Petróleo Extrapesado

Já ouviu falar do petróleo extrapesado? Pelo nome já dá para saber que se trata de um líquido de alta viscosidade. No Brasil existem jazidas com alta concentração deste combustível fóssil, a que mais se destaca é a Bacia de Siri, localizada no litoral do Rio de Janeiro (95 metros de profundidade e a 80 quilômetros da costa).

A unidade instalada no reservatório de Siri tem capacidade de extrair 15 mil barris/dia, se tornou a primeira do país a extrair petróleo extrapesado e a primeira do mundo a produzir o combustível em campos marítimos.

Alta densidade

Para termos uma noção de como o petróleo extrapesado é viscoso, que tal compará-lo com a água. Sua densidade chega a ser duzentas vezes maior se comparada à da água, veja na imagem abaixo como é difícil seu escoamento:


Surge então uma dúvida: como é possível extrair este óleo denso do interior das jazidas?

As bombas de sucção especiais (altamente potentes) existem para isso, elas se encarregam de promover a extração de petróleo dos poços. Devido à alta densidade, o petróleo é destinado à produção de cimento asfáltico e combustível naval.

Fonte:http://www.brasilescola.com/quimica/petroleo-extrapesado.htm

Dopamina

Os neurônios, células do sistema nervoso, têm a função de conduzir impulsos nervosos para o corpo. Para isso, tais células produzem os neurotransmissores, substâncias químicas responsáveis pelo envio de informações às demais células do organismo. Nesse conjunto de substâncias está a dopamina, que atua, especialmente, no controle do movimento, memória, e sensação do prazer.

 

De forma molecular C₈H₁₁NO₂, a dopamina é um composto químico derivado do aminoácido tirosina e precursora natural dos neurotransmissores adrenalina e noradrenalina. Ela é produzida, principalmente, numa região do cérebro denominada substância negra; sintetizada por meio da ativação da enzima tirosina hidroxilase; armazenada em pequenas vesículas nos terminais dos neurônios e liberada por meio das sinapses químicas do cérebro.

Esse neurotransmissor desempenha importantes funções no organismo. A primeira delas é a sensação de prazer. No decorrer de circunstâncias agradáveis, a dopamina é liberada, desencadeando impulsos nervosos, que levam a uma sensação de prazer e bem estar. Alimentos saborosos, sexo, jogos e drogas são alguns exemplos de situações que estimulam a ação da dopamina.

A substância atua também na função motora do corpo humano, sendo responsável pela execução de movimentos voluntários, que são aqueles que ocorrem de acordo com a nossa vontade, como por exemplo, a atividade muscular.

Estudos recentes mostram, ainda, que o neurotransmissor está relacionado à capacidade de memorização. Segundo os cientistas, esse sentimento de satisfação e prazer gerado pela ação da dopamina é associado, no cérebro, a momentos também prazerosos, o que faz com as informações fiquem armazenadas por um período maior em nossa memória.

A concentração de dopamina no organismo está relacionada, também, ao surgimento de doenças. O Mal de Parkinson, por exemplo, tem sua origem ligada à falta de dopamina. Isso porque, com o envelhecimento, há a morte natural de neurônios, o que reduz a produção do neurotransmissor. Essa carência de dopamina acaba alterando os movimentos do corpo, tornando-os descoordenados, principal sintoma da doença.

O vício é outro distúrbio associado aos valores de dopamina no organismo. As drogas atuam sobre os receptores dos neurotransmissores, assim, quando o indivíduo faz uso dessas substâncias, o cérebro produz uma grande quantidade de dopamina, aumentando o estado de prazer. Daí a necessidade de consumir a droga constantemente para se ter sempre essa sensação de prazer.

Par estimular a produção e a liberação saudáveis de dopamina, recomenta-se o consumo de alimentos ricos em tirosina como derivados do leite, abacate, abóbora, amêndoa, feijão, nozes, carnes, ovos e outros; evitar o consumo de cafeína e fazer exercícios físicos regularmente.

Fonte:http://www.infoescola.com/bioquimica/dopamina/ 

Extintores de Incêndio

 

Uma combustão é a denominação para uma reação química entre um combustível e gás oxigênio (comburente). Substâncias que reagem facilmente com o gás oxigênio (O₂) são denominadas de combustíveis. Entretanto, a elevação da temperatura faz com que praticamente qualquer substância possa reagir com o oxigênio do ar, transformando-se em um combustível.

Existem apenas duas formas de se combater uma combustão, partindo-se do princípio que não haja limitação do combustível (a substância que está queimando): a redução da temperatura e a redução de oxigênio.

No caso de se utilizar água para apagar o fogo, o princípio fundamental é o de se resfriar o combustível até uma temperatura inferior ao seu ponto de ignição, e, em um segundo princípio, reduzir-se o contato entre o oxigênio e o combustível. A utilização da água, entretanto, é recomendada apenas para combustíveis sólidos, pois quando se tem um líquido ou um gás queimando a chama pode se alastrar ao se utilizar água. Também jamais se pode adicionar água para chamas provenientes de eletricidade.

A maioria dos extintores, no entanto, não utiliza água como meio de combate ao fogo, mas o gás carbônico (CO₂) pressurizado. Nesses, a seguinte equação está presente:

Na₂CO_3(aq) + H₂SO_4(aq) →  Na₂SO_4(aq) + H₂O_(l) + CO_2(g)

Um mol de carbonato de sódio reage com um mol de ácido sulfúrico, ambos no estado aquoso (diluídos em água) produzindo um mol de sulfato de sódio em água, e liberando o gás carbônico gasoso, também na proporção de um mol.

Nessa reação, o gás carbônico é expelido após a abertura do extintor devido a uma forte pressão no interior do extintor a que é submetido, uma vez que a reação está ocorrendo. Sendo mais denso do que o ar, o gás carbônico tende a descer, reduzindo assim o contato do material que está queimando com o oxigênio do ar. Alguns extintores à base de gás carbônico funcionam com este gás liquefeito, mas devem ser manipulados por profissionais, pois podem asfixiar o seu operador pela falta de oxigênio.

