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É perigoso beber água pesada? Que gosto tem?

Cody segurando frasco da substância
Primeiro, o que é a água pesada?
Como já escrevi neste blog. “O óxido de deutério, que é também chamado de água pesada ou água deuterada, é uma molécula que contém dois átomos de deutério e um de oxigênio (D2O), em uma forma muito semelhante à da água (H2O). Na água pesada o deutério é um isótopo do hidrogênio, e possui um nêutron e um próton em seu núcleo. Sendo que o hidrogênio contém um núcleo com apenas um próton. E os dois apresentam um elétron.

Mas, é perigoso beber esse tipo de substância?
Como toda substância, o perigo está na quantidade. E somente seria um problema se pelo menos 25% de toda água do organismo fosse substituída por água pesada.
Cody Don Reeder, do canal Cody’s Lab – com sua coragem ímpar – resolveu beber um pouco de água pesada para demonstrar que não é algo extremamente perigoso; e também para se certificar de que a água pesada tem um sabor levemente adocicado! Para evitar desperdícios o Cody guardou a urina que produziu nas próximas horas e tentar recuperar o deutério que era eliminado do corpo!

Vídeo com legenda em português. Veja como ativar a exibição.

Não existe um perigo de intoxicação por radioatividade porque a água pesada não é radioativa.

A Wikipedia (em inglês) traz uma curiosa história envolvendo água pesada. AVISO: Esta história pode ser falsa, e se alguém tem algum detalhe sobre a veracidade deixe uma mensagem nos comentários deste blog.
“Em 1990, um funcionário descontente da Estação Nuclear Nuclear de Point Lepreau no Canadá obteve uma amostra (estimada como cerca de “meio copo”) de água pesada do circuito primário de transporte de calor do reator nuclear e colocou em um dispensador de bebidas na cafeteria do local. Oito funcionários beberam uma parte da água contaminada. O incidente foi descoberto quando os funcionários forneceram amostras de urina para bioensaio apresentando níveis elevados de trítio. A quantidade de água pesada envolvida estava muito abaixo dos níveis que poderiam induzir toxicidade de água pesada, mas vários funcionários receberam doses elevadas de radiação por trítio e produtos químicos ativados por nêutrons na água. Este não foi um incidente de envenenamento por água pesada, mas sim envenenamento por radiação de outros isótopos presentes na água pesada usada em um reator nuclear. Alguns serviços de notícias não tiveram o cuidado de distinguir esses pontos, e parte do público ficou com a impressão de que a água pesada é normalmente radioativa e mais tóxica do que é.”

É muito difícil de encontrar água pesada para vender, além de ser um produto bastante caro; então acho que não preciso alertar que isso não deve ser repetido! 😉

Legenda e texto escritos por Prof. Dr. Luís Roberto Brudna Holzle ( luisbrudna@gmail.com ).

Estrelas velhas… novas moléculas!

Water-building_molecule_in_Helix_Nebula_node_full_image_2
Hubble image: NASA/ESA/C.R. O’Dell (Vanderbilt University), M. Meixner & P. McCullough (STScI); Herschel data: ESA/Herschel/SPIRE/MESS Consortium/M. Etxaluze et al.

Com base do estudo feito no observatório espacial Herschel da ESA, foi descoberto entre as cinzas de estrelas mortas (semelhantes ao nosso Sol), moléculas vitais para a formação da água – os íons OH+.

Todas as estrelas (nosso Sol inclusive) passam por 3 fases: nascimento, meia idade e maturidade. Como sabemos, hidrogênio e hélio são os elementos mais comuns encontrados no universo; esses dois elementos formam uma nuvem imensa de gás chamadas nebulosas. Nessas regiões a força gravitacional é maior, fazendo as nebulosas se contraírem, aumentando a sua temperatura até o ponto de “acender” o combustível nuclear e iniciar a fusão de hidrogênio, nascendo uma estrela (um Sol). Quando as estrelas de tamanhos pequenos à médios como o nosso Sol se aproximam do final de suas vidas, elas tornam-se densas estrelas anãs brancas. Ao fazer isso, elas lançam as suas camadas exteriores de gás e poeira no espaço, criando um caleidoscópio de padrões complexos conhecidos como nebulosas planetárias que serão a base da nova geração de estrelas. Enquanto estrelas novas são capazes de produzir os elementos mais pesados, foi descoberto que nas nebulosas planetárias há uma grande proporção de “elementos da vida” mais leves, como carbono, nitrogênio e oxigênio – feitos por fusão nuclear no interior de uma ‘estrela-mãe’.

Quando esgotado o hidrogênio nas anãs brancas, é derramada intensas radiações ultravioleta em sua volta destruindo moléculas que já haviam sido expelidas pela estrela que estão ligadas em grupos ou anéis de material visto em volta das nebulosas planetários, pensava-se que em sua volta não restringia-se formação de novas moléculas. Mas, com o estudo feito usando o observatório Herschel, descobriu-se que a molécula OH+, que é vital para a formação de água, aparece neste ambiente adverso e, talvez, mesmo depende dele para se formar.

