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Elemento químico em consideração: Cálcio.   03/10/2024   

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Elemento químico em consideração: Cálcio.   03/10/2024   

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O cálcio é essencial para a formação de ossos e dentes, bem como para a regulação de processos celulares. Este também desempenha um papel importante em reações de precipitação e neutralização de ácidos. O cálcio aparece com frequência na forma de carbonato de cálcio, que é comum em substâncias como o giz e as conchas de moluscos, e também é utilizado no tratamento de águas para a neutralização de acidez.

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Possível atividade: Reação entre Carbonato de Cálcio e Ácido Clorídrico

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Possível atividade: Reação entre Carbonato de Cálcio e Ácido Clorídrico

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A atividade proposta consiste numa experiência simples e segura de neutralização de ácido, onde se demonstra a reação entre carbonato de cálcio (CaCO₃), presente no giz ou em conchas, e o ácido clorídrico (HCl) diluído. Esta reação liberta dióxido de carbono (CO₂), água e cloreto de cálcio (CaCl₂), sendo uma reação muito visual e de fácil compreensão.

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Posível atividade: Filtro carbono, 2/11/2024

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Posível atividade: Filtro carbono, 2/11/2024

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Os pesticidas utilizados para tratar campos de cultivo, os resíduos da fabricação química e outros poluentes criados pelo homem infiltram-se primeiro no solo, depois escorrem para rios, lagos e para a nossa água potável. Como muitas dessas substâncias são prejudiciais, a nossa água deve ser purificada antes de poder ser bebida.

Entre estes poluentes, existem moléculas orgânicas bastante grandes. O azul de metileno tem uma estrutura semelhante a essas moléculas e confere uma forte cor à água, tornando-o uma boa substância para testar filtros.

Partículas com esta estrutura aderem facilmente à superfície do carvão. O carvão ativado é feito de carvão, mas, ao contrário do carvão comum, tem uma área de superfície muito maior devido à sua enorme quantidade de fissuras e poros. É por isso que tantas moléculas de poluentes se aderem a este, enquanto as moléculas de água passam facilmente.

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Reagentes:
Azul de metileno
Carvão ativado

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What does activated carbon filters remove?

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Filtro de carbono abondonado por ser muito simples. 

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Filtro de carbono abondonado por ser muito simples. 

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 Possível atividade: Fertilizante de fósforo 15/12/2024

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 Possível atividade: Fertilizante de fósforo 15/12/2024

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O Que é um Fertilizante de Fósforo?

Os fertilizantes de fósforo são produtos utilizados para fornecer fósforo (P) às plantas, um dos nutrientes essenciais para o crescimento e desenvolvimento vegetal. O fósforo é vital para processos como:

Formação de raízes.

Produção de sementes e frutos.

Síntese de energia (ATP e ADP).

Desenvolvimento inicial das plantas.

Fontes Comuns de Fósforo

Naturais: Rocha fosfática (fosfatos naturais triturados).

Químicos: Fosfatos tratados industrialmente, como:

Superfosfato simples (SSP).

Superfosfato triplo (TSP).

Fosfato monoamônico (MAP).

Fosfato diamônico (DAP).

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Como Fazer um Fertilizante de Fósforo Caseiro ou Experimental?

Embora fabricar fertilizantes seja um processo industrial, é possível criar um fertilizante de fósforo simples em um laboratório educacional ou ambiente controlado usando rocha fosfática ou resíduos ricos em fósforo.

Material Necessário

1. Fonte de Fósforo:

Rocha fosfática triturada (encontrada em lojas agrícolas) ou cinzas de ossos.

2. Ácido Fosfórico (opcional):

Comercial ou em forma diluída.

3. Ferramentas:

Balança de precisão.

Misturador ou espátula.

Recipientes de vidro ou plástico resistentes a ácidos.

Água destilada.

Procedimento Simplificado

Objetivo: Produzir um fertilizante de fósforo utilizando rocha fosfática.

1. Trituração e Preparação do Material

Triture a rocha fosfática até obter um pó fino para aumentar a superfície de contato.

Se utilizar cinzas de ossos, peneire para eliminar resíduos grosseiros.

2. Preparação da Solução de Fósforo Num recipiente, misture a rocha fosfática triturada com água destilada.

Opcional: Adicione ácido fosfórico diluído à solução para aumentar a solubilidade do fósforo.

