Categoria: Ambiental

Veja como vapores ácidos afetam as pétalas das flores

Como uma forma de demonstrar a influência de um meio ácido em diferentes tipos de flores realizamos um experimento com produção de vapores da queima do pó do elemento enxofre.

A queima do enxofre em presença de oxigênio gera óxidos de enxofre.

Vale lembrar de que este experimento não é uma simulação do comportamentos dos óxidos de enxofre na atmosfera; pois não seria possível atingir exatamente os mesmos altos níveis de concentração desses gases ao ar livre. Portanto é apenas uma ‘dramatização com apelo visual’.

Ao final do experimento medimos a acidez das gotas de água e notamos que o pH estava em torno de 1 – o que indica uma acidez muito elevada.

As flores foram molhadas com um pouco de água para facilitar a reação de produção de ácidos.

Flores antes da exposição aos vapores da queima de enxofre.
frasco de vidro grande com várias flores cortadas

Ao béquer foi adicionado um cadinho com alguns gramas de enxofre em combustão e em seguida tampado com um vidro de relógio.

Atualização (06/setembro): Por sugestões recebidas pelo Facebook iremos realizar novos experimentos para tentar entender melhor os processos existentes neste experimento. O resultado será divulgado em breve neste blog. Com detalhamentos sobre a interação com as antocianinas.

Flores durante a exposição ao vapores da queima do enxofre.
frasco de vidro tampado com flores expostas aos gases

Destaque do sistema (já após alguns minutos de exposição)
close da imagem anterior

Com o passar do tempo é possível perceber que as flores começam a desbotar e murchar.

Após vários minutos (aprox. 30 minutos) de exposição aos vapores.
sistema após vários minutos
Veja o resultado em cada flor. Antes e depois.

Rosa – Antes
flor tipo rosa comum

Rosa – Depois
rosa com pétalas desbotadas

Hortência – Antes
flor hortência de cor azul

Hortência – Depois
flor hortência com pétalas desbotadas

Cravo – Antes
cravo

Cravo – Depois
cravo com pétalas parcialmente desbotadas

O interessante é que a Bougainvillea praticamente não foi afetada pelo ambiente de vapores ácidos.

Bougainvillea (três-marias) – Antes
ramo de Bougainvillea

Bougainvillea (três-marias) – Depois
quase não mudou da imagem anterior

Maria-sem-vergonha – Antes
flor de cor rosada tipo beijo

Maria-sem-vergonha – Depois
beijo com pétalas desbotadas

Gerânio – Antesantes de expor aos vapores

Gerânio – Depois
gerânio com flores desbotadas

Ciclamens – Antes
flor tipo cíclamens

Ciclamens – Depois
ciclamens de cor desbotada

O experimento deve ser feito com equipamento de proteção adequado e em bancada com exaustor de gases (capela).

O experimento foi feito como sugestão do aluno Alisson Barros Y Silva para a componente curricular ‘Instrumentação para o Ensino de Química I’ do curso de Licenciatura em Química na Universidade Federal do Pampa (Bagé) com orientação do Prof. Dr. Luís Roberto Brudna Holzle ( luisbrudna@gmail.com ).

Fotografias realizadas com uso de uma câmera Canon T3i lente 18-135.

Carbonato de cálcio – o gás carbônico capturado

cal viva reagindo
Peter Wothers mostra como as rochas calcárias contém uma grande quantidade de carbonato de cálcio (CaCO3).
Um bloco de calcário aquecido em um forno durante 24 horas fez com que parte do material liberasse gás carbônico (CO2) da estrutura, restando então óxido de cálcio (CaO) – também conhecido como cal viva.
Esses mesmos blocos foram então levados até uma área aberta para mostrar como a reação entre o óxido de cálcio e a água libera uma grande quantidade de calor. O resultado é a formação de hidróxido de cálcio (Ca(OH)2), que é um material muito usado em construções.
Vídeo com legenda em português. Ative usando o botão CC no vídeo.

