Periódico Tchê Química. Vol. 12 - N · PERIÓDICO Tchê Química Volume 13 Número 25 – 2016...

Órgão de divulgação científica e informativa

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Tchê Química Volume 13 - Número 25 - 2016 ISSN 2179-0302

PERIÓDICO

Tchê QuímicaVolume 13 Número 25 – 2016 ISSN 2179 - 0302

Órgão de divulgação científica e informativa.

Dados Internacionais de Catalogação na Publicação (CIP)

Periódico Tchê Química: órgão de divulgação científica e informativa [recurso eletrônico] / Grupo Tchê Química – Vol. 1, n. 1 (Jan. 2004)- . – Porto Alegre: Grupo Tchê Química, 2005 - Semestral.Sistema requerido: Adobe Acrobat Reader.Modo de acesso: World Wide Web:<http://www.tchequimica.com> Descrição baseada em: Vol. 5, n. 10 (ago. 2008).ISSN 1806-0374

ISSN 1806-9827 (CD-ROM)1. Química. I. Grupo Tchê Química.

CDD 540

Bibliotecário ResponsávelEdnei de Freitas Silveira

CRB 10/1262

PERIÓDICO TCHÊ QUÍMICA • www.periodico.tchequimica.com • Vol. 13 N. 25. • ISSN 1806-0374 (impresso) • ISSN 1806-9827 (CD-ROM) • ISSN 2179-0302 (meio eletrônico)

© 2014. Porto Alegre, RS. Brasil 2

PERIÓDICO

Tchê QuímicaVolume 13 Número 25 – 2016 ISSN 2179 - 0302

1

Órgão de divulgação científica e informativa.

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Periódico Tchê QuímicaISSN - 1806-0374 (Print)ISSN - 1806-9827 (CD-ROM)

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Índice

Agenda - 89

Instruções para publicação / Instructions for publications - 90

Notas rápidas/Short reports – 90

Artigo / Article

GRASEL, Fábio dos Santos; FONTOURA, Luiz Antonio Mazzini

PUCRS

ESTUDO COMPUTACIONAL DOS EFEITOS ELETRÔNICOS NABARREIRA ROTACIONAL DA LIGAÇÃO N-CO DE N-ARILCARBAMATOS

COMPUTACIONAL STUDY OF THE ELECTRONIC EFFECTS INROTATIONAL BARRIER OF THE N-ARILCARBAMATOS N-COBOND

Página – 7

Artigo / Article

FABRICIO, Daniel Antonio Kapper; TREVISAN, Lisiane;STROHAECKER, Telmo Roberto;

UFRGS/IFRS

INCERTEZA DE MEDIÇÃO DO ENSAIO DE TENACIDADE ÀFRATURA KIC

MEASUREMENT UNCERTAINTY OF FRACTURE TOUGHNESS

KIC TEST

Página – 16

Artigo / Article

DE OLIVEIRA, Matheus José Cunha; QUIRINO, Max Rocha; DEARAÚJO, Magna Silmara Oliveira; MELO, Oscar Borges; GAMA,Lucianna.

UFCG/UFPB

INFLUÊNCIA DO AGENTE ALCALINIZANTE NA SÍNTESE EPROPRIEDADES DO CATALISADOR CeO2

ALKALIZING AGENT INFLUENCE ON THE CEO2 CATALYSTSYNTHESIS AND PROPERTIES

Página – 23

Artigo / Article

MARANGON, Cristiane; RIZZATTI, Ivanise Maria; SOUZA, JulianeMarques de; SANTANA Jordânia Gabriela Aires; SCHVEITZRT,Bianca

UERR

TEOR DE CÁLCIO E FERRO EM PLANTAS ALIMENTÍCIAS NÃOCONVENCIONAIS DA FAMÍLIA SOLANACEAE: UMA ANÁLISECOMPARATIVA

IRON AND CALCIUM CONTENT OF EDIBLE PLANTS IN NONCONVENTIONAL FAMILY SOLANACEAE: A COMPARATIVEANALYSIS

Página – 30

Artigo / Article

RAIZER NETO, Ernesto; PRADO, Júlio Dias do; MARCELINO,Marlon Leal; VIEIRA, Glicia Gabriela;

UNISOCIESC

ESTAÇÃO DE TRATAMENTO DE ESGOTO UNIFAMILIAR

SEWAGE TREATMENT PLANT SINGLE FAMILY

Página – 37

Artigo / Article

PATRIOTA, Sara Nepomuceno; CERUTTI, Mikely Neres ;MULHOLLAND, Daniel Santos; MARQUES, Mônica Alencar ;SCHEIDT, Gessiel Newton

UFT

POTENCIAL DOS RESÍDUOS DA AGROINDÚSTRIA NODESENVOLVIMENTO DE ADSORVENTES DE METAISPESADOS

POTENTIAL WASTE OF AGRO-INDUSTRIAL IN DEVELOPINGADSORBENTS OF HEAVY METALS

Página – 42



Artigo / Article

CARLOS, Thayrine Dias; FRANCISCO, Welington; GUIMARÃES,Luiz Gustavo de Lima; .

UFT/UFSJ

AVALIAÇÃO DA ATIVIDADE ANTIOXIDANTE DE COMPOSTOSFENÓLICOS PRESENTES NAS FOLHAS DE LIPPIA SIDOIDESCHAM

EVALUATION OF ANTIOXIDANT ACTIVITY OF PHENOLICCOMPOUNDS PRESENT IN LIPPIA SIDOIDES CHAM LEAVES

Página – 52

Artigo / Article

FREITAS, Tasielle Lima; DA COSTA, Maria Aparecida; FREITAS,Fabricia Carla Ribeiro Mendes; OLIVEIRA, Tatiana de Fátima;MORAES, Lilian Marciolina; FIELD’S, Karla Amâncio Pinto;REZENDE, Gláucia Aparecida Andrade; SANTOS, Renato Gomes.

IFG

COSMÉTICOS COMO TEMÁTICA PARA A ABORDAGEM DASFUNÇÕES ORGÂNICAS NO ENSINO DE QUÍMICA

COSMETICS AS THEMATIC TO APPROACH ORGANICFUNCTIONS IN CHEMISTRY TEACHING

Página – 61

Artigo / Article

ANDRADE, Ana Maria Rodrigues; SILVA, Suzana Pedroza da;MORAIS, Carina Siqueira; SIMÕES NETO, José Euzebio.

UFRPE

JÚRI SIMULADO COMO PROPOSTA PARA A ABORDAGEM DOSCOMBUSTÍVEIS NO ENSINO FUNDAMENTAL

JURY SIMULATED AS PROPOSED FOR THE APPROACH OFFUELS IN ELEMENTARY EDUCATION

Página – 72

Artigo / Article

NUNES, Albino Oliveira; MEDEIROS, Lucas Oliveira de; NUNES,Albano Oliveira; SILVA, Allison Ruan de Morais;

IFRN/FVJ/UFERSA

DISCUTINDO AS ATITUDES E CRENÇAS SOBRE A QUÍMICADE ESTUDANTES DO ENSINO TÉCNICO INTEGRADO EMELETROTÉCNICA

DISCUSSING THE ATTITUDES AND BELIEFS ABOUTCHEMISTRY IN ELECTRO-TECHNICAL EDUCATION STUDENTS

Página – 82



ESTUDO COMPUTACIONAL DOS EFEITOS ELETRÔNICOS NABARREIRA ROTACIONAL DA LIGAÇÃO N-CO DE

N-ARILCARBAMATOS

COMPUTACIONAL STUDY OF THE ELECTRONIC EFFECTS IN ROTATIONAL BARRIEROF THE N-ARILCARBAMATOS N-CO BOND

GRASEL, Fábio dos Santos1*; FONTOURA, Luiz Antonio Mazzini2

1 Pontifícia Universidade Católica do Rio Grande do Sul, Programa de Pós-graduação em Engenharia eTecnologia de Materiais, Departamento de Química, Av Ipiranga, 6681, cep 90619-900, Porto Alegre – RS,

Brasil(fone: +55 51 3632 4055; fax: +55 51 3632 2863)

2 Universidade Luterana do Brasil, Curso de Química, Rua Farroupilha, 8001, 92425-900 Canoas – RS, Brasil(fone: +55 51 3477 9163; fax: +55 51 3477 1313)

* Autor correspondentee-mail: [email protected]

Received 21 June 2015; received in revised form 03 December 2015; accepted 04 December 2015

RESUMO

Amidas são alvos de estudo particularmente importantes uma vez que suas propriedades interessam aáreas que vão da bioquímica à ciência de materiais, basta observar que a ligação entre o nitrogênio e acarbonila que está presente em polipeptídios naturais como as proteínas, e sintéticos, como as poliamidas.Amidas e derivados apresentam, em geral, duas geometrias de equilíbrio, resultado da barreira energéticaenvolvida no processo rotacional da ligação entre o nitrogênio e a carbonila, sendo este influenciado por fatoreseletrônicos e estéreos. Neste aspecto, amidas e carbamatos derivados da anilina são substratosparticularmente interessantes, uma vez que efeitos eletrônicos e estéreos podem ser avaliados através desubstituintes apropriados no anel ou no nitrogênio. Neste trabalho, o mecanismo rotacional da ligação entre onitrogênio e da carbonila de N-arilcarbamatos foi estudado por modelagem molecular através do semi-empíricoAM1 e do ab initio HF/6-31G*. A análise conformacional forneceu duas geometrias de equilíbrio (E e Z) e duasconformações de máxima energia, tomadas como aproximações dos estados de transição ETsyn e ETanti. Ocálculo ab initio estima as barreiras na faixa entre 13 a 17 kcal.mol -1. Resultados semi-empíricos demonstraramuma relação de aproximadamente 40% do valor da barreira rotacional em relação aos ab initio.

Palavras-chave: Carbamato, Ligação amídica, Equilíbrio conformacional.

ABSTRACT

Amides are the subject of many particularly important studies, as their properties are of interest todifferent areas, spanning from biochemistry to material sciences because this functional group is present, forinstance, in both natural and artificial polymers such as proteins and polyamides. Amides and their derivativesshow, frequently, two different equilibrium geometries, which result from an energetic barrier involved on the N-CO bond rotation. The rotational mechanism is influenced by electronic and steric effects. In this sense, amidesand carbamates from aniline are particularly interesting substrates, since those effects can be evaluated througharyl or nitrogen substituents. In this work, the N-arylcarbamates N-CO rotational mechanisms were studied byAM1 semi-empiric and HF/6-31G* ab initio calculation. The conformational analysis showed, as expected, twoequilibrium geometries and two maximum energies rotamers (transition states TSsyn and TSanti).The rotationalbarriers were calculated by the energies differences between transition states and equilibrium geometries.Barriers were estimated at 13-17 kcal.mol-1 by the HF/6-31G* calculation. AM1 results, by the other side, areabout 40 % from the ab initio ones.

Keywords: Carbamate, Amidic bond, Conformational equilibrium.



INTRODUÇÃO

Amidas são alvos de estudoparticularmente importantes uma vez que suaspropriedades interessam a áreas que vão dabioquímica à ciência de materiais (Liang et al.2016; Moreno et al. 2016; Sun et al. 2016). Bastaobservar que a ligação entre o nitrogênio e acarbonila está presente em polipeptídios naturaiscomo as proteínas, e sintéticos, como aspoliamidas (Avalos et al., 2001; Montazer andNia, 2015; 2. Smith et al., 2004). Mizushima ecolaboradores (1950) mostraramexperimentalmente a existência de uma barreirarotacional entre a ligação nitrogênio e a carbonilada N-metilacetamida e a predominância da formatrans. Quando as amidas assumem suasgeometrias de mais baixa energia, o nitrogênio eseus grupos são coplanares. A ligação entre onitrogênio e a carbonila é mais curta do que nasaminas e sua rotação é lenta, o que tem sidoatribuído ao caráter parcial de dupla ligaçãoimposta pela ressonância do par de elétronsisolados do nitrogênio e a carbonila (Avalos etal., 2001; Fischer, 2000; Fontoura et al., 2002;Gálvez et al., 2015; Lauvergnat e Hiberty, 1997)conforme apresentado no esquema 1.

NR1

O

R2

R3

NR1

O

R2

R3

NR1

O

R2

R3

a b c

Esquema 1. Estruturas de ressonância deamidas

O caráter parcial de dupla ligação fazsurgirem duas geometrias de equilíbrio. Duranteum processo de rotação da ligação entre onitrogênio e a carbonila, um giro deaproximadamente 90º leva a conformações demáxima energia (Fischer, 2000; Fontoura et al.,2002; Wiberg e Breneman, 1992), quecorrespondem aos estados de transição noprocesso de interconversão de uma geometria deequilíbrio na outra. Essas conformações demáxima energia são chamadas de ETsyn e ETanti,nas quais o par de elétrons isolado do nitrogênioassume, respectivamente, orientação syn e anti-periplanar ao oxigênio da carbonila (Fontoura etal., 2002).

Qualquer que seja o sentido da rotaçãoobserva-se a diminuição da ressonância, compassagem do nitrogênio trigonal-planar(hibridização sp2) das geometrias de equilíbriopara piramidal (hibridização sp3) nos estados detransição, além de um aumento do comprimentoda ligação entre o nitrogênio e a carbonila,resultado de uma menor participação de suaforma canônica b (Fontoura et al., 2002),(esquema 1).

Muitos experimentos e estudos teóricosda estereoquímica cis e trans da ligação amídicatêm sido feitos (Gálvez et al., 2015; Saito et al.,1995). A estereoquímica desses compostos émuitas vezes crítica para a determinação de suasatividades biológicas, o que é de grandeinteresse na química medicinal (Saito et al.,1995).

Recente desenvolvimento em pesquisaquímica destaca um crescimento no uso dosmétodos computacionais no estudo de estruturasmoleculares e reações químicas. O crescimentocontínuo na exatidão dos resultadoscomputacionais oferece novas oportunidadespara calcular o papel de vários fatoresmoleculares na reatividade e estabilidadeconformacional de grupos funcionais (Ilieva et al.2002; Latelli et al. 2014; Ortega et al. 2015).

O equilíbrio conformacional da N-metilformamida e da N-metilacetamida encontra-se deslocado no sentido do confôrmero Z, o quepode ser explicado por fatores estéreos e pelainteração de carga entre a carbonila e a metilaligada ao nitrogênio (Eliel e Wilen, 1994).

Wiberg e Breneman (1992) calcularam abarreira rotacional da formamida pelo métodocomputacional MP2/6-31G* (16,7 kcal.mol-1). Emtrabalho posterior realizado por Gálvez et al.(2015) calcularam a barreira rotacional daformamida pelos métodos computacionaisB3LYP/6-311++G(2d,2p), MP2/6-311++G(2d,2p)and CCSD(T)/6-311++G(2d,2p)//B3LYP/6-311++G(2d,2p), obtendo resultados de 18,20 a 18,69kcal.mol-1). Estes resultados apresentaram boaconcordância com os resultados experimentais(16,6 a 19 kcal.mol-1) (Taha et al., 1998; Wiberg eBreneman, 1992).

Segundo Fisher (2000) substituintesligados à carbonila ou ao nitrogênio de umaamida influenciam na energia da barreirarotacional. Um substituinte produz efeitos



diferentes conforme esteja ligado ao nitrogênioou a carbonila. Fatores estéreos são maissignificativos na contribuição da barreirarotacional, conforme o volume dos substituintesque estão ligados ao nitrogênio ou a carbonila.

Substituintes eletrodoadores ligados àcarbonila baixam o valor da barreira, poisestabilizam parcialmente este grupo que éeletronegativo, diminuindo assim a afinidade pelopar de elétrons isolados do nitrogênio. O efeitocontrário pode ser notado quando um grupoeletrodoador está ligado ao nitrogênio, pois esteestabiliza a carga parcial positiva, deixando o parde elétrons isolados deste grupo ainda maisdisponível para a ressonância.

Saito e colaboradores (1995) estudarampor cálculos de orbital molecular ab initio(Hartree-Fock) a estabilidade de acetanilidas eN-metilacetanilidas, constatando que, no casodas primeiras, a forma trans é mais estável que aforma cis por 2,15 kcal.mol-1, enquanto que, nasúltimas, a forma cis é mais estável que a transpor 3,50 kcal.mol-1 no conjunto de bases 6-31G**//4-31G. O autor utiliza a denominação cise trans com respeito às posições relativas dosgrupos alquila e arila. No caso da acetanilida osdois grupos mais volumosos (metil e fenil),assumem posição trans, tornando menor oimpedimento espacial. Assim o anel mantém aplanaridade com o nitrogênio, dando maiorestabilidade por ressonância. Já no caso da N-metilacetanilida, os dois grupos metilas assumemposição trans e o anel aromático forma umângulo de aproximadamente 90º com a ligaçãodo nitrogênio com a carbonila, diminuindo dessaforma o impedimento espacial.

Em outro trabalho, Ilieva e colaboradores(2002) afirmam baseados em resultadosexperimentais que a forma trans de amidas euréias é normalmente a termodinamicamentemais estável. Resultados teóricos obtidos porTFD (teoria do funcional de densidade) em umasérie de acetanilidas secundárias estudadasindicam uma diferença de 2,62 a 4,15 kcal.mol-1

entre a forma cis e a forma trans, com energiamais baixa para os confôrmeros trans em todosos casos.

Carbamatos, apesar da variada atividadebiológica, têm sido relativamente menosestudados do que as amidas. Como oscarbamatos são compostos de função mista,amida e éster é interessante incluir este último na

discussão da análise conformacional (Fontouraet al., 2002).

Assim como as amidas, os ésterestambém possuem duas geometrias de equilíbrioE e Z, conforme apresentado no esquema 2.

O

O

R

R'O

R'

O

R

Z E

Esquema 2. Equilíbrio conformacional dederivados de ácidos carboxílicos.

Souza e colaboradores (1996) em seus trabalhosde pesquisa constataram uma diferença deenergia muito grande entre os confôrmeros E eZ, com deslocamento do equilíbrio no sentidodeste último. Estes fatores podem serexplicados em termos de interações estéreas dogrupo R com R’, pois esta repulsão desestabilizaa conformação E, principalmente quando o grupoR’ é um grupo volumoso (Pawar eta l., 1998).Outro fator considerável é a interaçãoeletrostática entre o oxigênio da carbonila, ricoem elétrons e o grupo R’ que tem baixadensidade eletrônica (Fontoura et al., 2002).Tornado assim a conformação E praticamentenegligenciável a temperatura ambiente (Eliel eWilen, 1994).

Os carbamatos, assim como as amidas eos ésteres, apresentam a estrutura nitrogênio,carbonila e oxigênio planar ou aproximadamenteplanar, com o nitrogênio sp2.

Souza et al. (1996) realizaram cálculos abinitio (HF/3-21G(*)) para o N,N-dimetilcarbamatode metila evidenciando a estabilidade doconfôrmero Z e sua completa planaridade, comgeometria similar à determinada por Raio-X. Orotâmero E é desfavorecido devido à repulsãoestérica entre os grupos metilas ligados aonitrogênio e ao oxigênio. Observa-se que nocaso do carbamato estudado por Souza et al.(1996) uma rotação de 180° da ligação entre onitrogênio e a carbonila não altera a estrutura docomposto. A rotação da ligação entre o oxigênioe a carbonila, por sua vez, faz surgirem os doisrotâmeros. Da mesma forma como ocorre nosésteres, o equilíbrio encontra-se fortementedeslocado no sentido a geometria Z. Assim comonas amidas, os carbamatos, durante a rotação da



ligação entre o nitrogênio e a carbonila, tambémpossuem dois estados de transição, ETsyn e ETanti,sendo que neste caso a energia do primeiro é 1,6kcal.mol-1 menor, de acordo com os cálculosrealizados (MP2/3-21G(*)//HF/6-31G*) (Souza etal., 1996). Segundo o autor, este último possuimaior repulsão dos pares isolados do nitrogênioe do oxigênio α-carbonílico, tornando-o, destaforma, mais instável que o primeiro. A barreirarotacional, para a rotação da ligação entre onitrogênio e a carbonila foi estimada em 16,1kcal.mol-1.

Deetz et al., (2002) estudaram pormétodo experimental a diferença da barreirarotacional de amidas e carbamatos constatandoque a barreira rotacional de N-alquilcarbamatosera normalmente em torno de 16 kcal.mol-1,sendo cerca de 1 a 4 kcal.mol-1 mais baixo queas amidas estruturalmente relacionadas. No casodos N-fenilcarbamatos a barreira rotacional émais baixa, em torno de 12,5 kcal.mol-1. Esteefeito é atribuído à competição do anel com acarbonila pelo par de elétrons isolados donitrogênio.

Neste trabalho, foram determinados demodo teórico, os valores das barreirasrotacionais de N-arilcarbamatos para-substituídos, bem como o efeito eletrônico dosgrupos no anel aromático sobre o valor dabarreira.

METODOLOGIA

Realizaram-se otimizações de geometriapara as conformações de diversos N-arilcarbamatos para-substituídos, conforme oEsquema 3, através de cálculo semi-empíricoAM1 (Dewar et al., 1985), utilizando o programaPc Spartan Pro 1.0.5 (Wavefunction, 2000).Esses compostos foram otimizados para ângulosde diedro C4-N3-C2-O1, restritos de 0 a 360º comincrementos de 10º. Os dois confôrmeros maisestáveis foram obtidos através da otimização degeometria dos rotâmeros de menor energia,liberados de qualquer restrição.

Destes cálculos obtiveram-se osseguintes parâmetros de geometria: ângulo dasligações C4-N3-C2 (ângulo α), C2-N3-R1 (ângulo β)e C4-N3-R1 (ângulo γ); comprimentos das ligaçõesO1–C2, C2–N3 e N3–C4 e diedros O1-C2-N3-C4 e

C5-C4-N3-C2. Além dos parâmetros geométricos,buscou-se o calor de formação (ΔHf).

C5C4

N3C2R1

R2

O1

R3

C5C4

N3C2R1

R2

R3

O1

E Z

1 R1 = H, R2 = CH3O, R3 = t-BuO2 R1 = H, R2 = CH3, R3 = t-BuO3 R1 = H, R2 = H, R3 = t-BuO4 R1 = H, R2 = Cl, R3 = t-BuO5 R1 = H, R2 = NO2, R3 = t-BuO6 R1 = CH3, R2 = CH3O, R3 = t-BuO7 R1 = CH3, R2 = CH3, R3 = t-BuO8 R1 = CH3, R2 = H, R3 = t-BuO9 R1 = CH3, R2 = Cl, R3 = t-BuO10 R1 = CH3, R2 = NO2, R3 = t-BuO11 R1 = H, R2 = CH3O, R3 = CH3O12 R1 = H, R2 = CH3, R3 = CH3O13 R1 = H, R2 = H, R3 = CH3O14 R1 = H, R2 = Cl, R3 = CH3O15 R1 = H, R2 = NO2, R3 = CH3O16 R1 = CH3, R2 = CH3O, R3 = CH3O17 R1 = CH3, R2 = CH3, R3 = CH3O18 R1 = CH3, R2 = H, R3 = CH3O19 R1 = CH3, R2 = Cl, R3 = CH3O20 R1 = CH3, R2 = NO2, R3 = CH3O

Esquema 3. Equilíbrio conformacional dederivados de ácidos carboxílicos. Compostosestudados e seus ângulos de ligações α, β e γ.

Após, os dados das estruturas maisestáveis (conformações de equilíbrio) e das maisinstáveis (estados de transição) foram utilizadoscomo dados de entrada, para cálculos ab initioHartree-Fock no conjunto de base 6-31G*. Emalguns casos foi observada a inversão deconfiguração do nitrogênio no estado detransição, nestas situações o diedroimediatamente anterior foi tomado como novoestado de transição.

As barreiras rotacionais foram estimadasatravés das diferenças de calores de formação(no método AM1) ou energia total da molécula(HF/6-31G*) entre os estados de transição(considerados como as conformações demáxima energia encontradas durante a análise



conformacional) e as conformações de equilíbrio(rotâmeros de menor energia).

RESULTADOS E DICUSSÃO

A Figura 1 apresenta a variação deenergia do N-metil-N-(p-tolil)carbamato de terc-butila (8) à medida que ocorre o giro da ligaçãoentre o nitrogênio e a carbonila. Conforme oesperado, a análise conformacional mostrouduas geometrias de máxima e duas de mínimaenergia. Este comportamento se reproduz paratodos os demais compostos estudados.

Figura 1. Calor de formação (kcal.mol-1) x diedro(graus): valores obtidos para o N-metil-N-(p-tolil)carbamato de terc-butila (8), através decálculo semi-empírico AM1 (PcSpartan Pro,

versão 1.0.5).

A curva apresenta descontinuidadedevido à inversão do nitrogênio nas proximidadesdos estados de transição. A inversão donitrogênio modifica a orientação do seu parisolado com relação à carbonila de syn para anti-periplanar em ETsyn, conforme Esquema 4, e ocontrário em ETanti. Por esta razão, estes pontosforam desprezados.

O

N

R1 PhR3 R3

O

N

PhR1

Esquema 4. Inversão de configuração donitrogênio de syn-periplanar para anti-periplanar.

À esquerda da Fgura 2, é apresentada a

conformação com diedro de 120° para o N-metil-N-(p-tolil)carbamato de terc-butila (8).

Um incremento de 10°, ao invés de levarao diedro de 130°, forneceu a conformaçãomostrada na direita, na qual se observa apirâmide do nitrogênio invertida. Estaconformação nada mais é, que a imagemespecular do diedro de 230°, apresentando destaforma, as mesmas propriedades do que essaconformação e não os valores reais para o diedrode 130º (Fontoura et al., 2002).

Figura 2. Inversão da pirâmide do nitrogênio emN-metil-N-(p-tolil)carbamato de terc-butila (8),

realizado por cálculo semi-empírico AM1.

A geometria do nitrogênio nasconformações de equilíbrio e nos estados detransição pode ser avaliada através do somatóriodos seus ângulos de ligação (ângulos α, β e γ). AFigura 3 apresenta os somatórios em função dodiedro obtidos para o N-metil-N-(p-tolil)carbamatode terc-butila (8).

Figura 3. Somatório dos ângulos de ligação emtorno do nitrogênio (graus) x diedro (graus):

valores obtidos para o N-metil-N-(p-tolil)carbamato de terc-butila (8), através decálculo semi-empírico AM1 (PcSpartan Pro,

versão 1.0.5).

Nas geometrias de equilíbrio, o somatório



dos ângulos de ligação em torno do nitrogêniosão todos aproximadamente 360°, indicando umageometria trigonal-planar e, portanto, umahibridização sp2. Desta forma, a maiorestabilidade destas conformações pode serexplicada através de ressonância. No caso dosestados de transição, o somatório fica maisdistante de 360°, e o nitrogênio apresentageometria piramidal e uma hibridizaçãointermediária entre sp2 e sp3. Comprova-se,assim, os confôrmeros que apresentam asressonâncias mínimas, justificando serem osmais instáveis.

Na Figura 4, pode-se acompanhar avariação dos comprimentos das ligações O1-C2,C2-N3 e N3-C4 obtidos para o N-metil-N-(p-tolil)carbamato de terc-butila (8), através decálculo semi-empírico AM1.

Figura 4. Comprimentos de ligações (Å) x diedro(graus): valores obtidos para o N-metil-N-(p-tolil)carbamato de terc-butila (8), através decálculo semi-empírico AM1 (PcSpartan Pro,

versão 1.0.5).

O gráfico apresenta uma variação deaproximadamente 0,05 Å na ligação C2-N3. Esteefeito é atribuído ao fato de que, ao girar aligação entre o nitrogênio e o carbono dacarbonila, o par de elétrons do primeiro deixa deser paralelo ao orbital p de C2, diminuindo destaforma a ressonância. Uma variação equivalentenão é observada nas demais ligações. Ocomportamento dos comprimentos de ligações,assim como o valor de energia da barreirarotacional (Figura 1) e a geometria do nitrogênio(Figura 3), se reproduzem para todos os demaiscompostos estudados.

Os resultados computacionais realizadospelo método semi-empírico AM1 indicaram maiorestabilidade para as geometrias E, com uma

diferença mais pronunciada para carbamatossecundários (1-5, 11-15). Os resultados pelométodo ab initio HF/6-31G* indicaram uma maiorestabilidade para as geometrias E emcarbamatos secundários (1-5, 11-15) e Z emcarbamatos terciários (6-10, 16-20). A Tabela 1, aseguir, apresenta valores típicos das diferençasde energia obtidos para os N-fenilcarbamatos deterc-butila e metila.

Tabela 1. Diferenças de energias das geometriasE e Z, obtidos através de cálculos semi-empíricos e ab initio, para carbamatos

secundários e terciários.

Compostos(H)EZ

(kcal.mol-1)AM1

ET EZ

(kcal.mol-1)HF/6-31G*

1 1,32 1,34

2 1,43 2,13

3 1,44 2,35

4 1,51 2,53

5 1,56 3,06

6 0,46 -1,35

7 0,50 -1,18

8 0,50 -1,15

9 0,52 -0,94

10 0,56 -0,17

11 1,45 1,77

12 1,44 2,21

13 1,46 2,38

14 1,50 2,59

15 1,64 3,08

16 0,59 -1,35

17 0,54 -1,19

18 0,78 -1,05

19 0,55 -0,83

20 0,65 -0,09

Em carbamatos secundários os doisgrupos mais volumosos assumem orientaçãotrans, tornando menor o impedimento espacial,podendo assim o anel manter a planaridade coma ligação entre o nitrogênio e a carbonila,aumentando a estabilidade da conformação Epor ressonância. Conforme citado anteriormente,o mesmo havia sido observado por Saito ecolaboradores (1995) para N-arilamidas.



Esquema 5. Conformações de equilíbrio decarbamatos secundários.

No caso dos carbamatos terciários, asgeometrias E e Z têm energias muito próximas,conforme o cálculo semi-empírico demonstradona Tabela 1. A conformação E possui interaçãoespacial do N-metil com a fenila, que a faz sairdo plano da ligação entre o nitrogênio e acarbonila. Com isto não há mais a estabilizaçãopor ressonância como havia nos secundários. Ocálculo ab initio, por sua vez, apresenta umainversão do equilíbrio. Além da inclinação dafenila, que desestabiliza E, ainda ocorre arepulsão eletrônica entre o oxigênio da carbonilae a fenila. Cabe lembrar, que o oxigênio do grupoalcoxila é mais pobre em elétrons do que o dacarbonila.

No processo rotacional da ligação entre onitrogênio e a carbonila de amidas, o estado detransição preferencial é o ETanti. ETsyn édesestabilizado devido à repulsão dos paresisolados dos dois heteroátomos (Souza et al.,1996), conforme apresentado no Esquema 6.

N

O

RPh

R1

N

R

OPh

R1

ETsyn ETanti

Esquema 6. Estados de transição de amidas.

Os resultados semi-empíricos AM1indicaram ETsyn como estado de transição maisestável para os todos os carbamatos estudados.Já os cálculos ab initio HF/6-31G* indicaramETanti mais estável para os carbamatossecundários e para os carbamatos terciários nãose obteve uma ordem. Estes resultados sedevem ao fato de ETsyn e ETanti possuíremenergias muito próximas. Em carbamatos,

qualquer que seja o estado de transição, semprevai haver repulsão eletrônica, conformeapresentado no Esquema 7.

A conversão do rotâmero E em Z, podeocorrer por dois caminhos, seja através de ETsyn,seja através de ETanti. O mesmo ocorre nocaminho inverso, de tal forma que quatrodiferentes barreiras podem ser definidas. ATabela 2, a seguir, apresenta valores típicos.

