Rota De Identificação E Separação Para Os Íons De Chumbo, Prata E Mercúrio

Os metais pesados chumbo, prata e mercúrio  apresentam efeito acumulativo no organismo, o que significa que a contaminação a partir dos mesmos acarreta em um acúmulo destes, de modo que o organismo não é capaz de expulsá-los naturalmente. Tais elementos encontram-se em pilhas, determinadas lâmpadas e algumas estruturas elétricas, requerendo cuidados em seu manuseio.

Este texto apresenta uma rota laboratorial para identificação e separação destes metais, a partir de seus íons em solução, de modo qualitativo (o que demonstra a não utilização de cálculos ou procedimentos quantificatórios).

O Esquema 1 estabelece uma rota esquemática capaz de separar e identificar os íons Pb²⁺, Ag⁺ e Hg²⁺.

Esquema 1. Rota de identificação e de separação dos íons Pb²⁺, Ag⁺ e Hg²⁺.

Nesse esquema, pode-se observar que inicialmente os íons metálicos estão em uma mesma solução, a qual pode ser confirmada em relação à presença de cada um deles por uma reação com uma solução de ácido clorídrico  (HCl), a partir de uma precipitação como teste positivo. Dessa forma, pode-se estabelecer a presença de pelo menos um desses íons na solução original.

Ao se aquecer esta solução, pode-se separar o íon chumbo, o qual é solúvel em altas temperaturas, podendo ser identificado pela coloração amarela da solução quando em reação com o dicromato de potássio (K₂CrO₇).

Após o aquecimento da solução original, poderão estar presentes no precipitado os íons mercúrio e chumbo. Ao se tratar a solução com hidróxido de amônio (NH₄OH), pode-se identificar a presença de mercúrio a partir de um escurecimento da solução. Já ao se tratar a solução original com ácido nítrico (HNO₃), a formação de um precipitado branco identifica a presença do íon prata.

Laboratorialmente, o descrito acima pode ser realizado por meio das seguintes etapas:

1. Emprega-se 15 gotas da solução original e dilui-se com 10 mL de água;
2. Adiciona-se HCl 3M até precipitação dos íons;
3. Filtra-se;
4. Rompe-se o papel filtro e com água transfere-se o precipitado para outro béquer;
5. Ferve-se a solução por alguns minutos;
6. Filtra-se imediatamente;
7. Trata-se o filtrado com dicromato de potássio, onde observa-se uma coloração amarela; resultado positivo para chumbo;
8. Trata-se diretamente o papel filtro com hidróxido de amônio, onde uma coloração negra mostra-se positiva na identificação do mercúrio;
9. Recolhe-se o filtrado e adiciona-se algumas gotas de ácido nítrico concentrado ao mesmo, onde um precipitado branco mostra um resultado positivo para a prata, na forma de cloreto de prata.

Percebe-se, portanto, a possibilidade de separação e/ou identificação de cátions de uma amostra desconhecida (nas industrias são chamados efluentes), o que é possível utilizando-se técnicas e/ou procedimentos-padrões. Neste experimento, recebe-se uma amostra contaminada com metais pesados (Pb⁺², Ag⁺ e Hg⁺²) e, por meio de reações específicas, pode-se separá-los e identificá-los.

Fonte:http://www.infoescola.com/quimica/rota-de-identificacao-e-separacao-para-os-ions-de-chumbo-prata-e-mercurio/

Radiação (Parte 1): O Césio-137 e o Acidente Nuclear em Goiânia

Antes de setembro de 1987, a idéia de um acidente nuclear em território brasileiro era uma possibilidade remota envolvendo, no máximo, especulações pessimistas sobre as usinas de Angras dos Reis, no Rio de Janeiro ou, talvez, o IPEN, Instituto de Pesquisas de Energia Nuclear da Universidade de São Paulo, onde existe um pequeno reator atômico destinado a pesquisas.