Uma outra classe de extintores traz substâncias sólidas como meio de combate às chamas, como é o caso do bicarbonato de sódio, conforme mostra a equação abaixo:

NaHCO_3(s) + calor → Na₂CO_3(s) + H₂O_(g) + CO_2(g)

Pode-se observar que um mol de bicarbonato de sódio no estado sólido, por ação do calor, produz um mol de carbonado de sódio sólido, um mol de água no estado gasoso e libera um mol de gás carbônico, o qual combate a chama pelo mesmo princípio já mencionado. É interessante perceber que a própria chama fornece o calor necessário à decomposição do bicarbonato e consequente liberação do gás carbônico.

Dessa forma, as substâncias de maior importância no combate às chamas são á água e o gás carbônico, razão pela qual são empregadas como princípio químico na grande maioria dos extintores.

Fonte:  http://www.infoescola.com/quimica/extintores-de-incendio/

Aerogel

 O aerogel  é um material sintético sólido e poroso derivado de um gel, no qual o componente líquido do gel é substituído por gás. O resultado é um sólido de baixíssima densidade e condutividade termal. Devido às suas propriedades, ele também é chamado de "fumaça congelada", "ar sólido" ou "fumaça azul", principalmente devido à sua natureza transluzente e a forma como a luz se espalha pelo material, apesar de se assemelhar ao poliestireno expandido (isopor) quando tocado.

Esse material foi criado pela primeira vez por Samuel Stephens Kistler, em 1931, como resultado de um desafio com um amigo para ver quem conseguiria substituir o líquido das geleias por gás, sem causar contração ou qualquer diminuição que fosse. O aerogel é produzido por extração do componente líquido de um gel, através de uma secagem supercrítica. Isso permite que o líquido seja secado lentamente, sem causar o colapso na matriz sólida do gel, como aconteceria com o processo de evaporação convencional. Os primeiros aerogéis foram produzidos a partir de gel de sílica. Os últimos projetos de Kistler foram baseados em alumina, óxido de cromo e dióxido de estanho. Aerogéis de carbono foram desenvolvidos no final dos anos 1980.

Apesar de seu nome, o aerogel é um material perfeitamente sólido, rígido e seco que não se assemelha de jeito algum a um gel em suas propriedades físicas; o nome vem do fato de que eles são feitos de gel. Pressionando suavemente um aerogel normalmente não deixa uma marca sequer, mas uma pressão mais forte resultará numa depressão permanente. Pressionar o material com força extrema causará um colapso na sua estrutura, fazendo com que quebre como vidro, que é uma propriedade conhecida como friabilidade, embora os modelos mais modernos não sofram com isso. Apesar da sua grande potencialidade de quebrar, o aerogel é muito forte estruturalmente. A sua capacidade de carga é impressionante devido à microestrutura dendrítica, em que partículas esféricas são fundidas em aglomerados. Estes conjuntos formam uma estrutura tridimensional altamente porosa de cadeias quase fractais. O tamanho médio e a densidade dos poros pode ser controlado durante o processo de fabricação.

Os aerogéis são ótimos isolantes térmicos, por serem capazes de anular totalmente duas das três formas de transferência de calor (por convecção e condução), sendo incapaz de isolar apenas a radiação. Eles são bons isolantes porque são constituídos quase que inteiramente por gás, e os gases são muito ruins em condução de calor. O aerogel de sílica é particularmente bom porque a sílica também é um mau condutor de calor (um aerogel metálico é, por outro lado, menos eficaz). Eles são bons inibidores de convecção, pois o ar fica incapaz de circular por suas grades. Os aerogéis não são capazes de isolar a radiação, pois a radiação infravermelha, capaz de transferir calor, consegue passar através da sua estrutura.

Devido à sua natureza higroscópica, o aerogel fica extremamente seco, e atuando como um forte absorvedor de umidade. Pessoas que manuseiam o aerogel por períodos prolongados de tempo devem usar luvas para evitar o aparecimento de manchas na pele. A suave cor azul que tem é devido à Dispersão de Rayleigh dos comprimentos de onda mais curtos de luz visível pela estrutura dendrítica. Isso faz com que ele apareça azul esfumaçado quando colocado sobre fundos mais escuros.

Há várias aplicações nas quais os aerogéis podem ser usados:

Comercialmente, os aerogéis são usados em forma granular para adicionar isolamento para claraboias.

O aerogel de sílica transparente é muito adequado como um material de isolamento térmico para janelas, limitando significativamente as perdas térmicas de edifícios. Mas para isso, ele deve ser fabricado de uma forma particular para diminuir os afeitos da Dispersão de Rayleigh.

Sua área de superfície elevada pode ser usada em muitas aplicações, tais como absorção química para limpeza de derramamentos. Essa propriedade também lhe confere grande potencial como catalisador ou como suporte da catálise.

Partículas de aerogel também são usadas como agentes espessantes em algumas tintas e cosméticos.

Os aerogéis baseados em sílica não são conhecidos pelos seus efeitos cancerígenos ou tóxicos. No entanto, eles podem causar uma irritação mecânica aos olhos, pele, sistema respiratório e digestivo. Pequenas partículas de sílica podem potencialmente causar silicose quando inalado. Eles também podem induzir à secura da pele, dos olhos e das membranas mucosas. Portanto, recomenda-se o uso de equipamentos de proteção, incluindo proteção respiratória, luvas e óculos sempre que se lidar com o aerogel.

Fonte:  http://www.infoescola.com/materiais/aerogel/

A Química da Pílula Anticoncepcional

O desenvolvimento da química durante a primeira metade do século XX é extremamente rica em histórias e acontecimentos inusitados. Várias reações químicas foram descobertas, a síntese orgânica teve grandes avanços. Como conseqüência, inúmeras empresas químicas se estabeleceram e prosperaram.

Uma pequena empresa química sediada no México, chamada “Laboratorios Hormona”, era conduzida pelo húngaro Emeric Somlo e pelo alemão Federico Lehman. A principal atividade desta empresa era a extração de hormônios naturais (progesterona, testosterona) a partir de órgãos de animais. Os rendimentos químicos deste processo eram extremamente baixos, e a pureza dos hormônios obtidos não devia ser lá grande coisa. Por isso, foi com muita surpresa que Somlo e Lehman receberam Russell Marker, um professor de químico dos EUA, com um pacote de 2 kg de progesterona. Marker tinha acabado de desenvolver a síntese da progesterona a partir da diosgenina, em apenas cinco etapas de reações químicas – um número extremamente pequeno de etapas, altamente vantajoso para um processo industrial. Marker tinha descoberto a estrutura da sarsapogenina a partir da raiz da salsaparrilha, e observou que a estrutura da sarsapogenina permitiria transformá-la em estruturas parecidas com as dos hormônios sexuais – progesterona e testosterona. No entanto, Marker percebeu que a sarsapogenina não seria um bom material de partida para um processo industrial, ou semi-industrial, uma vez que a disponibilidade da salsaparrilha não era adequada e o rendimento do processo não era fantástico. Sendo assim, procurou outra fonte de um esterol natural que também pudesse ser degradado para obter os hormônios sexuais – e encontrou: a diosgenina, que isolou do cacto Dioscorea mexicana, conhecida popularmente no México como cabeza de negro.

