Categoria: Físico-química

Controlando fatores físicos e químicos, tais como, temperatura, solventes e cossolventes, é possível se obter um certo ajuste do crescimento de cristais em um meio. Mas, como os químicos já sabem, a cristalização nem sempre é um processo fácil de obter pela simples modificação destas variáveis.

Os géis apresentam diversas vantagens como meio para crescimento de cristais: são conhecidos por promover o crescimento de cristais grandes e únicos com poucos defeitos e diferentes morfologias.

Empregando o interessante método de nucleação não-fotoquímica induzida por laser (nonphotochemical laser-induced nucleation (NPLIN)), uma equipe da University of Edinburgh conseguiu obter um controle fino dos padrões de cristalização de uma solução supersaturada de KCl em gel de agarose. Um pico de campo elétrico da luz era suficiente para modificar a energia livre dos clusters de prenucleação.

O laser usado foi um Nd³⁺YAG gerando pulsos de luz em infravermelho próximo (1064 nm, pulsos de 6ns) com um feixe de 5,5mm de diâmetro.

O padrão observado na figura abaixo foi conseguido com o uso de uma máscara recortada, que permitia a incidência do laser somente em algumas regiões da amostra.

Outro ponto interessante percebido pelos pesquisadores é que dois pulsos de laser de baixa intensidade poderiam ser utilizados para gerar cristalização localizada no ponto de cruzamento dos feixes. Esta técnica pode abrir portas para um controle tridimensional da nucleação.

Duffus, C., Camp, P., & Alexander, A. (2009). Spatial Control of Crystal Nucleation in Agarose Gel Journal of the American Chemical Society DOI: 10.1021/ja905232m

Pesquisadores americanos desenvolveram um método adequado para se produzir hidrogênio a partir de urina.

Um dos principais compostos da urina é a uréia, de fórmula CO(NH2)2 (ou CH4N2O), e por esta molécula conter hidrogênios poderia ser uma eventual fonte, em vez da extração deles direto da água.

Gerardine G. Botte, um dos pesquisadores que assina o artigo, afirmou que a idéia ocorreu em uma conferência sobre células a combustível, na qual se discutia como usar água limpa para se obter energia limpa. E Botte imaginou que isto poderia ser feito de uma maneira ainda mais inteligente.

A equipe de pesquisadores utilizou o processo da eletrólise para quebrar as moléculas, com o uso de novo eletrodo baseado em níquel para oxidar a uréia com eficiência. Esta quebra é feita com uma tensão em torno de 0,37V, enquanto que para a água é necessária uma tensão de 1,23V.

Durante o processo eletroquímico a uréia é absorvida pela superfície de níquel do eletrodo, o qual passa os elétrons necessários para quebrar a molécula. Hidrogênio puro é recuperado no cátodo e nitrogênio mais alguns traços de oxigênio e hidrogênio evoluem do ânodo. O dióxido de carbono também é gerado durante o processo e reage com hidróxido de potássio para resultar em carbonato de potássio.

Os testes, em sua maioria, foram conduzidos com uréia sintética, mas também demonstraram que o processo pode funcionar em urina humana. E um dos fatores que podem ser limitantes no processo é que em condições normais a uréia é comumente transformada em amônia por bactérias.

Algo que deve ficar claro é que neste procedimento a urina não é uma fonte de energia, e serve apenas como uma fonte alternativa para a produção de hidrogênio; e que neste processo é necessária a aplicação de potencial e portanto resultando em um gasto energético.

Via RCS

Leia também
A economia baseada no hidrogênio

 Boggs, B., King, R., & Botte, G. (2009). Urea electrolysis: direct hydrogen production from urine Chemical Communications DOI: 10.1039/b905974a

Este vídeo demonstra o que ocorre ao se colocar espuma de barbear colocada em um suporte e em seguida submeter o sistema a uma queda de pressão.

Agora, vamos pensar, porque a barba expande?
Podemos prever este tipo de situação através da equação dos gases ideais PV=nRT (podemos considerar como um comportamento ideal, pois no gás que está dentro das bolhas da espuma está com condições brandas).
Podemos considerar que a temperatura e o número de móis são praticamente constantes, portanto o que irá varia será a pressão e o volume. E pela equação P=nRT/V percebemos que o volume é inversamente proporcional à pressão (Lei de Boyle-Mariotte). Quando a pressão cai, o volume aumenta. Portanto teremos um aumento do volume da espuma.

Curioso efeito obtido em uma mistura de Tia Maria e nata.

Os dois líquidos, com diferentes densidades, ao se misturarem, geram um padrão bem semelhante ao visto na convecção presente em líquidos quentes. Mas neste caso está ocorrendo uma convecção solutal, que é causada por gradientes de concentração de um soluto.

Este experimento faz parte do material do livro How to Fossilise your Hamster (Como fossilizar o seu Hamster).

Mais informações no artigo:

CARTWRIGHT, J., PIRO, O., & VILLACAMPA, A. (2002). Pattern formation in solutal convection: vermiculated rolls and isolated cells Physica A: Statistical Mechanics and its Applications, 314 (1-4), 291-298 DOI: 10.1016/S0378-4371(02)01080-4

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

A fabricante da fita luminosa (Light Tape – Electro-LuminX) afirma que o produto não contém vidro, é flexível, não contém mercúrio, gera pouco calor, tem o custo operacional de 1/6 de outros produtos similares com LED, consome 0,5W para cada 30cm de comprimento e tem um custo de 20X menos do que lâmpadas fluorescentes convencionais.

Se pelo menos uma parte de todas essas promessas for verdadeira, acho que o produto tem uma grande chance de se tornar popular em um vasto tipo de aplicações. E ainda, com a possibilidade de aprimoramento tecnológico, estaremos em contato com este tipo de produto em um curto espaço de tempo.

A fita luminosa emite a luz com base em um processo de eletroluminescência, no qual fósforo é estimulado eletricamente com corrente alternada para produzir luz. Neste caso, o fósforo está localizado entre duas placas condutoras, sendo uma delas transparente para a luz produzida.

Uma unidade geradora de energia consegue iluminar até 100 metros de fita, e diferentes tensões e frequências aplicadas resultam em diferenças no brilho e cor da luz produzida.

Veja alguns vídeos de demonstração do produto.

Algumas aplicações:

Site da empresa

Home

http://www.lighttape.com/

Via (New Atlas) Gizmag

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

O site Feira de ciências, do Professor Luiz Ferraz Netto, explica em detalhes o funcionamento deste interessante invento.
http://www.feiradeciencias.com.br/sala08/08_01.asp

Ele é essencialmente uma máquina térmica. Com a base do corpo sendo a fonte quente (ambiente) e a cabeça é a fonte fria, que é resfriada com a água que o ´pássaro´ toca ao se inclinar.

(em inglês, sem legendas em português)