Autor: Luís Roberto Brudna Holzle

Latas de refrigerante no Brasil normalmente são feitas ou em alumínio ou em aço. O mesmo ocorre nos EUA.
Neste vídeo demonstram o que ocorre na reação de duas latas de alumínio, uma colocada em ácido clorídrico e outra em uma solução aquosa de hidróxido de sódio concentrado.

O alumínio, por ser anfótero (comporta-se como base ou ácido, dependendo do meio), irá reagir tanto com o ácido quanto com a base (hidróxido de sódio).

Na reação do alumínio com o hidróxido de sódio ocorrerá uma remoção da fina camada de óxido presente na superfície do alumínio, permitindo que ocorra uma reação no meio aquoso, com a liberação de gás hidrogênio.
2Al(s) + 2NaOH(aq) + 6HO → 2Na⁺(aq) + 2[Al(OH)₄]- + 3H₂(g)

No meio contendo ácido clorídrico a reação também resultará na liberação de hidrogênio gasoso.
2Al(s) + 6HCl(aq) → 2Al³⁺(aq) + 6Cl-(aq) + 3H₂(g)
Perceba, pelo vídeo, que as reações são rápidas e liberam uma grande quantidade de calor.

Vídeo com legenda em português. Para ativar clique no play e depois no botão CC.

Texto escrito por Prof. Dr. Luís Roberto Brudna Holzle ( luisbrudna@gmail.com ) – Universidade Federal do Pampa – Bagé.

Imagem de massdistraction (Flickr-CC)

Alguns afirmam que a sala do cafezinho é o local que um trabalhador vai para buscar inspiração. Para um cientista pode ser, além disto, uma boa fonte de ideias para uma pesquisa!

Entre um café e outro muitos já devem ter percebido que uma mancha de café frequentemente apresenta bordas mais escuras.

Em artigo publicado em 1999, na revista Nature, pesquisadores demonstraram que durante a evaporação do líquido ocorre um fluxo de material para as bordas da gota para contrabalancear o que foi evaporado, resultando em um arraste e acúmulo de partículas na borda.

Neste mês, em artigo publicado na Analytical Chemistry, outro grupo de pesquisas, liderado por Tak-Sing Wong, demonstrou que tal acúmulo de material pode ser usado como uma forma de separação de partículas por tamanho. Obtendo nos testes uma boa separação de uma mistura de partículas de 40nm, 1um e 4um de diâmetro; eles demonstraram que as menores formam um anel na parte externa da mancha e as maiores tendem a secar na parte interna.

No artigo de Tak-Sing Wong os autores sugerem que por não ser necessário o uso de equipamentos avançados na separação, e pela facilidade de operação do procedimento, a metodologia pode ser útil para os que necessitam de algo rápido e barato. Como em países em desenvolvimento e na miniaturização de processos de análise.

Wong, T., Chen, T., Shen, X., & Ho, C. (2011). Nanochromatography Driven by the Coffee Ring Effect Analytical Chemistry DOI: 10.1021/ac102963x

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Deegan, R., Bakajin, O., Dupont, T., Huber, G., Nagel, S., & Witten, T. (1997). Capillary flow as the cause of ring stains from dried liquid drops Nature, 389 (6653), 827-829 DOI: 10.1038/39827

2011 será um ano especial para a divulgação e o ensino da química.
Apresentado como o ´Ano Internacional da Química´, o ano estará repleto de novidades e projetos interessantes.

Para acompanhar todas as atividades, acesse o site oficial no Brasil,
[Atualização em junho de 2015: tudo indica que o site foi desativado 🙁 ]
ou o site internacional

http://www.chemistry2011.org/

(Atualização março 2020: o site não existe mais)

O ´Em Síntese´ participará diretamente no AIQ, com apoio financeiro da Universidade Federal do Pampa (UNIPAMPA) e do CNPq.

Utilizando a técnica da nanolitografia tipo dip-pen (DPN), pesquisadores liderados por Jung-Hyurk Lim, da National University na Coréia do Sul, conseguiram ´escrever´ sobre um substrato pequenos pontos contendo vírus adeno-associados.

Esta nanolitografia tipo dip-pen é uma modificação da técnica de microscopia da força atômica. Esta última lembra muito uma agulha de um antigo toca discos, que varre uma superfície ´sentindo´ os sulcos e mapeando do grande precisão as irregularidades por onde passa. A dip-pen aproveita esta precisão de varredura para trocar a ponteira por um material poroso que pode carregar certos compostos e depositar sobre o substrato. É como se trocássemos a agulha do disco por uma caneta tinteiro.

