fermentadas não apresenta um teor alcoólico muito elevado. Já as destiladas como cachaça e uísque apresentam alto teor alcoólico.

A destilação simples ou fracionada de uma solução de etanol e água não leva a etanol maisconcentrado que 95%. Para a obtenção de um álcool com concentração superior a 95%, é necessário um tratamento com benzeno. A destilação desta nova mistura pode produzir etanol 100% ou bem próximo disso. Este álcool é denominado: álcool absoluto.

O etanol encontrado em supermercados e farmácias possui concentração elevada, bem mais alta que de muitas bebidas. No entanto, ele não pode ser ingerido, uma vez que possuem agentes desnaturantes, que tem a finalidade alterar o gosto e o odor do produto, para que não seja ingerido.

O etanol é hipnótico (induz ao sono). Diminui a atividade superior do cérebro, embora provoque a ilusão de ser estimulante. Ele é também tóxico, mas muito menos que o metanol.

Você sabia que misturar bebida alcoólica e energético pode ser perigoso?

Etileno Glicol

O etileno glicol (HOCH2CH2OH) é utilizado, em alguns casos, como agente anti-congelante (em países frios) ou como agente anti-ebulição (fluido de radiador comercializado no Brasil), utilizado como aditivo para motores de automóveis. Ele é comercializado com esta finalidade com diversos nomes fantasia. Ele é um álcool tóxico e não deve ser ingerido.

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Açúcar – o constituinte principal dos doces

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Açúcar – O constituinte principal dos doces

Escrito por: Miguel A. Medeiros
Revisado em: 09 de agosto de 2015

Açúcar é a principal fonte de energia para os seres vivos! Os açúcares  são carboidratos, uma classe de compostos químicos responsáveis por fornecer energia rápida para os organismos vivos. O produto que conhecemos como açúcar é também um tipo de açúcar (um carboidrato), que se chama sacarose. A sacarose é um dissacarídeo, ou seja, um carboidrato formado por uma unidade de glicose e uma de frutose.

É praticamente impossível encontrar alguém que nunca ingeriu açúcar, seja a nossa sacarose ou a frutose (presente em várias frutas).
O nosso açúcar, ou sacarose está presente em doces, chocolates, sucos, refrigerantes, balas, chicletes, bolos e quase todos os produtos doces e industrializados. O açúcar é um produto importante no cotidiano das pessoas, mas que também pode provocar problemas de saúde, como a obesidade e diabetes.

O que é o açúcar?

Quimicamente falando, açúcar é um carboidrato solúvel em água, como a sacarose, a maltose, a lactose, a frutose e a glicose. Os carboidratos que não são solúveis em água, não são chamados de açúcares, tais como o amido e a celulose, que são carboidratos insolúveis em água.
Para o dicionário Aurélio:

açúcar – [do árabe as-sukkar, ‘açúcar’, possivelmente do grego sákcharon, sacarose]
1- Produto alimentar fabricado industrialmente, de sabor doce, solúvel em água, extraído sobretudo da cana-de-açúcar e da beterraba, também chamada de sacarose.
2- Qualquer de certos carboidratos simples, geralmente, solúveis em água e de sabor adocicado, como a sacarose, a glicose e a frutose.

        Como pode-se perceber, açúcar é um grupo de compostos com características parecidas e com sabor adocicado. Entretanto, e o açúcar que comemos? Ele também é um grupo de compostos?
Não, como dito, o açúcar que compramos no supermercado é sacarose. O encontrado na maioria das frutas é a frutose (em algumas frutas é possível encontrar apenas sacarose ou glicose). E até no leite existe açúcar, a lactose (diglicerídeo formado por galactose e glicose).

sacarose (diglicerídeo formado
por glicose e frutose)		 frutose galactose

A sacarose é um dissacarídeo, ou seja, um composto formado pela união de dois monossacarídeos: a glicose e a frutose.

Quando se coloca uma colher de açúcar (sacarose) em um copo com água e mistura a solução, estamos promovendo a hidratação da sacarose, que dará origem a glicose e frutose.

 

Carboidratos – o que são, onde estão?
 

Obtenção do açúcar comercial


A sacarose que é comercializada como açúcar cristal, refinado ou mascavo é obtida do caldo de cana-de-açúcar.
O açúcar refinado passa por várias e sucessivas cristalizações, tudo o que não for sacarose pura é retido em um melado, que contém todas as vitaminas e sais minerais presentes no caldo de cana. Isso significa que no caldo de cana puro existe uma mistura de sacarose e várias vitaminas e sais minerais, mas durante o processo de refinamento, a sacarose é praticamente isolada dos outros constituintes. 

