O mês de setembro é marcado por datas diretamente ligadas ao meio ambiente, como o dia da Amazônia (5 de setembro) e o dia da árvore ( 21 de setembro).

Anteriormente, o ser humano utilizou os recursos naturais de maneira inconsciente o que levou a diversos problemas como, a escassez de recursos naturais e os impactos advindos da poluição e degradação ambiental que estamos evidenciando nos dias de hoje.

Diante dessa problemática, diversas leis, regulamentos e normas nacionais e internacionais foram criadas e vêm sendo atualizadas de forma a harmonizar a relação sociedade e ambiente, protegendo assim o ambiente que estamos inseridos.

Logo, com os avanços tecnológicos, é visível a possibilidade de nos desenvolvermos através da produção sustentável. 

O conceito de produção sustentável.

Primeiramente, durante o ciclo de vida de qualquer produto necessitamos de fazer uso dos recursos naturais, seja desde a concepção da matéria prima até o seu descarte. Como assim?

Como o princípio de Lavoisier:

“Nada se perde, nada se cria, tudo se transforma”.

Primeiramente, para que possamos ter um determinado produto, precisamos que as matérias primas, muitas vezes de fontes naturais, sejam transformadas.

E, durante essa transformação, utilizamos, solventes, catalisadores e outros que, se descartados de forma incorreta, podem vir a prejudicar o meio em que este foi descartado.

Por fim, como vivemos fora da idealidade, a conversão da matéria prima nunca é convertida em sua totalidade, gerando assim, resíduos que precisam ser tratados até atingir os limites determinados pelas leis ambientais para que possam ser descartados de forma segura e correta e segura.

Ainda, tem-se a possibilidade de ocorrer reações laterais gerando subprodutos que podem, ou não, possuir valor agregado.

Neste ínterim, a produção sustentável vem com um viés de desenvolver e implantar alternativas para minimizar o impacto ambiental e o risco para a saúde humana, além de aumentar a competição entre as empresas.

Para implementar esse conceito, existem ferramentas que devem estar em equilíbrio entre os polos econômicos, sociais e ambientais. Vamos conhecê-las?

Ferramentas da produção sustentável

Com o passar do tempo, diversas ferramentas foram desenvolvidas a saber:

Prevenção da poluição, P+L, Análise do Ciclo de Vida, Ecodesign, Eficiência Energética, Economia Verde, Logística Verde, Construção Sustentável, Varejo Sustentável, Agricultura Sustentável e Marketing Verde.

Agora, podemos detalhar algumas que são mais aplicadas, diretamente, à engenharia química.

Prevenção da Poluição

Essa ferramenta prevê a modificação de processos industriais quanto a redução da necessidade energética, redução de rejeitos industriais, e redução de desperdícios.

Como exemplos de implementação desta prática podemos citar a utilização da integração energética através da elaboração de uma rede de trocadores de calor para que seja reduzido o número de utilidades.

Agora, na emissão de efluentes, podemos elucidar o beneficiamento do arroz. A casca retirada é queimada para gerar energia (redução de utilidades). As cinzas desse processo de queima são resíduos. Contudo, esse resíduo é rico em sílica, que possui valor agregado e pode ser aplicado na fabricação de fertilizantes, alvejantes, e até materiais de construção.

P+L

A P+L (produção mais limpa) visa deixar de lado as técnicas de fim de tubo. Isso quer dizer, gerar resíduos e depois tratá-los.

Essa ferramenta de produção sustentável se alinha com o descrito na prevenção da poluição, com a redução do consumo de matéria prima e economia de utilidades.

Análise do Ciclo de Vida na sustentabilidade

Esta técnica visa analisar desde a obtenção da matéria prima até a destinação final pelo consumidor.

Logo, após essa análise, são buscados gargalos para que possam ser otimizados processos e produtos.

Ecodesign

De forma ilustrativa, podemos citar como um ganho do ecodesign, o desenvolvimento de plásticos biodegradáveis.

Sendo assim, essa prática de sustentabilidade busca atender a demanda do mercado sem perder sua utilidade e ainda atender os requisitos ambientais.

Em resumo, para que se possa atender o ecodesign, a matéria prima deve ser de baixo impacto ambiental, utilizar a eficiência energética, ou ainda, produzir produtos de melhor qualidade e durabilidade.

Conclusão

Finalmente, fazendo uma análise macro, podemos perceber que a humanidade tem se preocupado mais com o meio ambiente, seja na produção ou no consumo adotando a sustentabilidade como uma prioridade.

Sobretudo, não podemos nos acomodar e parar por aqui, pois, para reparar todos os erros do passado demandará décadas e nunca atingiremos o 100%. Mas, o pontapé inicial foi dado. O ponto mais importante.

Para mais artigos, continue acompanhando o Blog da Engenharia em seu site e em suas redes sociais. E não esqueçam de compartilhar.

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Mais de um ano se passou e ainda estamos vivendo uma guerra contra o COVID-19. Contudo, vemos avanços tanto no quesito detecção quanto na percentagem de indivíduos vacinados, embora a vacinação não garanta 100% de imunização.

Ainda temos as mutações do vírus gerando novas variantes.

Diante disso, faz-se mais que necessário, primeiramente, que as técnicas de detecção sejam mais eficientes e confiáveis. 

O teste PCR é considerado, na atualidade, o padrão ouro devido se mostrar superior às outras técnicas em relação às características citadas acima.

O que é PCR e sua origem?

A sigla PCR significa Polymerase Chain Reaction, traduzindo, Reação da Polimerização em Cadeia (RPC). A descoberta foi realizada em 1983 pelo ganhador do prêmio Nobel de química, nesse mesmo ano, Mullis.

Esta reação se baseia na amplificação de uma sequência de DNA. Diante disso, a partir de um fragmento de DNA, conhecido como primer, ou iniciadores, do genoma viral, o método PCR se utiliza.

Além disso, o método acusa não só se o indivíduo está infectado naquele instante mas também se o mesmo já foi infectado anteriormente.

Mas como o PCR é realizado?

