Trabalho de Quimica, 2021

Prévia do material em texto

Centro Educa Mais Estado do Maranhão
Tuntum, 03 de dezembro de 2021
Alunos: Geísa Vasconcelos, Lucas Ribeiro, Anna Rayssa, Raika Bianka
Disciplina: Quimíca
Série: 1° Turma: 100
TRABALHO DE QUIMÍCA
 
1.A. Qual é a origem do material considerado?
Resposta:
Biomateriais - Primeiro uso histórico de biomateriais data da Antiguidade, quando os antigos egípcios usavam suturas feitas de tendões de animais no corpo humano. Já o campo moderno dos biomateriais combina medicina, biologia, física e química e influências mais recentes da engenharia de tecidos e ciência dos materiais.
Catalisadores - Os estudos sobre catalisadores começaram no início do século XIX, com oscientistas Jöns Jakob Berzelius e Wilhelm Ostwald. No ano de 1912, o craking térmico era produzido exclusivamente pelo calor; já no ano de 1936, a argila (silicato natural de alumínio) começou a ser utilizada como catalisador.
Polímeros condutores - A descoberta dos polímeros condutores teve início acidentalmente no laboratório de Hideki Shirakawa do Instituto de Tecnolo- gia de Tóquio, em 1976. Na tentativa de sintetizar o poliacetileno (um pó pre- to), um estudante de Shirakawa produziu um lustroso filme prateado, parecido com uma folha de alumínio.
Nanomaterias - Os nanomateriais podem ter origem natural ou antropogénica, sendo que o primeiro grupo engloba, por exemplo, nanomateriais produzidos e libertados nas emissões vulcânicas, nos fogos florestais e alguns vírus, enquanto o segundo inclui os que são produzidos em consequência de atividades humanas.
B. Como ele é produzido e/ou extraído? Descrevam todas as fases do processo de extração e do processo industrial de produção.
Resposta:
Biomateriais - compostos utilizados para a produção dos biomateriais incluem polímeros naturais ou sintéticos (como os hidrogéis), cerâmicas e metais (como aços inoxidáveis e ligas de titânio ou cobalto). Os hidrogéis são permeáveis a água, sendo muito utilizados como liberadores de drogas.
Catalisadores - Catalisadores são substâncias que podem acelerar uma reação química ou biológica sem que sofram alteração permanente, ou seja, sem serem consumidas durante a reação. Os catalisadores biológicos, produzidos pelas células, são conhecidos como enzimas.
Polímeros condutores - Os polímeros condutores são formados por cadeias com duplas ligações insaturadas conjugadas, que permitem o fluxo de elétrons em condições específicas. Esses tipos de polímeros também não apresentam nenhuma condutividade no estado neutro.
Nanomaterias - Os nanomateriais podem ocorrer naturalmente, ser criados como subprodutos de reações de combustão ou ser produzidos propositadamente por meio de engenharia para desempenhar uma função especializada, por meio da nanotecnologia.
C. Qual é o impacto ambiental e social de sua produção e/ou extração?
Resposta:
O uso mais amplo de nanomateriais também poderá levar a um aumento na exposição ambiental. A ciência ainda sabe muito pouco sobre como eles podem se comportar no ar, na água ou no solo. No entanto, é possível que nanopartículas projetadas possam acabar em corpos d’água, como lagos e rios, colocando várias espécies em risco e induzindo um declínio nos processos vitais, como o crescimento e a reprodução. Os mesmos problemas causados ​​pelos nanomateriais em ecossistemas de água doce, provavelmente, afetam também os ecossistemas e animais marinhos.
O impacto dos biomateriais se encontram na qualidade da água, monitoramento e processos de remediação ambiental. Porém, a área de saúde demanda por soluções para o tratamento de deficiências em órgãos e outras complicações naturais que surgem com o envelhecimento da população. Pensando nisso, o desenvolvimento de biomateriais é um grande foco/avanço na ciência dos materiais.
O catalisador é essencial ao funcionamento e conservação dos automóveis, tal como os amortecedores e pastilhas de freio, os discos de embreagem e tantas outras peças. 
Os catalisadores têm ainda uma importância extra: são indispensáveis para reduzir a emissão de poluentes que causam males para nossa saúde. Vale ressaltar ainda que a ausência do catalisador no veículo pode gerar até multa ao condutor.
D. Quais são as reservas potenciais em uso das máterias-primas para a fabricação desse material no Brasil e no mundo e como elas se distribuem?