Analisando a Tabela 3, verifica-se que nogeral, as diferenças envolvendo E→ETsyn eE→ETanti são as mais significativas, que asdiferenças Z→ETsyn e Z→ETanti.

N

O

ORPh

R1

N

OR

OPh

R1

ETsyn ETanti

Esquema 7. Repulsão eletrônica dos pares deelétrons isolados dos heteroátomos nos estados

de transição.

Tabela 2. Barreiras rotacionais de N-arilcarbamatos obtidas por cálculo ab initio no

conjunto de bases HF/6-31G*.

Compos-tos

ΔET

(EETsyn)(kcal.mol-1)

ΔET

(EETanti)(kcal.mol-1)

ΔET

(ZETsyn)(kcal.mol-1)

ΔET

(ZETanti)(kcal.mol-1)

1 17,06 15,92 15,72 14,58

2 17,32 16,69 15,19 14,56

3 17,30 16,82 14,95 14,47

4 17,49 16,99 14,96 14,46

5 16,88 15,76 13,82 12,71

6 14,32 13,42 15,66 14,76

7 13,81 14,29 14,98 15,47

8 13,57 14,16 14,72 15,31

9 13,57 14,16 14,51 15,10

10 12,03 12,65 12,20 12,81

11 17,28 16,02 15,52 14,25

12 17,36 16,86 15,16 14,66

13 17,30 16,60 14,92 14,22

14 17,54 16,86 14,95 14,27

15 16,95 15,62 13,87 12,54

16 14,45 13,26 15,80 14,61

17 13,93 14,16 15,12 15,35



18 13,79 14,10 14,85 15,15

19 13,86 14,16 14,69 14,99

20 12,33 11,68 12,42 11,77

O grupo alcoxila (R3, conforme Esquema3), praticamente não influencia as barreiras.Diferenças na barreira de secundários paraterciários, entretanto, surgem devido a maiorestabilidade do rotâmero E dos primeiros, pormotivos os quais já foram discutidos.

Os carbamatos são estabilizados porressonância. Esta estabilização é dependente doefeito eletrônico do grupo R2 (Esquema 3). OEsquema 8 apresenta as estruturas deressonância do rotâmero E de carbamatossecundários.

NR1

O

OR3

R2

NR1

O

OR3

R2

NR1

O

OR3

R2

NR1

O

OR3

R2

__

a b c d

Esquema 8. Estruturas de ressonância decarbamatos.

Grupos doadores de elétrons ligados ao anelaumentam a participação da forma canônica c ediminuem a participação de a. No caso dosretiradores, a forma canônica a torna-se maisimportante, com conseqüente diminuição naparticipação de c. Neste caso, um efeitocompensa o outro, e não há uma maior influênciado efeito eletrônico do grupo R2 (Esquema3) naestabilidade do confôrmero. No rotâmero E dossecundários e nas duas geometrias de equilíbriodos terciários, por outro lado, o grupo arilaencontra-se fora do plano da ligação entre onitrogênio e a carbonila e a forma canônica c nãoexiste. Uma menor participação da formacanônica a causada por um grupo retirador, levaa uma diminuição da ressonância e, portanto, daestabilidade do confôrmero. Então, pode-seconcluir, que a estabilização das geometrias deequilíbrio segue a seguinte ordem: NO2 < Cl < H< Me < MeO, com exceção de E em carbamatossecundários, os quais não são influenciados pelanatureza do grupo R2.

Por método experimental (Deetz et al.,2002) a barreira rotacional de N-

alquilcarbamatos é normalmente em torno de 16kcal.mol-1, sendo cerca de 1 a 4 kcal.mol-1 maisbaixo que as amidas estruturalmenterelacionadas. No caso dos N-fenilcarbamatos abarreira rotacional é mais baixa, em torno de12,5 kcal.mol-1. Cálculos realizados pelametodologia HF/6-31G* apresentam os valoresde barreira em torno de 13,7 kcal.mol-1. Osresultados obtidos por método semi-empíricodemonstram uma relação de aproximadamente40% dos valores obtidos pelo método ab initio. Acomparação dos resultados computacionais comos experimentais (Smith et al. 2004) estáapresentada na Tabela 3.

Tabela 3. Valores das barreiras rotacionais(kcal.mol-1) de carbamatos de terc-butila para-

substituídos.

Compos-tos

Experimen-tal

AM1(EETsyn)

HF/6-31G*(EETsyn)

6 13,2 5,3 14,3

7 12,5 5,1 13,8

8 12,3 5,0 13,6

9 12,3 5,0 13,6

CONCLUSÕES

1. Estudos do equilíbrio conformacionalrealizados pelo método semi-empírico AM1,demonstraram maior estabilidade para ageometria de equilíbrio E com uma diferençamais pronunciada para carbamatos secundários.Cálculos ab initios HF/6-31G* confirmaram essesresultados para carbamatos secundários, masdemonstram o inverso para carbamatosterciários.

2. Estudos da estabilidade do Estado deTransição pelo método semi-empírico, indicarammaior estabilidade para ETsyn. Estudos ab initiomostraram o ETanti como estado de transiçãomais estável para carbamatos secundários, masnão indicaram qualquer tendência no caso dosterciários.

3. As geometrias de equilíbrio apresentam onitrogênio planar indicando uma hibridização sp2.Os estados de transição apresentam o nitrogêniopiramidal, com hibridização intermediária entresp2 e sp3.

4. Grupos doadores de elétrons ligados ao anelaromático estabilizam as geometrias de equilíbrio



de N-arilcarbamatos terciários. Gruposretiradores de elétron exercem o efeito contrário.O mesmo efeito é observado no rotâmero Z dosanálogos secundários, mas a estabilidade dageometria E não é influenciada pelo efeitoeletrônico do substituinte ligado à arila.

5. Os grupos alcoxila não influenciam na energiada barreira.

6. Os resultados semi-empíricos demonstraramuma relação de aproximadamente 40% do valorda barreira rotacional em relação aos ab initio.

7. Os cálculos ab initio estimaram as barreirasrotacionais no intervalo de 13 a 17 kcal.mol-1,muito próximos a valores experimentais descritosna literatura (Deetz et al., 2002).

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INCERTEZA DE MEDIÇÃO DO ENSAIO DE TENACIDADE À FRATURA KIC

MEASUREMENT UNCERTAINTY OF FRACTURE TOUGHNESS KIC TEST

FABRICIO, Daniel Antonio Kapper1*; TREVISAN, Lisiane2; STROHAECKER, Telmo Roberto3;

1,3 Universidade Federal do Rio Grande do Sul, Escola de Engenharia, Laboratório de Metalurgia Física.Av. Osvaldo Aranha, 99/610, CEP 90035-190, Porto Alegre – RS, Brasil

(fone: +55 51 3308 4251; fax: +55 51 3308 3988)

2 Instituto Federal do Rio Grande do Sul, Campus Farroupilha, Av. São Vicente, 785, CEP 95180-000 -Farroupilha, RS - Brasil

(fone: +55 54 3035 1432)


Received 30 October 2015; received in revised form 07 December 2015; accepted 14 December 2015

RESUMO

O monitoramento da qualidade de processos produtivos, desde o material bruto até o produto acabado,permite a tomada de decisão e a garantia da qualidade do produto final. O valor de KIC é uma propriedade dosmateriais metálicos que possuem comportamento frágil em relação à fratura em condições linear-elásticas,apresentando limitada quantidade de deformação plástica na ponta da trinca. Na área de ensaios mecânicos, éimportante obter as propriedades de tenacidade à fratura, incluindo o parâmetro KIC, visto que o setor de óleo egás exige materiais de alto desempenho mesmo em condições severas. O Guia para a Expressão daIncerteza de Medição (GUM) representa uma metodologia para a estimativa da incerteza de medição deensaios quantitativos, baseada na lei de propagação de incertezas. Esse trabalho apresenta o desdobramentoe a aplicação das etapas do GUM na estimativa da incerteza de medição do ensaio de KIC. Os resultados foramanalisados, visando verificar quais fontes mais contribuíram para a incerteza combinada, concluindo-se que amaior contribuição para a incerteza foi a variabilidade entre corpos de prova. Espera-se, com esse trabalho,incentivar outros laboratórios a implementar o GUM em ensaios de tenacidade à fratura, e preencher umalacuna da literatura nesse campo.

Palavras-chave: Incerteza de medição, GUM, Tenacidade à fratura, KIC.

ABSTRACT

Quality monitoring of production processes, from raw material to final product, enables decision-makingand quality assurance of the product. The KIC value is a property of brittle metallic materials, which presentlimited amount of plastic deformation at the crack tip under linear-elastic conditions. In the field of mechanicaltesting, it is important to obtain fracture toughness properties, including KIC parameter, because the oil and gasindustry requires high performance materials even in severe conditions. The Guide to the Expression ofUncertainty in Measurement (GUM) represents a methodology for the estimation of measurement uncertainty inquantitative tests, and is based on the law of propagation of uncertainties. This work presents the deploymentand application of GUM steps in the estimation of the KIC measurement uncertainty. The results were analyzedin order to check which sources contributed most to the combined uncertainty, concluding that the largestcontribution was due to the variability between specimens. We expect, with this work, to encourage otherlaboratories to implement GUM for fracture toughness tests, and also to fill a literature gap in this field.

Keywords: Measurement uncertainty, GUM, Fracture toughness, KIC.



INTRODUÇÃO

O controle de qualidade dos processosprodutivos, desde o material bruto até o produtoacabado, é crítico no monitoramento de defeitose permite a tomada de decisão e a garantia daqualidade do produto final. Esse controle podeser realizado em laboratórios ou em mediçõesonline, através de equipamentos e instrumentosadequados. Ao se relatar o resultado de mediçãode uma grandeza física, é necessário forneceralguma informação quantitativa da qualidade doresultado fornecido, visando avaliar a suaconfiabilidade. O objetivo de se estimar aincerteza de medição é quantificar o quão corretoo resultado é, ou seja, a dúvida sobre o quãopreciso é o valor medido (JCGM, 2008a).

Diversos fatores justificam o cálculo daincerteza de medição na área de ensaios ecalibração. Através do valor de incerteza épossível verificar a confiabilidade dos resultadosobtidos, permitindo a aprovação de taisresultados dentro dos limites de tolerânciaestabelecidos pelo cliente.

De acordo com o VocabulárioInternacional de Metrologia (VIM), a incerteza demedição pode ser definida como um parâmetronão-negativo que caracteriza a dispersão dosvalores quantitativos atribuídos a ummensurando, com base na informação utilizada(JCGM, 2008b).

A correta expressão da incerteza demedição por laboratórios de ensaio pode serconsiderada um fator chave, pois afetadiretamente na interpretação dos resultados(JORNADA, 2009). O Guia para a Expressão daIncerteza de Medição (GUM) (JCGM, 2008a)apresenta uma metodologia amplamenteutilizada e reconhecida internacionalmente paraa estimativa de incerteza. Hack e Caten (2012)realizaram uma revisão da literatura em mais decem publicações sobre incerteza de mediçãopublicadas entre 2004 e 2010, e 55% delasutilizaram o método previsto no GUM.

Na área de ensaios mecânicos, éimportante obter as propriedades de tenacidadeà fratura porque o setor de óleo e gás exigemateriais de alto desempenho nas mais severascondições. A tenacidade à fratura KIC do materialé definida como a habilidade de um material emresistir a um carregamento na presença de umatrinca antes de falhar. Portanto, para tais

aplicações, é indispensável o conhecimento dovalor de KIC de materiais metálicos (FABRICIO etal., 2013).

A Mecânica da Fratura Linear Elástica(MFLE) é aplicável a materiais que apresentamcomportamento frágil à fratura em condiçõeslinear-elásticas, com deformação plásticalimitada na ponta da trinca. O parâmetro maisusual na MFLE para avaliação da tenacidade àfratura de materiais metálicos é o valor crítico dofator intensidade de tensões no modo I (trativo)de carregamento. Esse valor é denominado KIC eé uma propriedade do material, que relaciona atensão aplicada com o tipo e o tamanho dodefeito (trinca) (STROHAECKER, 2012).

O ensaio de tenacidade à fratura KIC

permite obter uma propriedade que descreve ocomportamento de materiais linear-elásticosdiante de defeitos tipo trinca, e pode ser utilizadona seleção de materiais, em projetos e emanálise de falhas de estruturas de altaresponsabilidade. A norma ISO 12135 (2008)apresenta um método de ensaio para o cálculodo fator intensidade de tensões KQ, o qual podeser validado como crítico (KIC) se determinadascondições forem atendidas. O modelo demedição de KQ para um corpo de prova de trêspontos (SE(B)) é apresentada na Equação 1(ISO, 2008).

(Eq. 1)

Na Equação 1, S representa a aberturaentre os pontos de carregamento externos nocorpo de prova de três pontos, FQ representa acarga aplicada, B a espessura do corpo deprova, BN a espessura entre as ranhuras laterais,ao o tamanho inicial da trinca e g1 é uma funçãoadimensional de ao/W, onde W representa alargura do corpo de prova.

O fator intensidade de tensões KQ podeser qualificado como crítico (KIC) se o ensaio forexecutado de acordo com a norma ISO 12135(2008), incluindo:

(Eq. 2)

(Eq. 3)



(Eq. 4)

Onde Rp0,2 representa o limite deescoamento deslocado a 0,2% perpendicular aoplano da trinca na temperatura de ensaio.

Na literatura são encontrados poucostrabalhos sobre a aplicação do GUM em ensaiosde tenacidade à fratura, e alguns artigos queabordam o cálculo de incerteza em outros tiposde ensaios. Chowdbhury et al. (2014) avaliarama incerteza na determinação da geometria detrincas em análise estrutural. Uma análise dasensibilidade do fator intensidade de tensões foiexecutada através de técnicas probabilísticas.Exemplos numéricos evidenciam a acurácia e asimplicidade do método, baseado no método deMonte Carlo. Bouhouche et al. (2015) avaliarama incerteza de medição de propriedadesmecânicas no ensaio de tração (tensão ealongamento) seguindo os métodos GUM, deMonte Carlo e de Monte Carlo por Cadeias deMarkov. Os dados de entrada foram obtidos docertificado de calibração dos instrumentos demedidas. Os valores de incerteza resultaramcomo aproximadamente 1% dos valores medidosde tensão e alongamento. Por fim, Bono et al.(2010) desenvolveram um método para o cálculode incerteza na configuração de parâmetros decorte de um torno de alta precisão. A incertezaprevista para a ferramenta foi similar aos valoresdeterminados experimentalmente.

Considerando que há pouca literaturasobre a implementação do GUM em ensaios detenacidade à fratura, o principal objetivo destetrabalho é apresentar as etapas de estimativa daincerteza de medição de KQ (ou KIC). Dessaforma, espera-se obter uma planilha eletrônicaque possa ser utilizada na rotina de laboratóriosde ensaio que executam esse ensaio, e avaliarquais fontes mais influenciam na incerteza demedição desse ensaio.

MATERIAL E MÉTODOS

A norma ISO 12135, de ensaios detenacidade à fratura, indica algumas geometriaspossíveis para o ensaio. Esse trabalho se focano corpo de prova de três pontos (SEB),representado na Figura 1. O modelo de mediçãodo parâmetro KQ para esse tipo de corpo de

prova é mostrado na Equação 1.

Figura 1. Corpo de prova de três pontos KIC

Nesse trabalho, os passos do GUM(JCGM, 2008a) foram seguidos visandoestruturar um procedimento e planilha paraexpressão da incerteza de medição do ensaio deKIC.

A seguir, a planilha foi aplicada no ensaiode quatro corpos de prova de aço martensíticoAISI 420 obtido de material base. Aspropriedades mecânicas do material são: tensãode escoamento de 680 MPa, resistência à traçãode 800 MPa, coeficiente de Poisson igual a 0,3 emódulo de elasticidade de 210000 MPa. A normaISO 12135 (2008) foi utilizada na execução dosensaios, com uma taxa de carregamento de 1mm/min.

A medida das dimensões dos corpos deprova (Figura 1) foi realizada através depaquímetro digital. Os ensaios mecânicos foramexecutados em uma máquina de ensaios servo-hidráulica com capacidade de carga de 100 kN. Amontagem nas máquinas de ensaio foi conformea Figura 2.

Figura 2. Montagem do ensaio

Os parâmetros de pré-trincamento foramos seguintes: valor máximo de K durante o pré-



trincamento de 16 MPa.m1/2, frequência de 20Hz, e ao/W final igual a 0,5. A execução do ensaioé apresentada na Figura 3.

Figura 3. Execução do ensaio

Por fim, foi realizada uma análise dequais fontes de incerteza mais contribuíram paraa incerteza expandida dos resultados.

RESULTADOS E DISCUSSÃO

Como resultado, é apresentada aestruturação dos cálculos de incerteza demedição de KQ de acordo com os passos doGUM. Então, o procedimento estruturado éaplicado na estimativa da incerteza de mediçãoda média de KQ de quatro corpos de prova.

Modelo de medição

O modelo de medição de KQ para corposde prova tipo SEB é apresentado na Equação 1.As fontes de incerteza consideradas sãomostradas na Tabela 1.

Tabela 1. Fontes de incertezaVariáve

lFonte de incerteza

FQ

Dados do certificado de calibração da célula de cargaResolução da célula de carga

SDados do certificado de calibração do paquímetroResolução do paquímetro

BDados do certificado de calibração do paquímetroResolução do paquímetro

BN

Dados do certificado de calibração do paquímetroResolução do paquímetro

WDados do certificado de calibração do paquímetroResolução do paquímetro

g1(ao/W)

Nenhuma (constante)

KQ Desvio padrão de n corpos de prova

Estimativa das incertezas padrão

Para cada fonte de incerteza, énecessário obter um divisor e os graus deliberdade de acordo com a sua distribuição deprobabilidade. A Tabela 2 apresenta o divisor eos graus de liberdade (GDL) de cada fonte deincerteza. A incerteza padrão é obtida dividindo-se cada fonte pelo seu respectivo divisor (D).

Tabela 2. Estimativa da incerteza padrão

Variável Fonte D GDLIncertezapadrão

FQCalibração K* veff* u*/kResolução √3 ∞ r/√3

SCalibração K* veff* u*/kResolução √3 ∞ r/√3

BCalibração K* veff* u*/kResolução √3 ∞ r/√3

BNCalibração K* veff* u*/kResolução √3 ∞ r/√3

WCalibração K* veff* u*/kResolução √3 ∞ r/√3

KQ Desvio √n n-1 d/√n* Dados obtidos do certificado de calibração dos equipamentos



Determinação da incerteza combinada

Considerando as variáveis de entradacomo independentes, a incerteza combinadauc(y) é estimada de acordo com a Equação 5.

(Eq. 5)

Onde ∂f/∂xi representa as derivadasparciais em relação ao modelo de medição paracada variável de entrada (u(xi)), e sãofrequentemente chamados de coeficientes desensibilidade. Os coeficientes de sensibilidade doensaio de KIC são calculados de acordo com asEquações 6 a 11.

(Eq. 6)

(Eq. 7)

(Eq. 8)

(Eq. 9)

(Eq. 10)

(Eq. 11)

Determinação da incerteza expandida

A incerteza expandida U é obtida pelamultiplicação da incerteza padrão combinadauc(y) por um fator de abrangência K:

(Eq. 12)

O fator de abrangência é calculadoatravés dos graus de liberdade efetivos de todasas variáveis de entrada, considerando umaprobabilidade de abrangência especificada deacordo com uma distribuição de probabilidade t-Student. Os graus de liberdade efetivos (veff) sãocalculados de acordo com a fórmula de Welch-Satterwaite (Equação 13), considerando os grausde liberdade de cada variável de entrada (vi), que

constam na Tabela 2.

(Eq. 13)

O resultado deve ser relatado com Y = y ±U, e devem ser fornecidas as unidades de y e U,onde y representa o valor medido e U representaa incerteza expandida. O GUM recomendarelatar os resultados do ensaio e a incerteza comaté dois algarismos significativos, e fornecer ovalor de K.

Implementação do procedimento

Quatro corpos de prova de KIC (Figura 1)foram ensaiados. Os resultados dos ensaios sãoapresentados na Tabela 3.

A incerteza de medição foi estimada parao valor médio de KQ de acordo com as etapasanteriores, e o resultado final foi: KQ = KIC =969,72 ± 69,49) N/mm3/2, com veff = 3,06, K =3,31 a uma probabilidade de abrangência de95,45%. Por fim, a relação U/KIC foi equivalente a69,49/969,72 = 7,19%, o que pode serconsiderado satisfatório. Esse valor está dentrodo critério de aceitação definido pelo Guia deAnálise de Sistemas de Medição (MSA), quedefine que a variância de um sistema é aceitávelse a relação entre a variância total do sistema eo limite de tolerância da sua aplicação é menorque 10% (AIAG, 2010).

É importante descrever as contribuiçõesde incerteza de cada fonte de incerteza para aincerteza combinada de KQ. A Figura 4 apresentaa contribuição de incerteza (incerteza padrãomultiplicada pelo coeficiente de sensibilidade) decada variável de entrada.

De acordo com a Figura 4, a principalfonte de incerteza é o desvio padrão derepetitividade entre os corpos de prova. Umapossível causa para a incerteza padrãocombinada é a variação natural entre os corposde prova. A segunda principal contribuição foidevido à calibração do equipamento, que é umacaracterística do equipamento utilizado. Outrasfontes de incerteza foram pouco significativas emcomparação com essas.

Devido à pouca literatura nesse campo,esse trabalho apresentou um método simples deimplementação do GUM, que se baseia na Lei dePropagação de Incertezas, para a estimativa da



incerteza de medição do ensaio de KIC. Noentanto, outras fontes de incerteza poderiam serconsideradas podem ser consideradas eanalisadas em trabalhos futuros.

A maior fonte de incerteza foi o desviopadrão entre corpos de prova. Isso pode terocorrido devido a diferenças entre os corpos deprova, mas outra possível razão para isso é onúmero limitado de corpos de prova (quatro).Com um número maior de amostras, acontribuição de incerteza do desvio padrão paraa incerteza combinada tende a ser menor.

Enfim, o presente trabalho apresentou aimplementação do GUM no ensaio de KIC e osresultados obtidos, de forma similar aoencontrado ao encontrado no ensaio de outrosmateriais metálicos, preenchendo uma lacuna daliteratura.

CONCLUSÕES

Os passos do GUM foram desdobradospara o cálculo da incerteza de medição do ensaiode KIC. Para facilitar a replicação do cálculo, umaplanilha eletrônica foi estruturada.

A planilha foi utilizada no ensaio de quatrocorpos de prova, permitindo uma análise dequais fontes de incerteza consideradas maiscolaboraram para a incerteza expandida.Conclui-se que a maior contribuição para aincerteza foi devido à variabilidade entre corposde prova.

Espera-se, com esse trabalho, incentivaroutros laboratórios a implementar o GUM emensaios de tenacidade à fratura, e preencheruma lacuna da literatura nesse campo. Trabalhosfuturos podem focar na realização de ensaioscom outros materiais e geometrias de corpos deprova, visando avaliar o comportamento daincerteza para diferentes condições de ensaio.

REFERÊNCIAS

1. AIAG. Measurement Systems Analysis Refer-ence Manual. Automotive Industry ActionGroup. 4th Issue. 2010.

2. BONO, M. J.; SEUGLING, R. M.; KROLL, J.J.; NEDERBRAGT, W. W. An uncertaintyanalysis of tool setting methods for a preci-sion lathe with a B-axis rotary table. PrecisionEngineering. 2010; 34(2): p. 242-252.

3. BOUHOUCHE, S.; ZIANI, S.; MENTOUR, Z.;BATSB, J. Uncertainty estimation of mechani-cal testing properties using sensitivity analysisand stochastic modelling. Measurement.2015; 62: p. 149-154.

4. CHOWDURY, M.S.; SONG, C.; GAO, W.Probabilistic fracture mechanics with uncer-tainty in crack size and orientation using thescaled boundary finite element method. Com-puter and Structures. 2014; 137: 93-103.

5. FABRICIO, D. A. K.; HAAG, J.; HACK, P. S.;CATEN, C. S. T.; SANTOS, B. P.; STROHA-ECKER, T. R. Cálculo da Incerteza de Medi-ção para Acreditação do Ensaio de Anisotro-pia. In: 68th ABM International Congress,Belo Horizonte, 2013.

6. HACK, P. S.; CATEN, C. S. T. MeasurementUncertainty: Literature Review and ResearchTrends. IEEE Transactions on Instrumenta-tion and Measurement. 2012; 61(8): p. 2116-2124.

7. ISO 12135: Metallic materials - Unifiedmethod of test for the determination of qua-sistatic fracture toughness. Geneva: ISO,2002, Cor. 1:2008.

8. JCGM. Evaluation of measurement data –Guide to the expression of uncertainty inmeasurement (GUM). Joint Committee forGuides in Metrology, 2008a.

9. JCGM. International vocabulary of metrology– Basic and general concepts and associatedterms (VIM). Joint Committee for Guides inMetrology, 2008b.

10. JORNADA, D. H. Implantação de um guia ori-entativo de incerteza de medição para avalia-dores de laboratório da Rede Metrológica RS.Porto Alegre: UFRGS, 2009.

11. STROHAECKER, T. R. Mecânica da Fratura.UFRGS, 2011.



Figura 4. Contribuição de incerteza de cada fonte

Tabela 3. Resultados do ensaio

AmostraFQ

[N]B

[mm]BN

[mm]W

[mm]S

[mm]KQ = KIC

[N/mm3/2]1 1825 6,03 6,03 11,96 47,74 1011,182 1866 6,05 6,05 11,83 47,74 998,403 1713 6,09 6,09 11,93 47,74 945,814 1700 6,07 6,07 12,05 47,74 923,48

Média 1838,83 6,06 6,06 11,94 47,74 969,72



INFLUÊNCIA DO AGENTE ALCALINIZANTE NA SÍNTESE EPROPRIEDADES DO CATALISADOR CeO2

ALKALIZING AGENT INFLUENCE ON THE CeO2 CATALYST SYNTHESIS ANDPROPERTIES

DE OLIVEIRA, Matheus José Cunha1*; QUIRINO, Max Rocha2; DE ARAÚJO, Magna SilmaraOliveira3; MELO, Oscar Borges4; GAMA, Lucianna5

1,3,4,5 Universidade Federal de Campina Grande, Unidade Acadêmica de Engenharia de Materiais, Av. Aprígio

Veloso 882, Bodocongó, Campina Grande – PB, Brasil

2 Universidade Federal da Paraíba, campus III, Bananeiras – PB, Brasil


Received 23 October 2015; received in revised form 02 December 2015; accepted 19 December 2015

RESUMO

O óxido de cério é um importante catalisador utilizado em reações diversas como em eletrólitos emcélulas de combustível, absorvedor UV e sensores de oxigênio. Este trabalho apresenta como objetivo asíntese do catalisador CeO2 através do método hidrotérmico assistindo por micro-ondas e avaliar a influênciados agentes mineralizantes NaOH, NH4OH e ureia nas propriedades do catalisador. Os resultados mostraramque foi possível obter o catalisador monofásico apenas quando se utilizou NaOH e NH4OH; o primeiroapresentando maior área superficial (141,09 m2.g-1) e volume médio de poro. Foi concluído que ao utilizar ureiacomo agente alcalinizante as condições de síntese não foram suficientes para a produção de cério monofásico. Palavras-chave: catalisador, óxido de cério, hidrotermal de micro-ondas, parâmetros de síntese. ABSTRACT

Cerium oxide is an important catalyst used in several reactions as electrolytes in fuel cells, UV absorberand oxygen sensors. The objective of the present work is CeO2 catalyst synthesis by microwave hydrothermalmethod and then evaluate the influence of NaOH, NH4OH and urea as alkalizing agents in the catalystproperties. The results showed that it was possible to obtain the monophasic catalyst only when using NaOHand NH4OH as precursors; the first presenting greater surface area (141.09 m2.g-1) and higher pore volume. Itwas concluded that using urea as alkalizing agent synthesis conditions were not sufficient for monophasiccerium production. Keywords: catalyst, cerium oxide, microwave hydrothermal, synthesis parameters.



INTRODUÇÃO

Nos últimos anos, o desenvolvimento demateriais nanoestruturados para uso em catálisetem ganhado grande impulso. Isso porque acatálise é um processo que acontece nasuperfície e neste sentido, as altas áreassuperficiais, apresentadas por um conjunto departículas nanométricas em relação ao seuvolume, vem a ser de crucial importância. Muitosmétodos de síntese têm sido desenvolvidos nointuito de se produzir partículas nanométricas,com baixo grau de aglomeração e estreita faixade distribuição de tamanho. Em processoscatalíticos, a forma de obtenção deve ser capaztambém de gerar uma porosidade nas matrizeshospedeiras que permitam o acesso dosreagentes aos centros hospedeiros. Dessemodo, a pesquisa de métodos de sínteses quepromovam a redução de custos e a eficiência daprodução torna-se cada vez mais presente. Paraa otimização das atividades catalíticas, áreasuperficial e tamanho de partícula tornam-sefatores primordiais (Moreno, 1996).

Segundo Benito et al., (2010) diversosmétodos vêm sendo utilizados para a produçãode pós cerâmicos para uso como catalisadores.Um dos métodos que vem crescendo na últimadécada é o método hidrotérmico de produção depós usando a energia de micro-ondas. Dentre assuas vantagens tem-se rápido aquecimento,eficácia em produzir pós ultra finos e de elevadaárea superficial, pequeno tempo de síntese econseqüentemente baixo custo energético. Aindasegundo Benito et al. (2010), a vantagem do usodo micro-ondas é relatado como um métodorápido e uniforme de aquecimento do recipienteem comparação com tratamentos hidrotermaisconvencionais.

Neste tipo de síntese, os tipos deprecursores utilizados, tempo de exposição àsmicro-ondas, potência das micro-ondas,temperatura de síntese e concentração dassoluções precursoras são parâmetrosimportantes e essenciais para produção de póscom alta área superficial e que apresentemhomogeneidade e, assim, sejam eficazes comocatalisadores para as devidas reações desejadasàs quais estes serão submetidos.

O óxido de cério (CeO2) ou ceria possuipropriedades atrativas que permitem seu uso emuma vasta gama de aplicações, tais como:

eletrólitos em células de combustível sólidas,absorvedores ultravioletas, catalisadores emprocessos automotivos e sensores de oxigênio.Além de ser vastamente utilizado como umcatalisador em larga-escala no craqueamentonas refinarias e desidrogenação do etil-benzenoem estireno (Srivastava, 2010).

O método hidrotérmico via energia pormicro-ondas é descrito como um método deobtenção rápida e com produção uniforme domaterial obtido em comparação com tratamentoshidrotermais convencionais. A cristalizaçãohidrotérmica é um interessante processo queprepara diretamente óxidos ultrafinos comreduzida contaminação e baixo tempo desíntese. Esse método de síntese consiste emaumentar a cinética de cristalização em uma aduas ordens de magnitude comparada com ométodo hidrotermal convencional. A altafrequência de radiação eletromagnética interagecom os dipolos permanentes do líquido (H2O), oqual propicia um rápido aquecimento resultanteda rotação molecular (Riccardi, 2009; Benito,2010).