No processo de obtenção do açúcar, o caldo de cana passa por várias etapas de cristalização e logo no início é que se obtém o açúcar mascavo. No caso desse não ser o produto desejado, continua-se o processo de purificação e cristalizações, até obter o açúcar cristal. Se a intenção é obter o açúcar refinado (aquele açúcar em pó fino), então o açúcar cristal é finamente triturado e clareado, além de sofrer adição de aditivos anti-umectantes, para que ele não empedre (endurecimento em forma de blocos).

Açúcar refinado

É processado a partir do melado de cana ou do açúcar mascavo. O  produto, que inicialmente é marrom, recebe adição de gás sulfídrico e outras substâncias químicas para ficar claro. Nesse processo, o açúcar refinado perde vitaminas e sais minerais.

Açúcar mascavo

É extraído da cana-de-açúcar, não passa por processo de refinamento, mantendo assim as vitaminas e sais minerais do caldo da cana.

Em 100 gramas de açúcar podemos encontrar:
Comparativo entre açúcar mascavo e refinado 2

Composição do açúcar refinado e açúcar mascavo

Refinado Mascavo
Energia (kcal) 387 376
Carboidratos (g) 99,9 97,3
Vitamina B1 (mg) 0 0,01
Vitamina B2 (mg) 0,02 0,01
Vitamina B6 (mg) 0 0,03
Cálcio (mg) 1,0 85
Magnésio (mg) 0 29
Cobre (mg) 0,04 0,3
Fósforo (mg) 2 22
Potássio (mg) 2 346

Fonte: Profª Dra. Sonia Tucunduva Philippi

Açúcar refinado ou frutose – qual usar?

Algumas pessoas falam que a ingestão de açúcar refinado ou cristal deve ser evitada e trocada por açúcar de frutas (Frutose).  No entanto, se a frutose também for processada e purificada, praticamente será o mesmo que ingerir sacarose (açúcar refinado ou cristal). A melhor maneira de ingerir açúcar processada seria o consumo de açúcar mascavo. No entanto, é altamente recomendável que a ingestão de açúcar e produtos derivados sejam realizadas de maneira consciente. A melhor forma de ingerir açúcar é através da ingestão de frutas, sejam laranjas, uvas, acerolas, bananas, pêssegos, caquis, etc. A ingestão de frutas é preferencial, pois além de açúcares para fornecer energia, estaremos ingerindo água, sais minerais, fibras e vitaminas, que constituem as frutas.

Lembrete: a sacarose também é obtida de frutas (cana-de-açúcar, beterraba, maçã, laranja, banana, cenoura, etc). Sendo assim, é também açúcar de frutas.

A frutose encontrada no comércio, na verdade, não é obtida de frutas, mas sim, isolada do milho. Logo, a denominação açúcar de frutas não é a mais adequada, mas é a utilizada comercialmente.

 

 

Referência Bibliográfica
1-Wolke, R. L., O que Einstein disse a seu cozinheiro: a ciência na cozinha, Editora Zahar, Rio de Janeiro, 2003, Tradução Helena Londres.
2-Na internet em 09 de agosto de 2015:http://www1.folha.uol.com.br/folha/equilibrio/
nutricao/ult696u64.shtml
3-Belitz, H. D., Química de los alimentos, Zaragoza: Acribia, 1993.

 

 

Miguel

Bomba de Hidrogênio – Poder de Destruição

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Entenda o que é Bomba de hidrogênio

A bomba de hidrogênio, também conhecida como bomba de fusão ou bomba “H”, é uma das armas mais poderosas que existe na Terra. O seu poder de destruição é equivalente a dezenas ou até mesmo centenas de bombas atômicas como as que foram lançadas em Hiroshima e Nagasaki.

Para entender o que é e como funciona uma bomba de hidrogênio, é necessário entender conceitos sobre fusão nuclear e bomba atômica.

Fusão Nuclear

Fusão Nuclear significa junção, união de dois ou mais núcleos atômicos leves, originando um núcleo atômico mais pesado e uma grande quantidade de energia.

