Auto-Ionização da Água

Sabemos que uma solução conduz corrente eléctrica quando conduz iões. Como a água pura é formada por moléculas e, no entanto, tem uma pequena condutividade eléctrica, ou seja, através da água ocorre uma reduzida passagem de corrente eléctrica. Este facto significa que na água pura existem alguns iões. Como a água pura é uma substância anfotérica (tanto se comporta como um ácido e como uma base). Se uma molécula de água ceder um protão (ácido) a outra molécula de água (base) dá-se a chamada ionização da água ou auto-protolise da água.

H2O(l) + H2O(l) <=> H3O+(aq) + HO-(aq)

À constante de equilíbrio desta reacção chamamos constante de ionização da água ou produto iónico da água. (Kw)

Kw= [OH-] [H3O+]

A constante de equilíbrio a 25ºC, da água, é igual a 1x10^-14, e com o aumento da temperatura aumenta. Quanto à auto-protólise da água podemos dizer que:

• É uma reacção muito pouco extensa
• É uma reacção endotérmica (o Kw aumenta com a temperatura)

Hemodialise

Quando a função renal se torna debilitada, o organismo necessita de um outro processo que consiga suprimir as necessidades de filtração e limpeza do sangue, removendo toxinas, sais e outros minerais e produtos do metabolismo celular, além do excesso de água do organismo.

Quando os rins começam a funcionar de forma deficiente, estas substâncias ficam retidas em excesso no organismo, podendo provocar edema (refere-se a uma acumulação anormal de líquido no espaço intersticial), hipertensão arterial e até mesmo insuficiência cardíaca.

A diálise funciona como um substituto dos rins: filtra o sangue, elimina as substâncias tóxicas que os rins não conseguem eliminar e retira o excesso de água do organismo. As principais causas que conduzem à indicação da terapêutica dialítica são: insuficiência renal (devido a, por exemplo, a má formação do aparelho urinário, infecções urinárias), certos tipos de nefroses e nefrites; diabetes e hipertensão arterial Existem dois tipos de diálise:

• Diálise Peritoneal:

A diálise peritoneal é um tratamento que substitui as funções dos rins. O objectivo é retirar o excesso de água e as substâncias que não são mais aproveitadas pelo corpo e que deveriam ser eliminadas através da urina. Este tipo de diálise aproveita o revestimento interior do abdómen, chamado membrana peritoneal, para filtrar o sangue.

• Hemodiálise :

A hemodiálise é o processo de filtragem e limpeza de substâncias indesejáveis do sangue como a creatinina e a ureia. A hemodiálise é realizada em pacientes portadores de insuficiência renal crónica ou aguda, já que nesses casos o organismo não consegue eliminar tais substâncias devido a alguma deficiência do sistema excretor renal.

A hemodiálise é feita com a ajuda de um dialisador (capilar ou filtro). O dialisador é formado por um conjunto de pequenos tubos. Neste processo, através de uma agulha especial instalada numa veia previamente preparada, o sangue do paciente é encaminhado (por um cateter) para uma máquina de hemodiálise. Durante a diálise, parte do sangue é retirado, passa através da linha arterial do dialisador, onde o sangue é filtrado e retorna ao paciente pela linha venosa.

Efeitos colaterais da hemodiálise: É bastante comum sentir cãibras musculares e queda rápida da pressão arterial (hipotensão) durante a sessão de hemodiálise. Estes problemas acontecem, principalmente, em consequência das mudanças rápidas no equilíbrio dos líquidos e do sódio. A hipotensão pode fazer com que você sinta fraqueza tontura, enjoos ou mesmo vómitos. O início do tratamento dialítico pode ser um pouco mais difícil pois, nesta fase, o corpo está adaptando-se a uma nova forma de tratamento. Você poderá evitar muitas complicações se seguir a dieta recomendada, tomar poucos líquidos e tomar seus remédios nos horários correctos.

Uma sessão convencional de hemodiálise tem, em média, duração de 4 horas e frequência de 3 vezes por semana. Entretanto, de acordo com as necessidades de cada paciente, a sessão de hemodiálise pode durar 3 horas e meia ou até mesmo 5 horas, e a frequência pode variar de 2 vezes por semana até hemodiálise diária para casos selectos.