A surpresa e tragédia vieram de lugar e modo completamente inesperados. Quando explodiram as manchetes relatando casos de morte por envenenamento radiativo, dezenas de casos confirmados de contaminação e outros milhares sob suspeita, todas as atenções se voltaram para Goiânia.

A discreta capital de Goiás, no centro do Brasil, colocava em evidência o protagonista daquele episódio, uma cápsula violada de césio 137, que, negligentemente abandonada, indevidamente removida, imprudentemente aberta e inadvertidamente manipulada, espalhou o terror entre uma população que nem desconfiava da existência de tal risco tão próximo de seus lares.

No abalo causado pelas quatro mortes e dezenas de vítimas graves, o césio 137 passou a ser visto como um perigoso assassino, por conta de uma desastrosa sucessão de erros que levou à remoção daquele estranho material de belo brilho azulado da segurança de seu invólucro de chumbo, onde foi enclausurado para cumprir a missão de ajudar a salvar vidas, não tirá-las.

Radioterapia

O acidente de Goiânia começou quando uma cápsula de chumbo contendo por volta de 20 gramas de cloreto de césio-137 (CsCl) foi removida de um aparelho de radioterapia abandonado.

Essa cápsula era uma fonte radiativa, um emissor de radiações utilizado para bombardear com precisão células cancerígenas e destruí-las sem afetar os tecidos próximos. Dentro do aparelho e da blindagem, usado sob as condições especificadas, não há contato direto entre o paciente e o material radiativo, apenas um feixe de partículas oriundo da fonte é milimetricamente direcionado à área afetada.

Materiais radiativos como césio 137 emitem radiações ionizantes, feixes de partículas ou de ondas eletromagnéticas capazes de atravessar corpos sólidos, afetando durante o trajeto suas estruturas atômicas. Radiações ionizantes de alta intensidade podem provocar lesões nas células e tecidos vivos, causando uma série de efeitos nocivos que caracterizam o chamado envenenamento por radiação.

Isso aconteceu em Goiânia porque as vítimas tiveram contato físico direto com o material radiativo removido da cápsula protetora. Assim, não só foram expostas à intensidade máxima de radiação sem nenhum controle, como a exposição se deu por tempo prolongado, fatores decisivos para que o envenenamento radiativo se dê.

Na radioterapia, intensidade, tempos de exposição e direcionamento do feixe radiativo são cuidadosamente controlados de modo que apenas as células cancerígenas sejam atingidas e destruídas. Nos equipamentos modernos de radioterapia o Cobalto-60 substitui o césio-137 como fonte radiativa por apresentar melhores resultados técnicos e terapêuticos.

O que é césio-137?

O césio-137 é um radiosótopo, ou seja, um isótopo radiativo do césio. Isótopos de um elemento químico são as variações de massa atômica que este elemento pode apresentar. Assim, os isótopos de um mesmo elemento têm o mesmo número atômico e diferentes números de massa.

O número de massa é a soma dos prótons e nêutrons presentes no núcleo do átomo. Na maioria dos elementos o número de prótons e nêutrons é igual ou próximo, mas alguns isótopos possuem muito mais nêutrons do que prótons, e em virtude disto seus núcleos se tornam instáveis e emitem radiações. Por isto são chamados de isótopos radiativos ou radioisótopos.

Descoberto em 1860, por Kirchhoff e Bunsen, o elemento químico césio tem número atômico 55 e seus isótopos mais relevantes são o 133 e o radiativo 137. Assim, o césio-137 é um radioisótopo do césio que tem em seu núcleo 55 prótons e 82 nêutrons.

Sua meia-vida, o tempo necessário para que sua atividade radiativa caia pela metade, é de trinta anos e, conforme se desintegra pela emissão radiativa, forma Bário-137. Na natureza apresenta-se como um metal alcalino, mas pode ser obtido da fissão nuclear do urânio ou plutônio.

