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Grade 10Química Ambiental


prática de química sustentável


Práticas de química sustentável são importantes no mundo de hoje para garantir que os processos e produtos químicos que usamos não prejudiquem nosso ambiente e estejam disponíveis para as gerações futuras. Este assunto é uma parte integrante da química ambiental, que se concentra nos aspectos químicos das questões ambientais. Nesta lição, exploraremos o que são práticas de química sustentável, por que são importantes e como são aplicadas em várias indústrias.

O que é química sustentável?

Química sustentável, muitas vezes referida como química verde, é um campo da química que visa projetar produtos e processos químicos que reduzem ou eliminam o uso e a produção de substâncias perigosas. O objetivo é criar processos que sejam não apenas eficientes e econômicos, mas também ecologicamente corretos. Envolve todas as etapas do ciclo de vida de um produto químico, desde sua fabricação até seu descarte.

Por que a química sustentável é importante?

Existem várias razões pelas quais as práticas de química sustentável são importantes:

  • Proteção ambiental: A sustentabilidade reduz poluentes que podem prejudicar o ar, a água e o solo.
  • Eficiência de recursos: Ao usar recursos de maneira mais eficiente, práticas sustentáveis podem ajudar a conservar recursos não renováveis.
  • Benefícios econômicos: A química sustentável pode levar a economias de custos por meio de eficiência melhorada e redução de resíduos.
  • Saúde e segurança: Reduzir o uso de substâncias nocivas ajuda a proteger a saúde humana e animal.

Doze princípios da química verde

A química verde é orientada por doze princípios, que fornecem uma estrutura para inovação e criatividade no campo.

  1. Prevenção: É melhor prevenir resíduos do que tratá-los ou limpá-los após terem sido gerados.
  2. Economia de átomos: Este princípio foca em incorporar todos os materiais usados no processo no produto final. Um exemplo de má economia de átomos é quando uma grande quantidade de reagentes é usada em uma reação química e apenas uma pequena parte acaba no produto final.
  3. Síntese química menos perigosa: Projetar sínteses químicas para usar e produzir substâncias com baixa ou nenhuma toxicidade para a saúde humana e o meio ambiente.
  4. Design de químicos mais seguros: Os produtos químicos devem ser projetados para desempenhar sua função pretendida ao mesmo tempo que são o menos tóxicos possível.
  5. Solventes e excipientes mais seguros: Evitar o uso de excipientes (por exemplo, solventes, agentes de separação) sempre que possível e torná-los inofensivos quando devem ser usados.
  6. Design para eficiência energética: Minimizar os requisitos energéticos e, se possível, operar métodos sintéticos à temperatura e pressão ambiente.
  7. Uso de matérias-primas renováveis: As matérias-primas devem ser renováveis sempre que tecnicamente e economicamente viável.
  8. Minimizar derivações: Reduzir ou evitar derivações desnecessárias (uso de grupos de bloqueio, proteção/desproteção) na síntese química.
  9. Catalise: Reagentes catalíticos (o mais seletivos possível) são superiores a reagentes estequiométricos.
  10. Design para degradação: Os produtos químicos devem ser projetados para degradar em substâncias inofensivas após o uso, de modo que não se acumulem no ambiente.
  11. Análise em tempo real para prevenção da poluição: Desenvolver métodos que permitam o monitoramento e controle do processo em tempo real antes que substâncias perigosas sejam criadas.
  12. Química inerentemente mais segura para prevenção de acidentes: Projeção de produtos químicos e seus processos de transformação para minimizar o potencial de acidentes químicos, incluindo emissões, explosões e incêndios.

Exemplos e aplicações de química sustentável

Existem muitos exemplos do mundo real onde práticas de química sustentável são aplicadas:

Uso de matérias-primas renováveis

Um dos princípios da química verde é usar materiais renováveis. Por exemplo, plásticos de base biológica são feitos de recursos renováveis, como amido de milho ou cana-de-açúcar. Estes plásticos são projetados para serem biodegradáveis, o que significa que podem se decompor naturalmente no ambiente.

Estudo de caso: Bioplásticos de milho

Vamos examinar um exemplo de produção de bioplástico a partir do milho:

C 6 H 12 O 6 + 2 ADP + 2 Pi + 2 NAD + → 2 CH 3 CHOHCOOH + 2 ATP + 2 NADH

Este processo converte glicose (de amido de milho) em ácido lático através da fermentação, que então pode ser convertido em ácido poliláctico (PLA), um plástico biodegradável.

Solvente seguro

Tradicionalmente, alguns solventes usados em processos químicos podem ser prejudiciais tanto para o meio ambiente quanto para a saúde humana. A química sustentável se concentra em encontrar alternativas mais seguras. Por exemplo, substituir solventes orgânicos tóxicos por água, supercrítico CO2 ou líquidos iônicos pode reduzir substancialmente o impacto ambiental.

Iniciativas educacionais em química sustentável

Incorporar a química sustentável na educação é importante para construir um futuro melhor. Escolas e universidades agora estão oferecendo cursos e programas especificamente focados nesta área. Estes programas ensinam os alunos a desenvolver soluções sustentáveis aplicando os princípios da química verde.

Por exemplo, os estudantes de química podem receber a tarefa de desenvolver um experimento de laboratório que use materiais não tóxicos ou encontrar uma maneira de reduzir os resíduos no laboratório da escola.

Desafios e perspectivas futuras

Embora práticas de química sustentável tenham benefícios significativos, também enfrentam desafios:

  • Custo: Inicialmente, práticas de química sustentável podem ser mais caras devido aos custos de pesquisa e desenvolvimento. No entanto, podem levar a economias de longo prazo.
  • Limitações técnicas: Alternativas sustentáveis ainda não estão disponíveis para alguns processos químicos, o que exigirá mais inovação e pesquisa.
  • Questões regulatórias: Barreiras regulatórias podem precisar ser resolvidas para implementar amplamente novas soluções de química sustentável.

O futuro da química sustentável é promissor. Avanços na tecnologia e uma crescente conscientização sobre questões ambientais estão alimentando o desenvolvimento de novos métodos e materiais. Governos e indústrias estão investindo mais em pesquisa e desenvolvimento para superar as barreiras existentes. À medida que esses avanços continuam, a química sustentável provavelmente se tornará uma parte integral de todos os processos químicos.

Conclusão

Práticas de química sustentável são vitais para garantir uma abordagem segura, eficiente e ambientalmente responsável para a química. Ao seguir os princípios da química verde, podemos reduzir o impacto negativo dos processos químicos em nosso planeta e dar passos importantes em direção a um futuro sustentável. A educação, a inovação e o apoio das políticas serão fatores-chave para o avanço dessas práticas em indústrias ao redor do mundo.


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