A fusão nuclear ocorre quando núcleos de átomos leves, como o hidrogênio, são acelerados e colidem com elevada quantidade de energia. A colisão entre os núcleos é tão grande que os núcleos se fundem em apenas 1, liberando uma quantidade de energia gigantesca, muitas vezes maior do que a energia necessária para promover a reação. No caso de utilizar núcleos atômicos de hidrogênio, há a formação de núcleos atômicos de hélio, que possuem massa atômica igual a 4 vezes a do hidrogênio. O núcleo atômico de hélio é também conhecida como radiação de partícula alfa, desde que ele esteja se movendo em alta velocidade.

A energia liberada na fusão nuclear é calculada pela equação E = mc2, onde c é a velocidade da luz e m é a variação da massa nuclear que se transforma em energia (quanto da massa inicial se transforma em energia).

No Sol, assim como na maioria das estrelas, o átomo de hidrogênio é o mais abundante. A energia solar, ou seja, a energia proveniente do Sol é originária de reações de fusão nuclear, de átomos de hidrogênio formando átomos de hélio.

4 1H  →  4He  + 2     E= -2,48 x 1015J

No núcleo (no centro) e na superfície do Sol, temperaturas da ordem de 106 a 107°C são encontradas e é isso que propicia as reações de fusão nuclear.

Como é necessária elevada temperatura (milhões de graus Celsius) para promover a fusão nuclear, utiliza-se bombas atômicas (acopladas em torno do reservatório de isótopos de hidrogênio a serem fundidos) para gerar a energia necessária e ativar a fusão nuclear.
A bomba atômica utiliza o princípio da fissão nuclear, produzindo muita energia e temperaturas de milhões de graus Celsius.

Poder de destruição da bomba H

A bomba de fusão nuclear é uma arma com poder de destruição equivalente à milhões de toneladas de dinamite.

O poder de destruição de uma bomba de hidrogênio, pode ser milhares de vezes maior do que a de uma bomba atômica.  O seu poder de destruição é medido em megatons (Mton), enquanto, o de uma bomba atômica é medido em kilotons (kton).

1 kton equivale a 1000 toneladas de dinamite.
1 Mton equivale a 1000000 toneladas de dinamite.

Dessa forma, uma bomba de hidrogênio tem o mesmo poder de destruição de milhões de toneladas de dinamite, se essa quantidade de dinamite fosse usada em um mesmo ponto.

Lembrete: Em uma bomba de fusão, a massa de isótopos de hidrogênio e urânio é da ordem de dezenas a centenas de quilos. Ou seja, a geração de energia da fusão nuclear, de uma bomba de hidrogênio é MUITO GRANDE!

Até os dias de hoje, início do século XXI, ainda não se consegue controlar a reação de fusão nuclear para aplicações pacíficas, como se faz com a fissão nuclear para produzir energia térmica e elétrica. Um dos fatores que pesam contra o seu uso, é a falta de habilidade para controlar altíssimas temperaturas, na casa de milhões de graus Celsius (temperaturas impossíveis de serem medidas ou imaginadas por pessoas comuns).

Uma bomba de hidrogênio pode destruir não apenas pelo calor gerado ao redor do centro da explosão, mas também por radiações e ondas eletromagnéticas e de choque geradas pela explosão. A destruição não se limita a bens materiais, mas também a seres vivos diversos, podendo até mesmo extinguir toda uma espécie animal ou vegetal. Os seus danos podem perdurar por anos, até mesmo décadas.

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Radiações e seus usos.

Escrito por: Miguel A. Medeiros
Revisado em: 04 de setembro de 2017

Miguel

Bomba Atômica – Como funciona

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Bomba atômica

Quem nunca ouviu falar sobre bomba atômica? Geralmente, todos os estudantes ouvem falar sobre esse assunto em História, quando se estuda 2ª Guerra Mundial. No entanto, será que todos eles sabem o que é bomba atômica?
Para entender o que é e como funciona uma bomba atômica, é necessário que se entenda alguns conceitos sobre núcleo atômico e fissão nuclear.

Núcleo atômico

Um núcleo de um átomo qualquer é constituído basicamente por prótons (partículas de carga positiva) e nêutrons (partículas semelhantes aos prótons, mas, que não possuem carga).
No núcleo de um átomo existem forças (forças nucleares) que mantêm os prótons e nêutrons ligados. Estas forças devem ser suficientemente grandes para contrabalancear as repulsões elétricas decorrentes da carga positiva dos prótons. Uma vez que os nêutrons não possuem carga elétrica. Isso deve ocorrer para explicar a existência de núcleos atômicos estáveis.