Devido ao fato de o método hidrotérmicopara obtenção de pós utilizando micro-ondasutilizar baixas temperaturas e pouquíssimotempo de exposição do material às micro-ondas,esse método tem a capacidade de produzir póscom altas áreas superficiais. Mas esse métodotem sido pouco utilizado para a produção decatalisadores. Dessa forma, há a necessidade dese estudar a obtenção deste material pelométodo hidrotérmico utilizando energia de micro-ondas, avaliando parâmetros como temperatura,tempo, precursores, potência das micro-ondas,etc. Parâmetros como tempo de síntese já foramavaliados em trabalhos antecedentes (DeOliveira et al., 2011 e De Oliveira et al., 2015).Assim o objetivo deste artigo é investigar ainfluência de precursores na obtenção docatalisador óxido de cério bem como suaspropriedades texturais.

MATERIAIS E MÉTODOS

Foram preparadas três soluçõesutilizando como reagente o nitrato de cério[Ce(NO3)3.6H2O] diluído em água destilada, emuma concentração de 5% (11,5x10-3 mols). Astrês soluções foram submetidas a uma agitaçãomagnética durante 10 minutos. Em seguida foi



adicionado o elemento baseificante. As basestestadas foram: hidróxido de sódio – NaOH;hidróxido de amônio - NH4OH; Uréia – CO(NH2)2.As amostras foram então designadas comoCeNa, CeNH e CeUr. Na primeira solução foiadicionado 10 mL de hidróxido de sódio (5M)atingindo ph = 14. Na segunda foi adicionado 10mL de amônio (NH4OH) atingindo um pH = 11. Ena terceira foi adicionado 2,4024 gramas deUreia. Essa quantidade de Ureia adicionada foicalculada por Quirino (2012) onde esta massa foisuficiente e favorável à formação ao espinélioaluminato de zinco ZnAl2O4 em um reatorhidrotermal de micro-ondas. Após a baseificaçãocada solução foi transferida para um recipientede teflon autoclavado e, então, inserida em umequipamento de hidrotermal de micro-ondas(Figura 1) marca INOVTEC modelo RMW 1,utilizando uma frequência fixa de 2,45GHz e umapotência de 900W.

Figura 1. Reator hidrotérmico assistido pormicro-ondas (HMO).

As condições de processamento para astrês soluções foram às seguintes: temperatura desíntese de 100°C, tempo de síntese de 5minutos, com uma taxa de aquecimento de15ºC/min. Após o resfriamento do produto obtido,foi necessário que o mesmo fosse colocado emum novo béquer para a realização de lavagenscom água destilada com objetivo de se removero excesso de base do produto (etapa deneutralização). Dando-se sequência ao processode síntese, após as lavagens, os produtos foramsubmetidos a um processo de secagem emestufa a 120ºC por 24 horas. Por fim foramsubmetidos a um processo de desaglomeraçãoem um almofariz e, em seguida, a uma etapa depeneiramento em malha 325 mesh, ou seja, 44

μm.

RESULTADOS E DISCUSSÃO:

Na figura 2 encontram-se osdifratogramas de Raios – X das amostrassintetizadas em 100°C durante um curto períodode 5 minutos das amostras de CeO2 com osagentes mineralizadores hidróxido de sódio(CeNa), hidróxido de amônio (CeNH) e uréia(CeUr), respectivamente.

Conforme a análise dos resultados daFigura 2 verificou-se a formação da fase cúbicade óxido de cério do tipo fluorita, grupo espacialFm3m, nas amostras CeNa e CeNH. Asamostras CeNa e CeNH estão de acordo com aficha ICDD 34-0394. Contudo, no que dizrespeito a amostra CeUr não observa-se aformação do catalisador monofásico de óxido decério, uma vez que esta apresenta múltiplospicos não característicos dessa fase.

Na Tabela 1 estão representados oTamanho de Cristalito (TC), a CristalinidadeRelativa (CR) e o Parâmetro de Rede a dasamostras de óxido de cério sintetizadas.

Tabela 1. Valores de Tamanho deCristalito (TC), Cristalinidade Relativa (CR) eparâmetro de rede (a) das amostras obtidasvariando o agente mineralizador utilizado.

Amostra CeNa CeNHTC (nm) 9,67 17,85CR (%) 79,71 100

a (Å) 5,427 5,412

Ao analisar a Tabela 1 observa-se umasignificante variação em relação ao tamanho decristalito e a cristalinidade relativa entre asamostras CeNa e CeNH. O agente mineralizadoradicionado à solução muda o crescimento doscristais de CeO2.

À medida que a distância média dedifusão para a difusão do soluto se torna menor eo gradiente de concentração é excessivo emsoluções concentradas, muito material difusivopassa por unidade tempo em uma determinadaunidade de área (Tan et al., 2012). Além disso, adimensão média dos cristalitos depende daconcentração do agente precipitante na solução:quanto maior a concentração do agentemineralizador, maior são os cristais de ceria.Assim, entende-se que em pH menos elevado,



pH = 11 para a amostra CeNH e pH = 14 para aamostra CeNa, como neste caso da amostramineralizada com NH4OH a nucleação é lenta e ocrescimento do cristal é rápido devido a altaconcentração de unidades de crescimento.Possivelmente por este motivo a amostra CeNHapresentou maiores tamanhos de cristalito ecristalinidade relativa.

Deus et al., 2013 obtiveram o mesmocomportamento ao sintetizar óxido de cério emreator hidrotérmico assistido por micro-ondasutilizando os agentes mineralizadores KOH,NaOH e NH4OH, obtendo os respectivostamanhos de cristalitos, 3,9 nm, 5,8 nm, e 9,1nm. Segundo este, uma evidência clara de queos cristais de óxido de cério são formados aoinvés do hidróxido de cério (Ce(OH)x) vem dofato do nitrato de cério reagir facilmente com aágua e reagir espontaneamente com o agentemineralizador, formando o subproduto NaNO3 ouNH4NO3 que envolve o hidróxido. Em umaatmosfera oxidante, ocorre desidrataçãoconvertendo o hidróxido intermediário em óxido.No método HMO a conversão para o óxido émais rápida devida ao efeito da energia dasmicro-ondas assistirem na formação do CeO2 aoinvés do Ce(OH)x.

A Cristalinidade Relativa da amostraCeNH também foi superior a da amostra CeNa.Esse fato é possivelmente explicado, pois aspartículas da amostra sintetizadas com NH4OHtiveram mais facilidade em se organizar assimcomo de crescer ao passo que as partículas daamostra de CeNa, com cristalitos menores,ficaram mais dispersas no meio.

Ao analisar o difratograma da amostrasintetizada com ureia, CeUr, observa-se o picode alta intensidade em torno de 2θ = 28,6°característico do plano (111) da estrutura cúbicafluorita do óxido de cério. Outros picos demenores intensidades com valores 2θ = 47,835°e 2θ = 56783° sugerem o aparecimento do CeO2

misto ao Ce(OH)CO3. Os outros planos sãooriundos, possivelmente, da formação de fasessecundárias entre o nitrato de cério e a ureia.

Shen et al., (2011) sintetizaram em umreator hidrotérmico convencional o óxido de cérioa partir dos mesmos reagentes, Ce(NO3)3.6H2Oe ureia, e obtiveram um padrão semelhante dosresultados de difração de raios – X. Elesafirmaram que o tempo é um fator importante natransformação do Ce(OH)CO3 para CeO2. E o

mecanismo de reação pode ser explicado pelasEquações 1, 2, 3, e 4.

Ao variar o tempo, tempo de sínteses deaté 48h, e a concentração de ureia, Shen et al.,(2011) obtiveram nano-octaedros de CeO2. NaFigura 3 está ilustrado o mecanismo de obtençãodesses cristais, assim como o processo denucleação-dissolução-recristalização observadoprimeiramente por Luo et al., (2008) e confirmadopor De Oliveira et al., (2015).

A ureia se decompõe entre 85 e 90°Cliberando fonte de íons hidroxila (OH)-. Assimpode ser concluído que esta temperatura só éatingida no interior do equipamento quando asíntese já está em curso, provocando adecomposição da ureia e a consequentebaseificação do meio. Ao contrário dos outrosagentes mineralizadores utilizados, os quaispromovem a elevação do pH da soluçãoreagente antes desta ser submetida a energia demicro-ondas. Possivelmente na síntese efetuadaneste trabalho o tempo e a temperatura utilizadosnão foram suficientes para promover a quebratotal da ureia, a baseificação da solução e aconsequente formação do óxido de cériomonofásico. Logo, dos três agentesmineralizadores utilizadas apenas com a ureianão foi possível obter o CeO2.

A Figura 4 ilustra as isotermas deadsorção e dessorção de N2 referente àsamostras sintetizadas utilizando como agentemineralizador NaOH - CeNa e NH4OH - CeNHobtidas pelo método HMO.

As isotermas de adsorção e dessorção deN2 de ambas as amostras apresentam perfil dotipo IV de acordo com a classificação IUPAC, oque confirma a característica mesoporosa dasamostras. O loop de histerese da amostra CeNHé similar a do tipo H1, característico de materiaisque apresentam aglomerados compactos departículas esferoidais fracamente interligadasuniformemente (Supakanapitak et al., 2012). Oloop de histerese da amostra CeNa é do tipo H3,característico de materiais que apresentamagregados não rígidos de partículas.

As características texturais dos pós deóxido de cério obtidos em temperaturas de 100°Ce tempo de síntese de 5 minutos estãorepresentados na Tabela 2.

Tabela 2. Características estruturais dasamostras de óxido de cério obtidas pelo método



hidrotérmico via energia de micro-ondassintetizadas utilizando como agente

mineralizador o NaOH e NH4OH.

Amostra

ÁreaSuperficial (m2.g-1)

Volumemédio

do poro(cm3.g-1)

Médiado

tamanho deporo(nm)

CeNa 141,09 0,2468 6,63CeNH 53,18 0,1875 10,42

Ao analisar a Tabela 2 é possível notaruma grande variação nas análises texturais comrelação ao agente mineralizador utilizado. A áreasuperficial obtida com a amostra alcalinizadacom NaOH foi quase que três vezes superior aoda amostra alcalinizada com hidróxido deamônio. Também se observa um volume de poromaior para a amostra CeNa ao passo que otamanho médios dos poros apresentou-semenor.

Quirino (2012) ao sintetizarnanopartículas de óxido de zinco, ZnO, pelométodo hidrotérmico assistido por micro-ondasobteve comportamento semelhante ao variar oagente mineralizador. Segundo ele as amostrasalcalinizadas com hidróxido de sódioapresentaram áreas superficiais e volume médiodos poros superiores às amostras alcalinizadascom hidróxido de amônio.

Fica evidenciada assim a influência doagente alcalinizante na área superficial, volumedo poro e média do tamanho do poro docatalisador CeO2.

CONCLUSÕES:

Com base nos resultados obtidos épossível afirmar que o óxido de cério na forma depós ultrafinos foi obtido com sucesso pelométodo hidrotérmico via energia de micro-ondasem 5 minutos de reação e temperatura de 100ºC.O agente mineralizador utilizado econsequentemente o pH da solução precursorana síntese do óxido de cério afetou ascaracterísticas estruturais e texturais das

amostras de CeO2. O catalisador sintetizado comhidroxido de sodio apresentou maior areasuperficial e tamanho medio do poro que ocatalisador produzido utilizando hidroxido deamonio como agente alcalizante.

AGRADECIMENTOS:

Os autores gostariam de agradecer aoCNPq pelo apoio financeiro.

REFERÊNCIAS: 1. Benito, P., Herrero, M., Labajos, F. M., Rives,

V., Applied Clay Science, 2010, 48, 218-227.2. De Oliveira, M. J. C., Quirino, M. R., Neiva, L.

S., Gama, L., Oliveira, J. B. L., RevistaEletrônica De Materiais E Processos, 2011, 6,170-174.

3. De Oliveira, M. J. C., Quirino, M. R., Gama, L,Revista Eletrônica De Materiais E Processos,2015, 10, 40-44.

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5. Luo, Z., Li, H., Shu, H., Wang, K., Xia, J., Yan,Y., Crystal Growth & Design, 2008, 8, 2275-2281.

6. Moreno, E. L., Dissertação de Mestrado,Instituto de Química, Universidade Federal daBahia, 1996.

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8. Riccardi, C.S., Lima, R.C., Dos Santos, M.L.,Bueno, P.R., Varela, J.A., Longo, E., SolidState Ionics, 2009, 180, 288-291.

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11. Supakanapitak S., Boonamnuayvitaya, V.,Jarudilokkul, S., Materials Characterization,2012, 67, 83-92.

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Figura 2. Difratograma de raios – X das amostras CeNa, CeNH e CeUr, processadas pelo métodohidrotérmico assistido por micro-ondas em temperatura de 100ºC e tempo de 5 minutos.

Figura 3. Mecanismo de obtenção de nano-octaedros e o efeito do processo de cristalização-dissolução-recristalização (Shen et al., 2011).



Figura 4. Curva de adsorção e dessorção do gás Nitrogênio das amostras CeNa e CeNH.

CO(NH2)2 + 2H2O → CO32- + 2NH4

+ (Eq. 1)

[Ce(H2O)n]3+ + H2O → [Ce(OH)(H2O)n-1]2+ + H3O+ (Eq. 2)

[Ce(OH)(H2O)n-1]2+ + CO32- → Ce(OH)CO3 + (n-1)H2O (Eq. 3)

4Ce(OH)CO3 + O2 → 4CeO2 + 4CO2 + 2H2O (Eq. 4)



TEOR DE CÁLCIO E FERRO EM PLANTAS ALIMENTÍCIAS NÃOCONVENCIONAIS DA FAMÍLIA SOLANACEAE: UMA ANÁLISE

COMPARATIVA

IRON AND CALCIUM CONTENT OF EDIBLE PLANTS IN NON CONVENTIONALFAMILY SOLANACEAE: A COMPARATIVE ANALYSIS

MARANGON, Cristiane1; RIZZATTI, Ivanise Maria1*; SOUZA, Juliane Marques de1; SANTANAJordânia Gabriela Aires1; SCHVEITZRT, Bianca2

1 Universidade Estadual de Roraima, Laboratório de Turismo Ecologia e Meio Ambiente, Rua Sete de Setembro,231, cep 69301-560, Roriama – RR, Brasil

(fone: +55 95 2121 0955; fax: +55 95 2121 0950)

2 Laboratório de Ensaio Químico – Estação Experimental de Caçador – Empresa de Pesquisa Agropecuária eExtensão Rural de Santa Catarina – EPAGRI, Rua Alcides Tombini, 33, cep. 89500-000, Caçador – SC, Brasil

(fone: +55 48 3665 0741; fax: +55 48 3665 5010)


Received 15 July 2015; received in revised form 1 December 2015; accepted 10 January 2016

RESUMO O presente artigo compara o teor de cálcio e ferro presente em três espécies de Solanaceae, são elas:

Solanum paniculatum L., Solanum sessiflorum D. e Physalis angulata L., todas consideradas plantasalimentícias não-convencionais (PANC’s) por serem pouco exploradas pela população em geral. As trêsespécies, coletadas em comunidades ribeirinhas da região do Baixo rio Branco, Roraima, tem seus teoresnutricionais comparados também com plantas que são comumente utilizadas na alimentação diária, bem comocom o valor de nutrientes diários recomendados pela ANVISA (agência nacional de vigilância sanitária). Comoresultado verificou-se que o teor nutricional desses minerais está dentro do que é recomendado, sendo umaalternativa para reposição nutricional dos ribeirinhos, pois muitas vezes o acesso a alimentos convencionais édifícil.

Palavras-chave: Physalis angulata L., Solanum sessiliflorum D., Solanum paniculatum L., teor nutricional,Roraima.

ABSTRACTThis study compares the amount of calcium and iron present in three species of Solanaceae, they are:

Solanum paniculatum L., Solanum sessiflorum D. and Physalis angulata L., all considered unconventional foodplants (PANC's) because they are unexplored by the general population. The three species were collected inriverine communities of the Lower Branco river, Roraima, and had its nutritional content compared with plantsthat are commonly used in the daily diet as well as the amount of daily nutrients recommended by ANVISA(National Agency of Sanitary Surveillance). As a result it was found that the nutritional content of these mineralsis within what is recommended by the agency and figure as an alternative to nutritional replacement of riparian,once they usually have difficult to access conventional foods .

Keywords: Physalis angulata L., Solanum sessiliflorum D., Solanum paniculatum L., nutritional contente,Roraima.



INTRODUÇÃO

As plantas são fonte de alimento desde oinício das civilizações e são usadas nas maisdiversas variedades de comidas, desde a raiz atéa folha. A coleta de frutos, ramos, folhas e raízesdiretamente da natureza era a prática cotidianapara a obtenção de alimentos pelos antigosrepresentantes do gênero Homo (Raven, Evert eEichhorn,1996; Rapport, Marzoca e Drausal,2009). Ainda, de acordo com o autor, com odesenvolvimento de técnicas de domesticação ecultivo, as plantas cultivadas alteraram-segradualmente, por meio da seleção decaracterísticas específicas de maior interesse naépoca.

Pode-se perceber neste momento, ocomeço da seleção do que se tornaria comum naalimentação tradicional dos povos e o que setornaria não-convencional, deixado de lado,talvez pelo não conhecimento ou difícil cultivo decertas plantas. Estas últimas, conhecidas hojepor plantas alimentícias não-convencionais(PANC’s) são aquelas chamadas comumente deinços, matos, sendo que algumas delas possuemum grande potencial alimentício que é, namaioria das vezes, desconhecido e por issonegligenciado (Padulosi e Hoesche-Zeledon,2004). As PANC’s são também conhecidas comohortaliças não-convencionais.

O cultivo e o consumo de muitas espéciesde plantas estão deixando de ser comuns.Entretanto, o reconhecimento do potencialnutritivo das plantas alimentícias não-convencionais é de suma importância para oaumento da diversidade alimentar, uma vez queestas são capazes de sustentar o fornecimentode vitaminas, sais minerais e fibras para alémdas plantas comumente consumidas e cultivadasem maior escala.

Algumas PANC’s possuem umaquantidade abundante de nutrientes em uma sófruta, folha ou raiz e poderiam substituir algunsalimentos convencionais, diminuindo assim afalta de alimentos e ingestão de nutrientes,especialmente em comunidades mais carentes edistantes dos alimentos comuns. Emcomunidades com costumes mais tradicionais eafastadas dos grandes centros, o uso de plantasnão-convencionais, costuma ser mais elevado doque em populações urbanas (Brasil, 2010). Esseaumento aparente pode ser relacionado à

estreita relação que essas comunidadesguardam com o meio e com o uso dos recursosnaturais. Além disso, o frequente isolamento queessas comunidades vivem ou o baixo recursofinanceiro disponível conduz essas comunidadesao uso dos recursos localmente disponíveis, sejapelo cultivo próprio, seja pela extração nafloresta.

O presente estudo, desenvolvido nascomunidades ribeirinhas de Caicubi e Sacaí, naregião do Baixo rio Branco, Estado de Roraima,buscou identificar e avaliar o potencial nutritivodas plantas alimentícias não-convencionaisutilizadas por estas comunidades. Aqui,especificamente, apresentam-se os resultadosobtidos das análises de três espécies de plantasnão-convencionais comumente consumidaspelas famílias ribeirinhas. As três espéciesPhysalis angulata L., Solanum sessiliflorum D. eSolanum paniculatum L. (Solanaceae), tiveram oteor de Ferro (Fe) e Cálcio (Ca) avaliados eentão comparados a outras espéciesconvencionais da mesma família botânica comoo tomate (Solanum lycopersicum L.), o jiló(Solanum gilo Raddi) e a berinjela (Solanummelongena L.), o pimentão amarelo (Capsicumannuum L.) e a batata inglesa (Solanumtuberosum L.) comumente consumidas pelapopulação urbana.

METODOLOGIA

As PANC’s foram coletadas nascomunidades de Caicubí e Sacaí, região dobaixo rio Branco, município de Caracaraí,Roraima (Figura 1). O material coletado foiherborizado, identificado e depositado noherbário do Museu Integrado de Roraima-MIRR.As análises nutricionais foram feitas noLaboratório de Ensaio Químico da EPAGRI/SC.

Figura 1: Mapa de localização da região doBaixo Rio Branco, estado de Roraima, Brasil. Em



detalhe, o extremo Sul de Roraima e alocalização das comunidades ribeirinhas de

Caicubi e Sacaí.

As pesquisas iniciais para coleta forambaseadas em técnicas etnobotânicas(Albuquerque, 2002) as quais abordam a relaçãohomem x planta e ressaltam como diferentesgrupos humanos interagem com a natureza(Amorozo e Viertler, 2002). Para a identificaçãodas plantas como alimentícias não-convencionaisfoi desenvolvida uma metodologia participativabaseada no método de Diagnóstico RuralParticipativo – DRP (Verdejo, 2006). A técnicautilizada foi a “caminhada com informantes” quecontava com a colaboração de moradores dacomunidade que se prontificaram a direcionar aequipe aos locais onde haviam plantasalimentícias não-convencionais, bem como trocarinformações sobre as plantas que eles utilizamou utilizavam na alimentação.

No percurso foi estabelecido um diálogoentre o pesquisador e os informantes voluntários,realizado de maneira informal, não dirigindodiretamente perguntas padronizadas em umroteiro, deixando-os à vontade para responder asquestões levantadas. Nesta perspectiva, foiimportante também não interromper as falas dosinformantes para que eles se sentissem úteis evalorizados na pesquisa (Verdejo, 2006).

Depois de identificadas como PANC’s asplantas foram coletadas, etiquetadas, prensadas,e secas ao sol, pois, devido à necessidade deadaptação na comunidade e ao difícil acesso àlocalidade, não existia uma estufa adequadapara que as amostras fossem secas no local dapesquisa. No momento da coleta a preferênciafoi dada para amostras de ramos completos,procurando exemplares com flores e frutos emquantidade suficiente para montar uma exsicatacontendo em torno de três a cinco duplicatas(Ferreira e Andrade, 2006).

No que se refere às análises químicasnos frutos foram avaliados os teores de macro emicronutrientes empregando o método utilizadopara análise de polpa seca adotado peloLaboratório de Ensaio Químico e AnáliseNutricional da Epagri – SC.

Foram selecionadas amostras sadias,isentos do ataque de pragas, infecções e danosmecânicos. Assim que chegaram ao laboratório,as amostras foram secas (Estufa Marconi modelo

MA 037) com circulação forçada de ar quente a60 oC, por aproximadamente três dias. Emseguida, as amostras secas foram moídas emmoinho de facas, de aço inoxidável e compeneiras de 0,5 mm de diâmetro, visandoassegurar a completa homogeneização daamostra. Os teores minerais foram determinadospor espectrometria de absorção atômica numequipamento PerkinElmer modelo AA-200, apósdigestão nitroperclórica, HNO3/HClO4 (6:1). Paraconstrução da curva foram utilizadas soluçõespadronizadas Tritisol (Merck) e nas análises decálcio empregou-se 0,1 % La, na forma de La2O3.


O Camapu (Physalis angulata L.) (Figura2), utilizado pelos ribeirinhos na alimentação e napesca, caracteriza-se por ser uma plantaherbácea e ciclo anual, alcançando até um metrode altura. A produção de frutos inicia a partir doterceiro ao quarto mês e se estende por umperíodo de até 6 meses (Lorenzo e Matos, 2002).

Figura 2: Camapu (Physalis angulata L.). (Aires, 2012).

Já o Cubiu (Figura 3), também conhecidacomo maná, topiro ou tomate de índio (Solanumsessiliflorum D.) é uma planta arbustiva nativa daAmazônia, domesticada pelas populaçõesindígenas e que possui frutos de tamanhovariável, sub-globosos a ovóides, do tipo baga,vermelho-alaranjados quando maduros, de polpaácida com numerosas sementes achatadas(Stefanello, 2010). Seu fruto é utilizado frequentena alimentação como aperitivo, bem como naprodução de geléias, doces, sucos, sorvetes ecosméticos (Silva et al., 1999).



Figura 3: Cubiu (Solanum sessiliflorum D.).(Aires, 2012).

A Jurubeba (Solanum paniculatum L.)(Figura 4), por sua vez, está distribuída por todaa América tropical, é considerada uma plantainvasora, perene, arbustiva, atingindo até 2 m dealtura (Forni-Martins, Marques e Lemes, 1998). Aesta espécie é frequentemente associada ao seuuso culinário além de diversos usos medicinais.

Figura 4: Jurubeba (Solanum paniculatum L.).(Aires, 2012).

Neste sentido, comparou-se os teoresdesses nutrientes encontrados nas PANC’sconsumidas nas comunidades ribeirinhas emestudo, com os valores encontrados nas plantascomumente consumidas da família Solanaceaee, com os valores recomendados de nutrientesdiário da ANVISA (ANVISA, 2004). No sentido deavaliar a possibilidade de uma orientaçãonutricional baseadas em princípios dedesenvolvimento local e diversificação daalimentação (NEPA/UNICAMP, 2011).

As três espécies Camapu (Physalisangulata L.), Cubiu (Solanum sessiliflorum D.) ea Jurubeba (Solanum paniculatum L.) da famíliada Solanaceae, coletadas na região do baixo rioBranco tiveram o teor de Ferro (Fe) e Cálcio (Ca)avaliados e os resultados são apresentados natabela 01.

Tabela 1: Teores médios de cálcio e ferroencontrado nas espécies Camapu, Jurubeba eCubiu da família Solanaceae, na matéria seca,

coletadas na região do baixo rio Branco,Roraima.

----------------g kg-

1(média)------------g d-1

Mineral

Canapu

Fruto

Jurubeba

Fruto

Cubiu

Folha

IDR*

Ca 62,4±2,9 48,7±2,1 15,61,1 1**

Fe 1,52±0,12

0,17±0,04

0,280,06

0,014**

* Ingestão diária recomendada para adultos.**ANVISA, 2004.

Observando os valores apresentados natabela acima, percebe-se que o Canapuapresentou os maiores teores para cálcio (Ca) eferro (Fe) quando comparado ao Jurubeba e aoCubiu. Ao comparar-se com os valores daingestão recomendada, verifica-se que todas asespécies avaliadas apresentaram teores bemacima do valor diário recomendado pela ANVISA(ANVISA, 2004).

Neste sentido, comparou-se os teoresdesses nutrientes encontrados nas PANC’sconsumidas nas comunidades ribeirinhas emestudo, com os valores encontrados nas plantascomumente consumidas da família Solanaceaee, com os valores recomendados de nutrientesdiário da ANVISA (ANVISA, 2004). No sentido deavaliar a possibilidade de uma orientaçãonutricional baseadas em princípios dedesenvolvimento local e diversificação daalimentação (NEPA/UNICAMP, 2011).

O teor de Ferro encontrado nas PANC’smostrou-se superior àquele encontrado emplantas convencionais, sendo que Physalisangulata apresentou um teor dez vezes superiora Solanum lycopersicum (Figura 5). Solanumsessiflorum e Solanum paniculatumapresentaram um teor equivalente a Solanumlycopersicum, porém muito superiores às demaisplantas convencionais.

Nos teores de cálcio pode-se observarque o valor do Solanum lycopersicum é 1,2vezes maior do que o Solanum sessiflorum(Figura 6), nota-se que somente este apresentaum valor superior à de uma PANC. Mascomparando o Solanum gilo com Solanumsessiflorum (fruto) obtém-se uma diferença de627 vezes. O cálcio se apresenta em pequenasquantidades nas plantas Solanum gilo, Solanum



melongena, Capsicum annuum e Solanumtuberosum, e com isso nota-se a abundânciadesse mineral nas PANC’s, podendo preencherexpressivamente a falta de nutrientes comrelação ao acesso às plantas convencionais.

Em comparação com os valoresrecomendados para ingestão de nutrientesdiários na dieta de um adulto a ANVISA sugere14mg/dia de Ferro e 1g/dia de Cálcio. Para o S.sessiflorum (fruto), (a perda dos frutos durante oarmazenamento em campo fez com que aanálise comparativa fosse feita por meio dasinformações disponíveis na literatura), aquantidade recomendada para ingestão é de11,3 g da fruta por dia para atingir os valoresreferentes à ANVISA (2004) acima citados, sendoestes para cálcio + ferro (ANVISA, 2004). Nota-se pelas figuras 5 e 6 que o fruto do S.sessiflorum é abundante quando se trata dessesdois minerais. O mesmo cálculo foi utilizado paraas demais plantas aqui citadas, (sendo o valortotal mencionado de cálcio e ferro em gramas dafruta de cada planta diariamente) para o P.angulata recomenda-se ingerir cerca de 25,3g, epara a S. paniculatumi, 102,88g.

Para as plantas consumidas comumentetem-se os seguintes valores: S. tuberosum 2,85Kg; S. gilo 5,1 Kg; S. melongena 16,09 Kg; S.lycopersicum 0,005 kg e C. annuum 13,5 Kg.Ressalta-se que uma alimentação balanceadanão contém somente um tipo de alimento, entãoos valores devem ser diminuídos e a dietadiversificada.

Nota-se a abundância de Ca e Feencontrado nas PANC’s, os teores aquiavaliados, desses nutrientes são altos quandocomparados com as plantas mais consumidas,porém se os frutos forem consumidosmoderadamente, como nas quantidadesdescritas acima, não apresentariam risco deintoxicação desses minerais.

Os dois nutrientes citados são de sumaimportância para o bom funcionamento doorganismo, porém em grandes quantidadespodem se tornar tóxicos, assim como todos osdemais nutrientes.

CONCLUSÕES:

Das três espécies de PANC’s coletadas,

com exceção do cubiu, que é esporadicamentecultivado, as demais foram coletadas em regiãode mata e sem cultivo. E as análises realizadasmostraram que os teores de Ca de Fe, nestasplantas, encontram-se dentro do recomendadopela ANVISA, sendo indicado o consumo dessasplantas no que se trata desses minerais. Ainda,percebe-se que, por possuírem uma maiorconcentração desses nutrientes, a quantidadeconsumida para atingir os valores diáriosrecomendados é consideravelmente menorquando comparados com consumo necessáriodas plantas convencionais utilizadas nesseestudo

A incrementação de PANC’s naalimentação cotidiana pode ser uma alternativano que se refere a segurança nutricionaldisponível para as comunidades ribeirinhas, bemcomo o uso e propagação dessas plantas podeser um meio de preservar a vegetação típicadaquele local. Não obstante, a diversidadealimentar à mesa reflete em uma maiordiversidade nas áreas de cultivo, garantindo amanutenção de agroecossistemas maisequilibrados, ainda mais quando se tratam deplantas nativas e espontâneas.

AGRADECIMENTOS:

Ao CNPq pelo financiamento da pesquisa(Processo no. 564343/2010-2). À EPAGRI-SCpelo apoio no processamento das amostras(Convênio no. 266/2012). À UniversidadeEstadual de Roraima, por meio do Laboratório deTurismo Ecologia e Meio Ambiente, pelo apoiologístico.

REFERÊNCIAS:

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Figura 05: Teor de Fe nas PANC’s e convencionais. * Valores encontrados na TACO – Tabela Brasileirade Composição de Alimentos (NEPA/UNICAMP, 2011); ** Valores disponibilizados (Yuyama et al., 2007).



Figura 6: Teor de Ca encontrado nas PANC’s e convencionais. * Valores encontrados na TACO – TabelaBrasileira de Composição de Alimentos (NEPA/UNICAMP, 2011). ** Valores disponibilizados (Yuyama et al.,

2007).