Em 1942, Marker otimizou a obtenção da progesterona a partir da diosgenina em um processo de 5 etapas. No entanto, nenhuma das empresas americanas que procurou se interessaram pela sua descoberta. Somlo e Lehmann perceberam o potencial da descoberta de Marker, e os três criaram uma nova empresa, a Syntex, para a produção de hormônios esteroidais. No entanto, Marker deixou a empresa logo – em 1944 – por desavenças com seus sócios. Lehmann e Somlo contrataram um novo químico, o húngaro George Rosenkranz, e, mais tarde, o austríaco radicado nos EUA Carl Djerassi. Com esta equipe a Syntex rapidamente se tornou uma das líderes na produção de hormônios esteroidais, como progesterona, testosterona e vários estrogênios, todos preparados a partir da diosgenina. Mas o melhor ainda estava por vir.

Em 1951 a Syntex apresentou a síntese da cortisona em 20 etapas de reações químicas, 12 etapas a menos do que a síntese química desenvolvida pela companhia Merck. A síntese desenvolvida pelo time da Syntex foi completada antes das sínteses de dois eminentes químicos orgânicos de síntese: Louis Fieser e Robert Woodward, ambos de Harvard. Este último receberia o prêmio Nobel de química em 1965. Os químicos da Syntex ainda conseguiriam melhorar ainda mais a síntese da cortisona, utilizando um outro esterol de origem vegetal, a hecogenina, isolada do sisal.

Ao comercializar a progesterona, os químicos da Syntex perceberam problemas sérios da administração oral deste hormônio, uma vez que é muito pouco solúvel em água e se degrada muito rápido no soro sangüíneo (o tempo de meia-vida da progesterona em soro é de cerca de 5 minutos). Em paralelo, Djerassi e Rosenkranz descobriram que a firma Schering em Berlim já havia conseguido sintetizar um análogo da progesterona, a etisterona, em 1938. A etisterona apresentava atividade similar a da progesterona e era solúvel em água. Além disso, Djerassi e Rosenkranz também descobriram que em 1944 Maximilian Ehrenstein, da Universidade da Pensilvânia (EUA), havia sintetizado um outro derivado da progesterona: a 19-norisoprogesterona, utilizando outro esterol vegetal como material de partida, a estrofantidina. A 19-norisoprogesterona também apresentava atividade similar à da progesterona. Desta forma, Djerassi e Rosenkranz decidiram sintetizar a 19-norprogesterona, para a qual esperavam uma atividade similar à da progesterona melhor do que a da 19-norisoprogesterona. Dito e feito: a síntese foi concluída e o efeito da 19-norprogesterona mostrou ser melhor do que o da 19-norisoprogesterona.

A partir destes resultados, Djerassi e Rosenkranz decidiram sintetizar outro derivado da progesterona, a 19-noretisterona, que teria variações estruturais observadas para os derivados anteriormente ativos: a eliminação do grupo –CH₃ (metila) na posição 19 e um grupo etinila (uma ligação tripla carbono-carbono) na posição 17. Desta forma, esperavam obter um derivado da progesterona ainda mais ativo. O que de fato foi confirmado. Os químicos da Syntex batizaram este novo derivado da progesterona de noretindrona, e sua síntese foi apresentada uma no antes da síntese de outro derivado, o noretinodrel, preparado pela equipe da empresa Searle.

Qual a importância em se sintetizar a progesterona? O fato desta substância apresentar efeitos de inibir a ovulação e prevenir a contração uterina que ajuda a prevenção da expulsão do embrião. Ou seja, de inibir a formação deste. A noretindrona e o noretinodrel também apresentaram marcada ação de inibição da ovulação. E assim, poderiam atuar como inibidores não-naturais deste processo, podendo ser obtidos em quantidades industriais como feito pela Syntex. O mais interessante foi a descoberta de um contaminante, o mestranol, nas amostras de noretindrona e noretinodrel, que seria um produto secundário da síntese. O mestranol mostrou aumentar ainda mais a atividade anti-ovulatória dos derivados da progesterona. Desta forma, as primeiras formulações da pílula anticoncepcional foram feitas com noretindrona, noretinodrel e pequenas quantidade de mestranol. Os testes realizados com esta formulação apresentaram efeitos absolutamente inacreditáveis: somente mulheres que interromperam a sua administração ficaram grávidas.

Em 1962, as empresas Ortho e Syntex lançaram o Ortho-Novum, um anticoncepcional constituído de noretindrona e mestranol. Em 1964 a Syntex colocou no mercado a Norinil, um contraceptivo de baixa dose, contendo 2 mg de noretindrona e 0,1 mg de mestranol em cada pílula. Tal composição é a principal composição da pílula anticoncepcional utilizada até hoje.

Em 1966, mais de 5 milhões de mulheres norte-americanas já estavam tomando os novos contraceptivos orais. Apesar de novos contraceptivos terem sido desenvolvidos, os principais contraceptivos ainda são os mesmos utilizados de há muitos anos. A principal inovação foi a “pílula do dia seguinte”, também denominado de “contraceptivo de emergência”, a mifepristona, que atua bloqueando os receptores da progesterona no útero.

Um único fármaco foi criado para se controlar a fertilidade, o ormeloxifeno, que atua nos receptores de estrogênio nas células do útero de maneira a modular a expressão gênica destas células. O ormeloxifeno está sendo utilizado na Índia por 20 anos e recentemente foi introduzido na América do Sul, mas ainda é proibido nos EUA e na Europa.

Apesar do uso da pílula anticoncepcional ter sido questionado, pelo fato das mulheres poderem, eventualmente, desenvolver um quadro de maior propensão para trombose, isso foi evitado pela administração de pílulas anticoncepcionais com baixa concentração dos agentes inibidores da ovulação. Adicionalmente, foi feito um estudo de 39 anos com 46.000 mulheres, publicado neste ano no British Medical Journal, que mostrou que o uso regular de pílula anticoncepcional ajuda a prevenir câncer ovariano e do endométrio.