Processo de transferência de massas:

1. Difusão: solutos uremicos e potássio difundem-se do sangue para a solução de diálise, obedecendo a um gradiente de concentração.
2. Ultrafiltração: uma pressão hidrostática maior no compartimento do sangue e menor no compartimento do dialisato (solução de diálise) favorece a passagem de líquido do sangue para o dialisador, permitindo a retirada de volume do paciente.
3. Convecção: a diferença de pressão entre o compartimento do sangue e do dialisato favorece a saída de líquidos do sangue, arrastando consigo solutos de baixo peso molecular. Esse arrastamento de solutos é conhecido por convecção.
4. Adsorção: é a impregnação de substâncias nas paredes da membrana semi-permeável.

Leveduras : Amigas & Inimigas

As leveduras, tal como os bolores, são fungos, porém são diferentes destes por apresentam-se, geralmente, sob forma unicelular. Como células simples, as leveduras crescem e reproduzem-se mais rapidamente do que os bolores. São mais eficientes na realização de alterações químicas, por causa da sua maior relação área/volume. As leveduras também se distinguem das algas, pois não efectuam a fotossíntese, e igualmente não são protozoários porque possuem uma parede celular rígida. São facilmente diferenciadas das bactérias devido às suas dimensões superiores e das suas propriedades morfológicas. De acordo com o que foi dito, as leveduras não constituem um grupo definidos de microorganismos, embora haja uma certa uniformidade morfológica, porém, não são diferenciados em relação as suas características morfológicas mas sim de acordo com as suas características fisiológicas. Existem, aproximadamente, 350 espécies diferentes de leveduras!

Amigas ou Inimigas?

As propriedades das leveduras levaram ao seu uso no campo da biotecnologia. A fermentação de açúcares pelas leveduras e a maior e mais antiga aplicação desta tecnologia. Muitos tipos de leveduras são usados para fazer comida, nomeadamente no campo de produção de pão, da fermentação da cerveja, da fermentação do vinho e ainda na produção de xilitol (é um adoçante natural que é tão doce como a sacarose mas com 40% menos de calorias). As leveduras são uns dos mais usados organismos-modelo na genética e na biologia celular (devido a propriedades como por exemplo, a rapidez de reprodução). Aplicações:

• Bebidas Alcoólicas:

1. Cerveja
2. Cerveja de Cevada (tipo de cerveja comum nos Estados Unidos doce e sem álcool)
3. Soda
4. Destilação de bebidas
5. Vinho

Bebidas alcoólicas são normalmente definidas como bebidas que contêm etanol (CH3CH2OH). Este etanol é, na maioria das vezes, produzido pelo processo de fermentação (metabolismo de hidratos de carbono por determinada espécie de leveduras). Bebidas como o vinho, cerveja ou bebidas destiladas usam leveduras em alguma altura no seu processo de formação.

• Pastelaria

Leveduras são usadas em pastelaria como agentes levedantes, onde se converte acuçares fermentáveis presentes na massa em dióxido de carbono o que causa a expansão da massa devido à formação de bolhas de gás de dióxido de carbono. Quando a massa fica cozida assenta e as bolsas de ar ficam, dão ao produto cozinhado uma textura mole e esponjosa. O uso de batatas, água da cozedura de batatas, ovos ou açúcar aceleram o crescimento das leveduras. Sal e gorduras, como a manteiga por exemplo, abrandam o processo de crescimentos destas. A maioria das leveduras usadas no fabrico de produtos pasteleiros são da mesma espécie que as que são usadas na fermentação alcoólica.

• Biorremediação
• Produção Industrial de Etanol
• Suplemento Nutricional
• Probióticos
• Ciência

Apesar das leveduras serem bastante úteis no dia-a-dia elas também possuem os seus contras. Existem alguns tipos de leveduras que são patogénicas (seres capazes de produzir doenças infecciosas aos seres hospedeiros), que causam doenças em organismos cujo sistema imunitário se encontra enfraquecido e que causam infecções a diversos níveis do corpo. Porém existem também leveduras que não são patogénicas mas que mesmo assim se encontram associadas a doenças, por exemplo, a doença de Cronh. Como as leveduras pertencem ao grupo dos fungos convém não nos esquecermos que degradam nutrientes, ou seja, são capazes de “estragar” a comida. Isto acontece pois, durante o seu processo de crescimento alguns componentes da comida são metabolizados e produzem-se produtos finais deste processo de crescimento que causam alterações física, química e das propriedades da comida, estragando-a.

pH

• Definição:

pH é o símbolo para a grandeza físico-química “potencial hidrogeniónico”. Essa grandeza (potencial hidrogeniónico) é um índice que indica o grau de acidez, neutralidade ou basicidade de uma substância líquida.