O teste PCR é dividido em três fases. Primeiro, temos a coleta da amostra do indivíduo com a inserção do swab na cavidade nasal. Posteriormente o material é selado em um tudo para que não haja contaminação.

A segunda fase se baseia na extração do material genético (DNA ou RNA) presente na amostra sem danificá-lo. Depois, esse material é adicionado a uma mistura contendo os primers, os dNTP’s e enzimas.

Por último, temos o PCR propriamente dito, isso quer dizer, a aplicação da reação de polimerase em um termociclador onde a amostra sofre aumento e redução de temperatura.

A reação

A reação de polimerase ocorre em ciclos, onde a taxa de replicação é dada por 2^n ciclos.

Comumente, o primeiro ciclo ocorre em etapas individuais, por exemplo, desnaturação, anelamento e extensão e alongamento.

Primeiramente, na desnaturação, o aquecimento faz com que haja um rompimento das ligações de hidrogênio da fita de DNA.

Já o anelamento ocorre com a redução da temperatura até que esta atinja um valor suficiente para que permita a ligação dos primers com a fita. Entretanto, este valor de temperatura deve ser bem especificado, pois em temperaturas muito altas não haverá ligação. Em oposição, muito baixas farão com que essa ligação seja ineficiente.

Por fim, tem-se a extensão/alongamento. Nesta etapa, a enzima utilizada na reação sintetiza novas cadeias. Essa ação enzimática depende que a temperatura seja ideal para o tipo de enzima, bem como o tempo de reação.

Essa enzima, é, em grande maioria, a Taq polimerase, que recebeu esse nome devido a sua extração da bactéria Thermus aquaticus.

Em cada etapa de extensão, ocorre a duplicação do DNA.

Sobretudo, utiliza-se de 25 a 40 ciclos no método PCR.

Terminado os ciclos, fazemos a análise e interpretação dos resultados obtidos.

A análise é feita com o método de eletroforese em gel de agarose ou poliacrilamida.

Limitações do método

Similarmente a outros métodos, o PCR também possui limitações. Sendo assim, a presença de inibidores de polimerase na amostra e limitações no reagente podem vir a causar o efeito platô. Isso quer dizer que a reação é cessada não havendo mais amplificação da molécula alvo, gerando resultados não confiáveis.

Em suma, a técnica do PCR pode ser aplicada em diversas áreas. Por exemplo, em testes genéticos, na medicina forense, dentre outras.

Enfim… tem curiosidade sobre algum assunto? Interaja com o Blog da Engenharia! Vamos desenvolver nossos conhecimentos juntos!

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O profissional formado em engenharia química trabalha principalmente no desenvolvimento de processos químicos e produtos. Ou seja, tudo que envolve transformação de matéria podemos estar ciente que haverá a presença de um engenheiro químico. Assim, as atividades realizadas por esses engenheiros estão regulamentadas e legalizadas por meio da Lei Federal nº 5.194, de 24 de dezembro de 1966.

A base da engenharia química

Conforme dito anteriormente, de forma implícita, o engenheiro químico está apto a aplicar seus conhecimentos em boa parte das indústrias, por exemplo, na construção civil, cosméticos, têxtil, alimentos e até no mercado financeiro.

Para tal, durante o curso de engenharia química o estudante se depara com um conteúdo abrangente e aprofundado.

Além das matérias básicas, matemática, física, química e biologia, são obrigatórias as matérias de programação, termodinâmica aplicada, desenvolvimento de processos e projetos, bioquímica, operações unitárias, segurança e controle de processo químico, modelagem e simulação, controle de qualidade, cálculo de reatores e muito mais.

Em suma, com o desenvolvimento de novas tecnologias, os engenheiros devem se manter sempre atualizados através da leitura de  artigos científicos, demanda do mercado e muito mais.

Além disso, faz-se necessário que o profissional procure andar a milha extra. Ou seja, se diferenciar buscando conhecimento em outras áreas como economia, administração, gestão de pessoal. Afinal, a engenharia química é universal.

O salário do profissional da engenharia química

Em uma busca realizada no site salário, em 2021, foi levantado que o engenheiro químico ,que trabalha em regime de CLT,  possui o piso salarial girando em média R$ 7.844,91. Esse valor varia dependendo da experiência do profissional (júnior, pleno ou sênior) e do porte da empresa (micro, pequeno porte, médio porte e grande porte).

Além disso, a localização da empresa e o grau de especialização em áreas correlatas à engenharia química são variáveis importantes e determinantes tratando-se de remuneração.

Concursos

Atualmente, temos uma carência de concursos e vagas para engenharia química. As poucas vagas disponíveis para atuar com a própria engenharia química são, por exemplo, na área de perícia das polícias civil, rodoviária e federal.

Neste caso, o conteúdo programático vai muito além dos conhecimentos específicos da própria formação. Para o indivíduo ingressar nessa área deve possuir, sobretudo, um bom conhecimento de direito penal, direito civil e direito constitucional. Juntamente com os exames físicos, de saúde e psicológicos a serem realizados.

Sob o mesmo ponto de vista, se tratando da área militar, temos a abertura de vagas para ingresso na Marinha do Brasil , também com provas de conhecimento específico e aptidão física.

Por analogia, deve-se ter ciência que após ser aprovado, a pessoa irá passar por um curso de formação, onde será desenvolvido seu caráter militar.

Em contrapartida, são abertas vagas para engenheiro químico atuar em refinarias de petróleo, companhias de saneamento e esgoto, dentre outros.

Conclusão

Desejamos a todos os profissionais da engenharia química felicidades e sucesso na profissão.  Aos estudantes, desejamos muito sucesso ao longo de sua jornada.

Por fim, aos que pretendem estudar engenharia química, saibam que estão fazendo uma excelente escolha. Apesar das dificuldades, serão muito felizes e não se verão fazendo outra coisa.

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Inicialmente, vamos relembrar algumas questões de artigos anteriores. Será que em um processo químico conseguimos converter todo reagente em produto? 

Se a sua resposta foi não, você acertou. Contudo, os efluentes industriais não são oriundos apenas de processos químicos, ou seja, toda e qualquer indústria gera efluentes.

