Experiências

Produção de Detergente Biodegradável.

OBJETIVO: Produzir detergente biodegradável.

INTRODUÇÃO:

É o detergente que se decompõe facilmente pela ação bacteriana, ou seja é facilmente oxidado por colônias de bactérias presentes na água dos rios, produzindo gás carbônico. Sua biodegradabilidade é melhorada se substituirmos um dos seus componentes formado por cadeia ramificada por outro com cadeia normal ou cadeia linear. 

Os detergentes em geral são feitos a partir da mistura de alquil-benzeno-sulfonatos. A diferença nos biodegradáveis começa na cadeia carbônica que os constitui. 

 

Um detergente é considerado não biodegradável se em sua cadeia de hidrocarbonetos houver ramificações. Como vemos, a estrutura acima está isenta de ramificação, a parte à esquerda da molécula é considerada linear. Mas veja abaixo:

A estrutura dos detergentes não biodegradáveis possui ramificações na cadeia carbônica, observe à esquerda da molécula. A maioria destes detergentes vai parar em rios através da rede de esgoto, eles são responsáveis pela poluição conhecida como cisnes-de-detergentes: espumas esbranquiçadas e densas que impedem a entrada de gás oxigênio na água, o que afeta as formas aeróbicas aquáticas.

Por que as ramificações da cadeia carbônica tornam o detergente não biodegradável?

Os micro-organismos existentes na água produzem enzimas capazes de quebrar as moléculas de cadeias lineares presentes nos detergentes biodegradáveis. Mas essas mesmas enzimas não reconhecem as cadeias ramificadas presentes nos detergentes não biodegradáveis, por esse motivo eles permanecem na água sem sofrer decomposição.

MATERIAL:

- 1 pedra de sabão de coco
- 2 limões cortados
- 4 colheres (sopa) de solução de amoníaco (facilmente encontrada em farmácias ou supermercados)
- 1 litro de água
- Mais 5 litros de água num balde

PASSO A PASSO:

Corte em pedaços o sabão de coco. Quanto mais picado, mais facilmente ele derrete. Ferva 1 litro de água numa panela funda.
Quando a água ferver, jogue os pedaços de sabão de coco dentro da panela. Depois que o sabão derreter, mexa com uma colher de pau. Jogue a mistura dentro do balde com água, esprema os limões dentro do balde e mexa bem.
Agora, abra o frasco de amoníaco com muito cuidado, longe do rosto, pois o amoníaco não pode ser inalado. Despeje quatro colheres (sopa) de amoníaco no balde. Misture com uma colher de pau e está pronto.
Você pode guardar o detergente dentro de um galão. É normal sair espuma. Depois, você pode passar para potes menores. Não é necessário colocar muito detergente na esponja. Basta uma pequena quantidade. O detergente ecológico não faz espuma depois de um tempo guardado.

Fazendo Papel Reciclado.

Introdução

 

O papel é feito de celulose vegetal. Um pinus pode fornecer material suficiente para produzir um metro cúbico de jornal. Ao utilizar papel reciclado dispensamos a utilização de nova matéria prima. O papel, ao ser reciclado, perde sua característica original de tal forma que dificilmente ele poderá ser utilizado para o mesmo fim. Uma folha de revista dificilmente voltará a ser uma nova revista. Mas pode servir bem para um jornal. Um jornal, dificilmente poderá se transformar em um novo jornal, porém, pode se transformar em uma embalagem.

Os processos industriais procuram otimizar o processo de reciclagem para que o papel possa ser reutilizado o máximo possível. O processo caseiro porém deixa muito a desejar. Por outro lado, o processo artesanal ganha ênfase na arte. A reciclagem de papel em casa é muito mais arte do que reciclagem.
 

Material Necessário
 

• Telas (22,5 x 30 cm)
• Cerca de 20 folhas de jornal velho, papel sulfite usado ou papelão fino
• Água (1xícara de papel para 180 mL de água, aproximadamente)
• Panos
• Toalha
• Tesoura
• Cola branca
• Tanque, bacia grande ou cuba de pia que possa ser fechada
• Bancada que possa receber umidade (ou então cubra com um plástico)
• Liqüidificador potente
• Varal e prendedores de roupa
• Uma guilhotina para papel e uma prensa são dispensáveis, mas produzem melhores resultados.
• Espátula
• Rolo de abrir massa (opcional)
• Amido de milho, carbonato de cálcio e formol (opcional)
• Corante para alimentos (opcional)
• Hortelã seca, canela, flores secas ou outros aromas (opcional)
 

Procedimento

Construção das telas

As telas são montadas em molduras de madeira da mesma forma que uma tela de serigrafia. Sendo assim, velhas telas de serigrafia servirão perfeitamente e podem ser conseguidas em qualquer serigrafia mesmo de graça. Se for este o caso, apenas retire as telas de serigrafia e as substitua pelas telas mais grossas. A tela de nylon é a mesma utilizada para se evitar insetos em portas e janelas ou para cobrir viveiros de plantas. Pregando ou grampeando a tela na moldura é o suficiente para termos um ótimo resultado.
   