• Calcular o pH:

O ph pode ser calculado de duas formas: Por via analitica, nomeadamente, pela formula pH=-log[H+] Para usar esta formula é necessário tomar conhecimento da concentraçao dos iões H+ . Para tal e necessário sabermos quais são os os reagentes e a natureza dos mesmos para se saber por exemplo se a reacção e ácida ou básica (neste caso ja seria necessário calcular o Kb pela formula Kw=Ka x Kb) ao ser determinada a concentração de iões OH- pode-se calcular o pOH da solução e após determinado o pKw a essa temperatura calculamos o pH e repete-se o processo realizado inicialmente.

• Por via experimental :

A via experimental pode ainda dividir em diversos sub-grupo, nomeandamente:

1. Método colorímetro:

Neo-Comparador Discos indicadores de pH; pipeta graduada solução indicadora O método colorimétrico baseia-se na reação de um indicador, o qual em contacto com a amostra possui uma coloração característica em certa faixa de pH. O indicador possui um disco com a variação de cor e o valor do pH correspondente à sua faixa de actuação. A visualização do pH através da cor é obtida com o Neo- Comparador utilizando o Disco Colorimétrico para a comparação.

• Método potenciométrico

Medidor de pH (mais todos os equipamentos inerentes a este medidor, como por exemplo, agua destilada, etc.) Dos dois métodos acima descritos o método potenciométrico é o mais preciso e será esse o que irá ser falado ao longo deste artigo.

• Medidor de pH:

Exige equipamento mais caro do que o de utilização de soluções indicadores, porém é de maior precisão, por eliminar interferências de cor, subjectividade do observador e é ainda independente da estabilidade das soluções indicadoras. Esse método necessita de menos trabalho e facilita a rotina de laboratório. Para essa determinação, utiliza-se um aparelho eletrónico denominado medidor de pH, capaz de ampliar a diferença de potencial gerada pelos eléctrodos e impressionar um voltímetro que terá sua escala em unidades de pH.

1. Medidores electrónicos (pHmetros)

Hoje em dia já existem vários aparelhos que permitem determinar o pH de uma determina solução, os chamados medidores electrónicos de pH ou pHmetros, que sao bastantes úteis e facilitam em muito o processo. O funcionamento básico de um pH consiste basicamente em um eléctrodo junto a um medidor de pH (minivoltímetro) com uma escala que converte a tensão em valores de pH. A medição potenciométrica do pH requer um eléctrodo indicador e um eléctrodo de referência, cada eléctrodo constituindo uma meia-célula. A meia-célula que corresponde ao eléctrodo de referência gera uma voltagem constante e que não depende do pH. A meia-célula correspondendo ao eléctrodo indicador é constituída por um eléctrodo de vidro. A membrana deste eléctrodo, que tem geralmente a forma de um bolbo de composição rigorosamente controlada. O vidro que constitui o bolbo apresenta uma propriedade singular que o distingue dos vidros comuns: o contacto com uma solução aquosa provoca uma modificação superficial da estrutura. Resumidamente, tudo se passa como se a água da solução transformasse a camada externa do vidro, inicialmente dura e compactada, numa película hidratada do tipo gel. Essa camada gelatinosa extremamente fina permite a penetração dos iões H+ e, consequentemente, o aparecimento de uma voltagem (que irá ser medida pelo minivoltímetro), que é função linear do pH.

Sintropia

A sintropia (syntropy, também designadas negentropy - negative entropy ou entropia negativa) é o contrário de entropia (que é a medida do grau de desorganização do sistema).