Semelhantemente, possuímos efluentes domésticos, água, onde podem ser empregados os mesmos princípios.

O que é feito?

Alguns efluentes são reutilizados e outros são despejados na natureza. Mas, os efluentes gerados, antes de serem reutilizados e ou descartados, precisam ser tratado, de forma a agregar valor comercial ou minimizar/eliminar os impactos ambientais e danos à saúde humana.

Tudo isso, é claro, normalizado pelas legislações vigentes para tal. Por exemplo, a Resolução 357 do CONAMA (Conselho Nacional do Meio Ambiente).

Tratamento de efluentes

Antes de mais nada, o processo de tratamento de efluentes é uma série de operações que visam reduzir e/ou eliminar contaminantes.

Isso posto, essas operações podem ser de caráter físico, químico, e ou biológico a depender da matriz contaminante. O tratamento físico abrange toda a parte de separação física.

Em contrapartida, o tratamento químico emprega substâncias químicas em seu processo. Essa substância, por sua vez, reage com os compostos presentes no efluente a ser tratado. O tratamento biológico utiliza microrganismos que são capazes de causar degradação na matéria orgânica presente no efluente.

Ainda, pode ser que haja necessidade de empregar as três técnicas devido a complexidade e grau de contaminação do efluente. Vamos compreender as etapas do tratamento de um efluente industrial bem como nos aprofundarmos nessas técnicas?

Etapas no tratamento de efluentes

Nesta fase do processo, o efluente segue uma sequência, que, pode ou não ser executada em sua maioria. Essas etapas são a que segue: pré-tratamento ou tratamento preliminar, tratamento primário, tratamento secundário e, por fim, terciário.

Sendo assim, como a intenção é abordar de forma mais aprofundada, criaremos uma minissérie, e em cada episódio trataremos de cada etapa do tratamento de efluentes

Pré-tratamento 

Nessa etapa ocorre a separação de material grosseiro, flutuante e ou passível de sedimentação. Nesse ínterim, podem ser utilizados grades, desarenadores, filtros, etc.

A técnica de gradeamento visa separar por exclusão materiais presentes nos efluentes industriais que possam vir a causar danos em equipamentos industriais e corpos receptores, e entupimento de tubulações . Nada mais é que barras de metal.

Já a desarenação remove a areia devido a diferença de massa específica da areia e da solução. Isso quer dizer, a areia por ser mais densa, decanta.

Analogamente, as caixas separadoras de água e óleo possuem o mesmo mecanismo de funcionamento, sendo assim, ocorrendo por diferença de densidade. Todavia, a camada de óleo vai para a superfície.

Por vezes, modificamos os equipamentos, ou melhor, promovemos melhorias para que possamos obter uma maior eficiência no tratamento de efluentes industriais. Dessa forma, a utilização de chicanas faz com que partículas menores colidam com a mesma e decantem.

Em contrapartida, quando contamos com partículas com diâmetro maiores que 1mm podemos lançar mão de peneiras. Normalmente, os espaçamentos do material giram em torno de 0.5 a 2,0 mm.

Por fim, e não menos importante, temos os filtros de areia. Esses equipamentos, em grande maioria, contém em sua composição carvão ativado que, devido a interações de van der Waals, adsorvem em sua superfície pequenas partículas orgânicas presentes na matriz dos efluentes contaminantes.

Em conclusão, nessa primeira parte abordamos os equipamentos e metodologias mais utilizadas nessa etapa preliminar de tratamento de efluentes.

No próximo bloco, falaremos da etapa primária de tratamento de efluentes. Sendo assim, continuem acompanhando o Blog para não perderem nenhum artigo dessa série.

E claro, não deixe de compartilhar e interagir, Até logo !

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Depois que, nos tornamos adultos, os médicos e nutricionistas pregam sobre a importância de se consumir um prato colorido.

Mas, porque colorido ? O que as cores influenciam na saúde? Já pararam para se perguntar porque os alimentos possuem cores distintas? Afinal, não poderia ser tudo preto e branco? Em outras palavras, já se perguntaram porquê o abacaxi é amarelo, a uva é roxa, o tomate é vermelho ou a couve é verde?

Analogamente, porque dizemos que a fruta está verde quando ela não está madura e depois assume sua cor? Vem comigo descobrir o que não te contaram sobre a origem e importância das cores!

Primordialmente, a coloração observada nos alimentos são devido a presença de um composto químico (pigmentos) que absorve ondas eletromagnéticas com comprimento de onda localizada no  espectro visível e as emite, dando-nos a coloração que observamos em cada tipo de fruta.  Como assim? Então… 

Parte dessa molécula é composta pelo que conhecemos como cromóforo, ou seja, um conjunto de átomos de carbono ligados linearmente por ligações duplas. Porém, faz-se necessário a presença de sete ligações. Vamos conhecer as cores?

O big bang.

Carotenóides

Essa classe de pigmentos dá origem às cores avermelhadas, laranjas e amarelas e pode ser dividida em duas, a saber: as xantofilas e os carotenos.

Em primeiro lugar, as xantofilas e carotenos oxidados, são compostos formados por átomos de carbono e hidrogênio, porém, com a presença de substitutos tais como hidroxilas, oxigênio, grupos epóxi, dentre outros. Essas dão origem à cor amarela.

Em contrapartida, os carotenos são formados exclusivamente por átomos de carbono e hidrogênio .

Ainda, dentro destas classes, temos outros pigmentos, tais como, o licopeno responsável pelas cor vermelho – alaranjada e o betacaroteno, responsável pela cor amarelo alaranjada. Saberia dizer alguma fruta rica em licopeno? 

Exato! Tomate (principal fonte), melancia, mamão…

Agora, em betacaroteno? Muito bem! A cenoura e a abóbora

Flavanóides

Essa classe de metabólitos dá origem a mais de  cinco mil novos compostos, por exemplo, flavonas, isoflavonas, antocianinas e chalconas. Além disso, é a que possui maior abundância.

Esses compostos são responsáveis pelas cores azul, amarela e vermelha, a depender da sua estrutura química.

Para ilustrar, alimentos ricos em antocianinas possuem a cor arroxeada, como uvas, açaí, beterraba, etc.