3. Reação

Deixe a mistura reagir por 24 a 48 horas, mexendo ocasionalmente. Isso libera fósforo solúvel para as plantas.

4. Filtragem e Secagem

Filtre a solução para separar o material sólido não dissolvido.

O líquido contém fósforo disponível, enquanto o resíduo sólido pode ser aplicado diretamente ao solo.

5. Armazenamento

Armazene o fertilizante líquido ou sólido em recipientes herméticos e identifique claramente seu conteúdo.

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Fertilizante de fósforo abandonado por não ser a melhor opção.

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Fertilizante de fósforo abandonado por não ser a melhor opção.

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Experiência final: Protetor solar e nanopartículas, 28/12/2024

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Experiência final: Protetor solar e nanopartículas, 28/12/2024

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1. O Que São Nanopartículas?

Nanopartículas são materiais com dimensões na escala nanométrica (1-100 nm). Devido ao seu tamanho reduzido, apresentam propriedades físicas, químicas e biológicas únicas. No caso dos protetores solares, os dois tipos mais usados são:

Óxido de Zinco (ZnO)

Dióxido de Titânio (TiO₂)

Propriedades Únicas:

Alta reatividade superficial: Maior eficiência na absorção e reflexão dos raios UV.

Transparência: Por serem menores que o comprimento de onda da luz visível, não deixam resíduos brancos na pele.

Aplicações:

Proteção UV: As nanopartículas protegem contra raios UVA e UVB, reduzindo os riscos de queimaduras solares e câncer de pele.

Cosméticos: Amplamente usadas em produtos de cuidado pessoal devido ao acabamento estético.

2. Benefícios das Nanopartículas em Protetores Solares

Melhor proteção solar: Proporcionam uma barreira física eficiente contra raios ultravioleta.

Estética aprimorada: Produtos com nanopartículas não deixam resíduos brancos, ao contrário das partículas maiores.

Menor fotodegradação: As nanopartículas são mais estáveis quando expostas à luz UV.

3. Riscos Potenciais das Nanopartículas

Embora as nanopartículas tenham benefícios significativos, existem preocupações sobre sua segurança para a saúde e o meio ambiente:

3.1. Saúde Humana

Absorção pela pele: Estudos investigam se as nanopartículas podem atravessar a barreira cutânea e entrar na corrente sanguínea.

Genotoxicidade: Potencial para danificar o DNA em níveis celulares.

Efeitos respiratórios: Em forma de pó, as nanopartículas podem ser inaladas, representando risco para os pulmões.

3.2. Impacto Ambiental

Bioacumulação: As nanopartículas podem acumular-se em organismos aquáticos, afetando ecossistemas.

Toxicidade aquática: Podem interagir com espécies marinhas, como algas e peixes, causando danos celulares.

4. Métodos de Estudo das Nanopartículas

4.1. Testes de Proteção UV

Uso de espectrofotômetros para medir a absorção e reflexão dos raios UV por diferentes protetores solares.

Comparação entre protetores com e sem nanopartículas.

4.2. Testes de Toxicidade

Culturas celulares: Avaliar a genotoxicidade e citotoxicidade em células humanas expostas a nanopartículas.

Estudos in vivo: Analisar a penetração cutânea e possíveis efeitos no corpo.

4.3. Avaliação Ambiental

Estudos em organismos aquáticos para medir a bioacumulação e toxicidade em ambientes simulados.

5. Regulação e Ética no Uso de Nanopartículas

Regulamentação atual: Na União Europeia e EUA, as nanopartículas em cosméticos são submetidas a rigorosos testes de segurança.

Rotulagem: Produtos contendo nanopartículas devem informar sua presença no rótulo.

Questões éticas:

A transparência sobre possíveis riscos.

Acessibilidade dos produtos seguros para toda a população.

6. Conexão com o Ensino

Ciência e Sociedade: Como equilibrar inovação tecnológica e segurança?

Impacto Ambiental: É ético usar tecnologias que podem prejudicar ecossistemas?

Métodos Científicos: Como avaliar a eficácia e os riscos de novas tecnologias?