Reacções ao acaso podem dar origem a formas mais complexas, a partir de grandes perturbações, tornando o sistema altamente frágil (aumento da desorganização - entropia). Pode surgir, então, uma súbita reorganização tornando-se o sistema numa forma mais complexa (aumento da ordem - sintropia).

As perturbações num sistema são a chave para o crescimento da ordem. Isto seria uma forma de explicar, por exemplo, como surgiu a vida nos planetas. A natureza interage com o ambiente local, consumindo energia deste fazendo retornar a os subprodutos gastos através dessa utilização de energia.

Resumindo: Os sistemas aumentam a sua desordem para que possa haver mais organização – as desorganizações dos sistemas resultam numa maior ordem – maior sintropia.

Termopar

Os termopares são dispositivos electrónicos com larga aplicação para medição de temperatura. São baratos, podem medir uma vasta gama de temperaturas e podem ser substituídos sem introduzir erros relevantes. Tem como principal defeito a exactidão pois não detecta, ou dificilmente detecta, erros inferiores a 1ºC.

Uma termopilha é o nome que se dá a um conjunto de termopares ligados em série. Um exemplo destes pode ser a medição de temperaturas em linhas de gás.

Os termopares disponíveis no mercado têm os mais diversos formatos, desde os modelos com a junção a descoberto (baixo custo e proporcionam tempos de resposta rápidos) até aos modelos que estão incorporados em sondas. Cujas aplicações podem ser industriais, científicas, investigação médica, entre outras. Quando se procede à escolha de um termopar deve-se ponderar qual o mais adequado para a aplicação desejada, segundo as características de cada tipo de termopar, tais como a gama de temperaturas suportada, a exactidão e a confiabilidade das leituras, entre outras.

Tipos de Termopares:

Termopar tipo T (Cobre - Constantan)

• Termoelemento positivo (TP): Cu100%
• Termoelemento negativo (TN): Cu55%Ni45%
• Faixa de utilização: -270°C a 400°C

Pode ser utilizado em atmosferas inertes, oxidantes ou redutoras. Devido à grande homogeneidade com que o cobre pode ser processado, possui uma boa precisão. Em temperaturas acima de 300°C, a oxidação do cobre torna-se muito intensa, reduzindo sua vida útil e provocando desvios em sua curva de resposta original.

Termopar tipo J (Ferro - Constantan)

• Termoelemento positivo (JP): Fe99,5%
• Termoelemento negativo (JN): Cu55%Ni45%
• Faixa de utilização: -210°C a 760°C

Pode ser utilizado em atmosferas neutras, oxidantes ou redutoras. Não é recomendado em atmosferas com alto teor de humidade e em baixas temperaturas (o termoelemento JP torna-se quebradiço). Acima de 540°C o ferro oxida-se rapidamente. Não é recomendado em atmosferas sulfurosas acima de 500°C.

Termopar tipo E (Cromel - Constantan)

• Termoelemento positivo (EP): Ni90%Cr10%
• Termoelemento negativo (EN): Cu55%Ni45%
• Faixa de utilização: -270°C a 1000°C

Pode ser utilizado em atmosferas oxidantes, inertes ou vácuo, não devendo ser utilizado em atmosferas alternadamente oxidantes e redutoras. Dentre os termopares usualmente utilizados é o que possui maior potência termoeléctrica, bastante conveniente quando se deseja detectar pequenas variações de temperatura.

Termopar tipo K (Cromel - Alumel)

• Termoelemento positivo (KP): Ni90%Cr10%
• Termoelemento negativo (KN): Ni95%Mn2%Si1%A12%
• Faixa de utilização: -270°C a 1200°C

Pode ser utilizado em atmosferas inertes e oxidantes. Pela sua alta resistência à oxidação é utilizado em temperaturas superiores a 600°C, e ocasionalmente em temperaturas abaixo de 0°C. Não deve ser utilizado em atmosferas redutoras e sulfurosas. Em altas temperaturas e em atmosferas pobres de oxigénio ocorre uma difusão do cromo, provocando grandes desvios da curva de resposta do termopar. Este último efeito é chamado "green – root ".

