A Química dos Produtos Têxteis

Entende-se por Fibra Têxtil, todo elemento de origem química ou natural, constituído de macromoléculas lineares, que apresente alta proporção entre seu comprimento e diâmetro e cujas características de flexibilidade, suavidade e conforto ao uso, tornem tal elemento apto às aplicações têxteis.

A indústria têxtil tem como objetivo a transformação de fibras em fios, de fios em tecidos e de tecidos em peças de vestuário, artigos têxteis para o lar e uso doméstico (roupa de cama e mesa, tapetes, cortinas etc.) ou em artigos para aplicações técnicas (produtos geotêxteis, airbags, cintos de segurança etc.). As fibras podem ser classificadas em Naturais (de origem: animal, vegetal ou mineral) ou não naturais (artificiais e sintéticas).

Figura 1: Classificação das fibras. Fonte: http://pt.slideshare.net/MarcelJeffersonGonalves/aula-terica-fibras-txteis-rm

O algodão 

Figura 2: Flor do algodão.

O algodão é uma fibra natural, de origem vegetal e, por não apresentar grandes exigências em relação ao clima ou ao solo, pode ser produzido em praticamente todos os continentes. No entanto, é uma planta de cultura delicada e muito sujeita a pragas. As principais vantagens comparativas do algodão em relação às fibras artificiais e sintéticas decorrem principalmente do conforto dos itens confeccionados, favoráveis aos países de clima quente, e também dos aspectos ecológicos, pois são biodegradáveis.

Cultivo e Preparação do Algodão

Aspectos Positivos da Indústria Têxtil

Temos como principal relevância a variação de tecidos, tais como:

- Anti-chamas.

- Anti-bacterianos.

- Absorção de água.

- Resistência em grande parte dos tecidos. 

-Tecidos com maior leveza e volume (para os casos de tapetes e carpetes) entre outros. 

Com a grande variedade de tecidos, estes podem ser utilizados em vestuário feminino, vestuário esportivo e forros, etc. Especialmente no caso do vestuário feminino é frequente a utilização de fios de viscose associados a fios de diferentes filamentos. Artigos têxteis são ainda amplamente empregados no lar, nas indústrias e equipamentos para proteção comum (EPC's) e individual (EPI's). —

Avanços científicos e tecnológicos estão presentes ativamente em nossas vidas, pois em 2008 foram criados protótipos de roupas geradoras de energia sustentável, que informam o nível de poluição e, até mesmo, as que são à prova de água, fogo e raios UV. 

A tecnologia têxtil.

Novas técnicas e materiais estão tornando possível a fabricação de tecidos de alta tecnologia com uma variedade de propriedades novas e úteis . Os seres humanos fabricam tecidos desde a aurora da civilização, mas pesquisadores de todo o mundo agora estão trabalhando em vários novos tecidos capazes de conter explosões, proteger astronautas, repelir bactérias e até manter edifícios em pé durante terremotos.  Esses novos tecidos também estão encontrando usos mais comuns, como ajudar a manter as pessoas em temperatura agradável no calor ou garantir que as roupas permaneçam limpas e cheirem a novas. Vejamos alguns exemplos: 

- A Otoko Kaoru é uma camisa masculina que, com microcápsulas de perfume, impede que qualquer cheiro desagradável se torne motivo de constrangimento. 

Figura 4: Camisa que evita odor desagradável.

Fonte: Yamaki

- Para ter um diagnostico correto de estresse, por exemplo, basta usar as roupas criadas pelo projeto europeu Context. Feito em 2008, o projeto visa a utilização de um sensor flexível e resistente, capaz de detectar a tensão e o estresse em tempo real.

Figura 5: Material que mede o nível de tensão e estresse.

Fonte: Fraunhofer-Gesellschaft

Aspectos Negativos da Indústria Têxtil

A produção de tecidos gera vários impactos no ecossistema, tais como:

-Utilização de agrotóxicos no cultivo da matéria prima (no Brasil, o algodão)

- Alto teor de água utilizada no processo

- Emissão de gases poluentes com queima de óleo combustível e lenha.