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https://www.canva.com/design/DAGas3BM7ZE/0_nYQpu6dTSFknBIM4dfkQ/edit?utm_content=DAGas3BM7ZE&utm_campaign=designshare&utm_medium=link2&utm_source=sharebutton

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https://docs.google.com/document/d/1BgRoW4JdGLf9FmAEfSeLFAi5H1bieWHIH497PZl0S98/edit?usp=drivesdk

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https://desvendandocosmeticos.blogspot.com/2020/08/basf-zno-fps-skin-care-protetores-solares.html?m=1

https://www.merckmillipore.com/INTERSHOP/web/WFS/Merck-CH-Site/de_DE/-/CHF/ShowDocument-File?ProductSKU=MDA_CHEM-818017&DocumentId=818017_SDS_BR_Z9.PDF&DocumentType=MSD&Language=Z9&Country=BR&Origin=PDP

https://nanomateriais.wordpress.com/2016/09/19/como-preparar-nanoparticulas-de-zno/

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Para fazer uma suspensão de nanopartículas de óxido de zinco (ZnO), precisamos de dispersar as nanopartículas num líquido (geralmente água ou etanol) usando técnicas que evitem a aglomeração.

Materiais:

Nanopartículas de ZnO (tamanho < 100 nm)

Solvente: água destilada, etanol ou outro solvente polar

Surfactante ou estabilizante (ex: PVP, SDS ou citrato de sódio)

Ultrassom: banho ultrassónico

Agitador magnético

Procedimento:

Preparação do solvente:

Meça uma quantidade adequada de solvente (por exemplo, 100 mL de água destilada).

Adicione surfactante (0,1% a 1% em massa, dependendo do tipo) ao solvente e agite até dissolver.

Dispersão das nanopartículas:

Adicione lentamente a quantidade desejada de nanopartículas de ZnO (por exemplo, 0,1 a 1 g) ao solvente com surfactante.

Agite magneticamente por 10 a 15 minutos.

Processo de ultrassom:

Submeta a suspensão ao ultrassom (20 a 60 minutos, dependendo do tipo de ultrassom) para quebrar aglomerados e dispersar as nanopartículas de forma uniforme.

Verificação:

A suspensão deve ser homogénea, leitosa (se concentração for suficiente), e sem precipitação rápida. Se precipitar, ajustar a concentração de surfactante ou repetir o processo de ultrassom

Fontes:

R. Kumar et al., "Synthesis and characterization of ZnO nanoparticles", Materials Science in Semiconductor Processing, 2014.

D. S. Bhatkhande et al., "Stable aqueous dispersion of ZnO nanoparticles: role of surfactants", Colloids and Surfaces A, 2015.

M. J. Clément et al., "Dispersion of ZnO nanoparticles in aqueous medium", Journal of Nanoparticle Research, 2013.

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Pad-Dry-Cure (Almofadado–Secagem–Cura)

Procedimento:

Mergulha-se o tecido na suspensão de ZnO.

Passa-se o tecido por rolos (“pad”) para remover o excesso e uniformizar o teor.

Secagem em estufa (80–100°C por 5–10 min).

Cura térmica (140–160°C por 1–3 min) para fixação, se houver ligantes químicos.

2. Mergulho Simples (Dip-Coating)

Procedimento:

Imersão do tecido na suspensão por alguns minutos.

Secagem natural ou com estufa (50–80°C).

Repetir se necessário para maior deposição.

3. Spray-Coating (Pulverização)

Procedimento:

Borrifar a suspensão uniformemente sobre o tecido.

Secar com ar quente ou em estufa.

4. Sol-Gel + Impregnação

Procedimento:

Prepara-se uma suspensão sol-gel com ZnO.

O tecido é embebido e, após secagem, ocorre a formação da rede de ZnO dentro do tecido.

5. Ligantes Químicos (Binder-Assisted Fixation)

Para fixar as nanopartículas de forma mais durável (lavável). Pode-se usar:

• Resinas acrílicas

• Polímeros como PVA, PEG ou PU

• Silanos ou agentes reticulantes (ex: GPTMS)

Fontes:

Perelshtein et al., “Sonochemical coating of ZnO on cotton fabric and its antibacterial activity”, J. Mater. Chem., 2008.

Shakeel et al., “Antimicrobial and UV protection performance of ZnO-coated cotton fabric”, Carbohydrate Polymers, 2016.

Sundrarajan et al., “Functional finishing of cotton fabrics using ZnO nanoparticles for UV protection”, Indian Journal of Fibre & Textile Research, 2011.

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