Jung-Hyurk Lim e equipe utilizaram vírus adeno-associados, para embeber a ponteira, mais como uma prova do conceito, para demonstrar a possibilidade de uso de material biológico de tamanho consideravelmente grande – inadequado até o momento em técnicas semelhantes. Isto só foi possível com o pioneiro desenvolvimento da ponteira manufaturada com dióxido de silício e recoberta com polímero biocompatível nanoporoso.

Os pesquisadores sugerem que a nova técnica possui potenciais aplicações em microarranjos de DNA (gene chips) e biomolecular. Devido a aprimorada facilidade em gerar padrões de forma e com as substâncias desejadas.

Os testes iniciais mostraram a capacidade de conseguir mais de 1000 nanopontos individuais sem a necessidade de reabastecimento do material embebido na ponteira. E ao contrário de outras técnicas convencionais, o tempo de contato entre a superfície e a ponta causou apenas um aumento do número de vírus no local do ponto, mas não o seu diâmetro. E este foi variado com a variação do tamanho da ponteira utilizada em cada caso, indo de 80 a 400 nm.

Shin, Y., Yun, S., Pyo, S., Lim, Y., Yoon, H., Kim, K., Moon, S., Lee, S., Park, Y., Chang, S., Kim, K., & Lim, J. (2010). Polymer-Coated Tips for Patterning of Viruses by Dip-Pen Nanolithography Angewandte Chemie International Edition, 49 (50), 9689-9692 DOI: 10.1002/anie.201004654

Texto escrito por Luís Roberto Brudna Holzle – Professor Doutor na Universidade Federal do Pampa ( luisholzle@unipampa.edu.br )

Professor Martyn Poliakoff explica o que é o grafeno e porque dois físicos, Andre Geim e Konstantin Novoselov, receberam o Prêmio Nobel de física por estudos realizados com esta estrutura.

Martyn tenta repetir um dos procedimentos realizados por Andre e Konstantin, na obtenção de finas camadas de grafeno, apenas com um adesivo e grafite. Confira o resultado no vídeo abaixo.

Com legendas em português.

Texto escrito por Prof. Dr. Luís Roberto Brudna Holzle ( luisbrudna@gmail.com ) – Universidade Federal do Pampa – Bagé.

O grafeno, uma estrutura planar composta unicamente por átomos de carbono, rendeu um Prêmio Nobel de física para os pesquisadores Andre Geim e Konstantin Novoselov.

Grafeno

Por ser uma estrutura altamente promissora com aplicação em novas tecnologias, o grafeno tem sido alvo de intensas e recentes pesquisas. Como a publicada na edição de hoje da revista Nature.

Zhengzong Sun e colegas da Rice University, no Texas (EUA) conseguiram determinar uma nova metodologia de obtenção controlada de camadas de grafeno, por meio de uso de carbono provindo de fontes sólidas. As técnicas anteriores podiam envolver desde uma descamação mecânica até por meio da transformação de nanotubos em folhas de grafeno.

No artigo eles demonstram a obtenção de grafeno com grande área, de alta qualidade e com espessura controlável, por meio de carbono proveniente de diferentes sólidos – desde filmes poliméricos até pequenas moléculas – depositadas sobre um metal como substrato catalítico, em temperaturas em torno de 800 oC. Tanto um grafeno puro quanto uma estrutura dopada foram obtidas com um processo de etapa única e em um mesmo aparato experimental.

O polímero utilizado foi o polimetilmetacrilato (conhecido como acrílico), e aquecimento, baixa pressão, em fluxo de gás hidrogênio e argônio, por 10 minutos, foram os passos necessários tornar o material em carbono puro e transformá-lo em grafeno. A espessura do material foi controlada facilmente pela mudança do fluxo de gás no aparato.

Zhengzong Sun então testou algo mais trivial. Com apenas 10 miligramas de sacarose (açúcar comum) colocadas em uma folha de 1cm² de cobre, nas mesmas condições impostas para o acrílico, também foi possível obter um grafeno de boa qualidade. O que foi uma surpresa para Zhengzong, que esperava um material com defeitos devido à alta concentração de oxigênio presente na molécula do açúcar (sacarose).

A dopagem do grafeno com nitrogênio, para alterar suas propriedades condutoras, foi obtida com a adição de melamina (C₃H₆N₆) no método de produção a partir do polimetilmetacrilato.

Molécula de melamina

Depois de tantos sucessos a frustração do grupo de pesquisas foi não ter conseguido, até o momento, um método rápido de crescimento de uma camada de grafeno sobre silício ou óxido de silício.

Growth of graphene from solid carbon sources
Nature 468, 549-552 (25 November 2010)
doi:10.1038/nature09579

Fonte:
http://www.eurekalert.org/multimedia/pub/27189.php?from=172976