A química no refrigerante Coca-Cola

A química do papel

Vocês sabem como o papel é produzido? Qual a química que está envolvida para ele chegar até nossas mãos? E ainda, sabiam que podemos fazer nossa própria folha de papel?

O papel que conhecemos hoje surgiu na china, no qual misturavam pedaços de tecidos e cascas de árvores. Depois eram molhados e batidos até formar uma pasta e serem peneirados e deixados para secar.

A ideia e utilização do papel perpetuou séculos e hoje ele tem grande importância, sendo muito consumido e prático.

É do tronco da árvore que se extrai a celulose (C₆H₁₀O₅)_n, um polímero de cadeia longa composto de um só monômero (glicose), classificado como polissacarídeo ou carboidrato, usada na fabricação do papel. 

Figura 1 - Estrutura da celulose 

Fonte: http://alunosonline.uol.com.br/quimica/celulose.html

Quando chega às fábricas, a madeira é cortada e submetida a processos químicos em reatores chamados de digestores para se obter uma polpa marrom, a polpa de celulose. E ainda dependendo do destino, a celulose pode passar pelo processo de lavagem, peneiramento e branqueamento.

Figura 2 - Processo industrial de produção do papel 

Fonte: norskeskog.com

Para o papel ficar branquinho, ele sofre um clareamento químico que é um dos processos mais poluentes dessas indústrias. Além disso, a resistência à umidade do papel é obtida através da adição de aditivos químicos no processo do mesmo.

Os papeis usados que são reciclados, juntamente com os pedaços de papeis que sobram das indústrias, são chamados de aparas e são a matéria-prima para a produção de novos papeis no processo de reciclagem. Alguns produtos podem ser feitos com 100% de papel reciclado, já outros ainda necessitam da adição de fibras virgens.

Quer fazer seu próprio papel reciclado os usados? Clique no link abaixo e veja como fazer a reciclagem artesanal do papel através do canal “Manual do Mundo:

https://www.youtube.com/watch?v=fjt5gWCx120

REFERÊNCIAS

Papel: história, composição, tipos, produção e reciclagem. Disponível em: <http://www.recicloteca.org.br/material-reciclavel/papel/>. Acesso em: 22 jan. 2017.

Química sintética: celulose. Disponível em: <http://www.quimica.seed.pr.gov.br/modules/galeria/detalhe.php?foto=1708&evento=5>. Acesso em 22 jan. 2017.

Celulose e papel. Conselho Regional de Química. Disponível em: <http://crq4.org.br/quimica_viva__celulose_e_papel>. Acesso em: 22 ja. 2017.

Como fazer sabão caseiro

Como já vimos em uma das postagens anteriores, o sabão é um produto usado juntamente com a água para lavar e limpar, seja nas atividades da casa, seja para higiene pessoal ou na limpeza pesada.

O sabão é considerado um ácido graxo e é produzido geralmente por uma substância alcalina, hidróxido de sódio (NaOH) ou hidróxido de potássio (KOH) e por uma gordura, no caso o óleo vegetal ou animal. A reação que envolve a formação do sabão é chamada de saponificação.

Figura 1 – Reação de saponificação ou hidrólise alcalina.

Fonte: Mundo da educação

Sabendo disso, podemos fazer o nosso próprio sabão caseiro, e vocês sabem como? É utilizando o óleo de cozinha, podendo ser ele já usado em frituras ou não. Além disso, utilizamos também a soda cáustica que encontramos em supermercados. Aqui segue uma receita de como fazer esse sabão caseiro em barra, sendo essa receita para 1 L de óleo, mas caso prefiram uma menor quantidade, é só ajustar as medidas.

Receita sabão caseiro

1 litro de óleo

100 mL de soda cáustica entre 96~99%

140 mL de água

Modo de preparo: 

1- Filtra o óleo para retirar qualquer alimento que tiver.

2- Adicionar a soda cáustica na água até que solubilize.

3- Dissolver a solução de soda com água no óleo, e mexer.

4- Se demorar a endurecer adicionar uma tampinha de  álcool.

5- Quando começar a endurecer, colocar na forma.

6- Depois disso o sabão está pronto, porém é necessário deixar em repouso e utilizá-lo após 15 dias.