Fissão nuclear

O termo fissão significa quebra, separação. Então, fissão nuclear é a quebra, ruptura do núcleo atômico.
Em torno de 1934, Otto Hahn e Fritz Strassman observaram átomos de bário em rejeitos de reação nuclear com urânio e nêutrons acelerados. A partir disso, estudos surgiram para confirmar que o núcleo de urânio teria dado origem a outros menores.
Estes estudos verificaram que núcleos de urânio-235 capturavam um nêutron e se tornavam instáveis. Essa instabilidade é tamanha, que o núcleo, para se estabilizar, divide-se em dois outros, e em três novos nêutrons. Estes nêutrons que são produzidos são capazes de induzir outras três reações de fissão nuclear. As novas reações produzirão mais nêutrons e esses iniciaram novas reações, e assim por diante. Esse é o processo de reação em cadeia, no qual um nêutron dá origem à uma série de reações de quebras nucleares.
A energia produzida em uma reação de fissão nuclear é gigantesca e é produzida na forma de explosão. Como pode ser visto na equação anterior, a energia liberada é da ordem de 1010 kJ por mol de urânio bombardeado por mol de nêutrons absorvido.

Para que ocorra a reação em cadeia é necessário uma quantidade tal de urânio-235 (aproximadamente 3,5 kg), pois senão a reação não se sustenta e finaliza-se.

Em uma bomba atômica, dois fragmentos de urânio, nenhum deles capaz de sustentar a reação em cadeia, são unidos para formar um bloco maior capaz de suportar a reação em cadeia.1 Com isso, ocorre a liberação de energia e a catastrófica explosão devastadora vista em Hiroshima e em Nagasaki, em 1945, quando os EUA atacaram o Japão para finalizar a 2 Guerra Mundial.

A energia produzida nessa “explosão” pode ser obtida a partir da fórmula E = mc2, onde c é a velocidade da luz e m é a massa do elemento que se transforma em energia (energia cinética, térmica, eletromagnética, etc).

O processo de fissão nuclear, também, pode ocorrer de forma controlada, ou seja, controlando a reação em cadeia, a partir da introdução de barras de elementos absorvedores de nêutrons, como cádmio e boro.
No caso do controle da reação em cadeia da fissão nuclear, a energia obtida é utilizada com fins pacíficos, para  aquecer uma caldeira de água, que tornará em vapor e movimentará uma turbina. Esta turbina será a responsável pela geração de energia elétrica utilizada em domicílios de diversos países de primeiro mundo e em parte do estado do Rio de Janeiro, através das usinas de Angra dos Reis.

O poder de destruição da bomba atômica não está apenas na liberação enorme de energia, mas também na grande quantidade de radiações ionizantes liberadas (partículas alfa, beta, radiação gama, radiação X, infravermelho, ultravioleta, etc).

Os ataques nucleares no Japão não só destruiu totalmente duas cidades, mas também fez desaparecer dezenas de milhares de pessoas (mortas pelo ataque) e ferir outros milhares.
A temperatura no núcleo da explosão chegou a milhões de graus Celsius e fez pessoas, literalmente, sublimar (passar do estado sólido para o gasoso) em questões de milésimos de segundo.
Há dezenas de quilômetros podia se ver o famoso cogumelo da morte e destruição, que ficou característico da bomba atômica.

O poder de destruição de uma bomba atômica é inquestionável e a sua ação de destruição ocorre em poucos segundos. Já as conseqüências podem durar vários anos.

Além da bomba atômica, há também a bomba de hidrogênio, com poder de destruição ainda maior, equivalente à várias bombas atômicas. A bomba de hidrogênio não usa fissão nuclear, mas sim, fusão nuclear, confira.

Referência
1- KOTZ, J., C., TREICHEL, P., Química e Reações Químicas, 3ª ed., v. 2; Rio de Janeiro, Ed. LTC, 1998.
2– REIS, M., Completamente Química – Físico Química, Ed. FTD, 1ª ed., São Paulo, 2001.
Miguel

Energia – formas e usos

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Energia

Energia, geralmente, é definida como a capacidade de um sistema em efetuar trabalho.