Seleção da matéria prima

Dê preferência a papéis de melhor qualidade como papel de revista ou sulfite. Papéis muito carregados de tinta resultam em um papel cinzento. Para se ter um resultado claro e límpido, recorte as bordas e regiões mais limpas do papel. As partes mais coloridas como fotos e imagens de revistas podem ser utilizadas em um papel tingido de cor bem escura. Jornais e papel pardo como caixas de papelão não são bons para a reciclagem caseira. As caixas de ovos e de maçãs são um caso à parte: apesar de serem de papel reciclado, são bem coloridas. Se misturarmos uma certa quantidade de papel de caixa de ovo em nosso papel podemos obter belos resultados coloridos. Papel de dinheiro velho também dá uma ótima cor para o papel reciclado.

 

 1. Picar e molhar
 

Os papéis industrializados possuem um certo alinhamento das suas fibras. Rasgar o papel neste sentido é muito mais fácil que fazê-lo perpendicularmente. Uma tesoura ou uma guilhotina também podem ser utilizadas. Em muitos lugares é possível recolher o papel para reciclar já picotado. Este "confete" precisa ficar um tempo de molho para amolecer antes de ser moído no liqüidificador.
 
2. Bater no liquidificador
 

Mais água do que papel dentro do copo do liqüidificador. Depois de batido obtemos uma poupa bem líquida.

3. Temperando a sopa de papel  
 

Despeje o conteúdo do copo do liqüidificador em um tanque, uma bacia ou uma cuba de pia devidamente fechada para que seu trabalho não escorra pelo ralo. Podemos adicionar uma colher de formol nesta sopa para evitar que o papel estrague. Umas duas colheres de carbonato de cálcio ajudarão a tornar o papel mais forte. Para se fazer um papel fino e resistente pode-se adicionar cola branca. Para deixar o papel mais brilhante, adicione uma colher de sopa de amido de milho.Para se obter papéis coloridos, adicione anilina, mas ótimos resultados também são obtidos misturando papéis coloridos de caixas de ovo ou de maçã. Um papel decorativo, talvez para a capa de uma agenda, pode conter folhas secas, cascas de cebola ou pequenas pétalas secas. Se quiser colocar aroma no papel, adicione os extratos ou folhas nesta etapa.

4. Retirar uma folha de papel com a tela 

 

Introduzindo dentro do tanque um dos nossos quadros com a tela voltada para cima e emergindo-a vagarosamente na horizontal teremos uma fina camada de material que será o nosso futuro papel. Ou, coloque várias camadas de jornais no fundo da tina (bacia ou tanque). Despeje cuidadosamente a mistura de polpa no centro da tela. Usando a espátula, distribua de maneira uniforme, a massa sobre a tela, deixando na borda uma margem livre de 5 cm. 

5. Secar o papel  
 

Coloque a segunda tela sobre a massa e cubra com diversas camadas de jornal. Usando um rolo de abrir massa ou as palmas das mãos (ou a prensa), aperte ou esprema, para fazer sair o excesso de água da polpa. Repita este processo várias vezes, trocando o jornal conforme o necessário para absorver mais água.
 
6. Acabamento
 

Retire as duas camadas de tela da tina. Coloque a massa coberta com a tela em uma área aquecida sobre um pouco de jornal e deixe secar em superfície plana. Deixe o papel secar durante a noite. Quando estiver seco, apare-o no formato que desejar. Uma guilhotina é bastante útil nesta hora para cortar as rebarbas. Se o papel estiver muito amassado, passe-o a ferro.
 

 

A Química na Produção de Bebidas Alcoólicas.

 

 

A seção “Experimentação no ensino de química” descreve experimentos cuja implementação e interpretação contribuem para a construção de conceitos científicos por parte dos alunos. Os materiais e reagentes usados são facilmente encontráveis, permitindo a realização dos experimentos em qualquer escola. Este experimento constitui-se em uma demonstração do processo de fermentação alcoólica comumente utilizado na fabricação de bebidas alcoólicas.
Introdução
     

         Os processos de fermentação já eram utilizados pelo homem há cerca de dez mil anos. Muitas bebidas eram fabricadas pelos antigos egípicios, germanos e israelitas.
       