ESTAÇÃO DE TRATAMENTO DE ESGOTO UNIFAMILIAR

SEWAGE TREATMENT PLANT SINGLE FAMILY

RAIZER NETO, Ernesto1*; PRADO, Júlio Dias do; MARCELINO, Marlon Leal3; VIEIRA, GliciaGabriela4;

1,3,4 Bolsista CNPq, Departamento de Gestão Tecnológica, Rua Albano Schmidt, 3333, cep: 89206-001 - Joinville - SC, Brasil. (fone: +55 47 3461 0223)

2 UNISOCIESC, Departamento de Gestão Tecnológica, Rua Albano Schmidt, 3333, cep: 89206-001 - Joinville - SC, Brasil. (fone: +55 47 3461 0214)

Julio Dias do Pradoe-mail: [email protected]

Received 14 April 2015; received in revised form 9 December 2015; accepted 8 January 2016

RESUMO

Atualmente existe uma grande preocupação quanto a falta de água potável no mundo, hoje o Brasil jávem sofrendo com as consequências pelos desperdícios e a destinação incorreta dos efluentes, padecendo jácom vários racionamentos forçados. A destinação inadequada de esgotos sanitários é a principal causadora dapoluição do solo, de águas subterrâneas, de mananciais de superfície e de cursos d’água em Santa Catarina.Dentre os municípios existentes no estado, apenas 8% são atendidos com serviços pela rede de esgoto,enquanto a média nacional é de 19%. Os sistemas de tratamentos de esgoto existentes mais eficientes sãoextremamente grandes, com isso a fim de solucionar os problemas com a destinação incorreta de esgotos,bem como, um tratamento eficiente e de baixo custo, foi projetado uma estação de tratamento sanitário depequeno porte, para atender famílias de até 4 moradores com preço similar ao sistema de fossa filtro, porémcom eficiência maior, possibilitando o descarte direto em leitos pluviais, ainda o reuso da água para sistemasde irrigações. O protótipo foi instalado em 10.08.2014, e realizado todos os ensaios pedidos pela legislaçãoaté o presente momento. Os resultados obtidos foram animadores, atendendo tanto a questão técnica quantofinanceira.

Palavras-chave: esgoto sanitário, estação de tratamento, unifamiliar.

ABSTRACT

Currently there is great concern about the lack of drinking water in the world, today Brazil has alreadysuffered the consequences by waste and improper disposal of waste, suffering already with several forcedrationing. Improper disposal of sewage is the main cause of soil pollution, groundwater, surface water sourcesand water courses in Santa Catarina. Among the existing municipalities in the state, only 8% are met withservices by the sewage system, while the national average is 19%. More efficient existing sewage treatmentsystems are extremely large, with this in order to solve the problems with the incorrect disposal of sewage, aswell as an efficient and cost-effective treatment, a small health treatment plant was designed, to meet families ofup to 4 residents with similar price to the notch filter system, but more efficiently, allowing direct discharge intostorm beds, even the reuse of water for irrigation systems. The prototype was installed on 10.8.2014, andperformed all tests ordered by law to date. The results were encouraging, given both technical and financial..

Keywords: Sewage, Treatment plant, single family.




INTRODUÇÃO

A implantação de um sistema detratamento de esgoto sanitário (STES) é defundamental importância para a saúde pública,preservação ambiental de cursos de água, dosolo e do ar. O lançamento inadequado doesgoto no meio ambiente, seja porresponsabilidade pública ou privada, implica emcrime de poluição (art. 54, inc. VI, da Lei n.9.605/98), podendo ser responsabilizados, poração ou omissão, além de particulares, tambémos agentes públicos, a uma pena de um a cincoanos de reclusão, podendo recair sobre esses,ainda, a responsabilidade por ato de improbidadeadministrativa, nos termos do art. 11, inc. II, daLei n. 8.429/92. O maior investimento para seimplantar um STES está na captação do esgoto,compreendendo a construção de redes de coletade esgoto e interligação destas redes com asestações de tratamento de esgoto (ETE). Adimensão continental do Brasil, a baixadensidade demográfica da maioria das cidadesbrasileiras, a topografia montanhosa de algumasregiões, a indisponibilidade de grandes áreaspara construir as ETE, tudo isso encarece aoferta generalizada deste tipo de serviço porparte do poder público. Por exemplo, em SantaCatarina, a maior área do estado é constituída decidades com densidade demográfica entre 5 e 20hab/km2. Os pequenos municípios que tomarampara si a responsabilidade do fornecimento deágua e tratamento de esgoto estão em situaçãopior, pois não apresentam capacidade deinvestimento neste setor.

A legislação, fiscalização e responsáveispela implantação do esgoto, estão todosdefinidos por leis, normas e decretos bem claros,o que não existe é a disseminação da aplicaçãoe a cobrança daquilo que a lei já estabelece. Istofoi constatado durante a execução deste projetode Estação de Tratamento de Esgoto Unifamiliar,pois ao se visitar as companhias municipais dedistribuição de água, estes orientam que deveser procurado o órgão ambiental do município,pois no entender destas companhias, aresponsabilidade do esgoto sanitário era dequem liberava o “habite-se”, portanto a prefeituramunicipal.

Para o caso de residências unifamiliares ohabite-se é conseguido se a residência possuir ainstalação de um sistema de tratamento previstona NBR 13969(3). Esta norma apresenta

inúmeros processos de tratamento, o maissimples e aceito pela maioria dos municípios é aexigência de fossa e filtro, que quando bemdimensionada, e operada com a manutençãoadequada oferece índices no máximo de 70% derendimento sobre a eliminação da DBO original,e nenhuma desinfecção ou controles sobrerendimentos são exigidos sobre um sistema defossa e filtro.

A tecnologia de tratamento de esgoto foiestudada por muitos anos e consideradatotalmente dominada com a sequência dosprocessos anaeróbio, aeróbio e desinfecção. Oobjetivo do projeto Estação de Tratamento deEsgoto Unifamiliar é miniaturizar estes processose construir um equipamento que atenda asexigências de tratamento in situ, e que reduza ageração de lodo e permita o reuso do esgototratado para alguns usos, especialmente na árearural.

Considerando-se apenas as 100 maiorescidades brasileiras, elas geraram em 2011, aquantidade de 5,1 bilhões de metros cúbicos deesgoto e desse total, mais de 3,2 bilhões demetros cúbicos não receberam tratamento. Se forconsiderado as cidades menores e a populaçãoconcentrada na área rural, que em 2011representava 15% da população brasileira, ouquase 30 milhões de habitantes, a situação éainda pior, pois todo o esgoto é diretamentedescartado em valas a céu aberto.Considerando que 73% dos municípiosbrasileiros tem menos de 20.000 habitantes eque são inexistentes redes de coleta e de esgotoem mais de 80% delas, constata-se que mais de56% da população brasileira não conquistouainda esse direito.

A proposta aqui apresentada, visa ser umproduto complementar para o tratamento doesgoto frente as soluções existentes,especialmente para a área rural ou regiõesisoladas, por um sistema eficiente e capaz detratar o esgoto de uma residência, porém comum nível de tratamento adequado e preçoequivalente a um sistema de fossa e filtro.

MATERIAL E MÉTODOS

Para o desenvolvimento do projeto doSistema de Tratamento de Esgoto Unifamiliar,algumas premissas foram consideradas, com asetapas da pesquisa e desenvolvimento, para ser



realizada em um prazo de 10 meses. Diante disso esse projeto precisa atender

a alguns requisitos para que se torne viável, bemcomo, possuir um sistema de fácil instalação,similar a um sistema composto de fossa e filtro,atender a legislação em termos de parâmetrosde tratamento, possuir manutenção e operaçãosimples e ainda o preço não pode ultrapassarsignificativamente o valor do sistema de fossa efiltro.

A realização do projeto aconteceu divididaem algumas etapas.

2.1 Identificação, aquisição e estudo de normas aplicáveis referentes ao tratamento de esgoto

Para a conclusão desta etapa foinecessário primeiramente realizar uma pesquisaem base de dados de patente (INPI);posteriormente a Identificação e aquisição denormas (principalmente as ABNTs); e parafinalizar esta etapa concretizar o estudo dasnormas aplicáveis e adequação do projeto emrelação as normas técnicas. Outro fator que merecerá muita atençãoserá a variabilidade da composição dos esgotosa serem testados e os choques que normalmenteacontecem em determinados horários e emalguns dias da semana, especialmente àssegundas-feiras, dia normalmente dedicado àlavação de roupas e uso intensivo de sabões dediversos graus de biodegrabilidade e emalgumas regiões o uso intensivo de águasanitária para a limpeza de roupas de trabalho.

2.2 Desenvolvimento do projeto conceitual

Como proposição conceitual do processo,ficou estabelecido que o equipamento deveriaser uma miniaturização de uma estação detratamento de esgotos (ETE), composta de umaassociação dos processos biológicos anaeróbio eaeróbio (lodo ativado), com os microrganismosem suspensão, e possuir um decantador e umacélula de desinfecção. Embora todos osprocessos envolvidos apresentem vasta literaturatécnica, é sabido entre os pesquisadores que oscale-down é muito mais complicado que arealização de scale-up de um processo.Para a conclusão desta etapa foi elaborado oprojeto em 2D, com as dimensões do sistema.Foi definido e especificado cada componente.

2.3 Construção do Protótipo

Para a construção do protótipo fez-se necessárioo desenvolvimento do projeto virtual em 3D eadquirir os componentes e elementos estruturaisdo sistema para a montagem e instalação doequipamento na estrutura da UNISOCIESC paratestes preliminares e posteriormente a instalaçãoem campo.O equipamento proposto pretende atender osseguintes princípios, onde cada um éresponsável pelo seu esgoto produzido, todosdevem tratar seu esgoto e descartar após otratamento com 30 mg/l de DBO e com 100coliformes por 1.000 ml e qualquer tipo detratamento aplicado não pode gerar outro tipoqualquer de poluição.

O protótipo da Estação de Tratamento deEsgoto Unifamiliar foi construído em chapa deferro, porém, ele foi projetado para a produçãofutura em Polietileno de Média Densidade(PEMD) através do processo de rotomoldagem.Para efeitos de estudos serão construídos doismódulos, um reator anaeróbio e outro aeróbio, eapós a análise dos resultados, os dois reatoresfarão parte de um único equipamento 2.4 Ensaios Laboratoriais

Esta etapa é de grande importância, poisatravés dela é possível verificar e assegurar se aestação atende aos parâmetros que a legislaçãodetermina, garantindo assim sua eficiência. Paratal, foram realizados ensaios químicos noslaboratórios da UNISOCIESC e executado osistema piloto da ETE, equacionando osprocessos envolvidos.

. As análises mencionadas referem-se aensaios que serão realizados com a aplicação decargas e frequências normais do esgoto sanitáriogerado. São analisados os seguintes parâmetros;DBO - Demanda Bioquímica de Oxigênio; DQO -Demanda Química de Oxigênio; Ph; N-NH3 -nitrogênio amoniacal; OD - Oxigênio Dissolvido 2.5 Validação e proteção da invenção

Esta etapa valida e assegura a invenção, garantindo que não haja outra estação igual a esta. E para tal é realizado a validação da tecnologia, proteção da invenção com depósito no INPI. Com isso torna-se possível a prospecção de empresas e licenciamento da tecnologia.


Até o presente momento, boa parte das



atividades mencionadas no material e métodos,já foram realizadas. O equipamento encontra-seinstalado no Residencial São Francisco de Assis,em Itajaí, Santa Catarina. A figura 01, apresentao equipamento na estrutura da UNISOCIESC,onde ocorreu a montagem e pré-testes, e a figura02, apresenta o equipamento instalado emcampo para testes.

Figura 01: Protótipo na Estrutura daUNISOCESC

Figura 02: Instalação do Protótipo

O protótipo foi instalado em 10.08.2014, eaté o presente momento conseguiu-se completaro processo de aclimatação e concentração demicrorganismos mínima necessária. Conseguiu-se também observar que a inovaçãodesenvolvida para o reciclo de lodo funcionamuito bem para o decantador. Utilizou comoaeração, um conjunto de membrana porosa e umsoprador. A performance de aeração é muito boa,

mas se faz necessário melhorar o protótipo paradiminuir o ruído no período em que o aerador éautomaticamente ligado pela ação do timer. Openeiramento na entrada e no decantadordeverão ser aprimorados, reduzindo-se odiâmetro dos furos.

CONCLUSÕES:

Os resultados, são animadores e dão acerteza de que os objetivos, tanto técnico comofinanceiro, foram alcançados, pois o protótipocustou na mesma grandeza de um sistema defossa e filtro. Considerando os ganhos de escalade produção, da construção dos dois módulosnum só, do uso de PEMD e não mais chapa deferro pintado, este preço será ainda inferior.Espera-se que em 2015, a Estação deTratamento de Esgoto Unifamiliar esteja sendocomercializada.

O governo subsidiando a soluçãoproposta no presente artigo, evitaria a poluiçãogerada por 30 milhões de habitantes, reusaria naagricultura familiar mais de 3 milhões de litros deágua por dia e dispensaria o investimento deinstalação de rede de esgoto, elevatórias esistema de tratamento. Esta prática é comum empaíses desenvolvidos como USA, Japão,Alemanha e França para citar apenas alguns.

AGRADECIMENTOS:

Os autores agradecem a colaboração dasinstituições FINEP e CNPq, e em específico aoprojeto NAGI UNISOCIESC (convênio01.12.0032.00), que possibilitou recursos paraidentificar e apoiar o desenvolvimento do projetodescrito, e prospectar empresas apoiadoras ainovação descrita no artigo.

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POTENCIAL DOS RESÍDUOS DA AGROINDÚSTRIA NO

DESENVOLVIMENTO DE ADSORVENTES DE METAIS PESADOS

POTENTIAL WASTE OF AGRO-INDUSTRIAL IN DEVELOPINGADSORBENTS OF HEAVY METALS

PATRIOTA, Sara Nepomuceno1*; CERUTTI, Mikely Neres 1; MULHOLLAND, Daniel Santos1;MARQUES, Mônica Alencar 1; SCHEIDT, Gessiel Newton1

1 Universidade Federal do Tocantins, Departamento de Ciências Exatas e da Terra, Rua Badejós, 69-72Zona Rural 77402970 - Gurupi, TO - Brasil

(fone:(63) 33113521)


Received 13 August 2015; received in revised form 7 January 2016; accepted 8 January 2016

RESUMO

Tem crescido a busca de encontrar alternativas viáveis para amenizar ou até mesmo resolver osproblemas causados por contaminantes como os metais pesados. O uso de biomassas adsorventes surge coma possibilidade de se obter um processo eficiente e de baixo custo operacional. É nesse contexto que osprocessos de separação por adsorção se apresentam com grande aplicabilidade. A utilização de resíduosprovenientes da agroindústria na remoção de metais vem sendo utilizado apresentando resultadossatisfatórios. Esta revisão teve como objetivo investigar a viabilidade do uso de vários tipos de biomassasadsorventes para a remoção de metais pesados provenientes dos resíduos da agroindústria. Assim, essapesquisa indica que os adsorventes estudados apresentam características favoráveis, expandindo as fronteiraseconômicas e sociais, sendo uma alternativa viável e sustentável para descontaminação de metais pesadosem corpos hídricos.

Palavras-chave: Biomassa, Metais Pesados, Adsorção.

ABSTRACT

It has grown the search to find viable alternatives to mitigate or even solve the problems caused bycontaminants such as heavy metals. The use of adsorbents biomass arises with the possibility of obtaining anefficient process and low operating cost. In this context, the adsorption separation processes present with wideapplicability. The use of residues from the agro-industrial in removing metals has been used with satisfactoryresults. This review aimed to investigate the feasibility of using various types of biomass adsorbents for theremoval of heavy metals from the wastes of agribusiness. Thus, this research indicates that the adsorbentsstudied exhibit favorable characteristics, expanding economic and social boundaries, being a viable andsustainable alternative to decontamination of heavy metals in water bodies.

Keywords: Biomass, Heavy Metals, Adsorption.

PERIÓDICO TCHÊ QUÍMICA • www.periodico.tchequimica.com • Vol. 6 N. 12.• ISSN 1806-0374 (impresso) • ISSN 1806-9827 (CD-ROM) • ISSN 2179-0302 (meio eletrônico)


INTRODUÇÃO

A ação do homem causa grandesmudanças no meio ambiente, tanto de formapositiva como negativa. O consumo, produção eexploração de matérias primas associado aocrescimento da população nas últimas décadastêm causado uma série de problemas ambientaisem função da geração de resíduos contendosubstâncias tóxicas, como os metais pesados(Moreira, 2004).

As principais fontes de poluição pormetais pesados são derivados dos efluentesindustriais, de mineração e das lavouras (Aguiaret al., 2002). Estes metais quando lançados semtratamento prévio são altamente móveis no meioambiente e bioacumulativos na cadeia alimentar.A presença destes íons metálicos em excessonos corpos d’água é uma ameaça potencial àsaúde pública, à fauna e à flora, pois muitos sãoconhecidos pela natureza carcinogênica e tóxica(Moreira et al., 2009).

A contaminação dos recursos hídricosnaturais tem sido ocasionada principalmente emfunção das atividades industriais. Embora algunsmetais sejam biogenéticos, isto é, sua presençaé essencial para permitir o funcionamento normalde algumas rotas metabólicas, a maioria dosmetais pesados, se ingeridos em concentraçõesdemasiadas, são venenos acumulativos para oorganismo. A contaminação ocorre através dainalação ou ingestão, essa última causada pelacapacidade das plantas de bioacumular o metalem altas concentrações (Caziñares, 2000).

A remoção de contaminantes de águasresiduais de forma eficiente tornou-se umaquestão de grande importância na atualidade.Alguns métodos como precipitação, seguido decoagulação, ou filtração por membrana, tem sidoutilizados para a remoção de metais emefluentes. No entanto, estes processos tornam-se inexequíveis por produzir volumes de lamas ebaixa remoção de metais, ou serem de alto custolimitando o uso na prática (Ahmaruzzaman,2011). Dentre os diversos métodos, o processode adsorção é um dos métodos eficazes usadospara remoção de metais pesados a partir desolução aquosa (Özcan et al., 2004).

O grande desafio para os pesquisadoresé desenvolver novas metodologias ouaperfeiçoar as já existentes, para que possamresolver os problemas ambientais gerados pela

evolução industrial. Portanto, é necessária umarelação entre indústrias e centros de pesquisa, afim de que compartilhem conhecimentos queauxiliarão na resolução de problemas ambientaisinerentes aos processos.

MÉTODOS CONVENCIONAIS UTILIZADOS NA REMOÇÃO DE METAIS PESADOS

As formas como os metais estão emsolução, determinam o tratamento específico aser escolhido ou a adaptação de um tratamentoconvencional.

Vários métodos convencionais detratamento de efluentes industriais contaminadospor uma elevada concentração de metal pesadosão estudados, tais como: precipitação química,filtração, tratamento eletroquímico, osmosereversa, troca iônica, oxidação/redução que sãomuitas vezes restritos por inviabilidade técnicae/ou econômica, especialmente quando osmetais estão dissolvidos em grandes volumes deágua e em concentrações relativamente baixas.A adsorção é a operação de separação maisefetiva no tratamento de águas contaminadas(Coelho et al., 2014).

O processo de precipitação embora sejaum método relativamente simples e econômiconem sempre garante que a concentraçãometálica esteja dentro dos níveis máximosestabelecidos pela legislação específica, além deproduzir, em alguns casos, resíduos difíceis deserem tratados (Schneider e Rubio, 2003). Poroutro lado, resinas poliméricas (de troca-iônicaou quelantes) são bastante eficientes, porém dealto custo (Pino, 2005).

A osmose reversa é um processo em queos metais pesados são separados por umamembrana semipermeável a uma pressão maiordo que a pressão osmótica provocada pelossólidos dissolvidos em águas residuais. Adesvantagem deste método é o alto custo(Ramachandra et al., 2003).

A adsorção é um fenômeno físico-químicode grande importância devido a suas múltiplasaplicações na indústria. A adsorção se diferenciada absorção, em que a absorção implica noacúmulo da substância absorvida em todo ovolume do absorvente enquanto que na adsorçãoo fenômeno ocorre na superfície do adsorvente.O processo inverso à adsorção é a dessorção(Pino, 2006).



O principal adsorvente utilizado para aremoção de vários compostos orgânicos e íonsmetálicos é o carvão ativado, porém o alto custodeste material é um sério problema. Assim, aprocura de novos materiais biológicos de fonterenovável, baixo custo, fácil manuseio e commenor impacto ambiental vem sendo incentivada(Igwe, Abia, 2007).

Materiais alternativos tais comosubprodutos e resíduos de processos industriaistêm sido avaliados devido a sua altadisponibilidade e acessibilidade, eficiência e asua alta competitividade em relação às resinasde troca iônica e carvão ativado (Coelho et al.,2014).

Biossorção

Biossorção é capacidade da biomassa emadsorver metais em sua superfície através degrupos funcionais carboxílicos e fenólicos, queem pH neutro tornam-se deprotonados, onde acarga negativa é capaz de remover os cátionsmetálicos em solução por meio de processoscomo complexação, troca-iônica e adsorção. Ométodo de biossorção surgiu como uma opçãoaos métodos convencionais para remoção demetais pesados de soluções diluídas (1 – 100mg.L-1), como processo complementar aotratamento convencional de efluentes (Pimentel,2011).

Na biossorção, a captura dos íonsmetálicos pela biomassa é um processo passivoque se dá por interações físico-químicas entre osíons e os grupos funcionais presentes nasuperfície da biomassa. O processo baseia-seem diferentes mecanismos que não são afetadospelo metabolismo da biomassa. É um processorelativamente rápido, podendo ser reversível, epor isso mostra-se adequado para a remoção deíons metálicos (Souza et al., 2008).

Uma das vantagens da biossorção é obom desempenho que apresenta na remoção dediferentes espécies metálicas e o baixo custo domaterial biossorvente, já que pode serempregada com o uso de biomassa e subprodutode algum processo industrial (indústria dealimentos, indústria farmacêutica, subprodutosde processos de fermentação e resíduosagrícolas). O processo de biossorção de metaispesados é afetado por diferentes fatoresoperacionais como: pH, força iônica,

concentração da biomassa, temperatura,tamanho de partícula, presença de outros íonsna solução, etc (Arakaki, 2010).

Na Tabela 1 estão descritos os diferentesgrupos funcionais presentes na camadasuperficial das biomassas, responsáveis pelacaptação de metais pesados nas soluções.

Tabela 1 - Principais grupos ionizáveis empolímeros biológicos susceptíveis de participarna união a metais pesados.

GrupoQuímico

Átomo ligante

Localização

Hidroxila O Polissacarídeos,Ácidos urônicos,

Aminoácidos.Carbonila O PeptídeosCarboxila O Ácido urônico,

Aminoácidos.Sulfidrila Aminoácidos.Amina N Quitosana,

AminoácidosAmina 2º N Peptideoglicana

Amida N AminoácidosFonte: Bueno (2007, pág.37).

A adsorção pode ser avaliadaquantitativamente através das isotermas deadsorção que expressam a relação entre aquantidade do metal que é adsorvido por unidadede massa do biossorvente e a concentração dometal em solução no equilíbrio a umadeterminada temperatura constante.

As isotermas de adsorção dependem devários fatores e expressam as propriedades dasuperfície e a afinidade da biomassa pelos íons.O valor da máxima capacidade de adsorção éuma característica importante para conhecer odesempenho da biomassa a altas concentraçõesdo sorvente e ter sua caracterização (Coelho etal., 2014).

De acordo com Mohan e Pittman (2006)as isotermas podem ser determinadas a partir deexperimentos em que a massa do materialadsorvente é agitada em um volume de umasolução com concentração inicial de soluto emuma determinada temperatura após um tempoaté o equilíbrio. A teoria de Langmuir assume aexistência de uma monocamada de distribuiçãohomogênea dos sítios e energias de adsorção,não havendo interações entre as moléculasadsorvidas.



O modelo de Langmuir, descrito pelaEquação 1, assume que todas as forças queatuam no processo adsortivo são similares emnatureza àquelas que envolvem uma reaçãoquímica e que a sorção se resume a uma únicacamada de moléculas da substância sobre asuperfície das partículas sólidas. Assim, aisoterma de Langmuir é tida como o modelo maissimples entre as demais isotermas de adsorção(Caporalin, 2011).

Eq. 1

Onde:

q é a quantidade de metal adsorvido em mg/g;

qmax é a capacidade máxima de adsorção emmg/g;

Ce é a concentração do soluto em equilíbrio emmg/L;

b é a constante de relacionada com a energia deadsorção.

RESÍDUOS DA AGROINDÚSTRIA DE METAIS PESADOS

Nos últimos anos, vários resíduosagrícolas vem sendo explorados comoadsorventes de baixo custo, sendo umaalternativa promissora para resolver osproblemas ambientais.

BIOMASSAS COM POTENCIAL PARAADSORÇÃO

Costa e Yamaura (2007) avaliaram que obagaço de cana-de-açúcar possui considerávelpotencial como adsorvente para os íons de Pb(II). A utilização do bagaço, um resíduoagroindustrial, como adsorvente de Pb contribuiude forma significativa no aspecto social,econômico e ambiental, tendo em vista o seubaixo custo, geração de novos empregos eaplicação de estratégias de controle de resíduosagroindustriais e de metais pesados.

De acordo com Batista (2014) a casca detangerina como adsorvente mostrou grandepotencialidade para remoção de metais pesadosPb(II), Cr(II) em efluentes, apresentando boas

perspectivas para ser utilizado em processoalternativo de tratamento de rejeito para remoçãode metais pesados.

Martins et al (2015) notaram que a cascada banana é um bom adsorvente natural e temviabilidade para ser utilizado como materialalternativo em procedimentos de adsorção demetais como cobre e chumbo, pelo seu baixocusto, facilidade de manuseio e seletividade. Osresultados obtidos indicam que o bagaço de cajutratado com NaOH 0,1 mol.L-1/3h apresentacaracterísticas favoráveis ao seu uso comomaterial adsorvente dos íons tóxicos: Pb+2, Cu+2,Ni+2, Cd+2 e Zn+2 em solução aquosa. O mesmoresultado foi observado por Moreira et al (2007)quando avaliaram o bagaço de caju tambémtratado com NaOH 0,1 mol.L-1/3h.

Para Gonçalves Jr et al (2009) abiomassa seca do aguapé (Eichornia crassipes)possui capacidade de adsorção e remoção dosmetais Cd, Pb, Cr, Cu e Zn em soluçõescontaminadas, comprovando que a biomassaseca é um excelente material para remoção tantoem pequena como em grande escala de corposhídricos contaminados com metais pesados.

De acordo com Yan e Viraraghavan(2003), a biossorção de chumbo, cádmio e zincopor biomassa viva e morta de Mucor rouxii,tratada com NaOH, foi estudada numadeterminada faixa de pH. No caso da biomassamorta, o pH baixo resultou em um decaimento nacapacidade de biossorção. Foi observado queem pH 3.0 ou em valores menores, a inibição dabiossorção dos íons metálicos começou a sernotada. Por outro lado, em valores de pH 4.0 ousuperiores, a biossorção de íons metálicosaumentou nitidamente, atingindo em pH 5.0valores de adsorção de 25,22; 16,62; 8,36 e 6,34mg/g para Pb2+, Ni2+, Cd2+ e Zn2+,respectivamente. Os melhores resultados foramalcançados ao empregar um pH igual a 6.0,atingindo 53,75; 53,85; 20,31 e 20,49 mg/g paraadsorção de Pb2+, Ni2+, Cd2+ e Zn2+,respectivamente. Por outro lado, a biomassa vivateve uma capacidade de biossorção de 35,69;11,09; 8,46 e 7,75 mg/g em pH 5.0 para Pb2+,Ni2+, Cd2+ e Zn2+, respectivamente.

Rodrigues et al. (2006) avaliaram abiossorção de íons cádmio e cobre em madeiramodificada com ácido cítrico. Essa modificaçãointroduziu grupos funcionais ao material ondehouve um aumento da capacidade adsortiva



sugerindo que o principal mecanismo deadsorção é a atração eletrostática entre oscátions Cd+2, Cu+2.

Na avaliação de aluminossilicatos, Aguiaret al (2002) observaram eficiência na remoção demetais pesados e potencialidade desse materialpodendo ser empregado para qualquer tipo derejeito. A desvantagem, porém foi no controle daacidez do meio, pois em meio ácido ocorrecolapso da estrutura do aluminossilicatodiminuindo eficiência do processo.

Tarley et al. (2004) observou que acasaca do arroz possuía uma grande eficiênciana remoção do Cd e Pb. Notou-se que o pHótimo de remoção foi 4, com uma retenção de4,23 mg/g para Pb e de 1,42 mg/g para Cd. Amaior capacidade de adsorção do chumbo emrelação ao cádmio foi devida á diferença deeletronegatividade entre estes metais.

A casca de trigo foi considerada umabiomassa muito eficiente na biossorção de cobre,além de possuir um baixo custo, e principalmentepor ser um resíduo de fácil obtenção. O tamanhode suas partículas eram aproximadamente de 5mm, e o valor do pH ótimo foi de 5, obtendoassim uma remoção de 99% com umaconcentração de 12g/L em um tempo de contatode 120 minutos (Basci et al., 2004).

O desempenho de adsorção de cascas dearroz para os íons de antimônio em soluçõesaquosas foi investigada por Khalid et al. (2000).Adsorção quantitativa foi obtida dentro de umcurto tempo de contato de 10 min. A reaçãoocorreu em presença de uma variedade deanions, com adsorção máxima na presença de0,01 M de HNO3.

Singh et al. (2006) analisaram o farelo detrigo na remoção de Cd (II) em águas residuais. Amáxima remoção de Cd (II) em concentração de12,5 mg/L e a 20 ºC foi de 87,15%.

Os resíduos das folhas de chá foramusados para a remoção de chumbo, ferro, zincoe níquel em água por Ahluwalia e Goyal (2005). Apartir de 20 mg / L de solução metálica porbiomassa de folhas de chá seca, foramremovidos 96, 91, 72 e 58%, respectivamente demetal. Em uma mistura metálica, foramremovidos 92,5, 84 e 73,2% de chumbo, ferro ezinco, respectivamente. Análise de infravermelho(FTIR) indicou que o grupo carboxila foienvolvido na ligação de chumbo e de ferro,

enquanto que o grupo amina foi envolvido naligação de níquel e zinco.

Amarasinghe e Williams (2007) tambémavaliaram a adsorção dos íons cobre e chumboem resíduos de chá de solução aquosa.Observaram que a capacidade de adsorção foimaior na faixa de pH 5- 6, e a captação do metalfoi de 48 e 65 mg/g de Cu e Pb respectivamente.

Resíduos de café têm sido estudados porMinamisawa et al. (2005) como adsorventes paratratamento de água. Para adsorver metaispesados, os resíduos de grãos de café foramsuspensos em soluções aquosas contendo Cu(II) e Cd (II). Os resultados mostram que aporcentagem de adsorção dos íons de metaispesados foi acima de 90% para os grãos de caféexaminados. Além disso, as capacidades deadsorção de Cu (II) e Cd (II) para os íons de caféeram de cerca de 2,0 mg/ g.

As cascas de amendoim foram estudadaspor Oliveira et al (2009) para remoção de cobre echumbo. A máxima capacidade de adsorçãoobtida a partir do modelo de Langmuir foi de 0,21e 0,18 mmol/g de cobre e chumbo,respectivamente. Em sistemas combinados,houve competição de cobre e chumbo, e o totaladsorvido foi de cerca de 0,21 mmol/g nossistemas mono e sistemas combinados.