Betalaína

Esse metabólito pertence à família dos alcalóides e está presente em algumas classes de plantas em substituição às antocianinas. Além disso, a síntese desses compostos seguem a rota bioquímica como ponto de partida o ácido betalâmico.

Essa classe subdivide-se em betacianina de coloração magenta e betaxantina de coloração amarela.

Alimentos ricos nesse metabólito são as beterrabas e a pitaya.

Clorofila

Por fim, e não menos importante, temos o metabólito que dá origem a coloração verde, a clorofila.

A emissão de ondas eletromagnéticas com o comprimento de onda na região verde se dá pela presença do anel de porfirina, que absorve luz na região do vermelho e azul do espectro.

Esse anel nada mais é que um composto de coordenação com um íon de magnésio sendo quelado por átomos de nitrogênio.

A cor e seus benefícios

Primeiramente, começamos pela química, depois transitamos pela física e finalizamos na bioquímica.

Agora, não poderíamos deixar de adentrar na área da saúde. Sendo assim, abordaremos sobre a importância de incluir, contudo, de maneira simplificada.

Vermelho

Os carotenóides atuam como antioxidantes que têm a função de reparar os danos causados às células do nosso corpo devido, por exemplo, ao excesso no consumo de drogas, lícitas ou ilícitas. Além disso, estas são fontes de vitamina A e C, micronutrientes que agem na qualidade da visão, e do sistema imunológico e prevenção de anemia, respectivamente.

Roxo

A presença de determinadas substâncias em alimentos dessa cor promove uma redução no colesterol LDL, previne contra doenças cardiovasculares e, por fim, atua na no retardo do envelhecimento.

Quem nunca ouviu, que, uma taça de vinho ao dia é saudável?

Verde

A clorofila, é responsável principalmente pela realização da fotossíntese nas plantas possui ação antioxidante e anti inflamatória. Contudo, sua função no organismo humano é agir como um potente antioxidante e anti inflamatório. Alimentos que possuem essa cor são os folhosos verde claro e escuros, por exemplo, o alface, espinafre, couve, etc.

Branco e amarelo

A presença das antoxantinas, que promove essa cor, também indica que esses alimentos atuam no fornecimento de energia ao corpo combatendo a fadiga.

Por fim, como no exemplo anterior, não só a presença dessas substâncias são causadoras de benefícios à saúde, mas também temos a presença de outros compostos que são benéficos.

Se pararmos para analisar os alimentos em cada, veremos que os nutrientes presente em um, contém no outro, em sua maioria. O que irá variar é a concentração dos nutrientes.

Para ilustrar, vamos comparar alguns macro e micronutrientes, da batata e a banana em uma quantidade de 100g.

Ambas são fontes de potássio e carboidrato. Variando apenas a concentração de cada nutriente. Olhem o potássio!!!

Conseguem perceber a importância de montar um prato colorido? 

Sobretudo, apesar de alimentos possuírem propriedades nutricionais parecidas, uma alimentação balanceada e com cor variada, faz com que nosso corpo tenha acesso a boa parte das vitaminas e minerais essenciais a seu funcionamento.

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De forma a fazer com que os atletas, em todos os esportes, compitam de forma justa e igualitária, foi criado um sistema de controle, o que chamamos de exame antidoping.

Em 1999, foi fundada a World Anti Doping Agency (WADA), organização responsável por regular e realizar a detecção de substâncias e técnicas proibidas nos jogos ao redor do mundo.

Com certeza você já ouviu falar que determinado atleta foi pego no exame antidoping, mas, sabe como ele é realizado? Ainda, o que a química tem a ver nessa história toda? 

O antidoping nos jogos olímpicos

O exame antidoping se constitui em fases, sendo elas: seleção do atleta, coleta de sangue e ou urina, transporte para um laboratório, análise da amostra e divulgação do resultado.

Porque sangue e ou urina? Os medicamentos após serem ministrados entram na corrente sanguínea e este sangue é filtrado nos rins. Diante disso, parte das substâncias tóxicas são excretadas na urina.

Na fase de seleção do atleta, alguns atletas e obviamente, o primeiro colocado, são escolhidos de forma aleatória e são notificados para serem submetidos ao exame.

Coleta

Nessa fase o atleta pode ceder seu sangue e ou sua urina, de tal sorte que a quantidade seja suficiente para produzir a prova e a contraprova. 

Sobretudo, a coleta das amostras podem ser feitas em três períodos distintos e de forma inopinada, de forma a não permitir que o atleta se planeje quanto a utilização de substâncias que possam lhe propiciar uma melhor performance.

Essas podem ser realizadas em competição, ou seja, durante a ocorrência dos jogos olímpicos, ou melhor, após uma prova ou partida.  Já no período fora de competição são buscadas a utilização de esteroides anabolizantes. Em contrapartida, tem aquele que visa a preservação da vida e da saúde do atleta. Geralmente realizado minutos ou horas antes da competição.

Transporte

O transporte do material coletado é enviado para algum laboratório credenciado pela Agência Mundial. Sendo somente este autorizado a realizar os procedimentos.

Análise e resultados

Sendo assim, o laboratório lança mão de técnicas químicas e analíticas para a realização da coleta. Por fim, o resultado é lacrado e encaminhado à agência para julgamento e liberação do mesmo.

A química e o antidoping

Agora, começamos a falar de química! Durante a análise das amostras, utiliza-se métodos analíticos qualitativos e quantitativos.

A metodologia qualitativa visa determinar qual a substância está presente na amostra. Por outro lado, a análise quantitativa, visa informar em que quantidade a substância está presente. Duas das técnicas utilizadas são a espectrometria de massa e a cromatografia gasosa.

Primeiramente, as substâncias são separadas ao serem inseridas no cromatógrafo. Em seguida, as moléculas são fragmentadas, quantificadas, rearranjadas e submetidas a comparação com as substâncias definidas como proibidas. Caso o resultado seja positivo, é feito uma análise da contraprova com os mesmos parâmetros utilizados anteriormente.