Fonte: PET-Química/UFTM

 Caso a mistura demore um tempo para ficar consistente adiciona-se uma pequena quantidade de álcool para que ele acelere a reação e endureça mais rápido.

DICAS: Utilize equipamentos para sua proteção como luvas, camiseta de manga comprida, óculos, cabelo preso e máscara.

EM CASOS DE ACIDENTE COM A SODA CÁUSTICA:

•      Inalação: Remover para local ventilado.

•      Contato com a pele: Larvar com água corrente.

•      Remover imediatamente as roupas contaminadas.

•      Contato com os olhos: Lavar com água por 15 min.

•      Procurar um oftalmologista.

•      Ingestão: Tomar muita água, evitar o vomito

•      Procurar um médico urgente

Fonte:  PET-Química/UFTM

Além disso, terá para vocês um vídeo do canal “Manual do Mundo” de como fazer um sabão caseiro de um jeito bem fácil utilizando uma garrafa PET.

Vídeo Manual do mundo: Mais fácil e seguro: sabão caseiro na garrafa 

Fonte: https://www.youtube.com/watch?v=UT6phnEMkfs

REFERÊNCIAS

Mais fácil e seguro: sabão caseiro na garrafa. Disponível em: <https://www.youtube.com/watch?v=UT6phnEMkfs>. Acesso em:21 jan. 2017.

SOUZA, L. A. Reação de saponificação. Disponível em: <http://mundoeducacao.bol.uol.com.br/quimica/reacao-saponificacao.htm>. Acesso em: 21 jan. 2017.

A Química do álcool

Álcool é um grupo de compostos químicos no qual suas moléculas contém um grupo hidroxila (-OH), ligado a um carbono. Esse grupo OH é responsável pelas características, e propriedades químicas desses compostos.

Figura 1 – Estrutura do álcool (Etanol)

Fonte: http://alcool96.blogspot.com.br/2012_12_01_archive.html

Os dois álcoois mais comuns  são também os de estrutura mais simples, o metanol (CH₃OH) e o etanol (CH₃CH₂OH). O Metanol é considerado um álcool tóxico, bem mais que o etanol (álcool etílico), no qual foi obtido por algum tempo através da destilação da madeira. Já foi usado como combustível em motores, entretanto, o  uso do metanol dessa maneira foi banido por ter uma chama transparente quando entra em combustão e ser de difícil controle em casos de incêndio. Hoje é muito aplicado na síntese de formaldeído (formol) e como solvente de tintas e vernizes.

Já o etanol é o álcool comum, no qual é o mais usado, sendo obtido da fermentação de açúcares, hidratação do etileno ou redução de acetaldeído. É uma substância polar, sendo facilmente solúvel em água. Dessa maneira, tem uma vasta aplicação industrial como, em bebidas alcoólicas, na indústria farmacêutica, como solvente químico, como combustível, em perfumes, na higienização e na síntese de vários produtos.  

Figura 2 - Aplicações do etanol 

Fonte: mundoeducação

Além disso, o etanol quando ingerido afeta nosso corpo como pode ser visto no vídeo abaixo em Química das Coisas.

https://www.youtube.com/watch?v=mBYf9z7yXGQ

REFERÊNCIAS

FOGAÇA, J. R. V. Álcoois. DIsponível em: <http://mundoeducacao.bol.uol.com.br/quimica/alcoois.htm>. Acesso em: 19 jan. 2017.

COSTA, R. J. Disponível em: <https://www.portaleducacao.com.br/farmacia/artigos/6581/alcool-quimica-e-efeitos>. Acesso em: 19 jan. 2017.

A QUÍMICA DAS COISAS. Disponível em: <http://www.aquimicadascoisas.org/?episodio=a-qu%C3%ADmica-do-%C3%A1lcool>. Acesso em 19 jan. 2017.

Ação do sabão sobre as sujeiras

Sabe-se que água e gordura não se misturam devido a afinidade de suas estruturas, sendo ambas diferentes. Sendo assim, como o detergente ou sabão conseguem retirar a sujeira?
A água é formada por moléculas polares, já os óleos e gorduras animais são apolares.

OBS.: Molécula polar: apresenta uma diferença na eletronegatividade de dois átomos, tendo um deslocamento de carga.

Molécula apolar: é quando não ocorre diferença de eletronegatividade entre os átomos. 