Ajmal et al. (2000) analisaram a casca delaranja para remoção de Ni (II) em águasresiduais de galvanoplastia. O extensão daremoção de Ni (II) verificou-se que a remoção deNi(II) é dependente da concentração inicial dometal, o pH e da temperatura. A adsorçãomáxima de 96% a 50 °C para uma concentraçãoinicial de 50 mg / L, a pH 6.

Ucun et al. (2002) consideram adequadoa biomassa proveniente do Pinus sylvestris pararemoção de Cr (VI) de soluções aquosas. Ascondições ótimas de adsorção foram no tempode 2 h, pH 10 e concentração inicial de 150 mg/L.Assim nessas condições, a capacidade máximade adsorção foi de 122,2 mg/g obtendo 81,47%de eficiência na remoção.

Kadirvelu e Namasivayam (2003)utilizaram carvão preparado de fibras de cocopara adsorção de cádmio em solução aquosas.Em condições de pH 5,0 e temperatura de 30ºC,a capacidade de adsorção 93,4 mg/g.

Shukla et al (2006) estudaram a remoçãode Fe (II) em soluções aquosas com uso de



fibras de celulose. A capacidade máxima deremoção foi de 2,84 mg/g com o uso de 20 g/L deadsorvente.

A casca de banana foi testada comoadsorvente para remoção de Cd (II) e Cr (II) porMemon et al. (2008, 2009). Os parâmetros pH,tempo de contato, concentração inicial de íons dometal e temperatura foram investigadas e ascondições resultaram em uma adsorção rápida eeficiente (95%, tempo de 10 min). A capacidadede adsorção para o cádmio foi de 35, 52 mg/g, epara o cromo a capacidade de adsorção foi de131, 56 mg/g.

Na Tabela 2 é feita uma comparaçãoentre diversos adsorventes de baixo custoderivados de diferentes resíduos agrícolas pararemoção de vários tipos de metais pesado.

PRÉ – TRATAMENTO DA BIOMASSA

Segundo Santos (2007) biomassa é todamatéria orgânica de origem vegetal, animal oumicrobiana, incluindo os materiais procedentesde suas transformações naturais ou artificiais. Abiomassa pode ser ativa cujas células vivas têmcomo vantagem uma variedade maior demecanismos para acúmulo de metais ou podeser inativa onde não há problemas relacionadosá toxicidade dos metais dissolvidos e nem pelascondições de operações como o pH.

O pré-tratamento da biomassa é umaetapa muito importante, o qual pode interferir naeficiência da remoção dos metais. Estacapacidade pode ser aumentadasignificativamente quando a biomassa émodificada quimicamente. Essas modificaçõessão geradas pela extração de compostosorgânicos solúveis que favorecem o aumento nonúmero de sítios ativos disponíveis, eliminam acoloração das soluções aquosas e beneficiam,sobretudo, os fenômenos de quelação,aumentando a eficiência da adsorção de metais(Rodrigues et al., 2006).

Diferentes tipos de agentes modificantespodem ser utilizados: soluções de base(hidróxido de sódio, hidróxido de cálcio ecarbonato de sódio), mineral e soluções deácidos orgânicos (ácido clorídrico, ácido nítrico,ácido sulfúrico, ácido tartárico, ácido cítrico,ácido tioglicólico), compostos orgânicos(etilenodiamina, formaldeído, epicloridrina,metanol), agente oxidante (peróxido dehidrogênio), corante, etc (Wan, Hanafiah, 2008).

De acordo com Marshall et al. (1999) acasca de soja a uma extração alcalina (NaOH),seguida de uma modificação com ácido cítricoem temperatura elevada e observou-se oaumento da capacidade da biomassa em retercádmio e cobre. Vaughan et al (2001) aplicaramos mesmos tratamentos químicos em sabugo demilho e explicaram que, dependendo do metal(Cd, Cu, Zn e Ni) a ser adsorvido e do tratamentoutilizado, a capacidade de carregamento domaterial é equivalente ou melhor do que ocarregamento de determinadas resinascomerciais.

Kumar e Bandyopadhyay (2006) usarama casca de arroz na sorção de Cd (II). Avaliarama casca de arroz cru, a casca de arroz tratadacom NaOH e a casca de arroz tratada combicarbonato de sódio. Os autores indicam que otratamento com bicarbonato de sódio é umaalternativa excelente para a remoção de Cd (II)por processo de sorção.

O bagaço bruto da cana-de-açúcar, assimcomo várias matrizes sólidas de origem vegetal,pode adsorver íons ou moléculas complexas.Essa capacidade pode ser incrementadamediante o tratamento de ácido sulfúrico, porexemplo, quando o bagaço se torna capaz deretirar íons chumbo (II) de soluções aquosas, jáque o metal se liga a grupos funcionais tais comocarboxilas, aminas ou materiais fenólicos (Martín-Lara et al., 2010). O tratamento com ácidosulfúrico incrementa a remoção do chumbo emaproximadamente 13%, em relação ao bagaçobruto.

Devido a estas considerações, a procurapor novos adsorventes que sejam viáveis doponto de vista técnico/econômico está focadanos biomateriais, como fungos, bactérias, algas,madeiras, subprodutos agrícolas e outros(Rodrigues et al., 2006).

CONCLUSÃO E PERSPECTIVAS PARA O BRASIL

No Brasil são produzidos os maisdiversos subprodutos e resíduos agroindustriais(cana-de-açúcar, caju, coco verde e outros)devido a grande produção agrícola do país(Moreira et al., 2007). Além disso, vários estudosestão sendo realizados visando a biossorção demetais pesados pelo emprego de biomassasfúngicas, de bactérias, de microalgas



continentais, de macrófitas aquáticas no RioGrande do Sul (Schneider, 1995) e da árvoreAraucaria angustifolia onde coleta-se o pinhãoque é um alimento bastante consumido na regiãosul do Brasil (Santos, 2007). A adsorção de íonsmetálicos se apresenta como um importanteprocesso alternativo, ou suplementar, nadespoluição do meio aquático (Pitol, 2011).

A remoção de metais pesados poradsorção se destaca devido à possibilidade dese utilizar resíduos como adsorventes e assimdiminuir o custo do processo. Vários resíduosvêm sendo estudados em diversas partes doBrasil. Além dos vegetais superiores, uma fonteimportante de biomassa nas regiões litorâneassão os crustáceos, cujo exoesqueleto é rico emquitina, um carboidrato polimérico precursor daquitosana. Uma vez obtida a quitosana, ela podeser utilizada para o tratamento de água potável,substituindo o sulfato de alumínio nas etapas detratamento de água. (Tajik et al., 2008).

A biomassa a partir dos frutosamazônicos como a Castanha do Brasil, a cascado Cupuaçu e o caroço do Açaí se tornamexcelentes fontes para adsorção de metais emsolução aquosa, além do Buriti, Babaçu eAndiroba que possuem grande potencial paraadsorção de acordo com Cruz (2010).

Segundo Nascimento et al. (2014) eMatos (2014) o Centro-oeste possui váriasespécies do cerrado que estão sendo estudadase são promissoras na adsorção de íons metálicoscomo o Pequi, as cascas de Jatobá do cerrado,baru.

Vieira e Volesky (2010) afirmam quealgas, cascas, fibras, serragens, fungos ebactérias são exemplos de biomassa que estãosendo testadas para a biosorção de metais.

O uso de adsorventes naturais para oprocesso de adsorção de íons metálicos emáguas é de grande interesse, tanto para apesquisa científica quanto para pesquisaeconômica e social, pois o uso em larga escaladestes resíduos pode em um futuro breve sergrande fonte de renda e bem estar social. Logo,o campo para pesquisa envolvendo o processode adsorção usando biomassas comoadsorventes para remoção de metais pesados, émuito extenso e ainda pouco explorado.

A presente revisão avalia ocomportamento de alguns adsorventes, onde os

mesmos apresentaram bons resultados frente aadsorção de metais pesados. Para aplicação emmacroescala, são necessários estudos maisaprofundados dos parâmetros que regem aadsorção, para controlar e aperfeiçoar ascondições de processo, dando maior eficiênciada remoção do contaminante com baixos custosoperacionais.

AGRADECIMENTOS

Á UFT e CNPq (Processo: 456649/2014-0) pelo suporte financeiro.

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Tabela 2: Capacidade de adsorção de diferentes resíduos agrícolas como adsorventes para a remoção de metais pesados em solução aquosa.

Adsorvente Adsorvato Capacidade deAdsorção

Referência

Cana de açúcar Pb (II) 1,75 mg Costa e Yamaura (2007)Tangerina Pb (II) e Cr (II) 17,2 e 5,77 mg Batista (2014)

Casca de arroz Cd (II) e Pb (II) 1,42 e 4,23 mg Tarley (2004)Casca de trigo Cu (II) 10,84 mg Basci (2004)Farelo de trigo Cd (II) 12,5 mg Singh (2006)Folhas de chá Cu (II) e Pb (II) 48 e 65 mg Amarasinghe e Williams

(2007)Café Cu (II) e Cd (II) 2,0 mg Minamisawa et al (2005)

Casca de amendoim Cu (II) e Pb (II) 0,21- 0,18 mmol Oliveira et al (2009)Pinus sylvestris Cr (VI) 122,2 mg Ucun et al (2002)Fibras de coco Cd (II) 93,4 mg Kadirvelu e

Namasivayam (2003)Fibras de celulose Fe (II) 2,84 mg Shukla et al (2006)Casca de banana Cd (II) e Cr (II) 35,52 e 131,56 mg Memon et al (2008,

2009)



AVALIAÇÃO DA ATIVIDADE ANTIOXIDANTE DE COMPOSTOSFENÓLICOS PRESENTES NAS FOLHAS DE LIPPIA SIDOIDES CHAM

EVALUATION OF ANTIOXIDANT ACTIVITY OF PHENOLIC COMPOUNDS PRESENTIN LIPPIA SIDOIDES CHAM LEAVES

CARLOS, Thayrine Dias1; FRANCISCO, Welington1*; GUIMARÃES, Luiz Gustavo de Lima2;

1 Universidade Federal do Tocantins, Campus de Gurupi, Colegiado de Ciências Exatas e Biotecnológicas, RuaBadejós, chácaras 69/72, Cx. Postal 66, cep 77402-970, Gurupi – TO, Brasil. (fone: +55 63 3311 3504)

2 Universidade Federal de São João Del-Rei, Campus Dom Bosco, Departamento de Ciências Naturais, PraçaDom Helvécio, 8902, cep 36301-160, São João Del-Rei – MG, Brasil. (fone: +55 32 3379 2483)


Received 28 September 2015; received in revised form 6 December 2015; accepted 8 January 2016

RESUMO

Muitos estudos químicos, farmacológicos e clínicos possibilitaram que área de fitoquímicadesenvolvesse diversos fármacos usados hoje em dia, tais como a aspirina, digitoxina, morfina, quinina epilocarpina. Além disso, esta área tem enriquecido e ampliado inúmeras espécies de plantas com potencialmedicinal, resultando no isolamento de substâncias com diversas atividades biológicas que servem comoprotótipos para futuros fármacos. Assim, este trabalho tem como objetivo explorar o potencial da espécie Lippiasidoides, quantificando o teor de compostos fenólicos do extrato metanólico de suas folhas, assim como avaliara atividade antioxidante. Para a investigação química, empregou-se o método espectrofotométrico de Folin-Ciocalteau utilizando o ácido gálico como padrão, o que permitiu determinar um teor de 126,89 ± 23,08 mg deácido gálico/g de extrato para compostos fenólicos totais. Quando avaliada a atividade antioxidante pelosmétodos de inibição de radicais livres DPPH (2,2-difenil-1-picrilhidrazila), oxidação do sistema β-caroteno/ácidolinoleico e poder redutor, os resultados apontaram para 90% de inibição para os dois primeiros métodos e parauma boa capacidade de doação de elétron para o último método. Isso mostra o potencial que essa plantapossui como fonte de compostos antioxidantes e a necessidade de explorar ainda mais os estudos fitoquímicosnesta espécie.

Palavras-chave: Lippia sidoides, compostos fenólicos, atividade antioxidante.

ABSTRACT

Several chemical, pharmacological and clinical studies have enabled phytochemical area developed amany drugs used today, such as aspirin, digitoxin, morphine, quinine and pilocarpine. In addition, this area hasenriched and expanded numerous species of plants with medicinal potential, resulting in the isolation ofsubstances with diverse biological activities that serve as prototypes for future drugs. This study aims to explorethe potential of the species Lippia sidoides, quantifying the content of phenolic compounds from the methanolextract of the leaves, as well as evaluating the antioxidant activity. For chemical research, we used thespectrophotometric method of Folin-Ciocalteau using gallic acid as standard, which allowed determining a levelof 126.89 ± 23.08 mg of gallic acid/g extract for total phenolic compounds by the Folin-Ciocalteau’ methods, avalue within the patterns found in the literature. When evaluated the antioxidant activity by methods of inhibitingfree radical DPPH (2,2- diphenyl-1-picrylhydrazyl), oxidation of linoleic β-carotene/linoleic acid system andreducing power, the results showed 90% inhibition for the first two methods and a good ability to donate electronto the latter method. This results show the potential that this plant has as a source of antioxidant compoundsand the need to further explore the phytochemical studies on this species.

Keywords: Lippia sidoides, phenolic compounds, antioxidant activity.



INTRODUÇÃO:

O tratamento, a prevenção e a cura dedoenças estão diretamente ligados a uma dasmais antigas práticas da humanidade, autilização de partes de plantas com finsmedicinais. Pesquisas na área de fitoquímica,com estudos clínicos e farmacológicos,proporcionaram o desenvolvimento de diversosfármacos usados hoje em dia, tais como aaspirina, digitoxina, morfina, quinina epilocarpina. Além disso, esta área temenriquecido e ampliado inúmeras espécies deplantas com potencial medicinal, resultando noisolamento de substâncias com diversasatividades biológicas que servem comoprotótipos para futuros fármacos.

O gênero Lippia (Verbenaceae) estádistribuído pelos países das Américas Central edo Sul, assim como em alguns países da ÁfricaCentral. Muitas espécies são utilizadas pelaspopulações como plantas medicinais no controlede diversas doenças gastrintestinais erespiratórias (Lippia multiflora, Lippia alba entreoutras) (Terblanché e Kornelius, 1996).

Entre os muitos metabólitos secundáriospresentes, encontram-se os compostos fenólicos,que apresentam ótimas atividades antioxidantes,podendo atuar como sequestradores de radicaislivres e quelantes de metais. Esta propriedadedesperta um grande interesse fitoquímico, umavez que podem ser utilizados no controle devárias doenças degenerativas, como oenvelhecimento prematuro, os processosinflamatórios, a cicatrização, o câncer, dentreoutras (Pessuto et al., 2009).

Os flavonoides fazem parte de um grandegrupo de metabólitos secundários que pertencemà classe de compostos fenólicos. Elesapresentam baixo peso molecular e sãoencontrados em várias espécies vegetais,inclusive as do gênero Lippia. Eles exibemdiferentes funções biológicas permitindo diversasinterações entre plantas e seu ambiente(Treutter, 2005). De acordo com Peng et al.(2003), estes compostos apresentam umanotável atividade antioxidante, devido à presençade grupos hidroxílicos e anéis aromáticos,capturando e neutralizando radicais livrespresentes nas células. Muitos estudos feitos com

flavonoides têm foco em suas atividadesantioxidantes, mas um número grande detrabalhos com linhagens de células animais ecélulas humanas tem apontado uma redução dorisco de doenças crônicas, incluindo o câncer(Ramos, 2007).

Estudos fitoquímicos com a Lippiarevelaram que existe uma grande diversidadequímica no que diz respeito a seus metabólitossecundários, principalmente em relação àcomposição química de seus óleos essenciaisque possuem alto valor comercial e são oscompostos mais estudados deste gênero. Noentanto, apesar dessas diversidades químicas,ainda são incipientes os trabalhos voltados aoutros tipos de metabólitos secundários e suaspossíveis atividades biológicas.

Lippia sidoides Cham (Verbenaceae) éum arbusto densamente ramificado, nativo doNordeste do Brasil (semiárido), de até trêsmetros de altura, conhecida popularmente comoalecrim-pimenta (Matos e Oliveira, 1998). Éencontrada principalmente nos estados do Cearáe Rio Grande do Norte e contém em suacomposição um óleo essencial rico em timol ecarvacrol, que apresenta propriedadesbactericida, fungicida, moluscicida e larvicida(Costa et al., 2002; Carvalho et al., 2003; Girãoet al., 2003; Kunle et al., 2003; Leal et al., 2003;Cavalcanti et al., 2004). Este óleo pode serincorporado em formulações em cremes dentaiscom o objetivo de reduzir o crescimento de placabacteriana em humanos (Girão et al., 2003). Umtraço característico dessa espécie é a fragrância,em geral, forte e agradável no período defloração (Bezerra et al., 1981).

Essa planta teve seu cultivo ampliado emvários estados brasileiros, devido à inclusão emprogramas de fitoterapia (Matos e Oliveira,1998). Recentemente, esta espécie foi incluídapelo Ministério da Saúde na lista prioritária de 71espécies para o desenvolvimento de produtosfitoterápicos (Brasil, 2009) devido à suaspropriedades antissépticas (Lemos et al., 2007).Folhas, flores e frutos secos e moídos destaplanta têm sido utilizados como um substitutopara o tomilho (Thymus vulgaris) em misturas deespeciarias para pizzas e carnes (Lorenzi eMatos, 2002).



Pacientes imuno comprometidos, comoindivíduos infectados pelo HIV, transplantados epacientes com câncer utilizam essa espéciecomo alternativa medicinal devido à grandevulnerabilidade a infecções fúngicas invasivasoportunista (Chandrasekar, 2010). Além disso,suas folhas têm sido utilizadas em medicinaalternativa para prevenir a acne, feridas de pele edo couro cabeludo. Suas infusões são utilizadaspara o tratamento de rinite, doenças vaginais,boca e infecções de garganta (Mendes et al.,2010).

Os estudos fitoquímicos de L. sidoidesresultaram no isolamento de vários constituintesquímicos como: metil-3,4-diidroxibenzoato(Harrison, 1995), tecomaquinona I, tectol, tectolacetilado (Lemos, 1999) e tectoquinona(Pouchert e Bennke, 1993). Costa et al. (2001)também registraram o isolamento de umflavonoide e de uma lignana, identificados comotaxifolina e isolariciresinol, respectivamente.

A maioria dos flavonoides identificados éclassificada como flavonas, frequentementeflavonas 6-hidroxiladas e metoxiflavonas(Pascual et al., 2001). No entanto, ainda hápoucos estudos que detalham as estruturasquímicas dos flavonoides presentes e suasrespectivas atividades biológicas.

As substâncias com atividadesantioxidantes são aquelas que retardam avelocidade da oxidação de outras substânciasatravés de um ou mais mecanismos, tais comoinibição de radicais livres, a complexação demetais e a redução de espécies bioativas (Pietta,2000), quando em concentrações baixascomparadas a um padrão específico. Estesprocessos antioxidantes podem prevenir aformação de doenças, contribuindo sobremaneirapara uma maior longevidade. Desta forma, torna-se essencial o equilíbrio entre os radicais livres eo sistema de defesa antioxidante (Ferreira eMatsubara, 1997).

Os processos oxidativos nos seres vivossão controlados por variadas substânciasantioxidantes, os quais podem ter origemendógena (por ex., superóxido dismutase), ouserem provenientes da dieta alimentar e outrasfontes. Quando provenientes da alimentação,pode-se destacar os seguintes compostos: ostocoferóis (vitamina E), o ácido ascórbico(vitamina C), os polifenóis e os carotenoides(Haslam, 1996). Quando há uma diminuição ou

limitação de alguns desses compostos, podemocorrer lesões oxidativas de caráter cumulativo.

Devido à grande importância dassubstâncias antioxidantes e o potencial biológicoapresentado pela espécie vegetal Lippia sidoidesCham., este estudo teve como objetivo verificar oteor de compostos fenólicos e a atividadeantioxidante do extrato metanólico obtido dasfolhas desta espécie coletada em Minas Gerais.

PARTE EXPERIMENTAL:

2.1. Coleta do Material e Preparo do Extrato Metanólico

As folhas de plantas selvagens de Lippiasidoides foram coletadas no município deItumirim-MG. A espécie foi devidamenteidentificada, e uma exsicata encontra-seregistrada no Herbário ESAL, localizado noDepartamento de Biologia da UFLA, com onúmero de registro 01943. As folhas foram secasem temperatura ambiente, trituradas em moinhode facas e submetidas às extrações com metanolpor maceração, utilizando-se 500 g de plantapara 3,0 litros de solvente em cada, totalizandoduas extrações. Posteriormente, a solução foifiltrada e evaporada sob pressão reduzida emevaporador rotativo, para a obtenção dosextratos (Costa et al., 2008).

2.2. Teor de Compostos Fenólicos Totais

O teor de compostos fenólicos totais foideterminado pelo método espectrofotométrico deFolin-Ciocalteau utilizando o ácido gálico comopadrão. Uma alíquota de 0,5 mL do extratometanólico (100 mg.mL-1) foi adicionada a 2,5mL do reagente de Folin-Ciocalteau diluído emágua destilada. Em seguida, foram adicionados2,0 mL de uma solução de carbonato de sódio4%. As leituras das absorbâncias foramrealizadas após 2h de incubação no escuro, emespectrofotômetro SP-122 da marca Bioespectro,utilizando um comprimento de onda de 740 nm.Foi feita uma curva analítica contendo 10, 25, 40,55, 70, 85 e 100 mg.mL-1 de ácido gálico e osresultados foram expressos em mg ácido gálico/gde extrato (Carpes et al., 2008).

2.3. Atividade Antioxidante do Extrato Metanólico

A atividade antioxidante do extratometanólico foi realizada por meio das



metodologias de sequestro dos radicais livresDPPH (Sousa et al., 2007), ensaio declareamento do sistema β-caroteno/ácidolinoleico (Lopes-Lutz et al. 2008) e poder redutor(Oyaizu, 1986) do extrato.

2.3.1. Sequestro dos radicais livres DPPH

A avaliação da atividade antioxidante peloconsumo de DPPH foi realizada de acordo comas metodologias de Sousa et al. (2007) e Lopes-Lutz et al. (2008) com pequenas adaptações.Foram preparadas soluções de DPPH emmetanol e do extrato metanólico das folhas de L.sidoides. As misturas reacionais forampreparadas em tubos de ensaio, adicionando-se0,3 mL das soluções do extrato nas seguintesconcentrações 5, 10, 25, 50, 100, 300 e 500 μgmL-1 em 2,7 mL da solução de DPPH emmetanol (40 μg.mL-1). Realizaram-se as leiturasde absorbância no comprimento de onda de 517nm, em um tempo de 60 min após junção dasduas soluções. A porcentagem da atividadeantioxidante foi calculada de acordo com aequação: [1-(Aamostra/Acontrole)] x 100, onde

Aamostra é a absorbância do extrato metanólico,

Acontrole é a absorbância da solução controle

(sem o antioxidante). Como branco foi utilizada amistura de 2,7 mL de metanol e DPPH. Paratermo de comparação, foram utilizados osantioxidantes α-tocoferol e butilidroxitolueno(BHT), nas concentrações de 1,0; 2,5; 5,0 e 10,0μg.mL-1.

2.3.2. Sistema β-caroteno/ácido linoleico

A avaliação da atividade antioxidanteutilizando o ensaio de clareamento do sistema β-caroteno/ácido linoleico foi realizada de acordocom as metodologias apresentadas por Wang etal. (2008) e Lopes-Lutz et al. (2008) compequenas modificações. Preparou-se umasolução de β-caroteno em clorofórmio (2,0 mgmL-1) e em seguida foi adicionado a esta 60 µLde ácido linoleico, 600 mg de Tween 20® e 1,5mL de clorofórmio. Posteriormente, 150 mL deágua destilada saturada com oxigênio foramacrescidos na mistura sob agitação constante(emulsão A). Depois, 2,8 mL da emulsão A foramcolocados em tubos de ensaio e adicionaram-se200 μL das soluções metanólicas do extrato nasseguintes concentrações: 5, 10, 25, 50, 100 e

200 μg.mL-1. Paralelamente, foram preparadasduas soluções, uma sem o antioxidante(controle) e outra com os mesmos reagentes daemulsão A, mas sem o β-caroteno (branco).

As leituras das amostras foram realizadasno comprimento de onda de 470 nm. Aporcentagem de inibição (porcentagem deatividade antioxidante; AA%) foi calculada doseguinte modo: AA% = 100 x (DC – DA)/DC,onde AA% é atividade antioxidante; DC é grau dedegradação do controle = [ln(a/b)/60]; DA é ograu de degradação na presença da amostra =[ln(a/b)/60]; a = absorbância no tempo 0; b =absorbância final (60 minutos após a incubação).Os antioxidantes α-tocoferol e BHT foramutilizados nas concentrações de 0,15; 0,3; 0,6;1,25 e 2,5 μg.mL-1.

2.3.3. Poder redutor

Esta metodologia foi realizada de acordocom Oyaizu (1986). Foi misturado 1,0 mL doextrato metanólico nas seguintes concentrações1,0; 0,5; 0,250; 0,125 e 0,062 mg.mL-1 com 2,5mL de uma solução tampão de fosfato (0,2 M, pH6,6) e 2,5 mL de ferricianeto de potássioK3[Fe(CN)6] (1%) e em seguida, a mistura foi

incubada a 50 ºC durante 30 min. Após aincubação, foi adicionado 2,5 mL de ácidotricloroacético (10%) à mistura e entãocentrifugado a 3000 rpm durante 10 min.Finalmente, coletou-se 2,5 mL do sobrenadanteda solução e adicionou-se 2,5 mL de águadestilada e 0,5 mL de FeCl3 (0,1%). A

absorbância das soluções foi medida a 700nm noespectrofotômetro SP-122 da marca Bioespectro.Utilizaram-se soluções de ácido gálico nasconcentrações 0,031; 0,060; 0,125, e 0,25 mgmL-1, para fins de comparação.

2.4. Delineamento Estatístico

O delineamento experimental utilizado foiinteiramente casualizado, com três repetições.Foram feitas as análises de variância paraverificar a influência das concentrações sobre asatividades antioxidantes. Utilizou-se o Teste deTukey (5%) para comparar os efeitos médios.Todas as análises foram realizadas utilizando oprograma SISVAR (Ferreira, 2011).




3.1. Quantificação dos Compostos Fenólicos no Extrato Metanólico

O teor de compostos fenólicos totais noextrato metanólico das folhas de L. sidoides foicalculado por meio do método do padrão externoutilizando a técnica de espectroscopia deabsorção molecular. Os resultados obtidos deabsorbância dos padrões e da amostra estãodescritos na Tabela 1.

Tabela 1. Medidas de absorbância do padrão e do extrato metanólico das folhas de L. sidoides

PadrãoConcentração

(mg/mL)

Absorbância

(Média ± DV)

Ácido Gálico

(Fenólicos Totais)

10 0,045 ± 0,001

25 0,067 ± 0,003

40 0,099 ± 0,018

55 0,146 ± 0,010

70 0,228 ± 0,014

85 0,241 ± 0,018

100 0,251 ± 0,021

Extratometanólico

(Amostra)

-

-

-

0,024

0,031

0,027

DV: desvio padrãoO teor de compostos fenólicos totais

encontrado foi de 126,89 ± 23,08 mg de ácidogálico/g de extrato, calculado a partir da equaçãoC = (Aamostra – 0,0105)/0,0026 com R2 = 0,952,

que foi obtida da curva analítica do padrão ácidogálico.

Estudos realizados com os extratosmetanólicos das folhas de dez espécies deLippia coletadas na Serra do Espinhaço emMinas Gerais, demonstram teores de compostosfenólicos totais expressos mg de ácido tânico por

g de extrato variando de 105,5 a 255,4 (Singulaniet al., 2012), corroborando com o teorencontrado para a espécie L. sidoides.

3.2. A avaliação dos teores de compostos fenólicos

Em extratos de outras espécies vegetais,também vem ao encontro do resultadoencontrado, como os teores observados em 18espécies de plantas medicinais pertencentes àmaioria das Farmácias Vivas, que variaram de57,73 a 292,13 mg de ácido gálico/g de extrato(Morais et al., 2013).

3.3. Avaliação da Atividade Antioxidante

Uma vez que o extrato de L. sidoidesapresenta bons teores de compostos fenólicos eque de acordo com Almeida et al. (2010), apresença dessas substâncias justificam asatividades antioxidantes desta espécie,submeteu-se o extrato metanólico de L. sidoidesà avaliação da atividade antioxidante. Paraverificar as possíveis ações do extrato pordiferentes mecanismos antioxidantes, analisou-se a atividade sob três metodologias diferentes:sequestro dos radicais livres DPPH, ensaio declareamento do sistema β-caroteno/ácidolinoleico e poder redutor do extrato. A Tabela 2apresenta os resultados quantitativos obtidos daatividade antioxidante pelos ensaios de DPPH eda oxidação do sistema β-caroteno/ácidolinoleico.

De acordo com o teste de médias, naredução do DPPH, observa-se que até aconcentração de 50 μg.mL-1 houve uma relaçãodose-dependente da atividade antioxidante.Nota-se também que, o aumento daconcentração para 100 μg.mL-1 não apresentadiferença significativa na porcentagem daatividade (≠ 1,07%), evidenciando assim que nãohá a necessidade de aumentar a concentraçãopara obter valores mais altos da atividadeantioxidante.

O mesmo efeito de dose-dependentepode ser observado no ensaio que avalia oclareamento do sistema β-caroteno/ácidolinoleico, porém, as concentrações do extratoutilizadas são menores. Observa-se que naconcentração de 25 μg.mL-1, o extrato apresentaa maior atividade antioxidante, mesmo que oaumento da atividade não seja muito grande emrelação à atividade antioxidante em 10 μg.mL-1.



Quando comparado aos padrões, observa-seque os mesmos apresentaram altas atividadesantioxidantes em menores concentrações diantedos dois ensaios.

Estes resultados são consoantes com osencontrados por Sousa et al. (2007) paradiversas plantas medicinais utilizando o ensaiode redução do DPPH, uma vez que os autoresobservaram atividades antioxidantes superiores a60% nas concentrações acima de 100 μg.mL-1,atingindo um máximo de 91,36% de atividade emalgumas espécies.

Segundo Morais (2013), plantas dogênero Lippia, como a L. alba e L. microphyllapossuem boa ação antioxidante devido à grandequantidade de fenóis totais presentes nos seusextratos, o que condiz com os resultados aquiapresentados. Estudos feitos por Montine et al.(1999) e Engelhart et al. (2002) mostraram que aingestão de alimentos que contêm antioxidantesinibe a peroxidação lipídica e passam a ser umaterapia alternativa para o tratamento da doençade Alzheimer.

Para o ensaio do poder redutor do extratometanólico, a presença de espécies redutoras(no caso, os antioxidantes presentes no extrato)atua na conversão de Fe3+ a Fe2+, pela doaçãode um elétron. A quantidade de Fe2+ formadapode ser monitorada medindo-se a formação docomplexo azul da Prússia de Perl em 700nm. Oaumento da absorbância a 700nm é umindicativo do aumento na capacidade redutora(Jeong et al., 2010). A Tabela 3 mostra as leiturasde absorbância do extrato das folhas L. sidoidese os respectivos padrões empregados.