A regra é clara

A WADA considera e classifica as substâncias buscadas nos exames antidoping em quatro grandes grupos. Essa classificação é a classe de esteroides, narcóticos, diuréticos e estimulantes. Entretanto, dentro desses grupos, possuímos subgrupos.

De antemão, os esteróides podem ser subdivididos em anabólicos, endógenos e de desenho ou projetados. Todo ano, a agência libera uma listagem das substâncias que não podem ser utilizadas pelos atletas que acusam no exame antidoping.

Nessa lista,  existem aquelas que não podem para todos os atletas e aquelas que servem para determinada modalidade. Por exemplo, um atleta que tenha que “bater peso” utilizar diuréticos para eliminação de líquido. Ou, ainda, um atleta de endurance utilizar uma substância para controlar a dor durante uma prova muito longa.

Agora, que demos alguns exemplos da utilização de alguns medicamentos que já foram detectadas nos jogos olímpicos… Vamos aprender um pouco do mecanismo de ação das drogas no organismo?

Em contrapartida, a agência também criou uma lista das substâncias que são permitidas e que são utilizadas pelos atletas para fins terapêuticos.

As drogas proibidas

Cada classe de substâncias citadas anteriormente possuem uma finalidade específica. Sendo assim, vamos conhecer um pouco mais sobre elas e descobrir como elas são detectadas e como agem no corpo.

Esteroides

Primeiramente, temos a classe dos esteróides anabólicos. 

Essas substâncias são compostos derivados da testosterona e são produzidos sinteticamente em laboratórios. Seu uso clínico é primordialmente indicado para o tratamento de hipogonadismo, em terapia de reposição de testosterona, tratamento de queimaduras, pós cirurgia, dentre outras.

Entretanto, os EAA’s vêm sendo utilizados por atletas com a finalidade de aumentar o desempenho durante as sessões de treinamento para os jogos olímpicos Seu controle é realizado por técnicas extremamente sensíveis capazes de detectar níveis de 2 a 10 ng/mL nas amostras, por exemplo, a cromatografia gasosa de alta resolução e a espectroscopia de massas.

Narcóticos

Já os narcóticos são utilizados por atletas nos jogos olímpicos visando mascarar dores e lesões. Comumente, as substâncias designadas dessa categoria são derivadas, por exemplo: ópio, morfina, dentre outros.

Diuréticos

Conforme foi exemplificado anteriormente, os diuréticos são mais utilizados por atletas que estão em categorias que têm a necessidade de bater peso.

Esses medicamentos agem no controle e balanceamento de fluido entre as células e o tecido muscular, de forma a eliminar o excesso. Sendo assim, há um aumento do volume urinário.

Ainda, os diuréticos são utilizados com a finalidade de diluir a urina de forma a mascarar a utilização de outros agentes dopantes, e, por fim, atuar no ajuste do pH.

Estimulantes

Por fim, os estimulantes classificam a cocaína e as  moléculas conhecidas como amina simpatomiméticas (efedrina, anfetamina, outros). Essas agem diretamente no sistema nervoso central e promovem a aceleração do metabolismo resultando no emagrecimento, redução da sensação de fadiga e aumento do estado de alerta. 

Deve estar se perguntando…

A cafeína não tem esse intuito? Exatamente.

Contudo, essas drogas são muito mais potentes. Em alguns suplementos termogênicos, já foram encontradas substâncias estimulantes como o sulfato de efedrina (derivado da anfetamina). Outras drogas como o ecstasy, e o MDMA, são, também derivadas da anfetamina e já foram identificadas pela utilização dos atletas.

“O pódio” – Conclusão

Em conclusão, atualmente diversos casos de doping vem sendo desmascarados e, em praticamente todos os jogos olímpicos temos casos de atletas que são reprovados neste exame. Com isso, são punidos pela federação e perdem seus títulos e medalhas.

Todavia, muitos atletas justificam o resultado do exame positivo devido a ingestão indireta dessas substâncias. Como assim? Através de contaminação alimentar. Tendo em vista esses casos, o comitê dos jogos olímpicos deixa claro em suas regras  que a responsabilidade é do atleta. Isso quer dizer, é injustificável.

O artigo foi elaborado com o intuito de mostrar como funciona o exame antidoping nos jogos olímpicos e porque determinadas substâncias são utilizadas. 

NÃO AS UTILIZEM PARA OS FINS QUE FORAM ABORDADOS AQUI.

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Estamos acostumados a definir mistura como a junção de duas ou mais substâncias que podem ser solúveis uma nas outras ou não. Logo, classificamos as misturas como homogêneas, quando não há separação de fases, em oposição, heterogênea, quando vemos separação de fases.

Mas todas as misturas são iguais? Vamos descobrir !

Tipos de misturas

As misturas podem ser classificadas em três tipos: soluções, suspensões e coloides. Vamos compreendê-la dando exemplos do dia a dia.

Primeiramente, vamos analisar três sistemas, um chá com açúcar, um suco de laranja e um copo de leite. Em todos os casos temos uma mistura, porém, com características diferentes.

Antes de mais nada, pegue um papel e uma caneta e tenta conectar os sistemas com os tipos de misturas.

Terminou? Então, vamos prosseguir!

No primeiro caso, quando dissolvemos açúcar em um chá, sem que este esteja supersaturado, não vemos a decantação do açúcar. Teste você mesmo! 

Se você passar o chá no filtro (desses que você coa café), o chá deixará de ficar doce? A esse tipo de mistura chamamos de solução.

Agora, vamos experimentar o suco de laranja. Faça um suco de laranja e não coe. Aparentemente, o suco está homogêneo, você classificaria-o como uma solução? Aguarde por um tempo e olhe o suco novamente. O que mudou? 

Certamente houve uma sedimentação no interior do copo, que ocorreu devido a força da gravidade. A esse tipo de mistura chamamos de suspensão. Por fim, pense agora no copo de leite. Primeiramente, coloque-o em um copo e aguarde-o por um tempo. Sedimentou?

Não né? Agora passe-o em um filtro. E aí? Esse tipo de mistura conseguimos separar em filtros muito finos. Sendo assim, denominamo-la soluções coloidais. Mas como definimos um coloide?