Essa diferença de polaridade faz com que a água não penetre nas moléculas de gordura. Dessa forma, o sabão consegue fazer esse tipo de trabalho nas superfícies engorduradas, pois ele é formado por uma molécula longa tendo uma extremidade apolar e a outra sendo polar.

Figura 1: Estrutura molecular do sabão.

Fonte: http://brasilescola.uol.com.br/quimica/como-sabao-limpa.htm

Assim, o sabão é capaz de atrair as moléculas de gordura e da água de acordo com suas afinidades formando o que chamam de micelas. Essas uniões entre sabão e gordura ficam dispersas na água impedindo que elas se reaglomerem, pois ficam envolvidas por uma película e acabam se afastando uma das outras pela repulsão das cargas. Dessa maneira a sujeira é removida e sua superfície é limpa.

Figura 2: Micela formada pelo sabão.

Fonte: aprendendoquimicaonline

Referências

MOTTA, E. F. R. O. Fabricação de produtos de higiene pessoal. Disponível em: <http://www.cdt.unb.br/telecentros/files/dossie_higiene.pdf>. Acesso em 19 nov. 2016.

SOUZA, L. A. Ação detergente e polaridade. Disponível em: <http://mundoeducacao.bol.uol.com.br/quimica/acao-detergente-polaridade.htm> Acesso em: 19 nov. 2016.

Por que o sabão limpa? Disponível em: <http://www.oieduca.com.br/artigos/voce-sabia/por-que-o-sabao-limpa.html>. Acesso em: 10 jan. 2017.

A química no doce de leite

Sabe aquele delicioso doce de leite caseiro feito nos tachos de cobre que muitas avós e mães fazem? Pois é, por trás de todo o processo de fabricação desse doce há muita química envolvida, e nessa postagem vamos estudar um pouco sobre as etapas do doce de leite e o que a química pode explicar sobre.

O doce de leite apesar de ter origem incerta, acredita-se que foi inventado em território argentino, em 1829. O doce de leite é um produto típico da América Latina, produzido e consumido em grande escala no Brasil e na Argentina. É basicamente um produto resultante da cocção do leite com açúcar até a concentração e caramelização desejada. (MACHADO, 2005).

Figura 1: Doce de leite argentino.

Fonte: http://www.buenasdicas.com/doce-de-leite-argentina-224/

Dentro da produção do doce de leite é possível analisar alguns pontos que podem ser explicados pela química, e que muitas pessoas fazem sem ter o conhecimento, como: I) Colocar leite e açúcar juntos para ferver o doce, demora muito tempo para ficar pronto; II) colocar o pires no fundo da panela para não espirrar. 

O fenômeno I é explicado pela tonoscopia em propriedades coligativas. Essa propriedade constitui na diminuição da pressão máxima de vapor de um solvente quando se adiciona a ele um soluto não volátil, em que a pressão máxima de vapor do solvente puro é sempre maior que a da mistura/solução porque as partículas do soluto roubam energia cinética das moléculas do solvente, impedindo que parte desta ganhem o estado de vapor. As partículas dispersas constituem uma barreira que dificulta a movimentação das moléculas do solvente do líquido para a fase gasosa, como mostra no gráfico a baixo:

Figura 2: Gráfico de comparação de ponto de fusão e de mistura entre substâncias simples e mistura.

                              

Fonte: http://brasilescola.uol.com.br/quimica/graficos-mudanca-estado-fisico.htm

No fenômeno II a utilização de um pires no fundo da panela, pode ser explicado pelo superaquecimento, que ocorre quando o líquido supera a temperatura de ebulição sem ferver, essa ebulição é difícil e irregular. Quando esse líquido recebe calor, ele começa a tentar formar pequenas bolhas de ar no seu interior, entretanto, elas não conseguem se formar de forma natural e acabam se formando de uma forma bruta e com muita força fazendo com um pouco do líquido espirre. O pires resolve o problema pois ele é de porcelana e esse material é muito poroso, então facilita que as bolhas de ar se formem dentro dos poros sem espirrar o líquido.

Figura 3: Utilização do pires no fundo da panela para produção do doce de leite.