Os resultados apontam que quanto menora concentração do extrato metanólico, menor é acapacidade de doação de um elétron para osíons férricos, mostrando que os potenciais deredução do extrato são dependentes daconcentração. Estes dados sugerem que oextrato metanólico tem capacidade para reagircom íons metálicos livres que atuam comoiniciadores de um processo de oxidação emcadeia, formando espécies estáveis queconsequentemente terminam a reação em cadeiaradicalar.

Os teores de compostos fenólicos e asatividades antioxidantes apresentadas peloextrato das folhas de L. sidoides podem serjustificados pelos estudos fitoquímicos de suas

folhas, que têm demonstrado a presença devários compostos fenólicos, como metil-3,4-diidroxibenzoato, lapachenol, tecomaquinona I,tectoquinona, tectol, tectol acetilado, quercetina,luteolina, glucoluteolina, lippisidoquinona,taxifolina e isolariciresinol (Costa et al., 2002).

Tabela 3. Valores de absorbância obtidos em diferentes concentrações do extrato metanólico de L. sidoides para o poder redutor

Concentração(mg.mL-1)

Absorbância ± DP

1,0 1,245 ± 0,049

Extratos 0,5 0,747 ± 0,004

de Lippia 0,250 0,420 ± 0,005

0,125 0,219 ± 0,014

0,062 0,134 ± 0,0038

0,25 3,282 ± 0,428

Ácido Gálico 0,125 2,969 ± 0,298

0,060 1,488 ± 0,028

0,031 0,8137 ± 0,0071

(± DP) = desvio padrão

Em estudos recentes de Almeida et al.,(2010), isolaram e identificaram dos talos, dasraízes e das folhas desta espécie coletadas noHorto de Plantas Medicinais da UniversidadeFederal do Ceará, a naftoquinonatecomaquinona, os flavonoides, 4’,5,7-tri-hidroxifalvanona (naringenina), a 3’,4’,5,7-tetra-hidroxiflavanona e a 4’, 5,7-tri,hidroxi-6-metoxiflavona; as di-hidrochalconas, 2’-O-β-D-glicopiranosil-3,4,4’,6’-tetra-hidroxi-dihidrochalcona e a 2’-O-β-D-glicopiranosil-4,4’,6’-tri-hidroxi-di-hidrochalcona e também o β-sistosterol e o carvacrol. Sendo assim osresultados encontrados para o extrato pode seratribuída à presença de substâncias fenólicas, oque justifica em parte o uso desta espécie namedicina popular.



CONCLUSÕES:

O presente estudo apresentoucontribuições sobre as propriedades do extratometanólico das folhas de L. sidoides frente àscaracterísticas de metabólitos secundáriosestudados na espécie. Uma dessas contribuiçõesfoi a determinação do teor de compostosfenólicos totais presentes através do método deFolin-Ciocalteau, calculado para 126,89 ± 23,08mg ácido gálico/g de extrato, valor comparativocom os encontrados na literatura.

Em vista desses resultados, a avaliaçãoda atividade antioxidante do extrato visavarelacionar a presença desses compostos com acapacidade de evitar a oxidação indesejada deoutras substâncias. Assim, os valoresencontrados da atividade antioxidante acima de90%, apresentada pelo extrato metanólico de L.sidoides perante os ensaios de sequestro deradicais livres (DPPH) e da oxidação do sistemaβ-caroteno/ácido linoleico mostraram que estaespécie é uma boa fonte de compostosantioxidantes. Aliado a estes resultados, aanálise do poder redutor desses compostosapontam que eles também podem atuar comodoadores de elétrons para espécies iônicas queiniciam as reações de oxidação, onde o potencialde redução está diretamente relacionado com oaumento da concentração.

Nesse sentido, acredita-se que acomparação da atividade antioxidante por meiodas metodologias de sequestro dos radicaislivres DPPH, sistema β-caroteno/ácido linoleico eo poder redutor são diferentes formas decontribuição para avaliar a atividade antioxidantede extratos de diferentes plantas, sobretudo daLippia sidoides.

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Tabela 2. Porcentagens obtidas da atividade antioxidante do extrato metanólico de L. sidoides

Metodologias

Compostos Redução do DPPH Sistema β-caroteno/ácido linoleico

Concentração(μg mL-1)

Atividade (%)

Concentração (μg mL-1)

Atividade (%)

Extrato metanólicode Lippia

5 20,04 a 1,25 37,60 a10 35,78 b 2,5 50,74 b25 78,90 c 5 64,53 c50 93,18 d 10 87,23 d

100 94,25 d 25 98,23 d

BHT

1 9,50 a 0,15 89,46 a2,5 24,99 b 0,3 90,97 a5 44,75 c 0,6 93,29 b

10 72,36 d 1,25 94,19 b25 91,00 e 2,5 94,03 b

α-tocoferol

1 7,15 a 0,15 88,99 a2,5 17,29 b 0,3 90,80 ab5 34,67 c 0,6 91,50 ab

10 69,94 d 1,25 92,97 ab25 93,13 e 2,5 93,90 b

Médias seguidas pela mesma letra na mesma coluna para cada composto e para cada ensaio não diferem significativamente pelo teste de Tukey (p > 0,05).



COSMÉTICOS COMO TEMÁTICA PARA A ABORDAGEM DASFUNÇÕES ORGÂNICAS NO ENSINO DE QUÍMICA

COSMETICS AS THEMATIC TO APPROACH ORGANIC FUNCTIONS INCHEMISTRY TEACHING

FREITAS, Tasielle Lima1*; DA COSTA, Maria Aparecida1; FREITAS, Fabricia Carla Ribeiro Mendes1; OLIVEIRA,Tatiana de Fátima1; MORAES, Lilian Marciolina1; FIELD’S, Karla Amâncio Pinto1; REZENDE, Gláucia Aparecida

Andrade1; SANTOS, Renato Gomes2.

1 Instituto Federal de Educação, Ciência e Tecnologia de Goiás (IFG), campus Itumbiara-GO, Av. Furnas, 55,cep 75524-010, Itumbiara – GO, Brasil (fone: +55 64 21035600)

2 Centro de Ciências Exatas e Tecnológicas, Universidade Estadual de Goiás (UEG), campus Henrique Santillo,Anápolis, Br 153, Nº3105 Fazenda Barreiro do Meio, Caixa Postal 459 cep 75132-400. Anápolis – GO

* Autorcorrespondentee-mail: [email protected]

Received 15 November 2015; received in revised form 7 December 2015; accepted 8 January 2016

RESUMO

O ensino de ciências tem se tornado cada dia mais complexo quanto a sua abordagem na tentativa depromover uma aprendizagem mais efetiva dos conteúdos, fato que exige do professor reflexão quanto à suaprática docente, buscando a utilização de diferentes estratégias de ensino, como a abordagem de conteúdosquímicos por meio da relação destes com algum contexto social em que encontram-se inseridos, por exemplo,o uso dos cosméticos. O presente trabalho relata sobre um projeto de intervenção pedagógica na disciplina deEstágio Supervisionado Etapa IV, que buscou, a partir da temática “cosméticos”, trabalhar o conteúdo defunções orgânicas. O trabalho foi desenvolvido em forma de minicurso, durante dois encontros de quatro horas,para alunos da terceira série do Ensino Médio do curso técnico integrado em química do campus Itumbiara-GO. No primeiro encontro fez-se uso de um questionário, leitura e reflexão de dois textos, ambos inerentes àtemática. O segundo versou sobre a identificação das funções orgânicas e suas relações com os cosméticos.Ao término do minicurso, percebeu-se que ao correlacionar temas que fazem parte do cotidiano dos alunoscom conteúdos químicos, estes sentem-se mais envolvidos e motivados pela Química, pois compreendem aimportância e aplicabilidade desta ciência.

Palavras-chave: Ensino de ciências, Aprendizagem efetiva, Contexto social.

ABSTRACT

The science teaching has become more complex each passing day regarding its approach in an attemptto promote a more effective content learning, what requires from the teachers reflection concerning theireducation teaching, aiming at the use of different teaching strategies, such as the approach of chemistrycontents through their relation to a social context in which they are inserted, as the use of cosmetics. This paperreports on a pedagogical intervention project in the subject of Supervised Stage IV, which aimed at teaching thechemistry content of organic functions by means of the “cosmetics” thematic. This work was carried out in theform of a minicourse, during two meetings, for students of the Third year of high school in an integratedtechnical course in chemistry in Itumbiara-GO. In the first meeting it was made use of a questionnaire and twotexts, both regarding the thematic. The second meeting dealt with the organic functions identification and theirrelation to the cosmetics. At the end of the minicourse it was noted that by correlating themes that are part ofstudents' everyday life to Chemistry, they feel more involved and motivated by Chemistry subject, because theycan understand its importance and applicability.

Keywords: Science Teaching, Effective learning, Social Context.



INTRODUÇÃO

Muito é discutido sobre o processo deensino e aprendizagem das Ciências daNatureza, dentre essas discussões destaca-se aatribuição a estas ciências como sendo chatas,burocráticas e baseadas na “decoreba”. Taisfatos acentuam-se ainda mais no Ensino Médio,no qual atribuem-se aos conteúdos dasdisciplinas de Química, Física e Biologia como dedifícil compreensão, distante dos interesses dosalunos, descontextualizadas e, para alguns, “semutilidade alguma” (SCARPA et al., 2014).

Sendo assim, pode-se inferir que embora ocurrículo do Ensino Médio esteja passando pormudanças, este ainda não está pautado naformação integral do aluno, mas sim emabordagens propedêuticas e nãocontextualizadas, as quais se dissociam darealidade na qual os alunos encontram-seinseridos (SILVA e SIMÕES, 2013).

Por sua vez, Gilbert (2006) defende que oensino de química tem enfrentado vários tipos deproblemas inter-relacionados, sendo eles: cargaexcessiva de conteúdo, abordagens de fatos iso-lados, falta de transferência de conhecimentoque possa ser aplicado ao cotidiano, falta de re-levância e ênfase inadequada dos conteúdos econceitos.

Nesse sentido, faz-se necessário ressaltarque o ensino das Ciências da Natureza,especialmente no que se refere ao ensino deQuímica, deve buscar trabalhar de forma aatender aos objetivos de ensino propostos pelasdiretrizes do Ensino Médio, ou seja, promovendoa interdisciplinaridade e a contextualização dosconteúdos por meio da abordagem de situaçõesreais provenientes do cotidiano (BRASIL, 2006).

No que tange à contextualização, osPCNEM (Parâmetros Curriculares Nacionais parao Ensino Médio) propõem que ao se trabalhardeterminado conteúdo, este seja abordado demaneira contextualizada, pois a contextualizaçãoé um importante recurso para retirar o aluno dacondição de espectador passivo e, assim, tornara aprendizagem mais efetiva, visto que a associacom experiências da vida cotidiana ou com osconhecimentos adquiridos empiricamente(BRASIL, 1999).

Ressalta-se, entretanto, que os contextos aserem trabalhados devem ser capazes de

propiciar aos alunos uma base necessária paraque estes possam associar de forma coerente osconteúdos e conceitos já estudados com aquelesque ainda serão abordados (GILBERT, 2006).

Com relação à interdisciplinaridade, Sá eSilva (2008) afirmam que a abordagem deconceitos químicos relacionada ao cotidiano dosalunos e com a interdisciplinaridade é ummecanismo promissor de uma aprendizagemativa e significativa, pois na prática pedagógica acontextualização e a interdisciplinaridade“alimentam-se” mutuamente. Para se trabalharessa relação de maneira produtiva, os PCNEM(BRASIL, 1999) sugerem a utilização de temassociais para contextualização do conhecimentoquímico e estabelecimento de inter-relaçõesdeste com os vários campos da ciência.

Ainda, segundo Morillo et al., (2002) o usoda interdisciplinaridade tem se mostradobastante proveitoso e reconhecido, visto queassocia-se à criatividade, progresso e inovação.Principalmente devido ao fato de que muitosavanços contemporâneos da ciência devem-seàs inter-relações de diferentes áreas doconhecimento.

Embasado no que fora supracitado, dentreas maneiras de se alcançar tais objetivosdestaca-se a utilização de temas que promovamrelações entre o currículo adotado e o cotidianodos alunos. Desta maneira, proporcionado aosmesmos relacionar os conteúdos abordados emsala com suas aplicações práticas na sociedadecomo um todo, facilitando, portanto, ainternalização dos conhecimentos químicos(BRASIL, 1999). Processo esse denominadocontextualização, que segundo Silva (2003), éum recurso para aproximação e/ou inter-relaçãoentre os conhecimentos escolares e fatos e/ousituações presentes do dia a dia dos alunos. Emsuma, seria problematizar, investigar e interpretarsituações cotidianas por meio dosconhecimentos adquiridos, tais como osquímicos, ou seja, seria reconstruir/ressignificar oconhecimento (BRASIL, 1999).

Para Santos et al. (2004), a abordagem detemas deve ser desenvolvida de forma apossibilitar ao aluno a compreensão dosprocessos químicos envolvidos e discussão dasaplicações tecnológicas relacionadas ao tematrabalhado, compreendendo, deste modo, osefeitos das tecnologias na sociedade, na



melhoria da qualidade de vida das pessoas e nassuas decorrências ambientais.

Em consonância com Santos et al. (2004),Bennett e Holman (2002) enfatizam o quanto autilização de contextos/temas e aplicações daquímica tem sido utilizados nas últimas décadaspara desenvolver princípios químicos, sendoestes, por exemplo, por meio de inclusõessociais, econômicas, aplicações ambientais,industriais e tecnológicas desta ciência.

Dentre os temas inseridos nos contextossociais, destacam-se os cosméticos, que emboraainda não conhecidos por esse nome, eramutilizados pelos povos antigos com o intuito dearomatizar e adornar os corpos (SCHUELLER,2001). De acordo com Barata (1995), pode-sedefinir o termo “cosméticos”, como sendosubstâncias e/ou preparados cuja aplicação sedá em contato com as partes superficiais docorpo, apresentando como funções específicaslimpá-lo, perfumá-lo ou protege-lo. Porém, estes,por sua vez, não apresentam fins terapêuticos.

. Tendo em vista que um dos principaisobjetivos do ensino de ciências é a atribuição demaior relevância aos conteúdos estudados(Stuckey et al., 2013), a utilização doscosméticos como tema gerador de conhecimentoquímico apresenta-se como uma possibilidadepromissora de contextualização de abordagensconceituais da disciplina de Química no EnsinoMédio, pois viabiliza o entendimento dos alunossobre as aplicações científicas em vários setoresda sociedade, nesse caso, o setor relacionado aocuidado corporal.

Em face ao exposto, buscou-sedesenvolver no ensino de Química umaaprendizagem efetiva dos alunos por meio dacontextualização e relação do conteúdo defunções orgânicas com a temática do uso doscosméticos, uma vez que para fabricá-los faz-seuso de substâncias químicas que apresentamvárias funções orgânicas, as quais podem ser,por intermédio da elucidação e análise de suasfórmulas estruturais, estudadas e identificadas.

DESENVOLVIMENTO

O presente trabalho trata-se de relato deexperiência desenvolvido como projeto deintervenção pedagógica na disciplina de EstágioSupervisionado Etapa IV ofertado no 8º período

do curso de licenciatura em Química do IFG(Instituto Federal de Educação, Ciência eTecnologia de Goiás), campus Itumbiara.

Como estratégia didática a referidaproposta foi realizada em forma de minicursodevido ao fato deste permitir se trabalharabordagens em um tempo disponível maior que oconvencional (GOMES et al., 2014). Ademais, odesenvolvimento desta estratégia baseou-se nostrês momentos Pedagógicos propostos porDelizoicov e Angotti (1990), que são:Problematização Inicial, Organização doConhecimento e Aplicação do Conhecimento.

Em relação ao minicurso, este foi realizadoem novembro de 2014 mediante a temática douso dos cosméticos e contou com a participaçãode vinte alunos da terceira série do Ensino Médiodo curso técnico integrado em química do própriocampus, tendo o mesmo duração de oito horas,sendo estas divididas em dois encontros de 4horas cada. A seguir, encontram-se as etapas dodesenvolvimento de cada encontro.

2.1 Primeiro Encontro

Em um primeiro momento(Problematização inicial) foi exposto aos alunosque o conteúdo de funções orgânicas seriatrabalhado pautado do tema cosméticos, e porisso, solicitou-se aos alunos que respondessema um questionário, cujo intuito foi de verificar aconcepção destes em relação ao conhecimentoda temática a ser trabalhada, bem como sobre arelação intrínseca deste tema com os conceitosquímicos e sua influência na sociedade. Asquestões contidas no questionário forampropostas pelos próprios autores e estãoelucidadas no Quadro 1.

Quadro 1.Questionário aplicado aos alunos.Questionário – Questões

O que são cosméticos para você?Você utiliza algum cosmético no seu dia a dia?Quais?Considerando o que você entende por cos-méticos, quais funções estes produtos apre-sentam?É possível aprender conceitos químicos a par-tir dos cosméticos? Se sim, quais você consi-dera possível?Produtos cosméticos são importantes na suavida ou desnecessários?



Você já teve alergia com algum cosmético? Sesim, qual?

Fonte: Autoria.

Destaca-se que, segundo Chaer, Diniz eRibeiro (2011), o uso de questionário é umatécnica bastante pertinente de ser utilizada, vistoque permite tratar de questões/problemasempíricos que envolvam opinião, percepção,posicionamento e preferências dos pesquisados.Ainda, em relação ao uso de perguntas abertas,estas permitem que os sujeitos da pesquisaexpressem o que vier em suas mentes, nãohavendo influência sobre suas respostas, comopode ocorrer ao se fazer uso de perguntasfechadas.

Após discussão das perguntas doquestionário, foram entregues e debatidos doistextos inerentes à temática, o primeiro intitulado“A história dos cosméticos” e o segundo“Química dos cosméticos”, ambos extraídos deSantos et al. (2013), páginas 103-104 e 130-134,respectivamente. Em relação ao último texto,este versava sobre a composição e uso de várioscosméticos, tais como perfumes, cremeshidratantes, desodorantes, pasta dental, xampuse condicionadores, sendo destacado, ao términodo encontro, algumas das formas de uso ecuidados que se deve ter ao utilizar-secosméticos.

2.2 Segundo Encontro

Este fez referência ao segundo momentoproposto por Delizoicov e Angotti (1990),denominado Organização do conhecimento. Paratanto, a fim de se trabalhar o conteúdo defunções orgânicas, foi entregue aos alunos umatabela, produzida pelos próprios autores,contendo as principais funções orgânicasestudadas na disciplina de Química (Tabela1).

Adicionalmente, a fim de correlacionar asfunções orgânicas com os cosméticos, foramapresentadas as principais substânciaspresentes nas formulações de vários cosméticos(Quadro 2), bem como suas fórmulas estruturais,que posteriormente subsidiariam o estudo eidentificação das funções orgânicas inicialmentediscutidas no início do encontro, dando início aoterceiro momento, Aplicação do Conhecimento.

Ao término, objetivando avaliar oaprendizado dos alunos, foi proposta uma lista

de atividades sobre funções orgânicas adaptadada unidade 23, páginas 541 a 550, do livro deQuímica, volume único, de Usberco e Salvador(2002). RESULTADOS E DISCUSSÃO

3.1 Primeiro Encontro

Em relação à primeira pergunta sobre oque seriam os cosméticos, ao analisar-se asrespostas obtidas, constatou-se que de formageral, os mesmos afirmavam que os cosméticosestariam relacionados apenas à higiene eestética/beleza. Para tanto, optou-se porrepresentar tais respostas de forma simples pormeio de um gráfico.

Ao analisar o referido gráfico, percebe-seque a metade dos alunos, 50%, pensa que oscosméticos, na verdade, seriam estética, ou seja,estariam relacionados à estética, enquanto que25% propuseram que os mesmos estariamrelacionados à higiene e os outros 25% aos dois,estética e higiene. Tais inferências podem serconstatadas no Gráfico 1.

Gráfico 1. O que são cosméticos para você?

Fonte: Autoria.

Partindo-se das respostas dos alunos, a fimde complementá-las, aos mesmos foiapresentado a definição de cosmético propostapela Câmara Técnica de Cosméticos (CATEC),órgão vinculado à Agência Nacional de VigilânciaSanitária (ANVISA), que define cosméticos comosendo preparações constituídas por substânciasnaturais ou sintéticas, de uso externo nasdiversas partes do corpo humano, pele, sistemacapilar, unhas, lábios, órgãos genitais externos,dentes e membranas mucosas da cavidade oral,com o objetivo exclusivo ou principal de limpá-los, perfumá-los, alterar sua aparência e/ou



corrigir odores corporais, protegê-los ou mantê-los em bom estado.

Em relação à segunda pergunta, a maioriados alunos afirmaram fazer uso de cosméticosem seu dia a dia, principalmente as mulheres,citaram exemplos tais como cremes para oscabelos e pele, protetor solar, gel, desodorantes,entre outros. O que remete ao entendimento quemesmo não tendo o conhecimento exato dosignificado do termo “cosmético”, a maioria delesconsegue inferir quais produtos podem serconsiderados como tal.

Não obstante, ao serem questionadossobre a função dos cosméticos, terceirapergunta, percebeu-se que os mesmos nãotinham um conhecimento tão abrangente sobre otermo, propuseram de forma geral que estesteriam a função de hidratar o corpo, emespecífico a pele, rosto, braços, mãos e pernas,ou seja, não foram capazes de associar seu usoa diversas outras funções, muito menosórgãos/partes do corpo.

No que se refere à quarta pergunta, naqual os alunos foram indagados sobre sepoderiam aprender/estudar conceitos químicos apartir dos cosméticos (Gráfico 2), a maioria dosalunos respondeu que seria possível, 75%,enquanto que o restante, 25%, afirmou que não.

Gráfico 2. É possível aprender conceitosquímicos a partir dos cosméticos?

Fonte: Autoria.

Entretanto, dos 75% que afirmaram quesim, ao serem questionados sobre quaisconteúdos e/ou conceitos químicos poderiam sertrabalhados na disciplina de Química,praticamente nenhum deles soube responder,sendo apenas capazes de associar oscosméticos à química orgânica.

A fim de esclarecer as dúvidas dos alunos

em relação aos conteúdos/conceitos de químicaque podem ser trabalhados com o temacosméticos, foi dito aos mesmos que suasdúvidas seriam melhor esclarecidas no próximoencontro por meio da elucidação das fórmulasestruturais de alguns compostos químicospresentes em alguns cosméticos, deste modo,estimulando a participação dos mesmos eincitando a curiosidade pelo assunto emdesenvolvimento.

Em relação à quinta pergunta, sobre aimportância dos cosméticos na vida de cada um,todos disseram que estes são bastanteimportantes, citando exemplos já discutidosanteriormente (segunda pergunta). No queconcerne à última pergunta, sobre alergiasprovenientes de cosméticos, todos disseram quenunca tiveram, e embora a discussão não tenhasido aprofundada, ressaltou-se que vários sãosos casos em que pessoas desenvolvem alergiafrente a algum tipo de cosmético.

Com relação às alergias provenientes douso de cosméticos, foi explicitado aos alunos queessas alergias acontecem devido a reaçõesindesejadas, ou seja, reações que podem ocorrerdevido à exposição continuada de um indivíduo auma determinada substância presente noproduto, que não tem uma interação favorávelentre algum componente da formulação docosmético com as proteínas da pele. E queessas alergias podem aparecer em locaisdistintos e/ou no próprio local de aplicação(GOMES, 2013).

Após as discussões inerentes às perguntasdo questionário aplicado, deu-se início à leitura ediscussão de dois textos relacionados aoscosméticos, “A história dos cosméticos” e“Química dos cosméticos” (Santos et al. 2013).Ao executarem a leitura dos textos propostos, osalunos ficaram um pouco inibidos, o que permitiuinferir que não possuíam o hábito de ler, sendoentão necessário fazer a leitura e explicar cadaparágrafo dos textos para que ficasse claro comose deu o surgimento dos cosméticos,composição dos mesmos e os cuidadosnecessários que se deve ter ao fazer uso dessesprodutos.

Destaca-se que a leitura em sala de aulase torna uma importante ferramenta para o pro-cesso de ensino e aprendizagem e ainda, na for-mação escolar, pois ler significa refletir, pensar,



estar a favor ou contra, comentar, trocar opini-ões, posicionar-se, enfim, exercer desde cedo acidadania (COSTA e HILLESHEIM, 2004).

De forma geral, mediante a discussão dostextos os alunos puderam compreender melhor aorigem dos cosméticos e sua repercussão nasociedade até os dias atuais. Puderam aindacompreender a influência dos cosméticos em seucontexto social atentando para o cuidado comseu uso.

Além disso, foi possível notar que ao seabordar a história dos cosméticos, fez-se uso deconhecimentos diferentes dos químicos. O quevem ao encontro do exposto por Silveira e PintoNeto (2008), ao afirmarem que o processo doensino de ciências deve ser, também, histórico,levando em consideração as produções queforam elaboradas na construção de umdeterminado conhecimento.

Para finalizar o encontro, ainda pautado nosegundo texto trabalhado, enfatizou-se aos alu-nos algumas maneiras de se utilizar os cosméti-cos com mais cuidado, pois se sabe que em suacomposição química existem componentes quepodem ser prejudiciais à saúde. Portanto, foramressaltados cuidados tais como:

- Atentar-se aos rótulos dos cosméticosconsumidos, pois conhecê-los bem pode fazercom que se obtenha melhores resultados na suautilização;

- Evitar fazer uso de produtos em excesso,principalmente os de higiene pessoal e limpeza;

- Utilizar quantidade pequena de creme dental,pois há risco de se engolir flúor em excesso, oqual é prejudicial.

Diante do exposto, essa atividade finalrealizada no primeiro encontro foi fundamentalpara a contextualização da temática que estavasendo abordada, pois além de apresentarbrevemente sua relação com a química orgânica,ponto esse apresentado e discutido no segundoencontro, ainda proporcionou aos alunoscompreender alguns cuidados necessáriosquanto à utilização dos cosméticos.

Nessa perspectiva, Santos (2007) ressaltaque, a aprendizagem por meio da contextualiza-ção envolve a vinculação de temas sociais e situ-ações reais aos conteúdos, possibilitando a dis-cussão transversal dos conteúdos com os con-ceitos científicos, permitindo assim aos alunos a

compreensão do contexto social em que estãoinseridos desenvolvendo a capacidade da toma-da de decisões.

3.2 Segundo Encontro

O segundo encontro (Organização doconhecimento) iniciou-se com a discussão eexplanação das principais funções orgânicas,mediante uso da Tabela 1, que posteriormenteseriam estudadas utilizando-se as fórmulasestruturais das substâncias presentes noscosméticos que seriam trabalhados em sala, taiscomo: pasta de dente, perfume, xampu, protetorsolar e sabonete.

Sequencialmente ao estudo e discussãodos procedimentos acerca de como identificar asfunções orgânicas, aos alunos foramapresentadas algumas das principaissubstâncias orgânicas presentes em vários tiposde cosméticos utilizados cotidianamente por eles,assim como suas funções químicas nafabricação desses produtos, tais comoconservante, adoçante, aromatizante eumectante.

Em relação à pasta de dente, apresentou-se a fórmula estrutural do sorbitol, para operfume o eugenol, para o xampu o parabeno,para o protetor solar o ácido aminobenzóico epara o sabonete o butifenil-metilpropional.

Após a apresentação, elucidação ediscussão dos cosméticos e suas principaissubstâncias constituintes, aos alunos foisolicitado que identificassem as funçõesorgânicas presentes em cada uma dassubstâncias mencionadas (Aplicação doconhecimento). Tais produtos, substâncias efunções químicas seguem ilustradas na Tabela 2.

Tendo como base as fórmulas estruturais, aprimeira função a ser trabalhada foi a presentena fórmula estrutural do sorbitol, a função álcool.Nesse sentido, ao serem indagados sobrequal(is) função(ões) estava(m) presente(s) naestrutura do referido composto, após algumtempo e analisando a tabela propostainicialmente, os alunos disseram ser a funçãoálcool.

Em seguida, perguntou-se se eles sabiamdefinir as características dessa função, comorespostas obtidas, de maneira geral afirmaramque a mesma é característica da presença do



grupo –OH (hidroxila), além da nomenclaturacom terminação ol. Entretanto, tal definição foicomplementada aos alunos ao relatar aosmesmos que a inferência da função álcool não selimita apenas às suas características descritasanteriormente.

Deste modo, relatou-se que para que umafunção seja realmente um álcool, o grupo –OHtambém deve estar ligado a um carbonosaturado, caso contrário, dependendo daestrutura, poderia ser classificado como umfenol, o qual foi brevemente elucidado na lousa.

As diferenças entre os grupos funcionais,álcool e fenol, ainda foram rapidamentesalientadas, ressaltando-se que nos álcoois ahidroxila encontra-se ligada a átomos de carbonosaturados, isto é, que apresentam somenteligações simples.

Em relação aos fenóis, a característicaestrutural que os define é a ligação da hidroxila aum anel aromático, além destas diferenças,ressaltou-se rapidamente sobre a existência dafunção enol, que também foi desenhada na lousae brevemente explicada, dessa formaassegurando um melhor entendimento dosalunos.

Após discorrer-se sobre as funções álcool,fenol e enol, foi apresentado aos alunos afórmula estrutural do eugenol, substânciaencontrada em perfumes, e solicitado aosmesmos que identificassem os grupos funcionaiscontemplados neste composto.

Com base nas explicações anteriores, osalunos facilmente disseram que havia naestrutura o grupo fenol, contudo, nãoconseguiram identificar com clareza o grupo éter,devido ao fato do oxigênio e do anel aromáticoestar ligado ao grupamento metila semelucidação da ligação simples entre eles (CH3–O–Ph), o que foi facilmente compreendido apósalgumas explicações sobre as formas como omesmo pode ser identificado.

Ainda, com a intensão de contextualizar umpouco mais a aula, foi explicitado aos alunos quedentre vários óleos essenciais extraídos docravo-da-índia, o eugenol é o principal deles,sendo este, um composto fenólico muito utilizadona fabricação de perfumes e medicamentos(RODRIGUES, 2010).

Os procedimentos, análises e discussõespara a identificação das funções orgânicaspresentes nas demais substâncias representadaspor suas fórmulas estruturais (parabeno, ácidoaminobenzóico e butifenil metilpropional) deram-se da mesma maneira como realizado para osorbitol e o eugenol.

Ao término da identificação de todas asfunções orgânicas de todas as substâncias, fez-se aplicação de uma lista de atividades quecontemplava o mesmo conteúdo trabalhado,tendo esta, a finalidade de verificar se os alunoshaviam aprendido efetivamente os conceitosabordados.

Apesar de algumas dificuldades aindaencontradas por alguns alunos na identificaçãodos grupos funcionais, estas foram, aos poucos,sendo reduzidas no desenvolver da realização eresolução da atividade proposta.

CONCLUSÕES

A realização do minicurso possibilitouoportunidade para os alunos de relacionarem aQuímica com seu cotidiano, visto que oaprendizado não deve estar restrito apenas aoque se aborda na sala de aula. Sendo possívelmostrar a importância de se estudar química ecomo esta ciência pode ser relacionada à suasvidas por meio da compreensão acerca de suasimplicações práticas, neste caso, sua relaçãocom a produção e uso dos cosméticos.