Normalmente, este termo é melhor entendido do que definido. Ou melhor, quando uma vela está acessa e colocamos a mão sobre a chama, o que sentimos? Calor, uma sensação de que a temperatura da superfície de nossa mão está esquentando. Isso indica que  se não tirarmos a mão dali, a queimaremos. Esse é um exemplo de energia térmica, outro exemplo de energia, mas agora elétrica, é a luz que utilizamos para iluminar uma sala, ou então, a energia necessária para fazer funcionar um aparelho como o computador ou o celular. Neste caso, a energia elétrica é consumida e parte é transformada em energia luminosa (luz) e térmica (calor). 

Formas de energia

Energia cinética – é a energia relacionada ao movimento dos corpos;

Energia potencial – é a energia que se estar acumulada ou armazenada em um corpo, como por exemplo, a energia química de pilhas e baterias; a energia de combustíveis encontrada em combustíveis como petróleo, álcool, madeira, etc; a energia nuclear, que é encontrada em átomos de todos os elementos químicos, mas que é melhor empregada quando se utiliza átomos pesados e instáveis, como o urânio-235, por exemplo.

Energia magnética relacionada aos ímãs. 

Uso da Energia

A cada dia que passa, a humanidade vem necessitando cada vez mais de energia, seja para opróprio consumo, na forma de alimentos, ou para proporcionar maior conforto ou facilidades de trabalho. Um exemplo é a produção de uma latinha de refrigerante. Para se obter esta latinha que é de alumínio é necessário a disposição e o consumo de muita energia elétrica, que terá uma parte utilizada como tal e outra parte transformada em energia térmica e energia mecânica. Esse consumo de energia se deve ao fato do alumínio não se encontrar na natureza na forma metálica, sendo encontrado na forma de minerais que deverão ser trabalhados para a remoção física e química do alumínio metálico, esse processo consome muita energia. A reciclagem do alumínio consume menos energia, mas é ainda grande a quantidade de energia consumida.

A indústria de uma maneira em geral, necessita e muito de energia elétrica, que é mais fácil de se obter e que pode ser transformada em qualquer outra. É a partir dessa energia que é possível iluminar galpões, acionar e fazer trabalhar máquinas e equipamentos eletro-eletrônicos, etc.

Para as pessoas em geral, a energia elétrica também é indispensável nos dias de hoje, para ligar um aparelho elétrico, como televisão, computador e geladeira é necessário energia elétrica, pois senão o aparelho não funciona. E como pode ser visto as pessoas sem estes aparelhos? Atualmente estes aparelhos são indispensáveis para a sua comodidade e conforto.

Conversão para energia elétrica

No Brasil, a principal fonte de energia elétrica são as usinas hidroelétricas, que convertem a energia potencial e cinética das correntes d’água em energia elétrica. O que ocorre é que a água é forçada a cair sobre um dispositivo (turbina) que girará dando movimento a um gerador. Este gerador será o responsável pela produção de energia elétrica, que aparecerá pelo fenômeno da indução eletromagnética (uma corrente elétrica aparecerá com o movimento de um ímã).

Em outros países, principalmente na Europa e na América do Norte, a principal fonte de energia elétrica são as usinas nucleares. Antes de entrar neste assunto é necessário alguns conceitos básicos.

Núcleo Atômico

Um núcleo de um átomo qualquer é constituído basicamente por prótons e nêutrons. Neste núcleo existem forças (forças nucleares) que mantêm os prótons e nêutrons ligados. Estas forças devem ser suficientemente grandes para realizar o trabalho de contrabalancear as repulsões elétricas decorrentes da carga positiva dos prótons. Uma vez que os nêutrons não possuem carga elétrica. Isso deve ocorrer para explicar a existência de núcleos atômicos estáveis.

E é esta energia, a energia presente no núcleo atômico, responsável pela estabilidade de alguns núcleos atômicos, que também será responsável pela geração de energia elétrica nas usinas nucleares.

Energia elétrica a partir de energia nuclear

Para se obter energia elétrica a partir da energia nuclear é necessário que haja a fissão nuclear de um átomo, geralmente de urânio-235, neste processo ocorrerá a quebra do núcleo atômico, que ocorrerá com liberação de grande quantidade de energia, da ordem de 1010J de energia liberada por mol de urânio quebrado. A reação de quebra do urânio pode ser controlada ou não, caso não seja, a energia produzida poderá ser utilizada em bombas atômicas, caso ela seja controlada, poderá ser utilizada de maneira benéfica, como na produção de energia elétrica.