A existência de grandes reservas de rocha calcária na Terra é uma lembrança de que enormes quantidade de gás carbônico atmosférico foram capturadas durante a história do nosso planeta.

A década do frio

pessoas apontando cometa em tecido bordado
Para admiradores do inverno, já imaginaram viver em uma época de 10 anos de puro frio? Cerca de 1500 anos atrás, os continentes Ásia e Europa vivenciaram uma verdadeira reviravolta. Naquela década, foram também tempos de grande fome, peste e a guerra – provavelmente relacionadas pela escassez de colheitas e de terras férteis, o que deixou a população extremamente impaciente e revoltada.
Os estudiosos que tentam entender o fenômeno ocorrido por volta do ano 536, concluíram que as condições lembravam-os de um eclipse, com o sol nascendo “pequeno”, e geadas muito intensas em todas as estações durante esse longo período.
Procurando explicações para esse fato, Colin Barras sugere a ideia que a mudança do tempo poderia ter sido ocasionada por a erupção do gigante vulcão em El Salvador, o que explicaria porque os assentamentos maias durante essa década pararam de produzir registros escritos. Mas este fato não poderia desvendar porque o planeta permaneceu frio, porque normalmente, o vulcão só afetaria por um ano, no máximo.
Mas agora, a geólogo Dallas Abbott escreve uma nova teoria: talvez o cometa Halley (cometa brilhante que retorna as regiões interiores do sistema a cada 75/76 anos) tenha ocasionado isso. Talvez alguns pedaços espessos do cometa Halley tenham se desprendidos e caídos na Terra, o que causariam o tremendo frio no ano de 536 e os anos seguintes.

Colin Barras comenta sobre o estudo de Dallas Abbot:
“Dallas Abbott, um geólogo da Universidade de Columbia, em Palisades, Nova Iorque, e sua equipe estudaram núcleos de gelo da Groenlândia – e eles descobriram minúsculas esferas metálicas datando do ano 536, e também descobriram altas concentrações de níquel e estanho, que são incomuns neste tipo de análiase. O níquel é abundante em detritos vindos de fora da Terra e é pouco provável a ocorrência de alguma contaminação; Abbott comenta, que o elemento normalmente não está presente no equipamento utilizado para recolher o gelo. A presença do estanho, por sua vez, é sugestivo do material ser de um cometa.
Assim, as descobertas de Abbott reforçaram a hipótese de cometa – e ainda tem um suspeito específico em mente. “Sabemos que o cometa Halley passou por Terra em 530”, diz Abbott. O registro chinês indica que ele era excepcionalmente brilhante, o brilho sugere que nesta viagem pelo sistema solar interior, o cometa Halley passou particularmente perto do Sol. Ele teria perdido mais gelo do que o habitual, liberando mais da poeira e detritos congelados no interior. “Halley poderia ter sido especialmente propenso a perder o material e gerar a poeira em 530”, diz Abbott.

“E sucedeu durante este ano que um espetáculo pavoroso tomou lugar. Pois o sol deu adiante sua luz sem brilho, como a lua, durante todo este ano, e parecia extremamente como o sol em eclipse, os raios não eram claros nem como ele está acostumado a derramar “. Procópio (Wars, 4.14.5)