Termopar tipo N (Nicrosil - Nisil)

• Termoelemento positivo (NP): Ni84,4%Cr14,2%Si1,4%
• Termoelemento negativo (NN): Ni95,45%Si4,40%Mg0,15%
• Faixa de utilização: -270°C a 1300°C

Este novo tipo de termopar é um substituto do termopar tipo K, por possuir uma resistência à oxidação bem superior a este, e em muitos casos também é um substituto dos termopares a base de platina em função de sua temperatura máxima de utilização. É recomendado para atmosferas oxidantes, inertes ou pobres em oxigénio, uma vez que não sofre o efeito de "green – root". Não deve ser exposto à atmosfera sulfurosas

Existem ainda outros tipos de termopares que se denominam por termopares nobres por possuírem na sua constituição platina. São estes:

Termopar tipo S

• Termoelemento positivo (SP): Pt90%Rh10%
• Termoelemento negativo (SN): Pt100%
• Faixa de utilização: -50°C a 1768°C

Pode ser utilizado em atmosferas inertes e oxidantes, apresentando uma estabilidade, ao longo do tempo em altas temperaturas, muito superior à dos termopares não constituídos de platina. Seus termoelementos não devem ficar expostos a atmosferas redutoras ou com vapores metálicos. Nunca devem ser inseridos directamente em tubos de protecção metálicos, mas sim primeiramente em um tubo de protecção cerâmico, feito com alumina (Al2O3) de alto teor de pureza (99,7%), comercialmente denominado tipo 799 (antigo 710). Existem disponíveis no mercado tubos cerâmicos com teor de alumina de 67%, denominados tipo 610, mas sua utilização para termopares de platina não é recomendável. Para temperaturas acima de 1500°C utilizam-se tubos de protecção de platina. Não é recomendada a utilização dos termopares de platina em temperaturas abaixo de 0°C devido à instabilidade na resposta do sensor. Em temperaturas acima de 1400°C ocorre um fenómeno de crescimento dos grãos, tornando-os quebradiços.

Termopar tipo R

• Termoelemento positivo (RP): Pt87%Rh13%
• Termoelemento negativo (RN): Pt100%
• Faixa de utilização: -50°C a 1768°C

Possui as mesmas características do termopar tipo S, sendo em alguns casos preferível a este por ter uma potência termoeléctrica 11% maior.

Termopar tipo B

• Termoelemento positivo (BP): Pt70,4%Rh29,6%
• Termoelemento negativo (BN): Pt93,9%Rh6,1%
• Faixa de utilização: 0°C a 1820°C

Pode ser utilizado em atmosferas oxidantes, inertes e, por um curto espaço de tempo, no vácuo. Normalmente é utilizado em temperaturas superiores a 1400°C, por apresentar menor difusão de ródio dos que os tipos S e R. Para temperaturas abaixo de 50°C a força electromotriz termoeléctrica gerada é muito pequena.

Soro Fisiológico

A uma solução estéril de Cloreto de Sódio a 0,9%, chamamos, normalmente, Soro Fisiológico. Esta designa.se fisiológica devido a ser isotónica em relação aos tecidos vivos e é esta a razão de este ser dos melhores agentes de limpeza para as feridas abertas porque não destrói as células, mas remove a sujidade e bactérias.

Constituição:

• Cloreto de Sódio (NaCl)
• Água Destilada

"Soro fisiológico a 0,9%" significa que em cada 100mL de solução aquosa estão presentes 0,9g do referido sal.

Aplicações:

Devido às suas propriedades o soro fisiológico possui inúmeras aplicações, mais notoriamente, em desinfecção de feridas. Podem-se destacar, entre outras, as seguintes utilidades:

• Re-hidratar a superfície da ferida e providenciar um meio húmido mais favorável à cicatrização
• Facilitar a visualização do tamanho e extensão da ferida pois é um produto de limpeza permitindo assim um maior rigor no tratamento a ser efectuado
• Minimizar o traumatismo da ferida devido ao uso continuado de materiais aderentes (por exemplo: pensos cuja cola contamina a superfície da ferida) diminuindo assim o risco de infecção
• Re-hidratação pois fornece iões sódio e cloro repondo caso estejam em défice no organismo
• Limpeza de lentes de contacto (alguns soros possuem aditivos e, como tal, não devem ser utilizados em oftalmologia)
• Preparação de ensaios em microscopia