- Resíduos sólidos e infiltração de água contaminada no solo

- Alto consumo de energia

Um dos fatores que interferem diretamente na qualidade de vida é o descarte de corantes e pigmentos na água, pois a superfície estará coberta com a cor, impedindo a fotossíntese (processo de captação da luz, que possibilita sua sobrevivência) de seres vivos aquáticos e ainda o uso da água para consumo humano.

Além dos corantes, outros dejetos são descartados o que dificulta, por exemplo, o tratamento.

É importante salientar que as indústrias são alvo da legislação nacional, embora o processo seja ineficiente em pequenos produtores.

Apesar da indústria contribuir com o Produto Interno Bruto (PIB), ela não gera vagas de emprego de modo considerável, uma vez que quase todo o processamento é mecânico.

Figura 3: Rio na China com águas vermelhas
Foto: Reprodução | Daily Mail

REFERÊNCIAS 

ALCÂNTARA, M.R. A Química do Processamento Têxtil, 1995. Instituto de Química-Universidade de São Paulo.
AZEVEDO, João. Poluição pela Indústria Têxtil. Mestrado em Gestão Ambiental e Ordenamento do Território 2009 | 2010. Disponível em:<http://www.ebah.com.br/content/ABAAAAgskAF/poluicao-industria-textil > Acesso: 20 de agosto de 2016 
GONÇALVES, Marcel Jefferson. Aula teórica Fibras têxteis. 2013. Disponível em <http://pt.slideshare.net/MarcelJeffersonGonalves/aula-terica-fibras-txteis-rm>. Acesso em: 21 ago. 2016.
GREGORIO, Eduardo Teixeira; PASSOS, Bárbara Carolina de Oliveira; PINTO, Jeisiane Rodrigues; SAMPAIO, Bianca de Castro. Transcrição de Impacto Ambiental Causado pela Indústria Têxtil, 2014. Disponível em:< https://prezi.com/134wyjcl6a93/impacto-ambiental-causado-pela-industria-textil/ >. Acesso: 20 de agosto de 2016
OLIVEIRA, Maria Helena. Principais Matérias-Primas Utilizadas na Indústria Têxtil 
SOUZA, Cláudio Roberto Lima de; ZAMORA, Patrício Peralta. DEGRADAÇÃO DE CORANTES REATIVOS PELO SISTEMA FERRO METÁLICO/PERÓXIDO DE HIDROGÊNIO, 2005. Universidade Federal do Paraná- Paraná TECNOLOGIA na indústria têxtil: roupas auto-limpantes e que até evitam insônia! 2011. Disponível em <http://img1.olhardigital.uol.com.br/noticia/tecnologia_na_industria_textil/18322>. Acesso em: 22 de agosto de 2016.

A Química na Construção Civil: Cimento

  A Química na Construção Civil: Cimento 

O cimento Portland  foi descoberto em meados dos ano de 1756 ele é composto de calcário,argila e minério de ferro ou bauxita queimados num forno e com esse processo de aquecimento surgi o então chamado  clínquer que  é nada mais do que Silicato tricálcico (CaO)₃SiO₂ e Silicato dicálcico (CaO)₂SiO₂ Aluminato tricálcico (CaO)₃Al₂O₃ 0-13% C_{3 A (celíta)} Ferroaluminato tetracálcico (CaO)₄Al₂O₃Fe₂O₃ 0-18% C_{4A F (felita)}. Estes compostos trazem acentuada característica de ligante hidráulico e estão diretamente relacionados com a resistência mecânica do material após a hidratação. depois de resfriado e adicionado com gesso,são moídos e misturados para formar esse pó bem fino. Hoje misturam- se também outros materiais, chamados pelas indústrias de "adições" para dar características especiais ao cimento. Já se utiliza,misturado ao clínquer, escória de alto-forno, aquele pó bem fino do carvão mineral queimado,argila queimada e até o pó da casca de arroz. Essas adições tornam o concreto seco tão duro, que fica muito difícil penetrar água e estragar a estrutura. Esses pós bem finos que são adicionados ocupam o espaço entre as pedras do concreto, para não deixar vazios.