Todos os anos, a Terra passa por duas chuvas de meteoros produzidos por fragmentos de poeira do cometa Halley. Ao longo dos anos 530 e 540, essas chuvas de meteoros pode ter sido excepcionalmente mais intensas, e continuou a contaminar a atmosfera da Terra com poeiras que diminuíram a temperatura terrestre.
Há outras pistas surpreendentes no gelo. Núcleos de todo o início de 536 contém restos congelados de micro-organismos normalmente encontrados em mares tropicais rasos, enquanto as amostras de 538 também contêm fósseis de micro-organismos marinhos muito mais antigos. Abbott pensa que há apenas uma maneira esses micro-organismos poderiam ter terminado em gelo da Groenlândia.
O cometa Halley poderia ter distribuídos alguns grandes fragmentos durante a sua viagem através do interior do sistema solar em 530. Nos anos seguintes, talvez incluindo 536 e 538, estes fragmentos bateram em oceanos da Terra. Quando o fizeram, poeira e detritos – contendo micróbios marinhos que vivem na água e fósseis nas rochas que foram atingidas – foram jogados para a alta atmosfera e as temperaturas globais então despencaram.
A equipe de Abbot pode mesmo ter encontrado onde uma dessas colisões ocorreram. Anomalias da gravidade e pequenas esferas metálicas em uma camada de sedimentos sugerem um objeto grande golpeou da Golfo de Carpentaria, na Austrália, em algum momento no primeiro milênio dC, “ diz Barras.

Estas ideias e suposições são incríveis, mas infelizmente apenas uma possibilidade. São necessárias mais provas para comprovar o porque da década gelada.

Texto escrito por Bruna Lauermann.

Fonte: io9

Famosas pinturas ajudam a interpretar a atmosfera terrestre no passado

Em março de 2014 foram publicados os resultados de uma pesquisa, na revista “Atmospheric Chemistry and Physics”, que detalha o estudo feito por cientistas gregos e alemães que comprovaram que pinturas feitas por pintores famosos como J. M. W. Turner, ajudaram a comprovar o passado da atmosfera terrestre.

Em 10 de abril de 1815 o vulcão Tambora, na Indonésia, produziu a maior erupção conhecida no planeta nos últimos 10 mil anos. A erupção produziu efeitos climáticos globais e matou mais de 10 mil pessoas diretamente e mais de 60 mil devido à fome e doença durante o “inverno vulcânico” que se seguiu. Logo após a erupção, foram percebidas mudanças de cores do céu, pois, as cinzas vulcânicas e os gases liberados na atmosfera atravessaram o mundo, e como partículas aerossóis causam um espalhamento da luz do sol, elas produziram um pôr do sol mais vermelho e laranja na Europa, perdurando esse efeito por até três anos após a erupção.

J.M.W Turner um dos artistas mais consagrados da modernidade da pintura, em função dos seus estudos sobre cor e luz, pintou incríveis imagens na época. Agora, suas pinturas são usadas para resgatar informações sobre o passado da atmosfera.

pintura a oleo de w turner
Pintura de Turner onde nota-se os níveis de poluição na época.

Christos Zerefos, professor de física atmosférica na Academia de Atenas, na Grécia, analisou centenas de fotografias digitais de alta qualidade de pinturas do sol feitas entre 1500 e 2000 (período que ocorreram 50 grandes erupções vulcânicas). Sua pesquisa tinha como objetivo geral descobrir se as quantidades relativas de vermelho e verde ao longo do horizonte de cada pintura poderiam fornecer informações sobre a quantidade de aerossóis na atmosfera. “Descobrimos que a razão vermelho e verde medidos em o pôr do sol de pinturas de grandes mestres relacionam-se bem com a quantidade de aerossóis vulcânicos na atmosfera, independentemente dos pintores e da escola de pintura”, diz Zerefos.

Céus mais poluídos por cinzas vulcânicas espalham mais a luz do Sol, por isso aparecem mais vermelhos. Efeitos semelhantes são vistos em nuvens de poeiras no deserto e aerossóis fabricados pelo homem. O ar com maior quantidade de aerossóis tem uma “profundidade óptica de aerossol” superior, um parâmetro calculado pela equipe de pesquisa usando as proporções de vermelho e verde nas pinturas. Eles então compararam estes valores com os obtidos através de padrões independentes (como dados de explosividade vulcânica) e encontraram boa concordância.

Para assegurar essa ideia, os pesquisadores pediram a um colorista famoso para pintar o pôr do sol durante e depois da passagem de nuvem de poeira sobre a ilha de Hydra, em junho de 2010. Os cientistas compararam as medidas de profundidade óptica de aerossol feita por instrumentos modernos com aqueles estimados razão vermelho/verde das pinturas, e descobriram que todos os dados correspondiam.

