Química - Editora Itacaiúnas

Tecnologias de extração de pigmentos de microalgas assistidas por modelagem termodinâmica

Editora Itacaiúnas — Tue, 24 Jun 2025 04:24:43 +0000

A sustentabilidade é um fator chave no desenvolvimento de soluções para os desafios globais de hoje em dia e requer a aplicação de tecnologias ambientalmente benéficas. Nesse contexto, é crescente o interesse em explorar o potencial das microalgas como valiosas matérias-primas para diferentes aplicações, tornando a biorrefinaria multiproduto uma abordagem que deve reduzir o alto custo da tecnologia microalgal, levando a aplicações em larga escala em um futuro próximo. Heterochlorella luteoviridis e Chlorella sorokiniana são espécies de microalgas consideradas importantes fontes de pigmentos como clorofila a e b, luteína e β-caroteno. No entanto, os pigmentos produzidos por microalgas são retidos nas organelas dentro das células ou no citoplasma, e a parede celular atua como uma barreira dificultando a extração desses compostos. A extração eficiente e econômica é considerada fundamental para viabilizar a produção biológica de pigmentos em larga escala. Considerando o número escasso de estudos experimentais avaliando solventes orgânicos comumente usados, permitidos pela legislação ambiental para extrair compostos de microalgas, este trabalho teve como objetivo a extração da clorofila a, clorofila b e dos carotenoides encontrados em Heterochlorella luteoviridis e Chlorella sorokiniana. Os solventes etanol, acetona, acetato de etila e hexano foram utilizados para a extração em batelada, e os rendimentos de extração e perfis de carotenoides dos extratos foram determinados para avaliar a aplicabilidade desses solventes. Três razões de solvente para biomassa foram testadas (100:1, 200:1 e 1000:1), entretanto esta variável não afetou os resultados na maioria dos casos. O etanol apresentou a maior eficiência na recuperação de clorofilas de microalgas, apresentando altos rendimentos e sendo, portanto, recomendado nesta aplicação. Quanto à recuperação de carotenoides, a acetona figurou entre os solventes mais eficientes na extração de violaxantina, luteína, zeaxantina e caroteno de ambas as biomassas de microalgas, demonstrando ser um solvente orgânico geralmente adequado nesta aplicação. O modelo COSMO-SAC corroborou os resultados de extração, provando ser uma importante ferramenta na triagem de solventes para processos de extração. Em uma segunda abordagem, um planejamento composto central foi empregado para avaliar o uso de misturas sub e supercríticas de CO₂+etanol para extrair clorofilas e carotenoides da microalga Chlorella sorokiniana. Os perfis de carotenoides dos extratos foram totalmente avaliados, e as condições ótimas para a extração de clorofila a, clorofila b, carotenos, luteína, zeaxantina e violaxantina foram diferenciadas. A temperatura de extração, a pressão e a composição da mistura de solventes mostraram-se fatores relevantes, pois as condições experimentais proporcionaram resultados de extração fundamentalmente diferentes. A presença de etanol mostrou-se essencial para a extração eficiente de clorofilas e para melhorar substancialmente a recuperação de carotenoides. A microscopia eletrônica de varredura (MEV) foi utilizada para avaliar a integridade celular e indicou que o aumento da pressão pode ter afetado positivamente a extração dos compostos ao causar rompimento das partículas. Além disso, o COSMO-SAC foi usado para calcular os coeficientes de atividade de diluição infinita (CADIs) de carotenoides na mistura solvente. Esta abordagem teórica foi capaz de corroborar os resultados experimentais ao prever com precisão a composição ideal do solvente para extrair compostos, mais uma vez provando que o modelo COSMO-SAC é uma ferramenta importante para a otimização de processos de extração de biomoléculas.

(O autor)

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Desenvolvimento de Competências Comportamentais para Engenheiros Químicos

Editora Itacaiúnas — Tue, 24 Jun 2025 04:23:11 +0000

O burburinho característico de um laboratório universitário ecoa entre vidrarias e equipamentos complexos. Equações diferenciais adornam lousas rabiscadas, diagramas de fluxo serpenteiam em folhas de papel, e o aroma inconfundível de reações químicas paira no ar. É neste ambiente de intensa dedicação técnica que se moldam os futuros engenheiros químicos, mestres na arte de transformar matéria e energia. A graduação e a pós-graduação, pilares desse aprendizado, concentram seus esforços em desvendar os segredos da termodinâmica, da cinética, da transferência de calor e massa, munindo os estudantes com um arsenal de conhecimentos especializados e ferramentas analíticas poderosas.
No entanto, ao cruzar os portões da academia e ingressar no dinâmico universo da indústria, muitos recém-formados se deparam com uma realidade que transcende as fronteiras dos cálculos e dos processos unitários. Descobrem que a maestria técnica, embora fundamental, é apenas uma faceta do profissional completo. A engrenagem do mundo corporativo exige mais do que a capacidade de projetar um reator eficiente ou otimizar uma rota de síntese. Demanda a habilidade de comunicar ideias com clareza, de liderar equipes multidisciplinares, de negociar soluções complexas, de adaptar-se a cenários em constante mutação e de resolver conflitos com inteligência emocional.
Essas competências, muitas vezes relegadas a um segundo plano na formação tradicional, as chamadas soft skills ou competências comportamentais, revelam-se cruciais para o sucesso e a ascensão na carreira de um engenheiro químico. O desenvolvimento dessas habilidades não se resume a um curso isolado ou a um seminário pontual. É uma jornada contínua de autoconhecimento, prática e reflexão, que se estende por toda a vida profissional.
Este livro não se propõe a ser um manual definitivo, mas sim um convite à reflexão. Um despertar para a importância dessas competências muitas vezes negligenciadas, um incentivo para que você, engenheiro químico, inicie ou aprofunde sua busca por um desenvolvimento integral, consciente e transformador. Que estas páginas sirvam como um catalisador para a alquimia que o tornará não apenas um mestre da ciência, mas também um colega de trabalho inspirador e um profissional completo.
(Prólogo: A Alquimia das Competências – Autor)