Como em sua forma alcalino-metálica o césio se apresenta no estado líquido à temperatura ambiente, sua utilização era feita no formato de sais, como o cloreto de césio, muito parecido com o sal de cozinha, mas que no escuro emite o brilho cristalino azulado que fascinou e contaminou em Goiânia.

Fonte:http://educacao.uol.com.br/disciplinas/quimica/radiacao-1-o-cesio-137-e-o-acidente-nuclear-em-goiania.htm

Metal Pesado Chumbo

 

O metal chumbo  apresenta um grande número de aplicabilidades, destacando-se a fabricação de forros para cabos, sua utilização como elemento de construção civil, pigmentos, soldas suaves e munições. Têm-se desenvolvido compostos organoplúmbicos para aplicações como catalisadores na fabricação de espumas de poliuretano, como tóxico para as pinturas navais com a finalidade de inibir a incrustação nos cascos, agentes biocidas contra as bactérias gram-positivas, proteção da madeira contra o ataque das brocas e fungos marinhos, preservadores para o algodão contra a decomposição e do mofo, agentes moluscicidas, agentes anti-helmínticos, agentes redutores do desgaste nos lubrificantes e inibidores da corrosão do aço, entre outras.

Graças a sua excelente resistência à corrosão, o chumbo encontra muitas aplicações na indústria de construção e, principalmente, na indústria química. É resistente ao ataque de muitos ácidos, porque forma seu próprio revestimento protetor de óxido. Como consequência, o chumbo é muito utilizado na fabricação e manejo do ácido sulfúrico, por exemplo.

Durante muito tempo se tem empregado o chumbo como manta protetora para os aparelhos de raios-X. Em virtude das aplicações cada vez mais intensas da energia atômica, torna-se cada vez mais importante as aplicações do chumbo como blindagem contra a radiação. Sua utilização como forro para cabos de telefone e de televisão segue sendo uma forma de emprego adequada para o chumbo. A ductilidade única do chumbo o torna particularmente apropriado para esta aplicação, porque pode ser estirado para formar um revestimento contínuo em torno dos condutores internos.

Entretanto, “o chumbo, (do latim plumbum) é um elemento químico de símbolo Pb, número atômico 82 (82 prótons e 82 elétrons), com massa atômica igual a 207,2 u.m.a., pertencente ao grupo 14 da classificação periódica dos elementos químicos”, é um metal pesado.

Muitas definições ainda são encontradas para o termo “metal pesado”. De modo sucinto, “o adjetivo ‘pesado’ é literal, resultado de esses materiais serem mais densos – isto é, seus átomos ficam mais próximos uns dos outros. Para ter uma ideia, 1 centímetro cúbico de um metal considerado leve, como o magnésio, pesa 1,7 grama. Já 1 centímetro cúbico de qualquer metal pesado tem pelo menos 6 gramas. E onde entram os riscos para a saúde? Em contato com o organismo, esses metais acabam atraindo para si dois elementos essenciais do corpo: proteínas e enzimas. Eventualmente eles se unem a algumas delas, impedindo que funcionem – o que pode levar até à morte. ‘Os metais pesados também se ligam às paredes celulares, dificultando o transporte de nutrientes’, diz o químico Jorge Masini, da USP. Mesmo assim, o organismo também tem necessidade de pequenas quantidades de alguns desses metais. É o caso do cobre, que nos ajuda a absorver vitamina C. Em concentrações altas, porém, os mesmos metais são tóxicos”.

 

Fonte: http://www.infoescola.com/quimica/metal-pesado-chumbo/

Propriedades e Reciclagem do Chumbo

 

O chumbo (do latim plumbum) é um elemento químico de símbolo Pb, número atômico 82 (82 prótons e 82 elétrons), com massa atômica igual a 207,2 u.m.a., pertencente ao grupo 14 da classificação periódica dos elementos químicos. À temperatura ambiente, o chumbo encontra-se no estado sólido.