O que são coloides? 

Os coloides são definidos como mistura heterogênea de duas ou mais substâncias que não separam por ação da gravidade. Ainda, estas partículas possuem dimensões de 1 a 1000 nanômetros e estão dispersas uniformemente em um meio contínuo. 

Sendo assim, denominamos essas partículas como fase dispersa, e o meio como fase de dispersão.  Olhem a imagem abaixo, a diferenciação das misturas que fizemos anteriormente quanto ao tamanho de partículas.

Propriedades dos coloides

Você parou e pensou…. Por que os coloides não sofrem ação da gravidade?  Seria pelo tamanho das partículas?

Nesses sistemas coloidais as partículas estão em constante movimento. Contudo, esses movimentos são aleatórios e em alta velocidade que são oriundos das colisões que ocorrem na solução.

Portanto, definimos esse efeito como movimento browniano. Ao mesmo tempo, essas soluções ainda sofrem outro efeito. O efeito Tyndall. Imagina o que é? Vamos trabalhar um pouco nossa imaginação!

Pense em uma manhã ensolarada com um pouco de névoa. Nós conseguimos “ver” os feixes de raios solares, não é? O que está ocorrendo é o tal do efeito Tyndall.

E porque ele ocorre? Os coloides dispersam a luz pois as partículas possuem o mesmo comprimento de onda da luz visível. E sim, as gotículas de água dispersas no ar são um coloide.

Pegue dois copos e em um coloque um copo de água e no outro coloque leite. Em seguida, enfileire os copos e com o auxílio de uma lanterna ou laser coloque luz, fazendo com que ela passe dentro dos copos. Veja o que acontece! Interessante não?

Exemplo e classificação dos coloides

Sobretudo, será que as soluções coloidais são todas iguais? Esse tipo de mistura pode ser classificada por três aspectos. Ou seja, seu aspecto físico, sua natureza e seu comportamento termodinâmico. Vamos nos aprofundar!?

Aspecto físico

Os coloides seguem uma combinação binária entre os três estados da matéria e cada combinação possui uma denominação diferente, podendo ser exemplificado pela imagem abaixo.

Natureza

Quando separamos os coloides quanto sua natureza, estamos nos referindo se este é micelar, molecular ou iônico. Caso este seja micelar, a fase dispersa é composta por átomos, moléculas ou íons, por exemplo, enxofre em água. (Não teste em casa!)

Em contrapartida, quando molecular temos a mistura de macromoléculas unidas por ligações covalentes, por exemplo amido em água. Um exemplo prático (você pode fazer em casa). Lembram do vídeo onde as pessoas conseguiam andar por cima de uma “gosma” branca, a famosa areia movediça? É isso.

Por fim, a iônica é quando temos a fase dispersa apresentando densidade superficial de carga elétrica, por exemplo, proteínas e sais.

Estabilidade termodinâmica

Nesta classificação teríamos uma explicação mais teórica que não vem ao caso no momento. Contudo, em sóis e emulsões podemos classificar essa estabilidade mais facilmente sem o rigor teórico e com nomenclaturas que já conhecemos.

Logo, caracterizamos esses tipos de coloides em liofílicos, liofóbicos. Nos liofílicos temos a atração entre as partículas e o solvente. Em contrapartida, nos liofóbicos, temos a repulsão das fases. Em comparação, podemos classificá-los com hidrofílicos ou hidrofóbicos, quando o solvente for água.

Reflexão final  

Viram como os coloides estão presentes 24h em nossas vidas e nunca nos foi dito que essas mistura são chamadas COLÓIDES? Em suma, façam os experimentos em casa, aprendam na prática.  De preferência, se tiver uma criança por perto, mostre-a e veja qual a reação dela.

Curtam, compartilhem, e sigam o Blog da engenharia.

Teremos muito mais teorias e práticas. Já que não podemos estar em um laboratório, vamos fazer de nossa casa um. E claro: SEM RISCOS !

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A essas substâncias damos o nome de catalisador.

Nessas reações, há uma adsorção transitória dos reagentes na superfície dos centros ativos do catalisador e em seguida desorção dos produtos.

 A+X -> AX

AX -> BX

BX -> B+X

E qual será sua importância?

Bem, os catalisadores são empregados a mais de 2000 anos. Sua primeira utilização foi na produção de queijo e vinhos. Ainda, dentro do nosso próprio corpo possuímos catalisadores.

Atualmente, cerca de 70% dos processos na Indústria Química lançam mão de catalisadores, por exemplo, no refino de petróleo empregando zeólitas como catalisadores.

Com o passar do tempo, a indústria vem buscando formas de desenvolver novos catalisadores. Como resultado, haverá um melhor aproveitamento de matéria prima, isso quer dizer, menos desperdício, menos investimento , consequentemente menor necessidade de tratar os efluentes.

Analogamente, o desenvolvimento de novos catalisadores promoverá uma ampliação no leque de escolha da matéria prima. Isso quer dizer, muitas rotas são deixadas de lado devido ao tempo que levará para obter o produto desejado.

Mas só através dos catalisadores podemos mudar a taxa da reação Vejamos!

Velocidade da reação

Antes de começarmos, vamos relembrar a equação da taxa de reação.

Contudo, k é calculada pela equação de Arrhenius:

Então, como fazer para aumentar a taxa de reação?

Analisando a equação, nós podemos aumentar, sem a utilização de catalisadores, de três formas. Para isso só basta alterarmos a temperatura, concentração ou a pressão. Todavia, será que é viável? Vamos analisar termo a termo.

Primeiramente, olhando para a temperatura, podemos citar como pontos negativos um maior gasto de energia. Ainda, esse aumento de temperatura pode levar ao desencadeamento de reações secundárias, obtendo assim uma maior formação de produtos indesejados.

Segundo, um aumento da concentração dos reagentes requer a construção de reatores mais resistentes e formação de reações secundárias. Ainda, uma reação com o aumento do volume desloca o equilíbrio da reação para os reagentes (gases).

Analogamente, um aumento da pressão requer a construção de reatores mais resistentes. Entretanto, como os catalisadores afetam a cinética da reação.