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Manual prático para elaboração de aulas experimentais digitais de química no ensino médio

Editora Itacaiúnas — Fri, 18 Aug 2023 19:13:03 +0000

Prezado(a) docente, este manual tem como objetivo principal auxiliá-lo(a) no roteiro de aulas práticas digitais de Química na educação básica utilizando-se da Experimentação Digital de Química (EDQ). Este guia foi desenvolvido considerando-se a realidade educacional no ensino de Ciências da Natureza das escolas públicas brasileiras, podendo inclusive também ser aplicado na rede privada de ensino.

O Manual para a Experimentação Digital de Química (EDQ) oferta aos docentes a possibilidade de realizarem atividades experimentais de Química respaldadas nas Tecnologias Digitais da Informação e Comunicação (TDIC) com seus estudantes. Para guiar-lhe na aplicação desta intervenção didática foi desenvolvido este manual técnico que poderá auxiliar você nessa etapa. Use o manual, adote a EDQ e avalie como transcorrerá a aprendizagem de seus discentes.

Admitindo sua adesão à EDQ, o presente material orienta-lhe quanto às questões técnicas de infraestrutura escolar e também quanto às especificidades de alguns conteúdos de Química. Referentes às condições físicas da escola, o guia possibilita ao docente analisar qual a melhor rota de planejamento e execução da EDQ através do: “Infográfico possibilidades de rotas para aplicação da EDQ em aula”. Já quanto ao software, a prescrição é de utilizar a plataforma PhET colorado ou o seu aplicativo Offline “Virtual Science Lab”, dependendo do fator acesso à internet presente na escola. Esta plataforma tem várias simulações de Química e de outros componentes curriculares.

Dentre estas simulações, quatro temáticas de Química foram escolhidas na plataforma PhET (Physics Educacional Technology) oferecendo a você, professor(a), abordar estes conteúdos em suas aulas podendo utilizar as orientações técnicas de preparo da EDQ presentes neste manual. Os temas enfatizados foram: Análise de pH, Concentração molar, Estados da matéria e Estudos dos gases. Além disso, as temáticas selecionadas (concentração molar, análise do pH, Estudo dos gases e Estados da matéria) estão entre as que mais causam dificuldades de aprendizado nos discentes por apresentarem cálculos e trabalhar com o imaginário do(a) estudante.

O manual possui uma linguagem clara e pragmática buscando praticidade e agilidade nessa proposta de aulas digitais. Os passos podem ser seguidos em sua integralidade, ou podem sofrer alterações de acordo com o que o(a) professor(a) aplicador(a) julgar mais cômodo. Além de propor os roteiros das aulas, ele também norteia como prepará-las no que se refere ao Software Virtual Science Lab da PhET que é utilizado nessa proposta de ensino, assim como há também um direcionamento exclusivo para o preparo dos Hardwares, os quais estes últimos podem não estarem presentes em muitas escolas públicas. A seção Passo a passo para a aplicação da EDQ é composta pelo momento “Ações discentes”, que independentemente da plataforma utilizada (site do PhET ou aplicativo offline) estas ações serão realizadas pelos estudantes durante a aula.

Todo o material foi pensado na melhoria da qualidade de ensino de Química da educação básica brasileira, assim como no mesmo patamar em melhores condições de trabalho para a(o) professor(a). Trata-se de uma via de mão dupla; o(a) professor(a) contribui com suas ações e os resultados a curto, médio e longo prazo virão para todos os envolvidos, em especial para o(a) professor(a), que logo perceberá sua didática mais facilitada.

Quanto às especificidades de Química, cada EDQ é constituída por momentos de aula os quais demonstram como o docente deve mediar esta experimentação virtual, possibilitando aos estudantes interagirem com as tecnologias digitais (através do momento “Ações discentes”). Todo o manual foi elaborado visando melhorias no processo de ensino e aprendizagem de Química.

Você está pronta(a) para fazer o diferencial?

(OS AUTORES)

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QuimicAna e os mapas conceituais

Editora Itacaiúnas — Tue, 14 May 2019 22:09:30 +0000

Este livro iniciou-se na minha graduação quando percebi que ouso de mapas conceituais auxiliava no resumo de conteúdo das mais variadas disciplinas.

Neste livro trago alguns mapas conceituais que podem auxiliar os meus alunos do Canal QuimicAna e todos os outros alunos a estudar de forma simples e resumida o principal conteúdo de química que está presente nos vestibulinhos de por exemplo, as escolas técnicas estaduais (Etec’s) e federais, colégio termomecânica e outros.

(A autora)

Sobre a autora

Ana Paula Ruas de Souza é coordenadora ETIM (Ensino Técnico Integrado ao Ensino Médio) Etec “Lauro Gomes” – São Bernardo do Campo – SP.

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