Porém, uma das maiores conseqüências do advento da pílula anticoncepcional é ter designado a responsabilidade pela gravidez somente à mulher. O peso desta responsabilidade foi diminuído com a descoberta da vasectomia, uma técnica cirúrgica que faz com que o homem não mais emita espermatozóides, e que pode ser reversível.

Estima-se que cerca de 100 milhões de mulheres utilizem atualmente a pílula anticoncepcional. Porém, menos de 5% deste número são de mulheres da África e Ásia, e mais de 60% nos países desenvolvidos.

O mais interessante é a afirmação de Djerassi em seu livro One man’s pill, publicado em 2001: “(…) existe uma resposta categórica que pode ser fornecida ao questionamento sobre os benefícios X os riscos de se utilizar a pílula. Me refiro ao número de crianças não desejadas e abortos prevenidos ao longo de todos estes anos.”

Fonte:http://quipronat.wordpress.com/2010/10/05/a-quimica-da-pilula/

Hidrogênio: Energia Alternativa do Futuro?

A possibilidade de uso do hidrogênio como combustível é promissora, mas ainda não resolve o problema de substituir o petróleo como fonte de energia. Você já deve ter ouvido algumas vezes, nos últimos anos, que o hidrogênio é tido como o "combustível do futuro", ou até o termo "economia do hidrogênio", isto é, uma cadeia energética baseada em H₂ e não em petróleo. Mas por que o hidrogênio?

A principal razão é que a queima de hidrogênio libera muita energia (242kJ/mol, ou 121kJ/g) e tem como subproduto a água:

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É difícil imaginar algo mais distante de um poluente do que a água. Nessa reação, o subproduto poderia, em princípio, ser descartado sem maiores preocupações!

Queima de hidrogênio

A queima de hidrogênio (H₂) pode ser feita de forma idêntica à de outros combustíveis, como GLP (gás liquefeito de petróleo) ou gás natural. A chama da queima do hidrogênio chega a 2.400^oC, um pouco mais do que se obtém na queima de gás natural ou gasolina. Ele também pode ser usado em pilhas de combustível. É abundante - na verdade, é o elemento mais abundante no universo, embora na Terra não chegue a 0,88% em peso.

Ainda assim, o hidrogênio representa o terceiro elemento em número de átomos, com 15,4%. Pode ser obtido da própria água, que é abundante, e um quilo de água seria capaz de fornecer 111g de hidrogênio gasoso, o que dá por combustão a mesma energia que 0,4 litro de gasolina ou 0,63 litro de álcool anidro. Tudo somado, esse parece ser um excelente negócio!

Fontes e vetores energéticos

Mas o hidrogênio seria obtido de onde? Repare que esse elemento praticamente não existe livre na natureza, de forma que o gás hidrogênio é antes um vetor energético do que uma fonte. O petróleo também é um vetor - isto é, um material no qual se acumulou outro tipo de energia, nesse caso a solar.

No petróleo, a energia foi armazenada, através da fotossíntese, em biomoléculas que resultaram, após milênios comprimidas sob pesadas camadas de rochas, em uma mistura de hidrocarbonetos. Aliás, se traçarmos a origem da energia da maioria das "fontes", incluindo carvão, gás natural e até a energia hidrelétrica, vamos encontrar o Sol.

Voltando ao hidrogênio, podemos então continuar a chamá-lo de fonte de energia, lembrando, porém, que permanece a pergunta: como obtê-lo? E, aliás, porque é que o hidrogênio da natureza não serve como fonte de energia?

H⁺ não serve...

Ocorre que o hidrogênio da natureza está virtualmente todo na forma H⁺, que tem o mesmo valor, como combustível, que ferrugem ou cinza de papel, isto é, nenhum...

Dizemos que o hidrogênio está na forma oxidada e, como a água, já é um produto da oxidação do hidrogênio. Reagentes que tenham H⁺¹ não servem. Você pode se perguntar: "Mas e os combustíveis como o álcool (C₂H₆O) e os hidrocarbonetos, não têm todos H⁺¹? Como assim, não servem?" Acontece que nesses combustíveis quem está na forma reduzida e pode liberar energia na oxidação é o carbono. O hidrogênio é só um acompanhante...

Portanto, na base de uma economia do hidrogênio está a obtenção desse elemento em formas reduzidas (0 ou até -1), essas sim capazes de fornecer energia através de reações como a combustão. E para obter esse H₂ é necessário "investir" energia de outro tipo, por exemplo, a elétrica.

Considerando perdas de energia no processo, a reação a seguir, a eletrólise, consome mais de 16MJ (megajoules) por quilograma de água:

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Para comparação da quantidade de energia armazenada, considere que um chuveiro elétrico de 5kW gastaria essa mesma energia em 8 horas!

O futuro do hidrogênio

Podemos concluir que o H₂ é promissor, mas não resolve o problema de uma fonte "real" de energia. E essa é só metade da história, porque ainda há a questão de como armazenar e transportar essa substância de forma segura. O H₂ é um gás que só pode ser liquefeito a temperaturas baixas e pressões relativamente altas, além de ser facilmente inflamável.

Como se vê, ainda há muitos problemas interessantes a resolver. Alguém se habilita?

Fonte:  http://educacao.uol.com.br/disciplinas/quimica/hidrogenio-energia-alternativa-do-futuro.htm

Percloração No Tratamento da Água

De modo isolado, o termo percloração pode ser compreendido como uma reação per cloro, ou seja, via Cl₂ gasoso. Sua principal aplicabilidade está no processo de tratamento da água potável, na qual o cloro  gasoso é adicionado para destruição de organismos patogênicos, em um processo denominado de desinfecção. Esse texto visa resumir os principais processos de potabilização da água, sem objetivo de aprofundamento no que se refere aos procedimentos químicos e biológicos envolvidos em cada um deles, priorizando sempre aqueles de natureza física.