Cada fabricante possui um padrão de informações, apenas algumas são
       obrigatórias e devem constar no verso.A norma que rege os cimentos Portland é a NBR 5732/1991. Outros tipos de cimento possuem normas próprias

Os fabricantes reservam a parte de trás do saco para dar informações de uso e cuidados com o produto, como se fosse uma bula de remédio:
» Como manipular o produto
» Perigo de inalação ou contato com os olhos e as mãos
» Tempo de cura desejável (quanto tempo deve umedecer o concreto)
» Forma correta de estocar
» Tempo recomendável de mistura
» Como aplicar o produto » Norma de conformidade
» Composição do produto » Selo de Qualidade da Associação Brasileira de Cimento Portland

Fala-se que o cimento é um aglomerante, isto é, quando entra em contato com a água, endurece e toma a forma que a gente desejar, como pilares e vigas. Também é um "adesivo", ou seja, como argamassa colante, para assentar pedras e revestimentos, unir tijolos de alvenaria etc. O cimento é um material compatível com quase todos os materiais de construção, por isso é tão usado. Mas tudo isso você já sabia.Vamos então agora conhecer os principais tipos de cimento Portland

Tipos de Cimento 

Nesse espaço deixaremos um vídeo para vocês poderem compreender melhor cada tipo de cimento e para que cada um é indicado: 

Os Riscos Causados Pelo Uso do Cimento

 A utilização do cimento, sem o uso de equipamentos de proteção adequados, poderá acarretar sérios danos à saúde do trabalhador. É classificado como ‘material irritante’, ou seja, reage em contato com a pele, com os olhos e vias respiratórias. Para melhor compreendermos, o cimento reage em contato com a epiderme devido à sua umidade (transpiração do corpo), após contato prolongado. A liberação de calor, por reação em contato com superfície líquida, provoca lesões que variam desde queimaduras até dermatites de contato. É comum observar a ação alcalina do cimento sobre a superfície da pele (em especial, mãos e pés) nos operários da construção civil. O cimento exerce um efeito abrasivo sobre a camada córnea da pele. As lesões são claramente visíveis: vermelhidão (eritema), inchaço (edema), eczema, bolhas, fissuras e necrose do tecido. Em situações especiais de contato, por exemplo, poderia ocorrer o ingresso do cimento no interior de um EPI – como a bota – e, o atrito com a pele, provocaria ulcerações, culminando em necrose. Os cuidados devem ser redobrados coma sensibilidade dos olhos: o cimento pode causar irritações conjuntivas e até mesmo lesões mais graves e irreversíveis como a cegueira. As imagens a seguir exemplificam algumas lesões (dermatites de contato) causadas pelo contato com o cimento sem a devida ou correta utilização de equipamentos de proteção individual:

lesão causada pelo uso do cimento sem a proteção necessária 

 Referencias

http://equipedeobra.pini.com.br/construcao-reforma/16/materiais-cimento-nao-e-tudo-igual-nao-76288-1.aspx

http://pedreirao.com.br/concreto/tipos-e-caracteristicas-de-cimentos-passo-a-passo-2/
http://www.segurancanotrabalho.eng.br/artigos/rcimento.pdf

Radioatividade

    A radioatividade é definida como a capacidade que alguns elementos fisicamente instáveis possuem de emitir energia sob forma de partículas ou radiação eletromagnética, sua descoberta aconteceu em 1896, acidentalmente quando Becquerel descobriu a    radioatividade natural, ao observar que o sulfato duplo de potássio e uranila conseguia impressionar chapas fotográficas. Depois a cientista polonesa Marie Curie(1867-1934), a primeira mulher do mundo a ganhar um prêmio Nobel, descobriu e isolou os elementos químicos, o polônio e o rádio, junto com seu marido Pierre Curie. Esse fenômeno foi chamado pelo casal de radioatividade. Em seguida, Ernest Rutherford descobriu as radiações alfa e beta o que contribuiu para a explicação do seu modelo atômico e também para os avanços nos estudos dos compostos radioativos.