Resposta:
Um dos principais agentes de produção e transformação do espaço geográfico na sociedade atual, sem dúvidas, é a atividade industrial, pois ela provoca efeitos sobre os movimentos populacionais e o crescimento das cidades; interfere nos tipos de produção no meio urbano e também no meio rural, entre outros.
 A nanotecnologia pode ser descrita como o conjunto de estudos e práticas de manipulação da matéria em seu estado atômico, não especificando qual. Este tipo de partícula (nanomateriais) também pode ser encontrado na natureza, estando presentes nas emissões vulcânicas e em produtos derivados da atividade humana como, gases de escapa de motores a diesel ou fumo de tabaco.
Os compostos utilizados para a produção dos biomateriais incluem polímeros naturais ou sintéticos (como os hidrogéis), cerâmicas e metais (como aços inoxidáveis e ligas de titânio ou cobalto).
A fabricação de catalisadores para a indústria química em geral, como: sais de níquel, prata, pentóxido de vanádio, cobalto, óxido crômico, óxido de molibdênio, etc.
2. Descrevam o funcionamento de um produto em que esse material é usado, deixando claro quais propriedades fazem com que o material seja apropriado para esse uso.
Resposta:
Biomateriais - Os biomateriais compreendem uma representativa fração dos produtos utilizados na área de saúde, estimados em cerca de 300 mil há cerca de 10 anos. Dentre eles, podem ser citados como exemplos dispositivos biomédicos (como biossensores, tubos de
Catalisadores - Os catalisadores são usados ​​para garantir que o medicamento desejado seja feito. Um catalisador fará isso garantindo que o produto desejado funcione da maneira que deveria funcionar no corpo. Por exemplo, os cientistas fazem o antibiótico penicilina usando o catalisador penicilina acilase. Este catalisador garante que o produto desejado penicilina seja feito. No laboratório, os elementos paládio ou platina são usados ​​como catalisadores heterogêneos para garantir que o produto desejado de tilenol seja feito.
Polímeros condutores - Além de baterias, os polímeros condutores são apresentados como materiais potenciais para a fabricação de dispositivos eletrocrômicos, coberturas antiestáticas, eletrocatalisadores, dispositivos eletrônicos, sensores e etc.
Nanomateriais - Os nanomateriais são usados num vasto número de bens de consumo. Os nanotubos de carbono e o grafeno são usados em raquetes de ténis para lhes dar mais resistência e aumentar a força quando a bola é batida. O dióxido de titânio é usado em protetores solares como filtro UV para proteção contra queimaduras solares, entre outras utilidades.
3. A. Como está distribuído o consumo desse tipo de material pelos diferentes países, em termos absolutos e e em termos relativos (quilograma do material por habitante - kg/hab.)?
Resposta:
Nanomateriais - Existem diferenças significativas na percentagem de produtos cosméticos notificados que contêm nanomateriais nos 5 países da UE (França, Alemanha, Itália, Espanha e Polónia) com maior número de notificações CPNP totais (0,8 – 5%) e na contribuição do país para o total notificações da UE de nanomateriais (de 6,5% (Polónia) para 43,7% (França)). 
Biomateriais - Nota-se expressiva expansão ao longo dos últimos anos no mercado global de biomateriais. Em 2008, este mercado movimentou US$ 25.6 bilhões mundialmente, tendo a seguinte distribuição: 43% nos USA, 33% na Europa, 3% na Ásia (Pacífico), 2% no Brasil e 19% no restante do mundo.7 Em 2012, este mercado atingiu a cifra de US$ 44 bilhões, tendo-se previsões de que atinja, em 2017, o total de 88,4 bilhões de dólares,6 com uma taxa de crescimento de 22,1% ao ano. Supostamente, este mercado continuará sendo liderado nos próximos anos pelaAmérica do Norte, Europa e Ásia.
B. E entre os estados brasileiros?
Resposta:
No Brasil, o mercado de biomateriais foi de 690 milhões de dólares em 2010, tendo-se a expectativa de que alcance 1,7 bilhões em 2015 (crescimento de 20%).11 Neste país, o ramo de maior movimento econômico é o de produtos ortopédicos (37,5% do mercado total em 2009), seguido do de biomateriais de uso cardiovascular (36% do total). Já em 2011 as cirurgias ortopédicas chegavam, no Brasil, a quase 300 mil por ano, de acordo com dados do Sistema Único de Saúde reportados no Portal Brasil.
