as rochas ornamentais e os minerais sintÉticos

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  • Clementina Teixeira et al As Rochas Ornamentais e os Minerais Sintticos, vdeo n1

    UNIVERSIDADE TCNICA DE LISBOA

    INSTITUTO SUPERIOR TCNICO:

    Departamento de Eng. Qumica

    Centro de Qumica Estrutural

    Ncleo de Audiovisuais

    Gabinete de Apoio Ps-Graduao

    AS ROCHAS

    ORNAMENTAIS

    E OS MINERAIS

    SINTTICOS

    Vdeo

    1

    Projecto financiado pelos Programas Cincia Viva I/II/III, Ministrio da Cincia e da

    Tecnologia e PRODEP II FOCO, Formao Contnua de Professores, Ministrio da

    Educao 1995-1999.

    Autora: Clementina Teixeira, Professora Auxiliar do IST

  • Clementina Teixeira et al As Rochas Ornamentais e os Minerais Sintticos, vdeo n1

    Clementima Teixeira As Rochas Ornamentais e Os Minerais Sintticos, Video 1

    As Rochas Ornamentais e Os Minerais Sintticos, vdeo n1

    Clementina Teixeira*, Departamento de Engenharia Qumica e Centro de Qumica

    Estrutural, Instituto Superior Tcnico, Av. Rovisco Pais, 1049-001 Lisboa Codex

    Colaboradores: N. Loureno, S. Matos, M. J. Rodrigues, P. Ferreira da Silva, N. Sousa

    Msica: Vivaldi, Concerto N12 in E Major for violin strings & basso continuo

    (Allegro), Lestro Armonico, Media Music

    As tcnicas de cristalizao tm mantido a sua importncia em todos os domnios da

    Qumica, quer escala laboratorial, como tcnicas separativas ou de purificao, quer

    ao nvel industrial na produo de produtos qumicos de grande tonelagem, permitindo

    o controlo da granulometria, velocidades de desidratao, pureza, a optimizao das

    condies de armazenagem, etc. Os processos de crescimento de cristais, por outro lado,

    tiveram recentemente uma grande evoluo: aparecem sistematicamente associados

    sntese qumica, na obteno de monocristais de pequenas dimenses para

    determinaes de estrutura e na produo de uma vasta gama de novos materiais de

    interesse tecnolgico (monocristais de morfologia ou hbito modificado para aplicaes

    especficas, monocristais para ptica, compostos intermetlicos, semicondutores e

    supercondutores, protenas, polmeros, etc.).

    Apesar do avano tecnolgico e da existncia de aparelhagem muito sofisticada em

    todas estas reas, a cristalizao pode ser introduzida experimentalmente e ao nvel

    bsico, com grande simplicidade e de forma muito atractiva, utilizando, apenas,

    substncias que formem monocristais com relativa facilidade. neste mbito que se tem

    vindo a desenvolver, desde 1994 e com bastante sucesso ao nvel do ensino da Qumica

    [1-12], a cristalizao de sais inicos e de outras substncias sobre suportes rugosos

    (rochas, conchas, arame e vidro), os quais estimulam fortemente o crescimento dos

    cristais, devido ao facto de proporcionarem um elevado nmero de ncleos de

    cristalizao sua superfcie e de estabelecerem interaces muito fortes com os solutos

    em soluo. O mtodo geral consiste em preparar, por aquecimento, solues aquosas

    saturadas de diversos sais inicos, escolhidos entre aqueles cuja solubilidade aumenta

    com a temperatura. Estas solues tornam-se sobressaturadas por arrefecimento

    controlado temperatura ambiente, depositando o excesso de material dissolvido sobre

    os suportes, na forma de cristais bem desenvolvidos e atractivos, podendo atingir

    dimenses razoveis (vrios centmetros). Ao introduzir uma forte componente ldica

    nas preparaes, e explorando a beleza magnfica dos cristais, aumenta-se a

    receptividade dos alunos em relao a grande nmero de conceitos bsicos, tais como:

  • Clementina Teixeira et al As Rochas Ornamentais e os Minerais Sintticos, vdeo n1

    Reaes em soluo (cido-base, precipitao, oxidao-reduo e complexao); variao da

    solubilidade com a temperatura, solues saturadas, sobressaturadas, equilbrio de

    precipitao; processos para exprimir concentraes de solues; sistemas de cristalizao;

    estado slido e classificao de cristais etc..

    Para alm dos objetivos imediatos de ilustrao de conceitos acima mencionados, este

    mtodo permite tambm proporcionar aos alunos um novo hobby: colecionar minerais

    sintticos por eles feitos, com cores e sistemas de cristalizao muito diversificados,

    semelhantes aos minerais e pedras preciosas que existem na Natureza, simulando a sua gnese.

    Este primeiro vdeo sobre o tema no tem grandes pretenses a nvel didtico: apenas

    queremos partilhar com o espectador, de uma forma descontrada, uma sequncia de imagens

    que esperamos ser suficientemente motivadora para lhe despertar a curiosidade e convid-lo a

    procurar na nossa bibliografia mais informaes sobre este mtodo. No entanto, para que

    possam desde j explorar alguns conceitos ligados classificao de compostos e dos cristais,

    deixamos uma listagem das suas frmulas, neste folheto. A forma de preparar cristais de todos

    os compostos que constam do vdeo, alm de outros, encontra-se descrita nas vrias referncias

    (e outras, a citadas).