         Embora as bebidas alcoólicas sejam diferenciados por suas propriedades, tais como suas matérias primas e diferentes teores alcoólicos, todas ela têm uma origem básica comum, isto é, todas derivam de um processo bioquímico denominado fermentação alcoólica. A fermentação alcoólica é um tipo de reação química realizada pela ação de microorganismos (leveduras) sobre açúcares, produzindo etanol e gás carbônico.
       

        Neste experimento será demonstrado, de maneira simples, o processo de fermentação alcoólica, que é a base para a produção de bebidas diversas, embora a produção industrial exija tecnologia mais elaborada.
Materiais e reagentes

        - 1 frasco kitassato de 500 mL
        - 1 tudo de ensaio grande
        - Açúcar (sacarose), maçã, caldo de cana
        - Fermento de pão granulado ou em tabletes
        - Água de cal (solução saturada de Ca(OH)₂)
        - Rolha
        - Mangueira de borracha
        - Tubo de vidro
 

Procedimento
     

Para a execução do experimento deve-se proceder à montagem do sistema ilustrado.

       

No frasco kitassato deverão ser colocados aproximadamente 100 mL de solução aquosa de açúcar, suco de maçã ou caldo de cana e uma colher pequena de fermento granulado, ou 1/3 de tablete. O tubo de ensaio deve ter aproximadamente 2/3 de seu volume preenchido com a porção límpida de uma solução saturada de hidróxido de cálcio, Ca(OH)₂. O frasco kitassato deverá ser tampado com rolha, e mistura levemente agitada. A extremidade oposta do tubo de vidro, que se liga à saída lateral do frasco kitassato por meio de uma mangueira, deverá ser imersa na solução de Ca(OH)₂, de modo que o gás proveniente da fermentação seja borbulhado através dela.
O sistema deve permanecer em repouso por no mínimo quatro horas.
 

Resultados
        As leveduras – ou seja, os fermentos – são microorganismos que atuam enzimaticamente (zimase) sobre os glicídios (açúcares, por exemplo: C₆H₁₂O₆), produzindo etanol (C₂H₅OH) e gás carbônico (CO₂):
                                                                                  
C₆H₁₂O₆ →  2C₂H₅OH  +  2CO₂
      

     Em geral os glicídios presentes nos alimentos não são monossacarídeos, como a glicose; portanto ocorre uma etapa anterior no processo, que consiste na quebra das moléculas dos glicídios em moléculas simples (monossacarídeos), por uma enzima denominada invertase. Esses monossacarídeos são em seguida submetidos à ação de outra enzima, denominada zimase, produzindo etanol, que é percebido pelo odor característico desprendido quando o frasco kitassato é aberto.
       

     O gás carbônico obtido no processo indica o início da reação de fermentação e expulsa o oxigênio do ar presente, inicialmente, no interior do sistema, evitando dessa maneira a formação de ácido acético, o que daria à bebida um gosto ruim. O borbulhamento do gás na solução de Ca(OH)₂ provoca a formação de um precipitado branco de carbonato de cálcio, CaCO₃.
            
CO₂(g)  +  Ca(OH)₂(aq)  →  CaCO₃(s)  +  H₂O(l)

 

Comentário
        O microorganismo do fermento, denominado Saccharomyces cerevisiae, é responsável pela produção das enzimas fundamentais para o processo de fermentação alcoólica. A intensidade da reação de fermentação depende do tipo de glicídio utilizado, o que faz com que bebidas diferentes, produzidas pela fermentação de matérias-primas específicas, apresentam diferentes teores alcoólicos, como por exemplo, a cerveja (3 a 5%) e o vinho (10 a 15%). A produção de alguns tipos de bebidas alcoólicas envolve um processo de destilação após o de fermentação, resultando em um aumento no teor alcoólico. São exemplos de bebidas destiladas a cachaça (45%) e o uísque (40 a 75%).

Questão para discussão:

        - Além dos diferentes tipos de açúcares, qual outro fator pode afetar a intensidade da fermentação?
        - Qual o gás que, em contato com a água de cal, produz um precipitado, turvando-a?
        - Que composto orgânico é indispensável em uma matéria-prima para que ocorra a fermentação alcoólica?
        - O sal de cozinha poderia substituir o açúcar na fermentação alcoólica? Faça um teste.