As aulas do minicurso proporcionaram aosalunos obterem o conhecimento químico, a partirdos cosméticos, visto que tiveram a totalliberdade de dar opiniões, havendo assim, umamaior participação, tendo estes a autonomia deexpressarem o que pensam, reconstruir ereelaborar o conhecimento que já possuíam.Fato que pôde ser verificado ao se discutir, porexemplo, as indagações propostas noquestionário aplicado na primeira aula. Sendo,possível, portanto, tornar a Química parte de suavivência.

Destaca-se também que odesenvolvimento da referida abordagem nãotratou apenas de conceitos e conteúdosquímicos, como também corroborou para aimportância de se discutir temáticas sociais ehistóricas através do incentivo à criação de umambiente de leitura e reflexão, estratégiasutilizadas majoritariamente pelas Ciências



Humanas, mas, que precisam ser adotadas portodas as áreas do conhecimento, ao passo que,como constatado no trabalho, muitos alunos nãoapresentam o hábito da leitura.

Ademais, pautado nas concepções préviasdos alunos provenientes do primeiro encontro enos resultados inferidos a partir da aplicação eresolução da última atividade proposta, conclui-se que a referida abordagem proporcionou aosalunos um aprendizado efetivo no que se refereaos conceitos básicos relacionados às funçõesorgânicas, principalmente no que se refere àsfunções álcool e fenol.

Por fim, pôde-se verificar que a utilizaçãodos cosméticos como tema gerador deconhecimento químico mostrou-se umaestratégia promissora para contextualização comvistas a melhores resultados da aprendizagem,no tange ao conteúdo de funções orgânicas,contribuindo não apenas para o desenvolvimentodo conhecimento científico, mas também, para aaprendizagem de diversos aspectos, comosociais e históricos. Acarretando assim, em umensino de Química comprometido com aconstrução da cidadania e despertando no alunoum interesse e incentivo pela disciplina. AGRADECIMENTOS:

Ao Núcleo de Pesquisa e Extensão emProcessos Educacionais – NUPEPE.

Ao Núcleo de Pesquisa e Estudos emQuímica de Goiás – NUPEQUI.

Aos Alunos do curso Técnico Integrado emQuímica.

Ao Instituto Federal de Educação, Ciênciae Tecnologia de Goiás – IFG campus Itumbiara-GO.

REFERÊNCIAS

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http://lattes.cnpq.br/4317530384628859



Tabela 1. Representação das principais funções orgânicas trabalhadas em sala. Composto Fórmula geral Exemplo Sufixo

Álcool OHRCH3

OHPropan-1-ol

- ol

Aldeído

O

H

RCH3

H

O

Propanal

- al

Cetona

O

R

R'

CH3 CH3

O

Propanona

- ona

Ácido carboxílico

O

OH

RCH3

OH

O

Ácido propanoico

- oico

Éster

O

O

R

R'

CH3

O

O

CH3

Propanoato de metila

- ato de

Éter RO

R' OCH3

CH3

Etóximetano- óxi

AminaN

HH

H

NCH3

HH

Metilamina

- amina

Amida

O

NH2

RCH3

NH2

O

Propanamida

- amida

Fonte: Autoria



Tabela 2. Cosméticos e seus respectivos compostos orgânicos.Cosmético Composto Químico Utilização do composto químicoPasta dental

Sorbitol

Manter o creme dental consistente, além de serum poderoso adoçante que não provoca cáries.

Perfume

Eugenol

Aromatizante

Xampu Parabeno

São conservantes eficazes em muitos tipos defórmulas

Protetor solar

Ácidoaminobenzóico

Absorve a radiação ultravioleta

Sabonete

Butifenilmetilpropional

Fragrância

Fonte: Autoria.



JÚRI SIMULADO COMO PROPOSTA PARA A ABORDAGEM DOSCOMBUSTÍVEIS NO ENSINO FUNDAMENTAL

JURY SIMULATED AS PROPOSED FOR THE APPROACH OF FUELS INELEMENTARY EDUCATION

ANDRADE, Ana Maria Rodrigues1; SILVA, Suzana Pedroza da2; MORAIS, Carina Siqueira3; SIMÕESNETO, José Euzebio*4

1,3 Universidade Federal do Rural de Pernambuco, Unidade Acadêmica de Serra Talhada, Fazenda Saco, S/N,CEP 56909-535, Serra Talhada – PE, Brasil

2 Universidade Federal Rural de Pernambuco, Unidade Acadêmica de Garanhuns, Av. Bom Pastor, S/N, BoaVista, CEP 55292-270, Garanhuns – PE, Brasil

4 Universidade Federal do Rural de Pernambuco, Departamento de Química, Rua Dom Manoel de Medeiros,S/N, CEP 52171-900, Recife – PE, Brasil


Received 23 September 2015; received in revised form 18 November 2015; accepted 8 January 2016

RESUMO

Os combustíveis são materiais que possuem a capacidade de liberar energia quando existemodificação na estrutura química, e fazem parte da vida de todos na sociedade, incluindo os estudantes daeducação básica. Este trabalho tem como objetivo analisar as potencialidades da estratégia didática do JúriSimulado na construção de conhecimentos químicos na abordagem do tema combustíveis, em perspectiva dedesenvolvimento conceitual, procedimental e atitudinal. A pesquisa foi realizada em uma escola da rede públicamunicipal da cidade de Carnaíba, sertão de Pernambuco, no Ensino Fundamental II, utilizando como principaleixo de articulação um estudo de caso fictício acerca do fechamento de um posto de combustíveis. Para aobtenção dos dados, utilizou-se como instrumentos de pesquisa notas de observação do campo durante arealização do júri e entrevistas com os estudantes. Após realização do Júri os estudantes demonstraramargumentos e conhecimentos químicos mais aprofundados sobre o tema, além de se mostrarem motivados einteressados durante todo processo. Concluiu-se que o júri simulado se apresentou em uma potente estratégiadidática e metodológica, eficaz e interessante para a abordagem de conhecimentos químicos relacionados aocotidiano dos estudantes, neste caso os combustíveis, temática ainda não trabalhada em atividades lúdicas noensino de química. Palavras-chave: Júri simulado; Estratégias didáticas; Combustíveis.

ABSTRACT

Fuels are materials that possess the ability to release energy when there is change in the chemicalstructure, and are part of everyone's life in society, including students of basic education. This work aims toanalyze the potential of teaching strategy Jury Simulated in the construction of chemical knowledge on fuelsapproach, in perspective of development conceptual, procedural and attitudinal. The survey was conducted in amunicipal public school in the city of Carnaíba, countryside of Pernambuco, in Primary Education II, using asmain pivot axis of a fictional case study about the closing of a gas station. To obtain the data, was use asresearch tools: notes the observation of the field during the course of the jury and interviews with students. Aftercompletion of the jury, students demonstrated arguments and more profound chemical knowledge on thesubject, and prove motivated and interested throughout the process. It was concluded that the simulated juryperformed in a powerful didactic and methodological strategy, effective and interesting for addressing chemicalknowledge related to the daily lives of students, in case the fuels, issue not yet worked in recreational activitiesin chemistry teaching.

Keywords: Jury simulated; Didactic strategies; Fuels.



INTRODUÇÃO

Falar em estratégia de ensino é pensarem métodos que sejam significativos,inovadores, dinâmicos, de modo a fazer a oconhecimento se tornar acessível e atraente paraos estudantes. Uma boa estratégia exige umaatitude por parte do professor para que ele possaconquistar o aluno, aumentando o interesse epossibilitando o crescimento pessoal, através desua participação ativa durante os processos deensino e aprendizagem (Okane, 2004).

Segundo Mazzioni (2006), o uso do termoestratégias de ensino está associado aos meiosutilizados pelos docentes na articulação doprocesso de ensino, de acordo com as atividadespropostas e os resultados esperados. Assim, oprofessor tem que fazer de seus métodos deensino os mais eficazes para atingir o seuobjetivo central, a aprendizagem de seus alunos.

Portanto, o professor tem que ter emmente que para ocorrer à aprendizagem, umaúnica forma de estratégia também não serásuficiente. Um dos seus maiores desafiosencontrados pelos professores no âmbito escolaré a atualização no seu repertório de estratégiasdidáticas. Conhecendo diversas estratégias, oprofessor pode identificar qual será a mais eficazpara cada atividade proporcionada, além derealizá-la com êxito. Fazer valer o seu ensinoatravés de suas ferramentas para, assim, facilitaro processo de construção de conhecimentos deseus educandos (Knijnik, 2001; Laburú, 2003).

Tentou-se entender que o trabalho doprofessor, “...não se trata apenas de umconteúdo, mas de um processo que envolve umconjunto de pessoas na construção de saberes,seja por adoção, seja por contradição”(Anastasiou e Alves, 2004, p. 69). Atualmente oobjetivo principal de muitos educadores não éapenas os fins, ou seja, a avaliação final comorecurso para identificar a aprendizagem acercade um conteúdo, mas o processo de construçãodo conhecimento em sua totalidade. Então, oconhecimento acerca das estratégias didáticasse apresenta como fundamental, pois aaprendizagem se torna mais efetiva e concretaquando o professor busca inovações na suaprática. Tais dispositivos metodológicos temtambém como intuito promover a participaçãoativa dos alunos na construção dos seusconhecimentos.

Destaca-se a visão de Anastasiou e Alves(2004), quando reconhecem a impossibilidade deum professor conhecer e aplicar todas asestratégias de ensino existentes, mas quealgumas destas ele pode conhecer e,principalmente, utilizar na sua prática docente.De fato, teoria (conhecer as estratégias) e prática(aplicá-las de maneira organizada e eficiente)são importantes e devem andar juntas. Por isso,reforça-se a existência de uma literatura quefrequentemente menciona a necessidade de umamudança de postura do professor em direção aum pluralismo de estratégias metodológicas,principalmente, aqueles que estão acostumadosunicamente ao método tradicional de aulasexpositivas.

Algumas estratégias de ensino sãoamplamente recomendadas por pesquisadoresda área de Ensino das Ciências como uma formade complementar ou até mesmo inovar as aulasde químicas, dentre essas pode-se citar:Resolução de problemas: estão relacionadas àresolução de uma nova problemática, através depensamentos, aplicações de leis racionais,críticas reflexivas, procurando soluçõesalternativas para resolvê-las; Estudo de caso:atividade desafiadora que deve ser estudadaminuciosamente através de uma situação real outema estudado que possibilite aos estudantes oseu envolvimento, avaliando o esforço de cadagrupo, argumentação, síntese são formas deconstrução do conhecimento; Estudo do meio:trata-se de um estudo por meio de experiênciasvividas, ou seja, através da realidade de contextonatural e social, problemáticas, permitindo aoestudante refletir sobre a realidade através deseus próprios aspectos sociais (Laburú, 2003;Cortez, 2005; Mazzioni, 2006; Coronel e Curotto,2008; Batinga e Teixeira, 2014).

Diante do repertório de estratégias quepodem ser utilizadas nas aulas de química,destaca-se a utilização do lúdico em situações deensino (Russell, 1999; Antunes, Pacheco eGiovanela, 2012), especificamente o Júrisimulado, que tem como maior objetivo apromoção da argumentação, defesa de ideias,tomadas de decisão a respeito de um casoapresentado, estudo de um tema. Os alunos,através de grupos, irão se posicionar contra ou afavor no contexto de um caso específico e,assim, pesquisas e estudos serão realizados poresses com o intuito de buscar uma maioraproximação acerca do assunto em tela, ou seja,



aprofundar seus conhecimentos para um melhorposicionamento em relação ao tema a ser tratado(Oliveira e Soares, 2005).

A pesquisa foi estruturada a partir de umcaso fictício sobre o fechamento de um posto decombustíveis, alguns aspectos relevantes foramtratados, como: o favorecimento dado pelo postoaos empresários; relação com os consumidores;geração de emprego e renda, através do seufuncionamento regular; e as consequências eefeitos no meio ambiente e para a população –alguns danos ambientais ocasionados porvazamentos de combustíveis nos tanques outubulações subterrâneas podem provocar asaúde pública danos irreversíveis, o que podeser visto em noticiários na TV, jornais, revistas ouredes sociais. Alguns casos são mais comuns erecorrentes, como a contaminação do solo e deaquíferos por hidrocarbonetos, e aspiração dosgases emitidos pelos veículos automotivos e dopróprio combustível (Takeshita, 2006; Pedroza,2008; Silva et al., 2012).

Neste contexto, existe a possibilidade deabordar diversos conceitos químicos, como:substâncias, misturas, densidade, concentração,solubilidade e separação de misturas, que semostram importantes para entender melhor àssituações relacionadas com esse tema. Nesteestudo busca-se entender esses problemas coma simulação de uma situação (o fechamento deum posto de combustíveis), como também,analisar a estratégia Júri Simulado na construçãode conhecimentos químicos. Encontra-se umnorteamento para o desenvolvimento dessaestratégia através dos trabalhos de Oliveira eSoares (2005) e Roque, Pinheiro e Neto (2012).Para o embasamento teórico sobreaprendizagens conceituais, atitudinais eprocedimentais, buscou-se fundamentação emPozo e Gomez Crespo (2009).

O objetivo deste trabalho é analisar aspotencialidades da estratégia didática do JúriSimulado na construção de conhecimentosquímicos na abordagem do tema combustíveis,em uma perspectiva de desenvolvimento deconhecimentos conceituais, procedimentais eatitudinais.

MATERIAIS E MÉTODOS

Foi desenvolvido um plano de açãoatravés de uma pesquisa de campo dentro doparadigma qualitativo, por apresentar alguns

aspectos desses, tais como: coleta de dados,objeto de estudo, interpretação dos resultados,forma de tratamento dos dados e generalização(Günther, 2006). Os dados foram obtidos a partirdos seguintes instrumentos de pesquisa: notasde observação em campo e entrevistasemiestruturada com os estudantes queparticiparam do júri simulado. A pesquisa foirealizada em uma escola da rede públicamunicipal da Cidade de Carnaíba, sertão doPajeú. Pernambuco, numa turma de nono ano doEnsino Fundamental II, com 28 alunos entre 13 e14 anos.

O desenho metodológico, dividido poretapas, é evidenciado a seguir:

1ª Etapa: Elaboração da Situação para o JúriSimulado

A escolha por trabalhar com o temacombustíveis e seus impactos ocasionados pelovazamento nos tanques ou tubulações sejustifica pela possibilidade encontrada emabordar conceitos químicos e também por ser umtema social presente no nosso cotidiano. Osbenefícios, malefícios, consequências à saúdepública e ao meio ambiente foram o ponto chavepara o estudo (Duarte, Oliveira e Ferreira, 2004;Barros e Wanke, 2012).

Foi elaborada uma situação intitulada"fechamento de um posto de combustíveis",evidenciada por completo ao final desse trabalho(apêndice A), que teve por objetivo proporcionaraos alunos a apresentação de um problema(caso), e a partir deste, despertar o senso críticosobre o tema social tratado, através deargumentos convincentes, nas versões da defesae da acusação sobre as questões abordadas,como comumente são vivenciados em um Júrireal.

2ª Etapa: Construção da Argumentação parao Júri

Foram levantadas questões para osalunos, para a partir destas, elaboraremargumentos convincentes ao seu posicionamentona estratégia de Júri Simulado. Os alunosbuscaram, de maneira não direcionada, construirseus repertórios de conhecimentos einformações, a partir da pesquisa em livros einternet. Para auxiliar os estudantes nestemomento, elaborou-se folders com informaçõesextraídas de material publicado em jornais degrande circulação, buscando estabelecer um



refinamento dos argumentos construídos.

3ª Etapa: Montagem e Realização do JúriSimulado

Nesta etapa, ocorreu a aplicação do Júrisimulado a partir da situação apresentada: ofechamento do posto de combustíveis. Algunsestudantes se posicionaram contra e outros afavor do fechamento (representando advogadosde defesa e promotores públicos), na tentativa deconvencer os jurados, personificados por outrosalunos, e o juiz, interpretado pelo professor dadisciplina de ciências, com os argumentosconstruídos na etapa anterior. Outros alunosinterpretaram testemunhas apresentadas peladefesa e pela acusação. Essa etapa foivideogravada para obtenção de dados depesquisa, posteriormente analisados.

4ª Etapa: Entrevista Semiestruturada

Foi realizada uma entrevistasemiestruturada, com quatro alunos,selecionados por terem demonstrado um maiorinteresse e participação efetiva durante todoprocesso de interpretação dos papéis no JúriSimulado. Busca-se, na fala dos entrevistados,evidências da construção de conhecimentosconceituais, procedimentais e atitudinaisproporcionados pelo desenvolvimento dasatividades no Júri Simulado. As perguntas estãoapresentadas no quadro 1.

QUADRO 1: Entrevista Semiestruturada.

1. Quais tipos de poluição ambiental podem serprovocados pela queima de combustíveis?

2. O que você entende por gasolina, diesel,biodiesel e etanol?

3. Qual a composição da gasolina, do diesel, dobiodiesel e do etanol?

4. Você já viu o que acontece quando ocorrevazamento em águas superficiais de algum tipode combustível? E em águas subterrâneas?

5. Você concorda que as cidades tenham postosde Combustíveis próximos a residências,hospitais, restaurantes e escolas? Sugerealguma mudança?

6. O Júri Simulado foi uma estratégia didática queproporcionou uma maior aprendizagem dosconteúdos de Química e do temaCombustíveis? Por que?

Fonte: Própria

As entrevistas foram realizadas de forma

individual, com duração média de trinta minutoscom cada entrevistado. Em associação às seisperguntas realizadas, outras questões surgiramno desenvolvimento da entrevistasemiestruturada, para complementação ousuplementação das respostas fornecidas.

As respostas foram analisadas mediantea tipologia de aspectos de construção deconhecimentos conceituais, procedimentais eatitudinais, conforme o quadro 2:

QUADRO 2: Análise dos conhecimentosconceituais, procedimentais e atitudinais.

Tipos deconteúdos

Maisespecíficos

Maisgerais

Conceituais Fatos

Dados

Conceitos Princípios

Procedimentais Técnicas Estratégias

Atitudinais Atitudes Normas Valores

Fonte: Pozo e Gomez Crespo (2009).

RESULTADOS E DISCUSSÃO

Os dados foram interpretados e osresultados estão dispostos em duas seções,mostradas a seguir:

Análise da estratégia de ensino: júri simulado(químico)

Algumas análises foram realizadasatravés das observações efetuadas durante todoprocesso, em relação à mudança decomportamento e argumentos construídos pelosestudantes durante o desenvolvimento daestratégia.

Embora inicialmente os estudantes nãoestivessem totalmente engajados em participardas atividades propostas, ainda no momento deconstrução dos argumentos entenderam aproposta e os objetivos da atividade: fizerampesquisas, organizaram suas falas, buscaramauxílio dos professores e ensaiaram com relativafrequência para o Júri, demonstrando eventualinteresse.

Em alguns momentos percebe-se autilização de um vocabulário químico nas falasdos advogados de defesa e dos promotores, com



destaque para a aluna que interpretou uma daspromotoras, que articulou de maneira coerenteaspectos sociais e conceitos químicos, a saber:concentração das soluções e misturas,solubilidade, misturas e densidade, fazendosempre referência à situação apresentada.

Os estudantes argumentaram tambémsobre as consequências da ação doscombustíveis e seus produtos no solo, emaquíferos, águas superficiais e subterrâneas, dosgases que atingem diretamente a camada deozônio e aquecimento global. Pode-se perceberalguns procedimentos realizados pelos alunos,principalmente, as testemunhas apresentadaspela acusação, com discurso centrado naconscientização quanto a questão ambiental. Emalguns momentos citaram algumas leis, edeixaram claro que tais cuidados ambientaisdeveriam ser implementados pelo próprio postode combustíveis em questão, buscando asegurança do próprio estabelecimento e pessoasenvolvidas de forma direta ou indireta (Pereira,Machado e Cardoso, 2008) – neste caso, ocorreum direcionamento para a tomada de decisõesbaseadas em atitudes e normas, para aconstrução de valores.

A aluna que representou a advogada deacusação fez referência em suas falas sobre osprodutos comercializados como a gasolina, oálcool, o diesel e o gás natural que quandoliberados podem resultar em incêndios eexplosões com danos graves e imediatos a vidae a saúde das pessoas. Também falou sobre anatureza do petróleo e sua exploração,caracterizando como uma fonte energética nãorenovável. Em seguida evidenciou que aliberação de gases e partículas pela combustãocompleta e sobretudo incompleta, na queima dagasolina nos motores automotivos, queprejudicam a saúde e o meio ambiente, algunsdeles carcinógenos (Santos, Assunção eMouchrek Filho, 2002; Ferreira et al., 2008).

O aluno que protagonizou o advogado dedefesa destacou o uso dos biocombustíveis esua minimização nos impactos ambientais, comopor exemplo, diminuir a ação do aquecimentoglobal. Os termos químicos utilizados forampoucos, mas precisos em sua colocação. Oprincipal argumento da defesa foi baseado naprocura do posto em oferecer o biodiesel empercentual de mistura com o diesel, diminuindoimpactos ambientais (Marins e Corseuil, 1997).

Nas falas das testemunhas de defesa, nogeral, verifica-se que a maioria argumentou emdefesa dos benefícios proporcionados para apopulação e cidades circunvizinhas após ainstalação do posto de combustível. Destaquepara a fala de uma das testemunhas,apresentada com destaque pelo advogado dedefesa, que citou a utilização do biodiesel,menos agressivo à natureza que o diesel depetróleo, como atitude positiva da administraçãodo posto de combustíveis. No entanto, aspectosquímicos do biodiesel e do diesel de petróleo nãoforam apresentados (Silva et al, 2012).

Durante a réplica, a aluna queprotagonizou a promotora pública fez referênciaà emissão de CO2, que só seriamrecompensados por séculos de biocombustíveis,além dos riscos do estabelecimento para asaúde, evidenciando, desta vez, a possibilidadede vazamento do tanque ou das tubulações,contaminando águas subterrâneas, essenciaispara a vida na cidade. Finalizou sugerindo ofechamento do posto e sua abertura em outrolocal, recomendado por pesquisadoresambientais.

Foi possível perceber atravésorganização e fundamentação dos argumentosdos alunos a preocupação em desempenhar umbom papel na simulação, buscando a construçãode argumentos, a partir da pesquisa para aconstrução de conhecimentos químicosassociados ao tema trabalhado. Tal observaçãodá indícios da potencialidade desta estratégia nocontexto elegido para nossa pesquisa.

Análise da entrevista semiestruturada:

Para a discussão da entrevistasemiestruturada, realizada após o Júri químico,sujeitos entrevistados foram identificados como:aluno A, aluno B, aluno C e aluno D, fazendorelação com a tipologia do quadro de Pozo eGoméz Crespo (2009).

1. Quais tipos de poluição ambiental podemser provocados pela queima decombustíveis?

As respostas dos estudantes para aquestão 1 são apresentadas no quadro 3:



QUADRO 3: Respostas à questão 1

Aluno Resposta

A“Gases que provocam o efeito estufa, comopor exemplo, o monóxido de carbono queatinge diretamente a camada de ozônio...”

B

“O aquecimento global e o efeito estufa, osgases tóxicos como o dióxido de carbonoque atingem a atmosfera terrestre ecausam muitos problemas”.

C

“Gases que atingem a atmosfera terrestre,podem destruir a camada de ozônio,prejudicando nossa saúde e a de todos,como o monóxido de carbono”

D“O monóxido de carbono polui o ar,atingindo a camada de ozônio”.

Fonte: Própria.

Todas as respostas foram bemconstruídas e coerentes, principalmente, notocante ao relato sobre os tipos de poluiçãoambiental provocada pela queima doscombustíveis, tais como: o efeito provocadopelos gases monóxido de carbono e dióxido decarbono que atingem diretamente a camada deozônio e provocam o efeito estufa, diretamenterelacionados ao aquecimento global.

2. O que você entende por gasolina, diesel,biodiesel e etanol?



Aluno Resposta

A

“São combustíveis que são usados para oscarros se locomoverem, a gasolina e dieselcomo são derivados do petróleo, eles nãosão renováveis. O biodiesel e o etanolcomo são tipos de biocombustíveis, elessão renováveis”.

B

“A gasolina e o diesel são combustíveisrenováveis, derivados do petróleo, obiodiesel e o etanol são combustíveisrenováveis e o etanol é retirado da cana eo biodiesel é produzido a partir degordura...”

C

“A gasolina e o diesel são derivados dopetróleo e causam muito mal à saúdeporque se tiver... próximos... eles podemprejudicar por causa de vazamento, malcheiro no ar também. O biodiesel e o

etanol, o biodiesel é um combustível deorigem vegetal que são extraídos dassementes de girassol, soja e outros e oetanol é extraído da cana-de-açúcar”.

D“A gasolina e o diesel não são renováveis eo biodiesel e etanol são renováveis”.

Fonte: Própria.

Apenas o estudante A falou sobre asaplicações dos combustíveis listados. Todosbasearam suas respostas na diferenciaçãoquanto a classificação em renovável e não-renovável.

3. Qual a composição da gasolina, dodiesel, do biodiesel e do etanol?



Aluno

Resposta

A

“A olho nu eles aparentam ser homogêneos,só que quando é feito um estudo maisaprofundado... por um microscópio,percebe-se que eles são heterogêneos”.

B“Misturas homogêneas a olho nu, mas comtestes, pesquisas e estudos científicos podever-se que elas são heterogêneas. ”

C

“Misturas homogêneas e heterogêneas porhaver mistura com outros compostos, umexemplo é a gasolina que se mistura com oálcool em certa quantidade, sendohomogênea”.

D“São misturas homogêneas, mas numapesquisa mais aprofundada, são misturasheterogêneas”.

Fonte: Própria.

As respostas dos estudantes destacaramaspectos sensoriais, como a percepção destescombustíveis como sistemas homogêneos,quando observados macroscopicamente. Algunsdetalhes merecem evidência, a saber: (a)aparentemente, todos os combustíveis foramconsiderados como amostras específicas de ummesmo produto, ou seja, não analisaram cadacombustível com suas especificidades; (b) nãorelacionaram a composição do ponto de vista dassubstâncias, admitindo que todos oscombustíveis apresentados são sistemas commais de um componente, apresentados nas



respostas pelo termo misturas.

4. Você já viu o que acontece quandoocorre vazamento em águas superficiaisde algum tipo de combustível? E emáguas subterrâneas?



Aluno

Resposta

A

“É percebido um grande número decombustíveis através da coloração, muitosbichos morrem por falta de oxigênio... elesnão conseguem respirar ou sair daquelelugar, morrendo ali mesmo. Nas águassubterrâneas é percebido quando as águasvêm para consumo ocorrem váriascontaminações e algumas doenças...irritação nos olhos, na pele, entre outros...

B

“A primeira característica de um vazamentode gasolina no mar em águas superficiais éa coloração que muda e isso pode trazervários problemas que são infecções e sechegar a órgãos vitais pode matar. Emáguas subterrâneas torna-se um problemamaior porque não são vistas a olho nu, ouseja, fica mais difícil de saber se estácontaminada...

C

“No mar, parte superficial é mais fácil de serdetectado com muitas substâncias na partesuperior, parecendo um arco-íris. Nas águassubterrâneas não poderão ser detectadasfacilmente a não ser quando começa a serusado pelas pessoas...”

D

“Fica uma concentração... de combustívelpresente nas águas superficiais, sendocapaz de detectar através de animaismortos e uma mancha diferente na água.Nas águas subterrâneas não será fácil dedetectar... doenças graves, intoxicações,são consequências que podem acontecer”.

Fonte: Própria.

Pode-se notar coerência e sintonia nasrespostas em relação às consequênciasprovocadas nas águas superficiais esubterrâneas quanto ao vazamento doscombustíveis. Nesta primeira, os alunosalegaram ser mais perceptíveis, através dacoloração diferenciada e presença de animaismortos na parte superior das águas, como, por

exemplo, os peixes. Nas águas subterrâneas, apercepção é menor, muitas vezes notado atravésdo seu uso. Quando contaminadas a utilizaçãopode atingir diretamente o organismo da pessoa,seja a pele ou outro órgão vital.

5. Você concorda que as cidades tenhampostos de Combustíveis próximos aresidências, hospitais, restaurantes eescolas? Sugere alguma mudança?



Aluno

Resposta

A

“Não concordo com postos que sãopróximos a esses estabelecimentos, sendoque onde tem, o posto deve redobrar àmanutenção e as pessoas que trabalhamnele se vestir o mais adequado... quantomenos risco melhor”.

B

“Sim, concordo, mas... precisam ter algunsprocedimentos como supervisões de tubospara não ocorrer vazamentos, ter materiaismais resistentes...”

C

“Sim, se nos postos forem oferecidoscombustíveis renováveis como o biodiesel eo etanol que não prejudicam tanto essesestabelecimentos, diferente dos nãorenováveis que prejudicam mais”.

D

“Depende, se for feito a revisão nastubulações, eu concordo, os donos decombustíveis podiam investir em seusprofissionais, fazer reparo, manutençõessempre e seguir as leis”.

Fonte: Própria.

Três alunos entrevistados acreditam queé possível a presença de um posto decombustível próximo a estabelecimentos taiscomo restaurantes, escolas e hospitais, enquantoapenas o aluno A não concorda com ofuncionamento do posto – devido àcontaminação, ao cheiro desagradável epoluição. No entanto, todos condicionam ofuncionamento do posto a manutençõesconstantes no tanque e nas tubulações, bemcomo investimento na formação de profissionaismais capacitados e que cumpram com rigor asleis ambientais.

6. O Júri Simulado foi uma estratégiadidática que proporcionou uma maior



aprendizagem dos conteúdos de Químicae do tema Combustíveis? Por que?

As respostas dos estudantes para aquestão 6 são apresentadas na tabela 8:


Aluno

Resposta

A

“Sim, porque conheci os tipos decombustíveis que não conhecia e suaorigem, os tipos de misturas homogêneas,heterogêneas, os riscos que um posto podetrazer aos moradores. Compostos que sesolubilizam mais rápido na água, obenzeno, tolueno... e xileno... concentraçãodos combustíveis quando há vazamento”.

B

“Em química aprendi o que são misturashomogêneas, heterogêneas, solubilidade,concentração e muitos outros e em relaçãoa combustíveis aprendi a diferença entre osderivados do petróleo, a gasolina e o diesele combustível derivado da cana de açúcar,o etanol, e o biodiesel que vem de óleovegetal e gordura animal e como identificarque uma gasolina esteja adulterada”.

C

“Ele nos ajudou a identificar substânciasnocivas ao meio ambiente e saúde daspessoas, tipos de combustíveis renováveise não-renováveis, tipos de misturashomogêneas e heterogêneas, solubilidadedos compostos, concentração em caso devazamento na água”.

D

“Substâncias puras e compostas, misturashomogêneas e heterogêneas, o que ésoluto e solvente, concentração,solubilidade. O etanol como combustívelrenovável”.

Fonte: Própria.

Os alunos aprovaram de forma unânime aestratégia didática Júri Simulado. Algunsconhecimentos químicos que foram abordadosdurante as atividades foram citados naentrevista, mostrando que aprenderam algunsconceitos, entre os quais: solubilidade,concentração, tipos de misturas homogêneas eheterogêneas. Em relação aos combustíveis, foievidenciado que aprenderam o que sãocombustíveis renováveis e não renováveis esuas origens.

As respostas que os alunos apresentaramdurante a entrevista faz relação com os aspectosconceituais, procedimentais e atitudinais,conforme discussão a seguir.