C. O que essa distribuição pode indicar em termos de desenvolvimento sócio-econômico dos diferentes países e regiões?
Resposta:
O aumento do poder aquisitivo e do padrão de vida nos países em desenvolvimento, que facilitam o acesso ao tratamento de diversos tipos de enfermidades; e as melhorias tecnológicas na abordagem de doenças anteriormente vistas como não tratáveis.
4. A. Quais são os principais impactos ambientais e sociais decorrentes ao uso desse material? Por exemplo, em relação ao impacto ambiental, considerem o problema do consumo de energia elétrica para a produção material, da poluição ambiental provocada pela extração de minérios, etc.; Quanto ao impacto social, considere, por exemplo, a possibilidade às inovações tecnológicas, que resultam do uso do material, gerarem desemprego.
Resposta:
Atualmente, uma das principais desvantagens associadas aos nanomateriais é considerada a exposição por inalação. Essa preocupação surge de estudos, cujos resultados sugerem que alguns tipos de nanomateriais, como nanotubos de carbono e nanofibras, podem causar efeitos pulmonares prejudiciais, como fibrose pulmonar. Outros riscos possíveis para a saúde são a exposição à ingestão e os riscos de explosão de poeira.
Para que seja fabricado um Biomaterial onde os resultados sejam os esperados e o consumidor saia satisfeito é preciso passar por um meticuloso processo durante o seu fabrico. Este processo implica grandes gastos económicos o que faz dos países mais desenvolvidos os únicos capazes de investir e consequentemente onde existe uma maior taxa de usufruto.
B. Que medidas têm sido tomadas para minimizar esse impacto?
Resposta:
Nanomateriais - Os empregadores são obrigados a disponibilizar um ambiente de trabalho seguro e saudável aos seus trabalhadores, incluindo a sua proteção contra os riscos da exposição a nanomateriais. A legislação europeia em matéria de segurança e saúde no trabalho prevê uma «hierarquia» de medidas para prevenir ou reduzir a exposição dos trabalhadores a substâncias perigosas (artigo 6.º da Diretiva «Agentes químicos»). Esta «ordem de prioridade», tal como denominada na diretiva, é igualmente conhecida por «princípio STOP».
Biomateriais - Um dos principais problemas dos biomateriais reside no fenómeno de rejeição pelo sistema imunitário, então estudar a fundo para buscar conhecimento é um metódo utilizado.
C. Que outras poderiam ser tomadas?
Resposta:
Uma melhor compreensão dos nanomateriais, biomateriais, catalisadores, polímeros condutores e seus potenciais perigos pode ajudar os formuladores de políticas a elaborar regras mais rígidas para o uso desses materiais e regulamentar a maneira como eles aparecem nos rótulos dos produtos. Afinal, as pessoas têm o direito de saber exatamente o que estão consumindo – e a que riscos estão expostas.
D. É possível desenvolver métodos para diminuir o descarte desse material?
Resposta:
Nesse caso, o principal problema não é o descarte. Na verdade, os riscos em sua utilização ocupariam esse cargo. Porém, a reutilazação quando possível ajudaria ao extremo.
E. O material é reutilizável ou reciclável?
Resposta:
Uma questão que costuma gerar bastante dúvida a respeito dos nanomateriais diz respeito à possibilidade de eles serem reciclados ou recuperados. Na realidade, esta é uma informação ainda desconhecida.
Biomaterial trata-se de uma matéria-prima renovável e biodegradável que proporciona uma alternativa aos materiais de origem fóssil não renováveis.
O catalisador usado, mesmo ao final da vida útil e em qualquer estado que se encontre (quebrado ou queimado), deve ser reciclado. Através de processos químicos e metalúrgicos, o metal precioso contido em seu interior pode ser retirado e reciclado, protegendo novamente o meio ambiente.
F. Tem sido reutilizado ou reciclado no Brasil?
Resposta:
Em sua maioria, sim. 
G. Como a reutilização ou reciclagem contribuem para minimizar o impacto ambiental?
Resposta:
A reciclagem possui um papel de importância ímpar na sociedade pois não foca apenas em encontrar uma alternativa para a diminuição da quantidade de rejeitos gerados. Mais do que isso, a reciclagem promove uma diminuição da procura pela matéria prima, uma vez que produtos reciclados já se tornam a matéria prima.
6. Como o uso do material pode contribuir, ou não, para o desenvolvimento sustentável?
Resposta:
A maioria dos materiais funcionam como substituição para elementos ou objetos que contém gases etc. mais devastadores e tóxicos. Ou seja, ajudam no controle da utilização de coisas ruins para a saúde, sociedade e ambiente.