A presença dos catalisadores no sistema reacional faz com que haja uma redução da energia de ativação da reação, podendo ser ilustrado com a imagem abaixo.

Ah então os catalisadores são sempre a solução? Não! Também possuímos problemas com os catalisadores. Essas espécies podem sofrer desativação. Sendo assim, constantemente faz-se necessário regenerar o catalisador.

Processos químicos e a catálise

Os processos químicos catalisados podem ocorrer em dois sistemas diferentes. Quando  catalisadores e reagentes estão na mesma fase, dizemos que a catálise é homogênea.

Em contrapartida, quando a reação ocorre com catalisadores e reagentes em fases diferentes, por exemplo, um catalisador sólido e os reagentes na fase gasosa, dizemos que a catálise é heterogênea.

Por fim, vamos ver a comparação entre os tipos de catálise ilustrada pela imagem abaixo.

 O processo de catálise

Conforme dito anteriormente, para que transformemos uma matéria prima em produtos na presença de um catalisador, faz-se necessário que haja uma adsorção do reagente na superfície do catalisador.

Por sua vez, essa adsorção pode ocorrer de duas formas:

Na adsorção física, o reagente se liga à matéria prima devido às forças de interação do tipo Van der Waals. Logo, não há alteração química das moléculas adsorvidas.

Em oposição, na adsorção química, temos a formação de ligações químicas. Temos que salientar que esse processo é exotérmico.

Brevemente, em um outro artigo abordaremos sobre os catalisadores de forma mais aprofundada. Serão apresentados suas propriedades, desativação, preparação e muito mais.

Em suma, continuem acompanhando o blog da engenharia no site e nas redes sociais para não perderem nenhum conteúdo.

Até breve!

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Contudo, essa problemática da água não é uma peculiaridade apenas do Rio, e também tivemos problemas anteriores com essa temática.Com o passar dos anos, a taxa de crescimento populacional tende a aumentar.

Como resultado, temos um maior consumo de água e uma maior produção de esgotos, tanto residuais quanto industriais.

Poderíamos deixar os esgotos de lado e utilizarmos água “limpa”?

Sim! Porém, garanto que não é a melhor solução.

Pois, apesar da superfície do nosso planeta ser 70 % água, cerca de 95% é água salgada, não sendo disponível para uso, o que torna esse recurso escasso.

 Já existem países que sofrem com a falta de água.

Sendo assim, faz-se necessário o investimento em estações de tratamento e em novas técnicas para reutilização das águas.

Esse recurso para ser utilizado, tanto nas indústrias quanto para uso pessoal, passa por diversas etapas de tratamento e técnicas variadas.

Vamos conhecer todo o processo?

Principais poluentes

As águas oriundas de efluentes industriais como em residências possuem poluentes característicos a saber.

Nas indústrias, os principais contaminantes são DBO, DQO, alcalinidade, pH, compostos nitrogenados, compostos fosforados, metais pesados, cor, suspensões e óleos.

Por outro lado, nos efluentes residuais também contamos com a presença de fármacos e resíduos orgânicos, pesticidas, dentre outros.

O que encontra-se, em maior quantidade neste meio, são os esteróides.

Para ilustrar, olhem a tabela abaixo.

Todavia, pode-se pensar que a presença desses últimos poluentes na água pode ser advinda principalmente do descarte incorreto tanto da população quanto das indústrias.

Porém, temos que levar em conta que os medicamentos que consumimos não são completamente metabolizados, sendo excretados através da urina e das fezes, que por sua vez, constituem o esgoto.

Métodos de tratamento da água nas industrias

O tratamento de água proveniente da indústria passa, geralmente, por três etapas:

• A primeira etapa constitui tratamentos físicos na qual utiliza-se, por exemplo, a filtração e a sedimentação.
• Segundo, utiliza-se métodos biológicos para redução das concentrações de DBO e DQO presente na água.
• E por fim, técnicas tais como a adsorção, troca iônica, membranas cristalização e evaporação.

Dentro dessas macrodivisões, podem ser empregadas técnicas mais específicas a depender do investimento e do grau de pureza que deseja-se ter. Essas metodologias seguem metodologias de operação diferentes.

Outros processos como osmose reversa e eletrodiálise já foram empregados com o intuito de promover a reutilização da água pela indústria.

Etapas de tratamento da água residual

Analogamente ao tratamento de água industrial, a água residual também passa por diversas etapas de tratamento, divididas em físicos, químicos e biológicos, até serem disponibilizadas para uso.

As estações de tratamento de efluentes seguem, por convenção, etapas padrão de tratamento da água, por exemplo: cloração, ajuste e correção do pH, coagulação, floculação, decantação, filtração, fluoretação.

Contudo, a metodologia tradicional não garante sustentabilidade ao processo devido a limitações técnicas e econômicas. Em outras palavras, tais metodologias tendem apenas a concentrar o resíduo, podendo a vir a causar problemas ambientais com a eliminação dos rejeitos do tratamento.

Diante disso, novas técnicas vêm sendo estudadas para solução desta problemática.

Técnicas avançadas no tratamento de água 

Dentre as novas metodologias para o tratamento da água, a que mais tem se destacado é através dos processos oxidativos.

Nesse estudo utiliza-se espécies transitórias (radicais) como precursor na reação de oxidação, por exemplo, radicais hidroxila (OH-) que possuem alto poder oxidante e pouca seletividade.

Essas espécies são formadas através de processos fotoquímicos ou empregam alta energia, e, cada processo, possui um mecanismo de iniciação diferente.

Vamos conhecer de forma superficial essa nova abordagem!?

Primeiramente, vamos falar da fotólise. Neste processo, temos a utilização da radiação UV para promoção da formação de espécies oxidativas dentro do próprio meio como NO3– e Fe3+.

Uma variação da utilização dos raios ultravioleta são a peroxidação foto-assistida onde tem-se a introdução no meio de peróxido de hidrogênio (H2O2), a famosa água oxigenada.

Outrossim, no processo foto-fenton, tem-se a “transformação” de Fe3+ em Fe2+ que promove a formação da hidroxila, através da clivagem do peróxido.