Em relação às respostas da primeirapergunta foi possível perceber a aprendizagemde conhecimentos científicos conceituais,quando os alunos comentaram sobre os gases –por exemplo, o monóxido de carbono (CO), quepolui o meio ambiente e é produzido através daqueima de combustíveis, podendo provocarefeito estufa e aquecimento global. Na segundaquestão, percebe-se a construção de conceitosquando os alunos apontam a classificação doscombustíveis em renováveis e não-renováveis.Por fim, na terceira questão a aprendizagemconceitual pode ser percebida nas afirmaçõesdos estudantes sobre a composiçãomicroscópica (sistema heterogêneo). Asrespostas de todos foram muito parecidas, masdiferente em alguns aspectos por seus princípiose originalidades.

As respostas das questões quatro e cincoapresentam indícios para a aprendizagem deconhecimentos procedimentais, pois os alunosexpuseram saber sobre alguns procedimentosque poderiam ser realizados em relação aoperigo provocado pelo vazamento decombustíveis nas águas superficiais esubterrâneas; os cuidados que os donos depostos de combustíveis deveriam ter com seupróprio estabelecimento e com outros próximos ecom pessoas que estão diretamente expostas apresença desses combustíveis e,consequentemente, cuidar da saúde de seusclientes e trabalhadores, fazendo revisõesperiódicas nos tanques e/ou tubulações. Nosexemplos dados, foi alcançada uma meta: oposicionamento dos alunos frente a seusconhecimentos, interpretações, argumentos,explicações sobre o que conheciam.

Diante das respostas da questão seis,percebe-se também indicativos para tipologia daaprendizagem atitudinal, quando os alunosmostraram atitudes diante da estratégia didática,o júri simulado, demonstrando aprendizagens doque era a química e sua relação com o cotidianoe sobre os combustíveis e sua utilidade benéficae maléfica, através de argumentos bemfundamentados teoricamente expostos durante oJúri, evidenciando um senso crítico apuradodiante das questões que foram abordadas.

CONCLUSÕES

Foi possível verificar a eficiência da



estratégia didática Júri Simulado, na turma naqual foi realizada a intervenção e observar aspotencialidades da proposta, relacionadas àmotivação em aprender, construção deargumentos, integração entre aspectoscientíficos, tecnológicos, sociais e ambientais, e,por fim, na aprendizagem de conceitos químicos.Pode-se observar, em muitos momentos, queestudantes se mostraram disciplinados,concentrados e motivados a construir oconhecimento, mediante o desenvolvimentoconceitual, procedimental e atitudinal. Destaobservação, conclui-se que a estratégia foivalidada pela pesquisa realizada.

Na análise da entrevista semiestruturadapode-se inferir acerca do progresso que osalunos alcançaram após a realização do Júri,considerando que a priori esses alunos nãotinham noção sobre o tema que a ser trabalhadona turma. Ou seja, puderam construir conceitosquímicos necessários para argumentar sobre ocaso apresentado e pensar criticamente frente auma realidade social, mediada por uma históriafictícia.

O tema combustíveis, atual e bastantepresente no cotidiano dos estudantes, após aanálise dos dados e discussão nos resultados,pôde ser considerado uma boa escolha, nãoapenas por tentar aproximá-los dos conceitosquímicos trabalhados, mas também, por fazerentendê-los dos benefícios e malefícios queesses proporcionam a vida humana e saúdepública, o que foi verificado a partir dosargumentos construídos pela defesa e acusação.

As estratégias didáticas, métodos deensino diferenciados, a exemplo do JúriSimulado utilizado neste trabalho de maneirasatisfatória, ou seja, se mostrou adequada paracumprir os objetivos de aprendizagemassociados à pesquisa em tela, são ferramentasde ensino importantíssimas porque podemmotivar os estudantes a gostar de ciência, alémde entendê-la melhor, dependendo do tematrabalhado e da estratégia escolhida peloprofessor – em outras palavras, cumprem afunção motivacional no trabalho intramuros dasala de aula.

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enferm. USP, 2006, 40/2, 160.17. Pereira, E. A.; Machado, C. M. D.; Cardoso,

A. A. Química Nova na Escola, 2008, 28, 9.18. Pedroza, S. Dissertação de Mestrado,

Universidade Federal de Pernambuco,Brasil, 2008.

19. Pozo, J. I.; Goméz Crespo, M. A.Aprendizagem e o Ensino de Ciências, 5ªEd., Artmed: Porto Alegre, 2009.

20. Roque, N. F.; Pinheiro, B. C. S.; MessenderNeto, H. S. Química Nova na Escola, 2013,35/2, 100.

21. Russel, J. V. Journal of Chemical Education,1999, 76/4, 481



22. Silva, M. J.; Souza, S. N. M.; Souza, A. A.Revista Brasileira de Engenharia Agrícola eAmbiental, 2012, 16/3, 320.

23. Takeshita, E. V. Dissertação de Mestrado,Universidade Federal de Santa Catarina,Brasil, 2006.

APÊNDICE A: Apresentação do Caso FictícioUtilizado no Júri Simulado

Fechamento de um postode combustível

Em uma cidade do interior dePernambuco existe um posto de combustíveisque abastece os carros da cidade há mais de 25anos. Quando foi inaugurado não se comentavaoutros assuntos, tanto na própria cidade, quantonas cidades circunvizinhas. O assunto era um só:o progresso em que a cidade iria ter com a suaimplantação. Neste posto são oferecidos váriosserviços: lanchonete, restaurante, dormitórios,farmácia, loja de conveniência, o que agregauma grande quantidade de benefícios para seusfrequentadores.

A realidade da cidade hoje é outra, poisforam construídos, bem próximo ao posto, umaescola, um hospital, um restaurante e umaestação da empresa de águas do estado. Parteda sociedade elaborou um documento para ofechamento do posto, buscando o apoio de todaa população da cidade mediante a recolha deassinaturas. Segundo o ambientalista PauloBento Bezerra, que veio tirar as dúvidas dapopulação em relação ao provável fechamentodo posto a ação é justa, pois existe apossibilidade de danos ambientais causados porvazamentos de combustíveis nos tanques outubulações subterrâneas, que são antigos.

Por outro lado, existem aquelesmoradores que não querem que o posto sejadestruído, alegando que ele trouxe vantagenspara a população da cidade. Seu Elias Silva, umdos moradores da cidade há vários anos efrentista do posto, afirma: “Não quero que oposto seja destruído, é dele que tiro o meu pão

de cada dia e que sustento a minha família,assim como muitos daqui, nunca tive aoportunidade de ter um emprego fixo e agora queconsegui querem tirá-lo de mim”. Dona AdelaideSouza, uma senhora viúva que trabalha nalimpeza do posto, também não concorda comessa ideia, segundo ela, paga a faculdade de seufilho com o dinheiro do seu salário noestabelecimento.

O dono do posto de combustível, HectorMorales Barrón, por sua vez, era o maisinteressado no caso, pois seu posto servia dereferência, embora ficasse localizado em umacidade do interior de Pernambuco, ele obtinhaum bom lucro. Encaminhou auxílio à justiça, natentativa de manter o posto no local e tambémrealizou várias reuniões com algumas pessoasda população, na tentativa de convencer a todosa manter o posto no local. Para ele, o cuidadocom o meio ambiente era feito, uma vez que elevendia combustíveis mais modernos, como odiesel adicionado de biodiesel.

Peterson Souza, filho de dona Adelaide,biólogo em formação, não opinou, mas propôsuma sugestão para que fosse solucionado ocaso, já que alguns moradores que eram contrae outros a favor do fechamento do posto decombustíveis: levar a controvérsia para um júripopular, para resolver a situação, com cadagrupo de moradores buscando convencer osdemais com argumentos convincentes.

Agora, todos nós somos moradores destacidade. Vamos pensar e elaborar argumentosconvincentes para a problemática em questão enos posicionar contra ou a favor do fechamentodo posto.



DISCUTINDO AS ATITUDES E CRENÇAS SOBRE A QUÍMICA DEESTUDANTES DO ENSINO TÉCNICO INTEGRADO EM ELETROTÉCNICA

DISCUSSING THE ATTITUDES AND BELIEFS ABOUT CHEMISTRY INELECTRO-TECHNICAL EDUCATION STUDENTS

NUNES, Albino Oliveira1*; MEDEIROS, Lucas Oliveira de2; NUNES, Albano Oliveira3; SILVA, AllisonRuan de Morais4;

1,2 Instituto Federal de Educação, Ciência e Tecnologia do Rio Grande do Norte, Diretoria Acadêmica, CampusMossoró. Rua Raimundo Firmino de Oliveira, 400, Conj. Ulrick Graff, Costa e Silva, CEP 59628-330, Mossoró-

RN, Brasil(fone: +55 84 3422 2658)

3 Faculdade do Vale do Jaguaribe (FVJ). CE-040 Km 138, s/nº - Aeroporto, CEP 62800-000, Aracati - CE,Brasil

(fone: +55 88 3421 9750)

4 Universidade Federal Rural do Semi-Árido, Departamento de Agrotecnologia e Ciências Sociais, AvenidaFrancisco Mota, 572, CEP 59625-900, Mossoró – RN, Brasil

(fone: +55 84 3317-8200)


Received 7 August 2015; received in revised form 14 December 2015; accepted 8 January 2016

RESUMO

O avanço da ciência e tecnologia em nossa sociedade fez surgir uma demanda crescente deAlfabetização Científica e Tecnológica (ACT) para a população em geral. Nesse contexto, a Química tem umpapel importante por ser uma ciência central, além de possuir forte componente tecnológico e importânciaindustrial. Desta forma, o objetivo deste trabalho é conhecer e analisar as atitudes científicas e atitudes frente àquímica dos alunos do terceiro ano de cursos técnicos integrados do Instituto Federal de Educação, Ciência eTecnologia do Rio Grande do Norte (IFRN) – Campus Mossoró através de uma abordagem quali-quantitativa.Os instrumentos de coleta de dados escolhidos (questionário aberto, escala de likert e escala de diferencialsemântico) foram aplicados a 25 alunos do curso técnico integrado de eletrotécnica. Os resultados revelam queos estudantes apresentam uma atitude científica positiva em relação à química, entendendo a atuação destacomo benéfica à sociedade. Contudo, apresentam uma atitude fortemente negativa frente à química, aodesconsiderar a possibilidade desta ciência em sua escolha profissional. Disso, percebe-se que apesar deconferir relevância social, os estudantes desconhecem e rejeitam aspectos importantes da ciência química e asmúltiplas aplicações dessas em suas escolhas profissionais.

Palavras-chave: Atitudes e Crenças, Ensino Técnico Integrado, Alfabetização Científica, Visões sobre aquímica

ABSTRACT

The advancment of science and technology in our society gave way for a crescent demand in Scientificand Technologic Literacy (SCL) for the general population. In this context, Chemistry plays an important role notonly for being a central science, but also for having a strong technological component and industrialsignificance. Thus, this article's goal is to know and analyze the scientific and Chemistry-oriented behaviour ofthird-year students at the Instituto Federal de Educação, Ciência e Tecnologia do Rio Grande do Norte (IFRN) -Campus Mossoró, trhough qualitative and quantitative approach. The data collect instruments used (open-ended question, Likert scale and semantic differential scale) were applied to 25 students from theeletrotechnical integrated course. The results show that the students present a positive attitude towardsChemistry, understanding its role as beneficial to society. However, they show a heavily negative attitude



towards Chemistry when disregarding it as a possible career choice. From that, it is evident that, even though itholds social relevance, the students ignore and reject Chemistry's important aspects and its multipleapplications in their professional choices.

Keywords: Attitudes and Beliefs, Technical Education, Scientific Literacy, Views about chemistry.

INTRODUÇÃO

É a partir do paradigma da alfabetizaçãocientífica e tecnológica (ACT) e do movimentoCiência, Tecnologia, Sociedade (CTS) que ainvestigação das atitudes e crenças dosestudantes sobre ciência e tecnologia (C&T)ganha importância. Essa importância surge, poisé objetivo da educação em ciências ensinarsobre a natureza das ciências e das tecnologias.Antes de discutirem-se os resultados obtidos faz-se necessário analisar os conceitos de crenças eatitudes, construtos escolhidos para a pesquisaem questão.

Para Manassero Mas e Vázquez Alonso(2001), são as crenças e atitudes adquiridas aolongo da vida que justificam algumas ações emrelação à ciência e a tecnologia, tais como amenor tendência de escolha de carreirascientíficas entre as mulheres ou falsas ideias quelevam os estudantes a acreditarem que oscientistas realizam seus trabalhos isolados.

Ao discutirem a relação entre as atitudese crenças dos estudantes e o desempenho emmatemática, Marmitt, Moraes e Basso (2008)definem o que seriam as crenças:

“Quando se fala emcrenças, surge de imediato aidéia de algo místico,religioso. Porém, quandorelacionamos esse termo amatemática, ele se refere atradução do inglês ‘beliefs’ ese refere às concepções queas pessoas apresentam emrelação à matemática. Hávários autores que tratamdas crenças abrangendo aaprendizagem e,principalmente, a formacomo elas são construídas.”

Estes mesmos autores ainda afirmam queas crenças possuem certa estabilidade, mas são

também dinâmicas, pois podem ser alteradas emcontraste com outras ideias, e submetidas àevolução. Sendo, em grande parte (no tocante àmatemática), construídas em sala de aula com ainteração professor-aluno.

Vieira e Martins (2005) ao discutirem ascrenças de professores em exercício sobre asrelações CTS, afirmam que este conhecimentotem fortes implicações para as propostas deformação inicial e continuada de formação deprofessores.

Quando falamos de atitudes, à maneirado que acontece com as crenças, o sensocomum associa este termo à ação. Para estetrabalho, no entanto, faz-se uso do conceitoexpresso por Manassero Mas e Vázquez Alonso(2001), segundo os quais as atitudes seriamconstituídas por três elementos:

“Conjunto organizado edurador de convicções oucrenças (elemento cognitivo)dotadas de umapredisposição ou cargaafetiva favorável oudesfavorável (elementoavaliativo ou afetivo) queguia a conduta das pessoasa respeito de umdeterminado objeto social(elemento conductual).”

Dentro da pesquisa em ensino deciências, diversos são os trabalhos que visamidentificar as concepções, crenças, atitudes evalores em relação à ciência, a tecnologia e asociedade (Praia e Cachapuz, 1994; Scoaris etal, 2008; Nunes e Dantas, 2010; Manassero Mase Vasquez Alonso, 1997).

Essa importância remete às questõesmetodológicas de como identificar e avaliar asatitudes e crenças, tendo em vista que existeminúmeros instrumentos para tal. Manassero Mase Vázquez (2002) realizam uma revisão da



pesquisa em atitudes e crenças em relação aosaspectos CTS e argumentam sobre a validade econfiabilidade dos métodos tradicionalmenteutilizados, deixando clara a fragilidade que asmetodologias tradicionalmente empregadasapresentam. Em outro estudo Acevedo, Alonso eMassanero (2009) afirmam existir duas tradiçõesda medição de atitudes: a) o escalamentopsicofísico e b) a avaliação psicométrica. Aavaliação psicométrica consistiria em:

“aplicar testes,respondendo-se a uma sériede questões, cada uma dasquais pretende valorar oatributo comum que sepretende medir, paraconstruir uma pontuaçãoque classifica a atitude dapessoa sobre um contínuo.As conhecidas escalas tipoLikert e de diferencialsemântico caberiam dentrodesta segunda tradição, cujavalidade radica na supostacapacidade de cada questãopara representaradequadamente o construtoatitudinal que se mede. Amaioria dos instrumentosaplicados até agora paraavaliar atitudes relacionadascom a ciência sãoinstrumentos psicométricoscuja validez sempre se dápor suposta, não havendoexistido demasiadapreocupação entre osinvestigadores por confirmá-la, de onde se tem originadoa maioria dos problemasmétricos e defeitos que setem posto de manifesto naliteratura sobre o tema.”

Dentro do campo específico do estudodas atitudes científicas sobre a química e emrelação à química, inúmeros são os estudos quebuscam entender como se constroem essasatitudes e como eles interferem no ensino eaprendizagem dessa disciplina. Destacamos aquitrês estudos publicados.

Chueng (2011) estudou as atitudes deestudantes de Hong Kong sobre a motivação

para estudar química, enquanto Gräber (2011)fez um estudo de como as atitudes e crenças dosestudantes alemães evoluiu entre 1990 a 2008em relação à aprendizagem da química. Por fim,Hofstein e Mamlok-Naaman (2011) discutem arelação entre as atitudes e o interesse emestudar química, o que nos mostra a importânciado tema e como ele tem repercutidointernacionalmente, ainda que no Brasil sejamescassos trabalhos que discutam o tema.

Desta forma, o objetivo desse artigo écaracterizar as atitudes científicas e frente àciência química dos estudantes de ensino médiointegrado em eletrotécnica do Instituto Federal deEducação, Ciência e Tecnologia do Rio Grandedo Norte (IFRN), Campus Mossoró.

MATERIAL E MÉTODOS

O trabalho em questão trata-se de umauma pesquisa de natureza quali-quantitativa.

Os instrumentos utilizados nesta foramum questionário com cinco questões abertas, dasquais serão utilizadas as questões Q1 e Q4(tabela 1), que fazem referência aos aspectosdiscutidos no artigo. E a adaptação de duasescalas do CAEQ (Chemistry Attitudes andExperiences Questionnaire) (Coll, Dalgety eSalter, 2002), sendo a primeira uma escala dediferencial semântico com 22 comparações,cujos valores variam entre -3 (mais negativo) e+3 (mais positivo) e a segunda escala adaptadaé uma escala de Likert com 30 afirmativasdivididas em três blocos: aulas expositivas, aulasde monitoria e aulas de laboratório. Na escala deLikert, serão utilizados os valores +2 para TA(totalmente de acordo), +1 para A (de acordo), 0para I (indeciso), -1 para D (desacordo) e -2 paraTD (totalmente em desacordo). Neste trabalhoserão utilizadas a primeira escala do instrumentoe as afirmativas referentes às aulas expositivas eaulas de monitoria da escala de Likert. Seráempregado, na análise estatística, o cálculo damédia aritmética e desvio padrão de cadaassertiva proposta.



Tabela 1. Questões AbertasNúmero QuestãoQ1 Para você qual o papel do químico

na nossa sociedade?Q4 Que relação você faz entre o

desenvolvimento do conhecimentoquímico e a melhoria da qualidadede vida das pessoas?

Este trabalho foca a aplicação desteinstrumento na turma do 3º ano do curso técnicointegrado em Eletrotécnica-vespertino do IFRN –Campus Mossoró do ano letivo de 2011. Aatividade contou com a participação de 25 alunosda referida turma, dos quais 11 eram do sexomasculino e 14 do sexo feminino e com idademédia de 16,64 anos.


3.1. Análise Qualitativa

Inicialmente foi feita uma análise dosdados qualitativos de acordo com os dois pontosabordados: o papel do químico na sociedade ese o estudante escolheria uma profissãorelacionada à Química. A primeira questão (Q1)analisada pergunta qual o papel do químico nanossa sociedade, visando encontrar opiniõessobre a função social da química. Os resultadostambém foram categorizados e tabulados, comoé demonstrado na Figura 1 a seguir:

Figura 1. Questão 1 – O papel do químico nanossa sociedade

Nota-se, no gráfico acima, que 24% dosentrevistados afirmam que o químico éfundamental/importante, sem entrar em maisdetalhes sobre o assunto ou sem revelar algoque diferencie a resposta das demais, comoafirmou o aluno nº1: “Sempre considerei oquímico uma coisa de muita importância, poishoje em dia muitas coisas têm dedo de avançoda química no meio”, e o aluno nº22: “Muito

importante, mas não reconhecido, apesar de quea química está ao meu redor em diversas áreas emomentos do meu dia-a-dia”. Pode-se notar queos dois apresentam qualquer argumento paradefender seu ponto de vista.

Outros 31% não conseguem ver oquímico longe do mundo docente. O estudantenº11 afirma: “Tem o papel de nos ajudar aentender vários pontos que são de sumaimportância para podermos viver entendendo anatureza e seus minerais”. Aqui vemos que aopinião do estudante se limita ao entendimentode mundo, ao conhecimento em si e não opinase a atividade profissional do químico se fazsentir de outra forma na vida das pessoas.

Outros 31% das respostas revelaram queo químico pode estar vinculado à indústria etecnologia, nos proporcionando “luxos” comoprodutos de limpeza, perfumes, sabões, etc.,sinal de que estes vêem a química fora daescola, no seu dia a dia. Como o estudante nº15,que afirma: “A química exerce substancialimportância na identificação de métodos quevisam o aprimoramento das técnicas medicinais”.Podemos perceber que ele identifica umaespecificidade do uso da química na sociedade,que seria no avanço na área médica.

A segunda questão (Q4) pergunta: “Vocêescolheria alguma profissão relacionada àquímica? Qual profissão você pretende exercerno futuro?”. Essas perguntas visam descobrirqual a capacidade dos alunos de relacionar asprofissões com a química, se eles conseguemidentificá-la além da profissão de químico,inclusive se ele a percebe na própria profissão.

Devido à variedade de respostas, essaquestão foi categorizada em dois blocos: oprimeiro seria se ele escolheria algo que serelaciona à química; o segundo, a profissão queestes escolherão. Existe um segundo nível paracada um dos primeiros níveis da Figura 2 aseguir:

Figura 2. Escolha ou não por uma profissãorelacionada à química



Como podemos observar 58% dosestudantes não optariam por uma profissãorelacionada à química. Isso pode significar queeles não querem exercer nenhuma profissãorelacionada com química ou que eles nãoconseguem identificar essa relação com carreirasque irão seguir, revelando uma visão negativa.Isso é esclarecido pela Figura 3 abaixo:

Figura 3. Estudantes que não escolheriamalguma profissão relacionada à química

Observamos que mais da metade dosestudantes desse bloco afirma que nãoescolheriam profissões relacionadas com aquímica, mas quando observa-se as escolhasexpressas, chega-se à conclusão de que elesefetivamente optariam uma profissão relacionadaà química. Contudo, não percebem queprofissões ligadas à engenharias ou à área dasaúde apresentam relação com a química.Houve respostas que mostraram claramenteesse sentido: “Não. Medicina ou EngenhariaElétrica” (nº7), “Não, pretendo fazer nutrição”(nº9), “Não. Pretendo seguir alguma carreirareferente a engenharia” (nº15).

3.1. Análise Quantitativa

Em seguida, foram analisados os dadosquantitativos. Para a primeira escala, os dadosforam tabulados em cinco categorias: atitudefrente a químicos (1 a 9), habilidades dosquímicos (10 a 13), atitudes frente à química nasociedade (14 e 15), interesse em carreiras naquímica (16 a 20) e interesse de lazer na química(21 e 22).

Abaixo, segue a Figura 4 com as médiasreferentes à primeira escala.

Figura 4. Percepções sobre química e tópicosrelacionados

No geral, obtiveram-se médias positivas,a maioria com desvios médios padrão muitoaltos, revelando que não há consenso entre osestudantes. Isso mostra que no geral, a visãodos alunos em relação ao profissional químiconão é ruim, e sim, a de uma pessoa agradável,que encontramos no dia a dia.

Na primeira categoria, há uma maioria demédias negativas, no entanto, só um dessesvalores é significativo, que é a assertiva 1, quemede se os alunos acham os químicossedentários ou atléticos. Como o desvio padrãodessa questão foi menor que a média, observa-se que as respostas variaram mais entre osvalores negativos, predominando a visão doquímico sedentário. Os resultados positivos, deuma forma geral, foram maiores que osnegativos, porém o maior valor foi na assertiva 8,onde se pergunta se os químicos sãoquestionadores ou indiferentes.

Na segunda categoria, observam-seapenas médias positivas e duas delas possuemdesvio padrão menor que a média, mostrandoque no quesito de pesquisas, o químico éobservado como uma figura que ajuda asociedade, como revela a assertiva 10, com amédia mais alta da escala e que obteve umdesvio médio menor que a média das respostas,na qual pergunta se os químicos ajudam ouprejudicam as pessoas.

Já a terceira categoria foi a que obteve amédia mais próxima da neutralidade. Ela pede aopinião dos alunos acerca dos Web sites dequímica e documentários científicos. Como odesvio médio de ambas as questões foi alto,vemos disparidade entre as opiniões, e, emmédia, praticamente a mesma quantidade depessoas que gostam e que não gostam dessasferramentas.



Na quarta categoria obtivemos maioriapositiva na média e foi a assertiva 16, a qualpergunta se os empregos em química sãodesafiadores ou fáceis, que obteve a maior dosubgrupo, tendo também um desvio padrãomenor que a média. A menor média foi aassertiva 20, e possui um desvio padrão alto.

A quinta categoria apresentou em suasduas questões, uma média negativa e a outrapositiva. Na assertiva 21, houve maiorquantidade de respostas negativas, sendo odesvio padrão é alto. Já na assertiva 22, o desviopadrão e a média foram quase os mesmos denotando-se que há a predominância de opiniõesentre a neutralidade e a positividade.

Já na escala de Likert, serão analisadasas categorias de aulas expositivas e aulas demonitoria, a primeira com 10 assertivas e asegunda com 8, cujas médias observa-se naFigura 5 a seguir.

Figura 5. Sobre as aulas expositivas e demonitoria

Na primeira categoria, que se refere àsaulas expositivas em sala de aula, observa-se apredominância de médias negativas, emboratodas tenham um desvio médio maior que amédia.

As respostas mais negativas são asassertivas 4 e 6, apesar de haver nelas um altodesvio padrão. Nelas, pergunta-se ao aluno se oprofessor o encoraja a seguir carreiras ligadas aquímica e se estes o fizeram sentir que temhabilidade para continuar e seguir carreiracientífica. Isso leva a pensar que não há umincentivo por parte dos professores para que osalunos sigam na área de química. O resultadomais positivo dessa subescala está na assertiva

1, variando entre respostas um pouco negativase positivas.

A que chegou mais próxima daneutralidade foi a assertiva 7, mas houvevariação de opiniões, como indica o desviopadrão.

A segunda subescala se refere às aulasde monitoria, e temos resultados mais positivosque negativos e os desvios médios são altos,mas alguns estão próximos de suas médias. Asassertivas 14 e 15 foram as que obtiveram maiormédia positiva e um desvio padrão quase igual aessa, mostrando que a opinião dos alunos variouentre respostas neutras e positivas.

A assertiva 12 foi a mais negativa equestiona se o monitor encoraja a ir adiante emcarreiras ligadas a química, embora se observeum desvio médio alto nessa questão.

CONCLUSÕES:

Diante dos dados expostos, percebe-seque os estudantes apresentaram uma atitudecientífica positiva quanto à química enquantociência transformadora do mundo, colocando-atambém como algo que desperte interesse deseu futuro profissional. Eles entendem o quanto aquímica é fundamental para a manutenção dasociedade e o quanto ela está difundida emnosso meio.

Essa atitude científica positiva contrastacom a atitude frente à química enquanto ciênciaescolar, esta bastante negativa. Os estudantesmantêm a ideia de que a química é uma ciênciadifícil de se aprender, e que não existe o devidoacompanhamento escolar ou um incentivosuficiente por parte dos professores e monitores.Sabe-se, contudo, que estes recursos estãodisponíveis para o alunado, na forma de Centrosde Aprendizagem e o programa institucional demonitoria, cabendo aos estudantes buscar essesrecursos.

AGRADECIMENTOS:

Ao CNPq pela bolsa de Iniciação Científica e à PROPI-IFRN pela bolsa de produtividade.



REFERÊNCIAS:

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4. Gräber, W. Educ. Química. 2011, 22, 134.5. Grecca, I. M. Revista Brasileira de Pesquisa

em Educação em Ciências. 2002, 1, 73.6. Hofstein, A.; Mamlok-Naaman, R.. Educ.

Química. 2011, 22, 90.7. Manassero Más, M. A.; Vásquez Alonso, A.,

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10. Nunes, A. O., Dantas, J. M. Anais do Seminá-rio IberoAmericano de CTS no Ensino deCiências, Brasília, Brasil, 2010.

11. Praia, J.; Cachapuz, A. Enseñanza de lasCiências. 1994, 12, 350.

12. Scoaris, R. C. De O.; Pereira, A. M. T. B.; So-ares, M. A. Do C. P.; Santin Filho, O. Anais do8º EDUCERE, Curitiba, Brasil, 2008.

13. Vázquez Alonso; A.; Manassero Mas, M.A.,Enseñanza de las Ciencias. 1997, 15, 199.

14. Vieira, R. M.; Martins, I. P. Revista CTS.2005, 2, 101.



Agenda

2º Simpósio Nordestino de Química -SINEQUIData: 8 a 10 de junho de 2016Local: Teresina/PI – BRASILRealização: Associação Brasileira de QuímicaInformações: http://www.abq.org.br/sinequi/E-mail: [email protected]

Telefone: (0XX21) 2224-4480 Fax: (0XX21) 2224-6881

9º Simpósio Nacional de BiocombustíveisData: 27 a 29 de abril de 2016Local: Teresina/PI – BRASILRealização: Associação Brasileira de QuímicaInformações:http://www.abq.org.br/biocom/E-mail: [email protected]

Telefone: (0XX21) 2224-4480 Fax: (0XX21) 2224-6881

17º Simpósio Luso Brasileiro deEngenharia Sanitária e Ambiental -SILUBESAData: 6 a 9 de junho de 2016Local: Florianópolis/SC – BRASILRealização: Associação Brasileira de Engenharia Sanitária e AmbientalInformações: http://www.abes-dn.org.br/E-mail: [email protected]

Telefone: (0XX21) 2277-3900

13° - Congresso da ÁguaDe: 7 a 9 março de 2016Local: Lisboa - PortugalInformações: http://www.abeq.org.br/?p=eventos.php&cod=469

5th Portuguese Young Chemists Meetingand 1st European Young ChemistsMeetingData: 26 - 29th April 2016Local: The Vila Flor Cultural Center, Guimarães,Portugal Informações: http://5pychem.eventos.chemistry.pt/

Carbon Dioxide Catalysis ConferenceData: 19 Apr 2016 - 22 Apr 2016Local: Carvoeiro, Algarve., PortugalInformações:http://www.zingconferences.com/conferences/carbon-dioxide-catalysis/

Greenchemse — International Congresson Green Chemistry and SustainableDevelopmentData: 20 Jul 2016 - 22 Jul 2016Local: Rome, ItalyInformações:http://www.greenchemistry.skconferences.com/

International IUPAC Conference On GreenChemistryData: 04 Sep 2016 - 08 Sep 2016Local: Venice, ItalyInformações:http://www.greeniupac2016.eu/wordpress/

GC&E — 20th Annual Green Chemistry &Engineering ConferenceData: 14 Jun 2016 - 16 Jun 2016Local: Portland, Oregon, United StatesInformações: http://gcande.org/?cid=ad_gci_coms_12_21_15



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Pittsburgh Conference on AnalyticalChemistry and Applied Spectroscopy Pittcon2016Data: 06 Mar 2016 - 11 Mar 2016Local: Atlanta, GA, United StatesInformações: http://www.pittcon.org/

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Instructions for publications

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Notas rápidas

AÇÃO CÍVICA GTQ

Dr. De Boni Dr. Goldani

No evento foram plantadas mudas de pinheiro e limão. A população local foi instruída sobre aimportância da responsabilidade no licenciamento ambiental e fiscalização de atividades de risco,utilizando o exemplo da BHP / Vale / Samarco.



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