A grande quantidade de energia produzida na reação de quebra do urânio será utilizada para aquecer um caldeirão que gerará vapor. Este vapor será induzido a passar por um sistema de turbinas, que serão as responsáveis por fazer girar um gerador, que por sua vez produzirá energia elétrica através da indução magnética, ou seja, do movimento de um ímã, que fará aparecer uma corrente elétrica no sistema. A produção de energia elétrica a partir de quedas d’água ou de fissão nuclear controlada produz a mesma energia elétrica.

A energia elétrica produzida a partir de energia nuclear não é radioativa e é igual a energia produzida em hidroelétricas, podendo ser utilizada para os mesmos fins.

Referência Bibliográfica
1– Atkins, P. W., Físico-Química, vol. 1, 6ª edição, Editora LTC, Rio de Janeiro, 1999.
2–  Na Internet em 17 de julho de 2004:http://www.cemig.com.br/pesquisa_
escolar/index.asp
3– Cardoso, E. M., Energia Nuclear, apostila educativa do CNEN. Na Internet em 17 de julho de 2004:http://www.cnen.gov.br/ensino/
apostilas/energia.pdf
4– Medeiros, M. A., Bomba Atômica. Na Internet em 17 de julho de 2004:http://www.quiprocura.net/bomba.htm
Miguel

Sal: tipos, origem, importância e aplicações

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Sal: tipos, origem, importância e aplicações

Sal, sal de cozinha, sal de mesa, sal grosso, sal rosa…

O NaCl, ou simplesmente, sal, é amplamente utilizado no Brasil e no mundo.

Quando vamos fazer um churrasco, o que é preciso? Carne, sal e brasa. O sal utilizado neste exemplo, pode ser do mais variado tipo, refinado, grosso, rosa, light, com ervas, etc.

Algo em comum, em todos esses exemplos de sal já citado é a presença de NaCl (cloreto de sódio – o constituinte principal, acima de 99%) e KI (iodeto de potássio – responsável pela presença de iodo no sal). Para evitar que o sal finamente triturado se agregue, formando pedras ou até mesmo juntando bastante umidade, são usados ferrocianeto de sódio e alumínio silicato de sódio (responsáveis pela diminuição da umidade do produto, evita que o sal empedre).

O sal de cozinha quando dissolvido em água, forma uma solução turva, que é decorrente da não solubilidade destes anti-umectantes em água. Uma solução de NaCl puro, ou melhor, de NaCl utilizado como reagente em laboratórios químicos é transparente, pois não apresenta anti-umectantes.



O NaCl, constituinte principal do sal de cozinha (sal comum, ou sal para churrasco), pode ser obtido de minas naturais de sal, a céu aberto, nas quais ele é chamado de halita, um mineral. No entanto, ele também pode ser obtido a partir da água do mar, por evaporação da água. Neste último processo, a água do mar, que contém além do NaCl, diversos outros sais, tais como carbonatos e sulfatos, sofre ação do Sol e de ventos, para a precipitação dos diversos sais e obtenção final do NaCl, que é muito solúvel em água.

Do total de sal extraído no mundo, atualmente, cerca de 5% apenas é para consumo humano. A maior parte da produção de NaCl é utilizado nas indústrias, para diversos fins, tais como produção de NaOH, cloro gasoso, produção de papel, tecidos, cosméticos, tinturas, remédios, etc.

No Brasil, a maior parte do sal consumido na cozinha, é obtida da água do mar.
O cloreto de sódio, NaCl, é um compostos iônico formado pela união de um metal alcalino altamente reativo, o sódio, e um halogênio, também reativo, o cloro. A combinação destes dois elementos dá origem a um compostos que é desejado a muito tempo e por muitos. No entanto, não é todos que podem consumir o NaCl da forma desejada. Algumas vezes, é necessária a “ajuda” de um médico para auxiliar no consumo deste ingrediente tão precioso em nossa culinária.

Um constituinte fundamental do sal de cozinha, o íon sódio, é responsável pela troca de água das células com o seu meio externo, ajudando-as a absorver nutrientes e eliminar resíduos. Além disso, ele tem fundamental importância no processo de contração muscular. No entanto, ele está associado à problemas cardiovasculares e de hipertensão, daí a importância de seu consumo ser moderado.

Mas, qual é a diferença entre o NaCl e o sal de cozinha?