   As partículas emitidas por um elemento radioativo podem ser de três tipos: Alfa, beta e Gama.As partículas beta e gama são absorvidas pelo corpo e podem causar deformações em células, tecidos e órgãos no corpo humano, o que acarreta, por exemplo, em câncer. Já as partículas alfa causam queimaduras profundas quando entram em contato com a pele.

Bomba norte americana sobre Nagasaki, em agosto de 1945

   Depois que lançaram no fim da segunda guerra mundial, a primeira bomba nuclear, a radioatividade passou a ter importância, onde considerar a possibilidade de alterar o núcleo de um átomo despertou-se o interesse militar para o uso dessa ciência.

     A energia nuclear também é usada em usinas nucleares, que é vista como fonte de energia barata e limpa.(Será que é mesmo?).No mundo existem aproximadamente 440 usinas nucleares, duas dessas no Brasil em Angra (Angra 1, Angra 2 e  a Angra 3 que está em construção). Apesar do alto investimento em segurança nessas usinas, não descarta as possibilidades de grandes acidentes, como ocorreu em : Chernobyl (1986), onde morreram mais de 2,4 milhões de pessoas, atingindo o nível 7 na Escala Internacional de Acidentes Nucleares(INES),o acidente do Césio – 137 (1987) em Goiânia morreram aproximadamente 60 pessoas e em Fukushima (2011) ao norte de Tóquio, depois de um terremoto atingir  três de seus seis reatores. Acidentes como esses, ocasionam desastres, tanto no ecossistema como nas pessoas.

Radiografia humana

   A radioatividade, também é usada na medicina, onde envolvem a radiologia, a radioterapia, e a medicina molecular. Na indústria alimentícia, fazendo com que alimentos demorem mais a estragar e podendo ficar armazenados por mais tempo,esterilização de diversos materiais devido seu poder de ataque a certos microrganismos,na arqueologia para técnicas de datação de fósseis e artefatos históricos e vários outros.

      A CNEN(Comissão Nacional de Energia Nuclear) um órgão especializado, a Gerência de Rejeito Radioativo (GRR), cujo objetivo é minimizar ou mesmo eliminar os efeitos danosos que possam ocorrer dos rejeitos radioativos, tanto no presente quanto no futuro.

Curiosidades

    Foram estudadas possibilidades de descartes dos lixos radioativos serem enviados ao espaço ou nos vulcões.

     Em março de 2011, por exemplo, um foguete relativamente simples para o lançamento do satélite  da NASA, avaliado em 424 milhões de dólares, caiu no oceano Pacífico. Outros se incendiaram na atmosfera.

Imaginem o que aconteceria se o foguete carregasse algumas centenas de kg de urânio? Se incendiasse nas alturas, poderia ficar suspenso durante meses na atmosfera, enchendo a Terra de lixo radiativo.

    Os vulcões que geram mais calor no mundo são os vulcões escudo, os que podemos encontrar por exemplo no Havaí. São vulcões relativamente planos e largos, cuja temperatura gerada pode chegar até os 1.316 ºC. No entanto, a temperatura necessária para fundir o zircônio onde armazenam o urânio é mais elevada: seu ponto de fusão é 1.855 ºC. Seriam necessárias várias dezenas de milhares de graus a mais só para desfazer o núcleo atômico do urânio para tornar nula sua radiatividade. Sem descartar as erupções que podem ocorrer!

REFERÊNCIAS:

SOUZA, Líria Alves. Radioatividade:Brasil Escola. Disponível em <http://brasilescola.uol.com.br/quimica/radioatividade.htm> Acesso em 10 de Agosto de 2016.

GUIMARÃES, Fredson.A descoberta da radioatividade - seus descobridores: Química Intrigante. Disponível em <http://quimicaintriganteedu.blogspot.com.br/2011/06/descoberta-da-radioatividade-seus.html> Acesso em 10 de Agosto de 2016.

PEDROLO, Caroline. Radioatividade: InfoEscola. Disponível em <http://www.infoescola.com/quimica/radioatividade/> Acesso em 10 de Agosto de 2016.

A história do surgimento da bomba atômica: Mundo Educação. Disponível em <http://mundoeducacao.bol.uol.com.br/fisica/a-historia-surgimento-bomba-atomica.htm> Acesso em 10 de Agosto de 2016.