Inicialmente, a água não é adequada para o consumo, sendo necessário um tratamento à mesma para fins de evitar-se a contaminação e consequente transmissão de doenças. Fazem parte desse tratamento os processos de:

1. Desinfecção, que é uma etapa onde a principal utilidade é a degradação de organismos denominados patogênicos (potencialmente danosos ao ser humano). O principal agende de desinfecção é o cloro gasoso, em um processo denominado percloração. Quando em água decantada recebe o nome de inter cloração; quando em água filtrada, recebe o nome de pós-cloração.
2. Nas Estações de Tratamento de Águas (ETAs), “a coagulação é realizada na unidade de mistura rápida, podendo ser hidráulica ou mecanizada, nesta etapa destacam-se mecanismos nos quais se têm a formação do ressalto hidráulico (vertedor Parshall ou retangular), injetores (tubos providos de orifícios) em tubulações forçadas ou em canais de água bruta, câmaras providas de agitadores mecanizados com diferentes tipos de rotores etc”¹.
3. A floculação é a denominação ao processo no qual se oferece condições químicas para o favorecimento de uma coagulação. Nessa etapa há a formação de flocos de contaminantes de massa e densidade suficientes para uma precipitação (sedimentação ao fundo do recipiente), de modo a tornar-se a sua remoção facilitada. Vários fatores estão envolvidos na formação de flocos, como a temperatura e o pH do meio. Um poderoso agente de floculação é o hidróxido de alumínio, Al(OH)₃, quando formado no meio que se pretende descontaminar, através da reação química entre hidróxido de sódio, NaOH, e sulfato de alumínio, Al₂(SO₄)₃.
4. A remoção das impurezas iniciais, ou macro-impurezas, ocorre de modo simples em um processo de filtração, ou filtração gravitacional. Nesse, as impurezas são retidas em meios próprios de filtração, permeáveis apenas à água líquida. A correção do processo se dá basicamente pela limpeza dos filtros, de modo que apenas a gravidade direciona a massa de água de uma superfície mais elevada para uma menos elevada, forçando-a a passar pelo meio de filtração.

Fonte: http://www.infoescola.com/quimica/percloracao-no-tratamento-da-agua/

Nódulos Metálicos

Calcula-se que a existência de 1,5 trilhões de toneladas de nóldulos metálicos (cobalto, cobre, manganês e níquel) no solo do oceano Pacífico, cobrindo as suas regiões mais profundas, segundo o artigo de Walter Sulivan do “N.Y. Times.”
Apesar de terem sido encontrados nódulos no fundo do lago Michigan, eles aparecem primeiro na água salgada e em lugares muito profundos, com cerca de seis a oito quilômetros. Os depósitos mais ricos que se conhecem estão numa estreita zona que vai do pacífico central ao sul do Havaí e a leste em direção ao México.
Acredita-se que esses nódulos são formados por bactérias que extraem e depositam os metais dissolvidos na água do mar. Calculou-se que são produzios 10 milhões de toneladas de nódulos por ano. O manganês é a base desses nódulos, mas o metal de principal interesse econômico é o níquel.
Há algum tempo, uma série de grandes indústrias vem desenvolvendo tecnologia para apanhar os nódulos e extrair os metais. 

Fonte:  http://soq.com.br/curiosidades/c22.php

Cientistas Dizem Ter Encontrado Novo Elemento Químico

 

Tabela periódica como pode ficar, caso elemento
químico de número atômico 115 seja reconhecido
oficialmente (Foto: Wikimedia/Cepheus)

Uma equipe internacional de cientistas liderados pela Universidade de Lund, na Suécia, diz haver confirmado a existência de um novo elemento químico, segundo uma nota divulgada pela universidade.

Experimentos conduzidos no centro de pesquisa GSI, na Alemanha, reforçam as evidências de que o elemento químico de número atômico 115 foi encontrado.

Os pesquisadores dizem haver "criado" um isótopo do novo elemento, que se transformou em outras partículas por um processo radioativo, de acordo com a BBC.

Os resultados confirmam medições anteriores realizadas por um grupo de cientistas na Rússia, em 2004.

saiba mais

"Este experimento foi muito bem-sucedido e é um dos mais importantes na área nos últimos anos", disse o professor da divisão de física atômica da Universidade de Lund, Dirk Rudolph, segundo a nota da instituição.

Radioativo
O elemento é altamente radioativo e existe por menos de um segundo antes de decair em átomos mais leves, diz a BBC. A pesquisa foi publicada na revista científica "Physical Review Letters".

O átomo de número 115 foi proposto inicialmente por cientistas russos, em 2004. Sua existência ainda precisa ser oficialmente confirmada por órgãos oficiais que fazem medições de química e física.

O potencial novo elemento será analisado por um comitê formado por integrantes da União Internacional de Química Pura e Aplicada (Iupac) e da União Internacional de Física Pura e Aplicada (Iupap).

O comitê vai decidir se acolhe a existência do novo elemento químico ou se mais experimentos são necessários antes da confirmação. A Iupac ainda não incluiu o novo elemento químico na tabela periódica oficial mantida em seu site.

Fonte:http://g1.globo.com/ciencia-e-saude/noticia/2013/08/cientistas-dizem-ter-encontrado-novo-elemento-quimico.html

Gelo Seco

 

Gelo seco  é o nome popular dado ao gás carbônico, ou dióxido de carbono (CO₂), quando este se apresenta no estado sólido. Para que isso ocorra, deve-se levar sua temperatura até -78°C, que é o seu ponto de congelamento. Ocorre que, ao ter sua temperatura aumentada em pressão ambiente, o CO₂ sólido sublima, isto é, passa diretamente ao estado gasoso, sem derretimento. Dessa forma, a sua característica principal consiste em uma mudança de fase diretamente do estado sólido para o estado gasoso, sem passagem pelo estado líquido. O mesmo ocorre com o naftaleno sólido (conhecido como naftalina, e utilizado como repelente de alguns insetos), que passa direto ao estado gasoso ao receber calor do ambiente.

Quando o ar aquecido incide sobre o gelo seco, imediatamente percebe-se uma nuvem branca e densa sendo desprendida, o que o torna atraente para uso em palcos teatrais e shows. Sua utilização se estende também para a refrigeração, uma vez que quando aquecido transforma-se em CO₂ gasoso, o que o torna útil na manutenção da temperatur do ambiente no qual está contido. Ocorre que um produto, quando revestido por gelo-seco, pode ser mantido sem umidade, o que não seria possível caso se utilizasse o gelo comum.