O chumbo é um metal tóxico, pesado, macio, maleável e pobre condutor de eletricidade. Apresenta coloração branco-azulada quando recentemente cortado, porém, adquire coloração acinzentada quando exposto ao ar. É usado na construção civil, baterias de ácido, em munição, proteção contra raios-X, e forma parte de ligas metálicas para a produção de soldas, fusíveis, revestimentos de cabos elétricos, materiais antifricção, metais de tipografia, etc. O chumbo tem o número atômico mais elevado dentre todos os elementos estáveis (RUSSELL, 1994).

É um metal conhecido e usado desde a antiguidade. Suspeita-se que o chumbo está sendo usado pelos humanos por, pelo menos, 7000 anos, porque era (e continua sendo) muito difundido na natureza e de fácil extração. Também é fácil de ser trabalhado por ser altamente maleável, dúctil e de baixo ponto de fusão (MAHAN, 2002).

Uma vez que o chumbo entre em contato com o organismo, o mesmo não sofre metabolização, sendo complexado por macromoléculas, diretamente absorvido, distribuído e excretado. O chumbo, por ser um metal pesado, provoca no organismo humano contaminação crônica, o que exige precaução em seu manuseio. Dessa forma, o processo de reciclagem surge como ideal, mas ainda não é amplamente desenvolvido. Por exemplo, a reciclagem de baterias, tanto no Brasil como no resto do mundo, é a principal fonte de matéria-prima de chumbo metálico secundário, representando 53%. Esses números, peculiares ao chumbo, devem-se a uma característica do metal, que pode ser reciclado indefinidas vezes, sem perder suas características físico-químicas.

Entretanto, fatores econômicos podem vir a melhorar a reciclagem de chumbo, futuramente. Dada a necessidade de controlar a utilização do chumbo devido ao seu poder contaminante, a reciclagem torna-se uma alternativa econômica, sustentável e ecologicamente correta, com tecnologias de processo de fusão e controles de resíduos disponíveis, que garantem uma operação ecologicamente segura (www.revistaanalytica.com.br).

Fonte:http://www.infoescola.com/quimica/propriedades-e-reciclagem-do-chumbo/

Chumbo

 

Os alquimistas medievais acreditavam que o chumbo era o mais antigo dos metais e o associavam ao planeta Saturno: saturnismo, ainda hoje, é o envenenamento por inalação ou ingestão de sais de chumbo.

Chumbo é um elemento químico do grupo dos metais. Maleável e resistente, é mau condutor de eletricidade. Seu número atômico é 82 e o símbolo químico é Pb, derivado do latim plumbum. Tem uma vasta gama de aplicações e é um dos metais mais utilizados no mundo.

O uso do chumbo remonta a 5000 a.C., com os egípcios, que o utilizavam para a cunhagem de moedas e fabricação de cosméticos. Os jardins suspensos da Babilônia, construídos em 600 a.C., tinham calhas de chumbo para manter a umidade. Os gregos exploraram as jazidas de chumbo de Laurium no quinto século a.C., e os romanos fabricaram canos de chumbo no século III a.C. Na Idade Média, usou-se chumbo para armar os vitrais das igrejas, e em calhas, escoadouros, encanamentos  e nos tetos das catedrais, mosteiros e castelos. O chumbo foi também usado na guerra, graças ao baixo ponto de fusão, para lançá-lo derretido sobre os invasores, e à densidade, para fabricação de balas de canhão e outros projéteis.

A produção de chumbo acentuou-se no século XIX, quando aumentaram suas aplicações industriais. Metais leves e resistentes, como o titânio, vieram substituí-lo, com a conseqüente queda no volume de produção. Entre os compostos de chumbo destaca-se o mínio, empregado como protetor do ferro contra corrosão. O chumbo é empregado como protetor de tubulações e cabos subterrâneos condutores de eletricidade. Não deve entretanto ser empregado para conduzir água. Por absorver radiações de ondas curtas, é usado como protetor de reatores nucleares, aceleradores de partículas e equipamentos de raios X e transporte e armazenagem de material radioativo.