Fonte: Esa

Texto escrito por Bruna Lauermann.

Palha de aço em vinagre – timelapse

reação de vinagre e ferro
A reação entre o ferro da palha de aço e o vinagre é relativamente lenta, então resolvemos comprimir 1 hora e 40 minutos de reação em um vídeo com 30 segundos de duração (usando a técnica de timelapse).
Veja o resultado…

As bolhas que aparece durante a reação são de hidrogênio, que é produzido lentamente e em pequena quantidade.
O vinagre comum possui uma baixa concentração de ácido acético (de 3 a 9%) e a reação com o ferro pode resultar em no aparecimento de um pouco de acetato de ferro(II e III) em solução.
A cor avermelhada da parte superior aparece por causa do maior contato da palha de aço com o ar (oxigênio) resultando em óxidos de ferro.

Movido a água

Uma dica fundamental no acompanhamento notícias é desconfiar de qualquer uma que diga que algo é movido a água. A informação pode ter até algum fundamento interessante, mas normalmente não é a água a responsável direta pelo funcionamento do sistema.
Recentemente apareceram notícias com essas características, de um aparelho que funcionaria movido a água. Em uma notícia o título era “Recarregue seus gadgets com água“. Impressionante! Mas apenas uma meia verdade!
No caso, a notícia comentava sobre o aparelho batizado de PowerTrekk, um equipamento produzido pela empresa myFC.
aparelho movido a NaSi
Vídeo promovendo o produto [vídeo infelizmente foi removido [outubro de 2017]

O segredo do PowerTrekk está na ‘latinha’ (puck) que deve ser utilizada junto ao equipamento e que deve ser trocada a cada ciclo de uso. A ‘latinha’ na verdade contém NaSi (silicieto de sódio) que reage com a água , formando gás hidrogênio. E o hidrogênio é então aproveitado em uma célula a combustível para gerar energia.
2 NaSi + 5 H2O → 5 H2 + Na2Si2O5
E cada ‘latinha’ serve apenas para recarregar 2 smartphones ou 15 iPods, depois você precisa trocar e comprar mais junto ao fabricante.

Indico a leitura do texto
A economia baseada no hidrogênio

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

Experimento com cloreto de cobre

reação de cloreto com alumínio
Ao se colocar uma solução aquosa de cloreto de cobre (CuCl2) em uma forma de cupcake feita de alumínio, o resultado é uma reação com formação de cloreto de alumínio e cobre metálico.
3 CuCl2(aq) + 2Al(s) –> 2 AlCl3 + 3Cu(s)

O Professor Martyn conta que fez o experimento em casa, sobre o carpete da sala, fazendo a maior sujeira. A esposa dele não gostou nada da ideia, que custou um carpete novo.

Vídeo com legendas em português.

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

Urina como fonte de hidrogênio

Pesquisadores americanos desenvolveram um método adequado para se produzir hidrogênio a partir de urina.

Um dos principais compostos da urina é a uréia, de fórmula CO(NH2)2 (ou CH4N2O), e por esta molécula conter hidrogênios poderia ser uma eventual fonte, em vez da extração deles direto da água.

Gerardine G. Botte, um dos pesquisadores que assina o artigo, afirmou que a idéia ocorreu em uma conferência sobre células a combustível, na qual se discutia como usar água limpa para se obter energia limpa. E Botte imaginou que isto poderia ser feito de uma maneira ainda mais inteligente.

A equipe de pesquisadores utilizou o processo da eletrólise para quebrar as moléculas, com o uso de novo eletrodo baseado em níquel para oxidar a uréia com eficiência. Esta quebra é feita com uma tensão em torno de 0,37V, enquanto que para a água é necessária uma tensão de 1,23V.

Durante o processo eletroquímico a uréia é absorvida pela superfície de níquel do eletrodo, o qual passa os elétrons necessários para quebrar a molécula. Hidrogênio puro é recuperado no cátodo e nitrogênio mais alguns traços de oxigênio e hidrogênio evoluem do ânodo. O dióxido de carbono também é gerado durante o processo e reage com hidróxido de potássio para resultar em carbonato de potássio.

ureia eletrodos niquel hidrogenio

Os testes, em sua maioria, foram conduzidos com uréia sintética, mas também demonstraram que o processo pode funcionar em urina humana. E um dos fatores que podem ser limitantes no processo é que em condições normais a uréia é comumente transformada em amônia por bactérias.

Algo que deve ficar claro é que neste procedimento a urina não é uma fonte de energia, e serve apenas como uma fonte alternativa para a produção de hidrogênio; e que neste processo é necessária a aplicação de potencial e portanto resultando em um gasto energético.

Via RCS

Leia também
A economia baseada no hidrogênio

ResearchBlogging.org
Boggs, B., King, R., & Botte, G. (2009). Urea electrolysis: direct hydrogen production from urine Chemical Communications DOI: 10.1039/b905974a