Bom, a diferença está no fato do sal de cozinha ser uma mistura de NaCl e compostos de iodo, que são introduzidos com o intuito de prevenir os chamados DDI (Distúrbios por Deficiência de Iodo), que são problemas de saúde, tais como: o bócio, abortos prematuros, retardos mentais, etc. Para consumo humano, é considerada adequada, para um adulto, a ingestão de 0,15 mg de iodo por dia. O teor presente no sal de cozinha é de 20 a 60 mg de iodo por quilo do produto final. Esta é uma regulamentação do Ministério da Saúde.

Na água do mar, o cloreto de sódio, NaCl, está na forma de íons Cl– e Na+, que darão origem ao NaCl sólido, que se precipitará, cristalizará, pela evaporação da água. Então, na água do mar não existe o NaCl, mas sim, íons Na+ e Cl–, os quais darão forma ao composto cristalino, que é agrupado segundo o esquema ao lado.



Qual a diferença entre o sal grosso e o sal refinado?

Quimicamente falando, não há diferença, o que diferencia um do outro, é a granulometria, ou seja, o tamanho físico do grão de sal, que será estipulado pela empresa responsável pela sua extração/processamento, que pode escolher, triturá-lo na forma de pó fino, como o sal refinado de cozinha, ou deixá-lo em grãos maiores, como o sal grosso.

Ambos os sais (sal refinado e sal grosso) são tratados de forma totalmente higiênica e possuem alto grau de pureza, pois os cristais que são formados a partir da evaporação da água do mar, são purificados, através da sua própria cristalização e segundo regras da Vigilância Sanitária.

E o sal light, o que é?

Na verdade, o sal light é um sal com menor teor de íons sódio, ou seja, é uma mistura meio a meio de cloreto de sódio e cloreto de potássio.

Os íons potássio possuem a característica de ficar menos tempo no organismo, quando comparado aos íons sódio, dessa forma, o organismo irá reter menos água e terá menor possibilidade de desenvolver problemas de hipertensão sanguínea. Dessa forma, a ingestão de sal light é melhor do que sal de cozinha convencional. Mas é importante destacar que, embora o teor de sódio seja menor na composição vendida como sal light, a ingestão deste tipo de sal também deve ser controlada.  EXCESSO DE SAL NUNCA FAZ BEM!

 

Sal Marinho, o que é?


A preocupação por uma alimentação saudável vem crescendo nos últimos anos. E isso influencia na busca por informações a respeito de alimentos mais saudáveis. Muita gente tem falado sobre o consumo de sal marinho, como sendo algo diferente do conhecido sal de cozinha (sal refinado, NaCl), no entanto, essa denominação pode gerar graves enganos.

O sal marinho é uma mistura de sais, mas principalmente NaCl, extraído da água do mar, assim como o nosso sal de cozinha. No entanto, o produto que é vendido como sal marinho é um produto menos processado, rico em NaCl, mas que contém sais de magnésio, cálcio e potássio, além de matéria orgânica. Afirmar que o consumo de sal marinho é melhor do que o sal marinho refinado pode ser algo relativo, já que a maior preocupação no consumo de sais deve ser a ingestão cada vez menor de íons sódio. Acredita-se que o consumo do sal light é melhor, considerando que haverá menor ingestão de íons sódio, para uma mesma quantidade de sal.

Aplicações do NaCl

O NaCl, além de ser amplamente utilizado no tempero de alimentos, é também aplicado industrialmente como matéria prima para outras substâncias.

Sódio metálico

A obtenção do sódio metálico, Na, é possível a partir da eletrólise do cloreto de sódio fundido, que também produz gás cloro.

2 Na+ + 2e– → 2 Na(l)
2 Cl– → Cl2(g) + 2e–
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2 Na+ + 2Cl– → 2Na(l) + Cl2(g)

Além do gás cloro e do sódio metálico, o cloreto de sódio pode ser utilizado para obtenção do NaOH, que é bastante utilizado na industria de cosméticos e de produtos de limpeza, para a produção de sabonetes,sabões, detergentes, etc.

Embora o cloreto de sódio, NaCl, na forma de sal de cozinha seja bastante conhecido e utilizado, é importante destacar que o termo “SAL” não diz respeito apenas a esse composto, mas a uma classe enorme de compostos derivados da reação entre um ácido e uma base. Então, NaCl é apenas mais um sal.

Para saber mais:

O que é sal marinho