CNEN: Comissão Nacional de Energia Nuclear. Disponível em <http://www.cnen.gov.br/> Acesso em 10 de Agosto de 2016. 

http://www.ndig.com.br/category/ciencia

Carbono 14

CARBONO 14

Os átomos de carbono podem ser de três tipos: C-12 (que corresponde a 98,89% de todos os átomos de carbono), C-13 e C-14. Tanto o C-12 quanto o C-13 são extremamente estáveis, ou seja, não se modificam com o tempo, e existem na Terra há bilhões de anos. Já o C-14 é extremamente raro e se transforma em C-12 com uma velocidade constante, a metade das moléculas de C-14 se transforma em C-12 em um período de 5.740 anos.

Uma das principais maneiras de investigar a idade de materiais antigos é a técnica de datação por carbono 14, inventada pelo químico norte-americano Willard Libby, que ganhou o Prêmio Nobel de Química em 1960 por esta invenção. A técnica pode ser usada em amostras originadas de qualquer tipo de ser vivo que tenham até cerca de 50 mil anos de idade. Madeira, carvão, sedimentos orgânicos, ossos, conchas marinhas e peles estão entre as amostras testadas com carbono 14.
Fóssil de um peixe

A arqueologia conta com um elemento químico para datar fósseis, esse elemento permite decifrar de qual época é um achado dos arqueólogos, e o valor do objeto se relaciona com a data, ou seja, quanto mais antigo é um fóssil maior será sua importância. Fósseis são vestígios ou restos de seres vivos, animais ou  vegetais, preservados em vários tipos de matérias. São encontrados principalmente nas rochas, porém, gelo e resinas também podem servir para a preservação desses elementos. Paleontologia é a ciência que usa os fósseis como objetos de estudo.
No método de datação de um fóssil, são utilizados elementos denominados radioisótopos. O fenômeno de isotopia ocorre quando um elemento químico apresenta o mesmo número de prótons, porém diferente número de nêutrons. Exemplo, carbono-12 e carbono-14, onde 12 e 14 são os números de massa atômica dos respectivos elementos. E para este elemento, os dois nêutrons a mais fazem com que o C14 torne-se instável e radioativo.

Os átomos de carbono 14 criados por raios cósmicos combinam-se com oxigênio para formar dióxido de carbono, que as plantas absorvem naturalmente e incorporam a suas fibras por meio da fotossíntese. Como os animais e humanos comem plantas, acabam ingerindo o carbono 14 também. 

Assim que um organismo morre, ele para de absorver novos átomos de carbono. A relação de carbono 12 por carbono 14 no momento da morte é a mesma que nos outros organismos vivos, mas o carbono 14 continua a decair e não é mais reposto. Numa amostra a meia-vida do carbono 14 é de 5.740 anos, enquanto a quantidade de carbono 12, por outro lado, permanece constante. Com tudo é possível compará-la com a relação em um ser vivo, e determinar a idade de algo que viveu em tempos passados de forma bastante precisa.

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           Como exemplo de uma datação fóssil podemos citar o caso do Santo Sudário no qual foi utilizado desta técnica para descobrir a idade e a verdade de sua história.

Os estudos sobre a datação do Santo Sudário foram guiados pelo professor Marcos Riani, da Universidade de Parma, e demonstraram com métodos robustos que o cálculo da datação com base no Carbono 14 praticado em 1988 não é aceitável estatisticamente.

             Após dez anos de trabalho, a pesquisa acabou chegando à conclusão de que o Santo Sudário pode ser verdadeiramente a mortalha sepulcral de Cristo.

A síntese das pesquisas foi publicada no livro II "O mistério do Sudário"

                                       

Referências:

http://parquedaciencia.blogspot.com.br/2013/01/quimica-e-datacao-dos-fosseis.html

https://afeexplicada.wordpress.com/2013/01/15/ciencia-confirma-a-igreja/

https://esquadraodoconhecimento.wordpress.com/ciencias-da-natureza/quim/como-funciona-a-datacao-por-carbono-14/