    Ao nvel do ensino secundrio e bsico, a cristalizao sobre suportes rugosos pode ser

    enquadrada em vrias disciplinas, permitindo ao alunos fazer uma sntese e articulao de

    conceitos de Qumica, Fsica, Mineralogia e Geologia, Matemtica, Educao Visual e Estudo do

    Meio. Em relao a protocolos, fichas exemplificativas, remetemos o leitor para as vrias

    referncias bibliogrficas, que cobrem as aplicaes j feitas no mbito das seguintes cadeiras

    ou atividades: Tcnicas Laboratoriais de Qumica, Blocos I e II, Tcnicas Laboratoriais de

    Geologia, Bloco I, Cincias da Terra e da Vida, Cincias Fsico-Qumicas, Qumica, Educao

    Visual, atividades integradas na rea-escola e Clubes de Cincia [3,5-7]. Ao nvel universitrio,

    foi introduzido o tema em cadeiras do 1 ano de cursos de Qumica Geral de Engenharia, em

    Laboratrios Integrados I e II do curso de Engenharia Qumica e, a um nvel mais avanado e

    ainda em curso, na cadeira de Projeto de Investigao Laboratorial do 5 ano de Eng. Qumica

    do IST.

    Finalmente, cumpre-nos alertar o pblico em geral, mesmo aqueles que desconhecem

    as regras bsicas da Qumica: a venda de minerais sintticos solveis em gua prtica corrente

    e negcio de algum vulto em muitos pases como, por exemplo, Marrocos e Itlia (Siclia). Muitas

    colees de minerais incluem algumas destas amostras que vm batizadas com outros nomes,

    misturadas com exemplares verdadeiros. Por exemplo, almen de potssio dopado com um

    corante de cor amarela e recristalizado sobre vulcanitos impingido aos incautos como uma das

    formas alotrpicas de enxofre (a forma distorcida dos cristais cbicos do almen pode ser

  • Clementina Teixeira et al As Rochas Ornamentais e os Minerais Sintticos, vdeo n1

    confundida com a dos de enxofre ortorrmbico). Alm da diferena nos sistemas de

    cristalizao, h as diferenas de solubilidade: ao contrrio do almen, o enxofre no se dissolve

    em gua, o que permite de imediato detetar a fraude. Para alm da burla, que j de si

    condenvel, estas pessoas vendem gato por lebre e o gato pode ser perigoso: todos os produtos

    qumicos devem ser vendidos com rtulos apropriados, alertando os utentes para as suas

    propriedades e perigos de manuseamento. Embora o almen de potssio no seja perigoso, ao

    falsificar o rtulo est-se a cometer um ato criminoso: difundir a venda de produtos qumicos

    identificados com nomes errados e que podem ser nocivos sade. Tal o caso do dicromato

    de potssio microcristalino, pulverizado e colado sobre basalto (as pedrinhas do Etna) tambm

    includo na coleo!

    No inteno deste trabalho fazer qualquer imitao de minerais, o que se comprova

    pela utilizao de conchas como suporte. Tambm no pretendemos incentivar ningum a faz-

    lo: de facto, h casos em que o crime no compensa e, neste caso, somando todos os prs e

    contras, estes minerais sintticos, quando feitos nas condies apropriadas sem riscos para a

    sade de quem os faz por rotina, acabam por ficar mais caros do que a maior parte das amostras

    naturais que se vendem no mercado. A nossa funo apenas convidar as pessoas para uma

    prtica estimulante, um hobby, se lhe quisermos chamar, que as ir reconciliar com a to

    detestada Qumica....

    Agradecimentos:

    Ao Ministrio da Cincia e da Tecnologia, Programa Cincia Viva, Projetos P046, PII147 e

    PIII189C.

    Ao Programa PRODEP II-FOCO do Ministrio da Educao, as Aes de Formao do Instituto

    Superior Tcnico, "As Rochas Ornamentais no Ensino da Qumica" e aos seus formandos, que

    prepararam uma boa parte das amostras aqui includas.

    Fundao Calouste Gulbenkian, pela aposta na divulgao deste projeto no Colquio Cincias.

    Sociedade Portuguesa de Qumica pela divulgao no respetivo Boletim.

    empresa SITAF pela colaborao preciosa na divulgao dos resultados nos kits On the Rocks

    e no Livro das Pedras.

    Aos alunos e s Professoras das Escolas Secundrias Manuel Cargaleiro e Palmela, que

    prepararam dois dos exemplares mostrados neste vdeo.

    Ao Ncleo de Audiovisuais do IST e em particular ao seu responsvel, Luis Carlos Raposo, pela

    competncia (e pacincia!) durante as muitas horas de filmagens e montagens apressadas.

  • Clementina Teixeira et al As Rochas Ornamentais e os Minerais Sintticos, vdeo n1

    A todos a quem pedimos comentrios para uma futura e melhor edio.

    Este texto tem sido divulgado em pequena escala e sujeito a alguns aditamentos,

    nomeadamente de atualizao de bibliografia e de licenciamento da msic

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