Profundidade óptica de aerossol pode ser usada diretamente em modelos climáticos, assim que tiver estimativas para este parâmetro ajudará os pesquisadores a entender como os aerossóis têm afetado o clima da Terra no passado. Este, por sua vez, pode ajudar a melhorar as previsões de mudanças climáticas futuras. “Queríamos oferecer formas alternativas de exploração da informação ambiental na atmosfera passado em lugares onde, e em séculos quando, medições instrumentais não estavam disponíveis”, conclui Zerefos.

Texto escrito por Bruna Lauermann.

Fonte: Astrobiology Magazine

Minerais em resíduos radioativos

microscopia de cancrinita
A pesquisa sobre energia nuclear dedica uma boa dose de esforços no entendimento da estabilidade físico-química e segurança dos resíduos ainda radioativos, resultantes da atividade de geração de energia por meio de um reator nuclear.
Nos EUA um dos orgãos que trabalha na área é o Pacific Northwest National Laboratory (PNNL), e uma das pesquisas investiga a formação de depósitos minerais em resíduos radioativos de natureza sólida ou líquida.
Resíduos líquidos podem apresentar formação de mineralizações bem características, como é o caso do mineral chamado de cancrinita, originado quando os compostos solúveis aluminato de sódio, silicato, carbonato e nitrato precipitam.
Nos tanques de resíduo esta cancrinita foi identificado como um capturador de íons nitrato – normalmente solúveis em água e que podem escapar dos resíduos indo parar em águas subterrâneas. Tal captura é de interesse dos pesquisadores, pois evitaria a mobilidade do material radioativo, minimizando o risco de contaminação ambiental durante o longuíssimo prazo pelo qual o resíduo radioativo deve ser estocado.

Os membros do time do PNNL, responsáveis pela pesquisa, são: Paul MacFarlan, Edgar Buck, Bruce McNamara e Cal Delegard.

O material foi coletado dos resíduos estocados no sítio de Hanford, sudeste do estado de Washington, gerados na época em que se produzia plutônio.

Provavelmente a imagem foi obtida por meio de uma microscopia eletrônica de varredura; e neste caso as cores da fotografia são usadas apenas para diferenciar as diferentes estruturas visíveis no caso.

Os resultados da pesquisa foram publicados em 2004, no ‘Environmental Science & Technology’, em artigo entitulado ‘Precipitation of Nitrate−Cancrinite in Hanford Tank Sludge’ (DOI: 10.1021/es034943i)

Imagem em licença Creative Commons (by-nc-sa 2.0), via PNNL – Pacific Northwest National Laboratory.

Texto escrito e adaptado por Prof. Dr. Luís Roberto Brudna Holzle.
Imagem encontrada por Lígia Bartmer.

Modelos moleculares com garrafas PET

estrutura química feita com plástico pet
Em sua visita ao Brasil em 2012 o Prof. Martyn Poliakoff, da Universidade de Nottingham, ficou impressionado com a criatividade no uso de garrafas PET para construir modelos moleculares.

A técnica de construção é relativamente simples; com cortes em lugares certos as garrafas PET de refrigerante e água podem servir de estrutura para montar modelos de moléculas. As ligações químicas podem ser melhor simuladas com uso de cano flexível, que podem ser os do tipo usado para condução de fiação elétrica.

Veja alguns trabalhos que já foram feitos usando as garrafas PET
http://www.xveneq2010.unb.br/resumos/R0060-1.pdf
http://www.uel.br/eventos/cpequi/Paineispagina/18204146520090614.pdf

A vantagem destes modelos é conseguir uma estrutura de um tamanho maior do que a comumente encontrada em modelos moleculares adquiridos em lojas especializadas.

O vídeo possui legendas em português.

Texto escrito por Prof. Dr. Luís Roberto Brudna Holzle.