Entretanto, o gelo-seco deve ser manipulado com precaução. “Gelo seco não é gelo – é CO₂ em estado sólido, e é chamado de “seco” por que passa pelo processo de sublimação, ou seja, da fase sólida para gasosa, sem passar pela fase líquida. O gelo seco é frio: -78°C, em média. Esta temperatura pode causar queimaduras e ulcerações, então, quando for manipulá-lo, use luvas e nunca, nunca toque o gelo seco com as mãos molhadas ou úmidas – ele congela instantaneamente a água e fica colado na sua mão. Outro detalhe importante de lembrar é que o gelo seco é feito de gás carbônico, o mesmo que a gente expele na respiração por ser inútil para nós”¹.

A produção de gelo-seco requer a aplicação de uma alta pressão sobre um recipiente com dióxido de carbono líquido, como alguns extintores, que concentram o CO₂ no estado líquido quando fechados e pressurizados, mas quando abertos, reduz-se a pressão e sublima-se o seu conteúdo. Na utilização do extintor à base de gás carbônico, percebe-se que há a expansão do gás em alta velocidade, mas também ocorre a formação de pequenos blocos de gelo quando direciona-se a saída gasosa para uma estrutura porosa, como um tecido, por exemplo. O gelo-seco também apresenta elevada utilização laboratorial, o que se deve basicamente a dois fatores: a sua alta redução de temperatura e a sua capacidade de não umidificar os sistemas.

Fonte: http://www.infoescola.com/compostos-quimicos/gelo-seco/

Enriquecimento de Urânio

 

Sabemos que o elemento urânio  é encontrado na natureza na forma combinada. O isótopo mais abundante de urânio (²³⁸U) não possui um grande poder de fissão. Mas sabemos que o isótopo de urânio (²³⁵U) possui um grande poder de sofre fissão nuclear. A probabilidade deste isótopo do urânio sofrer fissão nuclear é da ordem de mil vezes maior que qualquer outro elemento. A matéria prima para a fabricação de combustível nuclear nos reatores nucleares é o UO₂, este óxido é muito pobre em urânio físsil (²³⁵U), isto é que pode sofre fissão nuclear. Aproximadamente 0,7% dos átomos de urânio presente neste oxido são urânio físsil, sendo assim necessário o enriquecimento de urânio, ou seja, a separação do urânio físsil do urânio não físsil. Dentre os processos de enriquecimento de urânio apenas dois processos se destacam industrialmente, sendo a difusão gasosa e a ultracentrifugação.

O processo de difusão gasosa consiste em comprimir o hexafluoreto de urânio (UF₆) através de membranas porosas, associadas em série a fim de separar o ²³⁵U do ²³⁸U. No processo de ultracetrifugação, a separação é feita através da força centrifuga.

Para as usinas, o porcentual de enriquecimento é de 3% a 5%. Para mover submarinos, por exemplo, precisa-se de Urânio enriquecido a 20%. Com 95% de concentração de U-235 produz-se uma bomba atômica.

Fissão do núcleo de urânio – ²³⁵U, gerando dois novos núcleos, dois nêutrons livres e grande quantidade de energia.

Fonte:http://www.infoescola.com/quimica/enriquecimento-de-uranio/

Quantos Átomos Morrem No Corpo Humano?

Desde que começaste a ler este artigo, já morreram mais de 40 000 átomos no teu corpo!!!

Mas vamos devagar… Como sabes, o corpo humano é feito de átomos, e estes por sua vez têm um núcleo muito pequeno no centro – de facto, ele é tão pequeno que se o átomo fosse a Terra inteira, o núcleo seria do tamanho de um campo de futebol – e eletrões à volta dele que ocupam o espaço quase todo. Acontece que alguns átomos têm núcleos suicidas (ou radioativos, como preferires). Estão absolutamente normais e, de um momento para o outro, o núcleo atira uma partícula para os vizinhos e morre, transformando-se noutro.

O físico Neozelandês Ernest Rutherford descobriu, no início do século XX, que a quantidade de átomos de um determinado tipo que morre em cada segundo é sempre proporcional ao número de átomos que existem

– o leitor mais atento notará que esta quantidade deve então seguir uma lei exponencial – e a constante de proporcionalidade é o inverso do tempo que os átomos vivem em média.

O corpo humano é feito de vários tipos de átomos (especialmente Hidrogénio, Oxigénio e Carbono) e al-guns deles são mais instáveis que outros. O Carbono-14 (C14) e o Potássio-40 (K40) são dois tipos de átomos particularmente malucos e aqueles que morrem mais frequentemente no teu corpo (ver tabela). Em cada se-gundo, há cerca de 3 mil átomos de C14 e 5 mil de K40 a morrer. Ou seja, desde que nasceste, já morreram dentro de ti vários biliões! Parece muito, mas corresponde a milhões de vezes menos do que o número total de átomos que existe num só cabelo.

Mas se achas que então saber isto não serve para nada, estás muito enganado! Conhecendo este processo, e olhando para ossos de antigos animais, se soubermos a quantidade de átomos radioativos que eles ainda têm, é possível descobrir… a sua idade! E é também desta forma que se descobriu que a Terra existe há cerca de 4 mil milhões de anos.

É verdade… saber o ritmo a que os átomos do corpo humano morrem permitiu determinar a idade da Terra, saber há quanto tempo viveram os dinossauros, quando se extinguiram, perceber a evolução das espécies e descobrir que os nossos antepassados viveram na água.. Nada mau, não é?

Isótopo	Quantidade	Tempo  médio	Actividade (Bq)
		de Vida (s)
C-14	8,4 x 1014	2,6 x 1011	3,2 x 103
K-40	2,7 x 1020	5,7 x 1016	4,7 x 103

Tabela referente a uma pessoa de 70 kg (7 x 10²⁷ átomos)

Fonte:  http://www.mundodaquimica.com.br/2013/06/quantos-atomos-morrem-no-teu-corpo-2/

Composição e Aplicações da Vitamina C

O nome químico da vitamina C é ácido L-ascórbico, ou simplesmente ácido ascórbico. Esse nome transmite os papeis químicos e biológicos desse composto. O aspecto químico está em que ele é ácido, pois contém em sua estrutura um grupo hidróxi-fenólico. O grupo fenólico ligado ao terceiro carbono da cadeia sofre ionização em solução aquosa, como mostrado abaixo, liberando o íon hidroxônio (H_3­O⁺), que é característico do comportamento ácido:

Já a palavra “ascórbico” vem da sua propriedade biológica de combater a doença chamada escorbuto. E o “L” vem do fato de que o ácido ascórbico possui um centro assimétrico no carbono 5, tendo atividade óptica. Porém, a sua atividade antiescorbútica deriva quase que totalmente do isômero L (levogiro), que tem uma rotação específica em água de 24°.