Fonte: http://www.sofazquemsabe.com/2012/10/

Assim, é possível associar a química com as tradições alimentares em nosso cotidiano, no qual muitas pessoas produzem esse doce e não sabem porque realizam determinadas etapas, mas o importante é que o doce dê certo no final. Aqui vai uma receita de doce de leite caseiro para praticarem, e agora já sabem onde é possível encontrar a química nessa fabricação.

RECEITA

Ingredientes

- 400 g de açúcar

- 1L de leite da fazenda ou de saquinho

Procedimento

- Utilizar uma panela de cobre se for fazer o doce em grande quantidade ou panela de ferro se for pequena quantidade.

- Colocar o leite na panela e deixar ferver por 30 min, depois acrescentar o açúcar já peneirado, e não levar ao fogo os dois juntos antes que o leite esteja em ebulição ou borbulhando.

- Com o auxílio de uma colher de pau e não de alumínio (se não o doce de leite fica verde), deve-se mexer continuamente o doce até obter uma consistência desejada.

- O doce estará no ponto quando for possível, ao passar a colher de pau na borda da panela, sentir açucarar (a sensação é como se sentisse areia na borda da panela).

- Untar o mármore com manteiga, ou uma forma com papel seda, e despejar o doce sobre uma dessas superfícies.

- Deixar esfriar e cortar depois. (Bernadete Bernardini)

 Figura 4: Doce de leite caseiro em pedaços.

Fonte: http://www.receitadevovo.com.br/receitas/receita-de-doce-de-leite-em-pedacos

Referências

MACHADO, L.M.P. Uso de soro de queijo e amido de milho modificado na qualidade do doce de leite pastoso. 2005. 170 p. Tese (Doutorado) - Faculdade de Engenharia de Alimentos, UNICAMP, Campinas, 2005.

Pires de porcelana cozinhando junto com o doce. Um truque interessante. Disponível em: <http://www.sofazquemsabe.com/2012/10/pires-porcelana-panela-doce-regulador-ebulicao-tumultuosa-truque.html>. Acesso em 04 nov. 2016.

AZEVEDO, A. L.; SILVA, T. O. A química e os saberes populares do doce de leite.  Trabalho desenvolvido na disciplina de Estudo e Desenvolvimento de Projetos III no curso de Licenciatura em Química na UFTM. Uberaba, 2015.

Neutralizando o estômago com leite de magnésia

Sabe quando você está com aquela queimação e azia no estômago? Muitas pessoas ingerem leite de magnésia, um líquido branco constituído de uma solução aquosa da base hidróxido de magnésio (Mg(OH)₂)  que tem uma das funções de neutralizar (dar alívio) a essas dores e desconfortos no estômago provocadas quando o nosso organismo produz uma quantidade maior de suco gástrico, que contém ácido clorídrico (HCl). Mas vocês sabem como esse remédio faz efeito?          

Figura 1: Leite de magnésia

Fonte: http://www.dietaja.org/saude/leite-de-magnesia/

Pelo fato do leite de magnésia ser uma base e o pH do nosso estômago ser baixo, ocorre uma reação de neutralização. As reações de neutralização ocorrem quando juntamos um ácido e uma base, em que um irá neutralizar as propriedades do outro, formando geralmente sal e água como produtos. Outros antiácidos podem conter também outras bases fracas que reagem dessa mesma forma, como o hidróxido de alumínio (Al(OH)3).

Figura 2: pH do estômago.

Fonte: http://www.fotosantesedepois.com/dores-de-estomago/

Na reação abaixo mostra como é feita a neutralização com o hidróxido de magnésio e o ácido no nosso estômago (HCl):

Mg(OH)_2(s) + 2HCl_(aq)  →    MgCl_2(aq) + 2H₂O_(l)

  

Após essa reação é possível o pH do estômago se neutraliza passando os sintomas de azia e queimação.

  

Referências

FOGAÇA, J. Reações de neutralização. Disponível em: <http://manualdaquimica.uol.com.br/quimica-inorganica/reacoes-neutralizacao.htm>. Acesso em: 23 out. 2016.

Só biologia. Disponível em: <http://www.sobiologia.com.br/conteudos/FisiologiaAnimal/digestao1.php>. Acesso em: 23 out. 2016.

Ácidos e Bases. Disponível em: <http://www.joinville.udesc.br/portal/professores/maria/materiais/Texto_consulta_2___ACIDOS_E_BASES.pdf>. Acesso em: 23 out. 2016.