Numerosos sais de chumbo têm as mais diversas aplicações: o amarelo e o vermelho de cromo como corantes e pigmentos; o monóxido de chumbo, ou litargírio, na fabricação do vidro, na vulcanização da borracha, e como componente de esmaltes vítreos; o dióxido de chumbo nas placas positivas de baterias elétricas; o carbonato de chumbo fornece o alvaiade.

Obtenção e produção
 

A principal fonte de chumbo é a galena, cuja mineração visa também o aproveitamento de outros metais a ela associados, como prata, ouro, zinco, cádmio, bismuto, arsênio e antimônio. Como os minérios de chumbo - galena, cerusita e anglesita - são de composição extremamente variável, existem diversas técnicas de mineração. A galena, que normalmente contém 86,6% de chumbo, está sempre misturada a outros metais.

O minério é preparado por ustulação (aquecimento do ar), para separação do enxofre, quando o sulfeto de chumbo converte-se, pela volatilização do dióxido de enxofre, em óxido de chumbo. Pela fusão, o óxido de chumbo é reduzido em alto forno, ao qual se adicionam o coque, um fundente e o óxido de ferro. O produto obtido, chamado chumbo bruto, ou chumbo de obra, é separado dos demais elementos (mate e escória) por diferença de densidade dos produtos no cadinho. Em seguida, é submetido a refinação, para remoção das impurezas metálicas, por refinação eletrolítica ou por destilação. O chumbo obtido por esse processo pode apresentar teor de pureza de 99,999%.

A produção mundial de chumbo concentra-se nos Estados Unidos, Austrália, Canadá, Peru e México. Algumas jazidas do norte e sudoeste da África aumentaram muito sua produção no final do século XX. Quase todo o chumbo produzido é consumido pelos Estados Unidos e Europa. Tomando como base de cálculo a tonelagem de metal refinado, o chumbo ocupa o quinto lugar dentre os metais, depois do ferro, alumínio, cobre e zinco.

No Brasil, a produção iniciou-se na Bahia, ainda hoje o maior produtor do país, vindo em seguida São Paulo e Paraná. Os minérios de chumbo brasileiros, principalmente a galena, apresentam alto teor de prata (cerca de 2,5kg para uma tonelada de chumbo refinado). Ao final do século XX, estimava-se que a produção brasileira seria suficiente para atender à demanda interna.

Fonte:http://www.coladaweb.com/quimica/elementos-quimicos/chumbo

Alquimia do Zinco

Foi justamente isso o que conseguiram agora pesquisadores do Laboratório Ames, nos Estados Unidos. Deixando de lado os elementos puros, como chumbo e ouro, os cientistas descobriram uma nova família de compostos de zinco que podem ser "tunados", manipulados e configurados até adquirir as propriedades físicas e o comportamento de outros materiais.

No experimento, o zinco assumiu algumas características específicas de vários outros metais, incluindo o cobre e elementos mais exóticos, como o paládio. Mas foi possível ir mais longe, duplicando comportamentos magnéticos e eletrônicos de compostos que se tornam até mesmo supercondutores.

A versatilidade da nova família de compostos de zinco torna-a ideal para utilização na pesquisa básica de fundamentos da ciência até hoje pouco compreendidos pelos cientistas, como a origem do magnetismo.

Tal como no sonho dos alquimistas, a técnica parte de um material extremamente barato, gerando compostos que simulam outros muito mais caros.

Novidades

Os alquimistas tentaram por séculos transformar chumbo em ouro. Manipular um elemento até transformá-lo em outro logo tornou-se uma estória pitoresca. Menos crédulos, muitos físicos acreditam, entretanto, que seja possível ajustar as propriedades de um material, fazendo-o comportar-se como se fosse outro.