O ácido ascórbico foi isolado pela primeira vez pelo pesquisador húngaro Szent-Györgi em 1922, como um pó cristalino branco.

O ser humano e outros animais, como o macaco, alguns pássaros e alguns peixes, não conseguem sintetizar a vitamina C. A deficiência dessa vitamina no organismo leva à síntese defeituosa do tecido colagenoso e à doença mencionada, o escorbuto.

Entre as principais fontes de vitamina C, temos as frutas frescas, tais como cereja-do-pará, caju, goiaba, groselha negra, manga, laranja, acerola, tomate, entre outras. A batata também é uma ótima fonte de vitamina C, bem como o pimentão e vegetais folhosos (bertalha, brócolis, couve, nabo, folhas de mandioca e inhame).

Falamos “frutas frescas” porque a vitamina C pode ser destruída parcial ou completamente durante longos períodos de armazenagem. Por exemplo, a cada mês armazenada, a batata perde 15% de sua vitamina C. Além disso, o calor também pode destruí-la. Alimentos cozidos por muito tempo e alimentos que foram submetidos a processamento industrial contêm pouca vitamina C. No caso da batata, se ela for cozida sem a casca, perderá imediatamente de 30% a 50% de sua propriedade.

Uma das principais propriedades do ácido ascórbico é sua capacidade de atuar como agente redutor. Visto que ele tem uma facilidade excepcional para ser oxidado em solução aquosa, é um poderoso agente antioxidante, pois ele pode se oxidar no lugar de outros compostos.

Por exemplo, no dia a dia quando cortamos determinadas frutas, tais como a pera, a banana e a maçã, com o tempo elas escurecem. Isso acontece porque essas frutas possuem a enzima polifenol oxidase, que causa a oxidação enzimática de compostos fenólicos naturais na presença do oxigênio molecular, formando quinonas. Elas sofrem polimerização e geram as melaninas, que são exatamente os pigmentos escuros e insolúveis que vemos se formar nessas frutas.

Uma das formas de inibir a ação da enzima polifenol oxidase é a adição do ácido ascórbico. Isso é feito, por exemplo, quando colocamos um suco de laranja na salada de frutas.

Na presença de oxigênio e de um catalisador, o ácido ascórbico se oxida, tornando-se o ácido dehidroascórbico. Esse ácido possui pH abaixo de 4, e um abaixamento do pH do tecido da fruta causa a diminuição da velocidade da reação de escurecimento. Em pH abaixo de 3, não há nenhuma atividade enzimática.

Essa propriedade da vitamina C é muito usada na indústria de alimentos para impedir o aparecimento de sabor desagradável, de toxidez e por questões econômicas, visto que se estima que em torno de 50% da perda de frutas tropicais no mundo ocorre em razão da enzima polifenol oxidase.

Em virtude de seu papel antioxidante, a vitamina C é usada também em cosméticos. Sua aplicação tópica através desses cosméticos permite alcançar níveis que não são possíveis apenas com a ingestão oral de vitamina C. Ela protege a pele contra os raios UV e contra os radicais livres que levam ao envelhecimento precoce.

Fonte:http://www.brasilescola.com/quimica/composicao-aplicacoes-vitamina-c.htm

Coque

 

Chama-se coque o material carbonáceo sólido obtido a partir da destilação do carvão mineral em fornos, na ausência de ar, em tempo estabelecido, e de baixo teor de enxofre e cinzas. A coqueificação do carvão mineral permitiu a ampliação e o aperfeiçoamento da fabricação de ferro, o que constituiu num avanço enorme para a siderurgia, e em uma instância maior, boa parte da Revolução Industrial.

A indústria depende em larga escala do coque, que representa uma grande parcela do custo final do ferro. O carvão mineral para siderurgia a coque é denominado carvão coqueificável, que forma uma massa sólida ao ser aquecido. Utilizado na redução do minério de ferro a ferro metálico, este combina com o oxigênio, na presença de calcário, criando dióxido de carbono, ferro e escória.

O equipamento onde o processo de redução do ferro ocorre é chamado de alto-forno, onde há a separação do ferro de seu minério. Esta separação se dá por meio da redução química que envolve a separação de um metal de seu óxido, através de um agente redutor. O agente redutor utilizado na siderurgia é o coque.

Até o final do século XVII, o único combustível disponível era o carvão vegetal, que estava ficando cada vez mais difícil de se encontrar, ameaçando assim, o progresso da indústria metalúrgica. A Inglaterra, lar da indústria siderúrgica nascente, foi obrigada a recorrer à importação de madeira para substituir o carvão, o que não impediu a escassez de combustível. O carvão mineral não era uma opção viável, pois ele contém enxofre, o que torna o ferro quebradiço quando aquecido.

O problema foi resolvido com a ideia de queimar o carvão mineral em locais abertos, do mesmo modo como se fazia com a lenha na produção de carvão vegetal. Ao ser aquecido lentamente, sem queimar, o material liberava enxofre, além de outros gases voláteis. Tal método ficou conhecido como coqueificação, e logo foi adotado na produção do ferro.

Em pouco tempo, o coque serviu para produzir o ferro utilizado em potes, grelhas, canos, pilões, e vários outros objetos. Em pouco tempo, a pequena indústria de Darby produzia cilindros para o motor de Newcomen (invento frequentemente apontado como deflagrador da revolução industrial), e que era utilizado em exploração de minas, numa profundidade maior que aquela alcançada pelas bombas da época. Tal combinação permitiu que o carvão se tornasse o combustível industrial de maior importância.

A aceitação geral do coque pela indústria ocorreu com a descoberta de que a refundição do ferro produzido com coque em um forno reverberatório (onde o aquecimento é feito por meio das radiações refletidas das paredes do forno), era possível obter ferro mais puro e homogêneo. Como exemplo, os canhões ingleses fabricados com tal ferro não explodiam quando disparados, coisa que não ocorria com os canhões franceses em vários casos. Com o desenvolvimento do motor duplo de Watt em 1782, o problema da energia empregada para acionar os equipamentos industriais é solucionada, e a indústria siderúrgica terá grande importância no desenvolvimento industrial dos séculos seguintes.