E, por último, a utilização de dióxido de titânio como fotocatalisador.

Outras metodologias no tratamento da água.

Outras técnicas podem ser utilizadas, por exemplo: sonoquímica, com o emprego do ultrassom que geram a implosão de bolhas formadas dentro do líquido liberando grande quantidade de energia. Nesse processo, a temperatura pode chegar a 5000 ºC e 1000 atm de pressão.

A ozonólise, com o emprego de ozônio.

Por fim, pode-se gerar a cavitação do líquido e posterior colapso das cavidades geradas devido a expansão do líquido. Para isso, deve-se forçar a passagem do líquido através de orifícios, tubos venturi, turbinas onde obteremos um aumento da energia cinética e uma queda brusca de pressão.

Eficiência do tratamento de efluentes

Em suma, a técnica utilizada, como dito anteriormente, vai depender da disponibilidade econômica e de qual o objetivo do tratamento, ou seja, qual contaminante deseja-se remover.

Analogamente, ou se falar de eficiência no tratamento, deve-se levar em conta  o poluente que deseja-se remover, e se, no final do tratamento, a presença de contaminantes está dentro da faixa desejável e permitida para reuso.

Logo, é necessário fazer um estudo da matriz de contaminantes da água a ser tratada. E, no caso do Rio de Janeiro e afins, colocar em prática em caráter de urgência.

Para saber mais dos acontecimentos no Rio de Janeiro, leiam o artigo no link.

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Atualmente, vivemos em uma sociedade com pensamentos retrógrados, em que criamos estereótipos em relação ao tipo de pessoa que deve seguir determinada profissão. Você, que faz engenharia, tente relembrar a proporção de homens e mulheres em sua sala de aula.

E você, que trabalha em campo, laboratórios, indústria, canteiro de obras, quantas mulheres são das ciências exatas, mais precisamente da área da engenharia? Analogamente, quantas delas ocupam altos cargos, posições de liderança?

Pior que isso, os salários pagos a homens e mulheres no mesmo cargo não são  os mesmos. Mesmo com a mulher sendo mais qualificada. Afinal, vivemos em uma meritocracia ou não?

Continuem lendo para conferir o potencial da mulher e quão agregador a mulher é para a ciência e para o mundo.

Homem vs. mulher: A eterna guerra dos sexos.

Primeiramente, se eu tivesse o tipo de pensamento que o lugar da mulher não é na engenharia, na ciência, e não deveria ocupar posições de liderança, eu trataria de mudar esse tipo de pensamento. 

Apenas acompanhem!

Se quisermos comparar o homem e a mulher, sinto muito, mas os homens já saem perdendo, pois, biologicamente, as mulheres são muito mais desenvolvidas que os homens.

Vamos começar a brincadeira analisando algumas afirmações?

As mulheres lidam melhor com as relações humanas e os homens são mais voltados aos cálculos.

Correto! Mas…, vamos relembrar biologia básica. Você sabe o que é fenótipo?

Pois bem, esse termo define as características observáveis em um indivíduo que por sua vez sofre influência da genética.

Ah! então a afirmação está correta?

Calma.

Apesar disso, o fenótipo também sofre influência do ambiente que vivemos. Ou seja, podemos nos tornar qualificados a fazer qualquer coisa, a depender do meio em que vivemos.

Essa afirmação é oriunda da quantidade superior de corpo caloso no cérebro feminino. Como resultado, temos a interferência do lado direito (emocional) no lado esquerdo (racional) .

As mulheres são inferiores intelectualmente! 

Essa teoria maluca é mantida devido as mulheres possuírem o cérebro menor do que os homens. E isso é verdadeiro, todavia, Einstein possuía o cérebro menor do que a média dos homens e nem por isso deixou de ser quem era. Um gênio.

Explica isso agora! As baleias possuem o cérebro muito maior do que os homens. Isso as torna mais inteligentes? Poderia escrever o artigo inteiro sobre essas características, mas esse não é o foco.

Vamos passar para as conquistas da mulher?

Uma grande mulher: Marie Curie

Impossível falar do papel da mulher na ciência e na engenharia sem abordar essa grande mulher. Todos a conhecem e é indiscutível sua contribuição.

Ela foi a primeira mulher a ser laureada com o prêmio Nobel, o primeiro, de física, pelas descobertas no campo da radioatividade.

Primeiro?

Além disso, foi a primeira cientista a conquistar DUAS vezes o tão desejado prêmio. O segundo foi na área da química, pela sua contribuição e descoberta de dois elementos químicos, polônio, que recebeu o nome em homenagem ao país que nasceu, e o rádio.

Analogamente, a que ganhou em duas áreas da ciência diferentes.

Naquela época haviam apenas três cientistas com esse feito: Linus Pauling, John Bardeen e Frederick Sanger.

Marie simplesmente deu a vida, literalmente, para que fosse conhecido dois elementos químicos. Seu falecimento se deu pela excessiva exposição a elementos radioativos.

Tal mãe Pai, tal filha

Uma das filhas de Curie, Irene, também foi laureada com o Nobel de Química. 

Ela iniciou sua jornada científica com sua mãe, aos 17 anos de idade, a auxiliando durante a primeira grande guerra com máquinas de raio-X.

Após a guerra, Irene continuou auxiliando sua mãe. Posteriormente, deu início aos estudos com raios alfa com polônio.

Conclusão

Em resumo, as mulheres nunca foram e nunca serão inferiores aos homens, qualquer que seja a área.

Afinal, todo homem já foi uma mulher!!!!

Por exemplo, o número de homens agraciados com o prêmio maior no Nobel é devido a desproporção de homens e mulheres na ciência. APENAS.

Neste artigo foi abordado a história de apenas uma mulher, na verdade, A MULHER.

Contudo, temos muitas histórias de mulheres incríveis, em universidades de ponta, na NASA, em grandes empresas.

Enfim, espero que “nosso” pensamento mude, e que possamos incentivar que um maior números de mulheres ingressem na área da ciência.

Ah!

FELIZ DIA INTERNACIONAL DA MULHER!

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