Fonte:  http://www.infoescola.com/combustiveis/coque/

Elemento Mais Abundante do Universo

O elemento químico mais abundante no Universo é o hidrogênio (H). Estima-se que ele constitui 75% da massa de toda matéria e que representa 93% dos átomos do cosmo. Ele é também o elemento químico mais simples e mais leve, com apenas um próton no núcleo e um elétron em sua eletrosfera.

Já na Terra, o hidrogênio é o nono elemento em abundância e é responsável por 0,9% da massa de nosso planeta^*. Ele aparece na forma gasosa (H₂), sendo incolor, inodoro, insípido e inflamável, e aparece também combinado com outros componentes, formando ácidos e bases, estando presente na água, em gases vulcânicos, além de formar várias substâncias orgânicas, tais como proteínas, carboidratos e combustíveis fósseis (carvão, petróleo e gás natural).

Na natureza, o hidrogênio pode ocorrer em três formas isotópicas, hidrogênio (possui 1 próton), deutério (possui 1 próton e 1 nêutron)  e trítio (possui 1 próton e 2 nêutrons, além de ser radioativo). A porcentagem de cada um na natureza é:

H → 99,985%

D → 0,015%

T → traços

Um aspecto relevante para a sua abundância no Universo é que esse elemento é o principal combustível de formação e manutenção da vida das estrelas. Nesses astros, incluindo o nosso Sol, ocorrem reações de fusão, ou seja, a união de núcleos leves que formam um núcleo maior e mais estável, liberando grande quantidade de energia.

No Sol, a fusão do hidrogênio possivelmente ocorre de acordo com o mecanismo a seguir:

Observe que ocorre a união de quatro prótons para formar o núcleo de um átomo de hélio, ocorrendo a liberação de pósitrons. Para que essa reação ocorra, é necessária uma grande quantidade de energia, que é conseguida no Sol com temperaturas elevadíssimas, na ordem de 100 milhões de graus Celsius.

Além disso, quando as estrelas morrem, elas ejetam esses elementos químicos, que se misturam ao material interestelar para formar novas estrelas e outros corpos celestes, incluindo planetas.

O segundo elemento químico mais abundante no Universo é também o segundo mais leve, o hélio, que constitui 23% da massa do Universo visível. Isso significa que somente o hidrogênio e o hélio correspondem a 98% da massa de todo o Universo.

Cerca de 20% do hélio do Universo está nas estrelas, sendo formado no processo de fusão do hidrogênio já explicado. Quanto ao nosso planeta, ele compõe 0,000001% de sua massa.

Muitos cientistas aceitam a teoria de que o hidrogênio se formou no big bang, que acreditam ser uma grande explosão que ocorreu há uns 15 bilhões de anos em resultado da grande concentração da matéria e energia cósmica. Medições astrofísicas são feitas para identificar vestígios dessa explosão e fornecer informações sobre as mudanças que a matéria original do Universo sofreu com o passar do tempo. Uma dessas seria com respeito à composição química homogênea do Universo, em que a relação das massas de átomos de hidrogênio e hélio é de 3 :1, ou seja, 3 g de H para cada 1 g de He.

Os elementos com números atômicos maiores teriam sido gerados pelas transmutações nucleares que ocorrem no interior das estrelas e das supernovas.

Fonte:http://www.mundoeducacao.com.br/quimica/elemento-mais-abundante-no-universo.htm 

Uso de Haletos Orgânicos como Substitutos do Sangue

 

Os haletos orgânicos são compostos que apresentam pelo menos um átomo de halogênio (elementos da família 17 ou VII A – F, Cl, Br, I) ligado a um radical derivado de hidrocarboneto.

Esses compostos possuem diversas aplicações no cotidiano, sendo usados na síntese de diversas substâncias (como os compostos de Grignard), como solventes de ceras, vernizes e borrachas, em uma ampla gama de produtos, desde pesticidas e plásticos até pastas de dente e soluções de higiene bucal. Mas não é só isso, os haletos orgânicos também podem salvar vidas.

Por exemplo, um uso benéfico dos haletos está em métodos alternativos à transfusão de sangue, ou seja, em substâncias que podem substituir o sangue ou seus derivados. Isso é importante em razão de alguns fatores, tais como:

• Estoques de sangue reduzidos;
• Riscos de transmissão de doenças, como alguns tipos de hepatite, do Tripanosoma cruzi e do HIV e, ainda, o surgimento de doenças novas;
• Complexidade de processos cirúrgicos;
• Reações imunológicas;
• Erro humano;
• Pessoas que preferem os métodos alternativos, como por exemplo, os membros da religião das Testemunhas de Jeová, que, por motivos religiosos, não aceitam transfusões de sangue.

Assim, desde 1979, começando nos Estados Unidos, passou-se a utilizar em seres humanos compostos com essa finalidade. Os perfluoroquímicos são substâncias desse tipo. A seguir temos as fórmulas estruturais de compostos empregados na preparação de perfluoroquímicos administrados em seres humano:

Esses compostos atendem a todas as exigências necessárias para um substituto do sangue, isto é, eles precisam:

• Garantir a circulação;
• Ter compatibilidade universal;
• Não gerar efeitos adversos nas células;
• Não ser tóxicos nem cancerígenos;
• Ser excretados totalmente pelo organismo;
• Ter baixo custo;
• Ter alta durabilidade;
• Poder ser estocados facilmente.

Ao se substituir todo o sangue de ratos em laboratório com os perfluoroquímicos, não há nenhuma alteração. Eles continuam se alimentando e não “sangram” nem desenvolvem infecções em face de pequenos cortes. Depois de sete dias o sangue é reposto e eles continuam a levar uma vida normal.

O fluorocarbono é um haleto líquido no qual o oxigênio possui grande solubilidade, cerca de 50 a 70 vezes mais que na água. Em virtude disso é possível respirar nesse líquido, pois não são absorvidos pelo organismo, nem interferem nas substâncias vitais presentes nos pulmões. Para se ter uma ideia, nas fotos a seguir mostram-se ratos respirando mesmo estando submersos nesse líquido. Quando ele é retirado, o líquido evapora de seus pulmões e eles voltam a respirar normalmente.

Fonte: http://www.mundoeducacao.com.br/quimica/uso-haletos-organicos-como-substitutos-sangue.htm