Na praia à beira mar

Texto com passeios químicos que apareceu no Diário de Coimbra de 5 de Julho de 2011. Trata-se da adaptação para três mil caracteres (com a introdução de vários assuntos novos) de um outro apresentado aqui no verão passado. Enquanto, de novo, passeamos na praia admiremos a química que podemos encontrar à beira mar. A areia dourada é essencialmente sílica e a cor amarelada é devido à presença de óxidos de ferro. Já a cor mais escura da areia molhada e o branco da espuma das ondas resultam da difusão da luz. No caso da espuma, a difusão de todos os comprimentos de onda origina a cor branca como acontece com o leite e outros materiais coloidais. Na areia molhada, como há água em vez de ar entre os grãos de areia, a luz é difundida preferencialmente no sentido da sua incidência, originando uma maior atenuação da luz. E a areia grossa parece mais escura pois a luz tem maior probabilidade de ser absorvida durante a sua difusão. A areia molhada poder ser moldada em castelos é uma manifestação das ligações de hidrogénio: as forças de atracção entre a sílica e as moléculas de água mantêm os grãos de areia unidos. Por esta e outras razões, a água é um líquido especial e fundamental para a vida que, com o calor intenso, é necessário beber em maior quantidade, especialmente as crianças e os idosos. A água do mar tem, para além de cloreto de sódio, vários outros sais dissolvidos que a tornam mais densa, sendo por isso mais fácil flutuar nela. Mas como tem uma percentagem de sais de cerca de 3.5%, enquanto os nossos fluidos corporais têm uma percentagem de cerca de 0.9%, beber água do mar aumentaria a concentração de sais no sangue, causando grandes problemas. Tenhamos cuidado com o sol. A absorção da radiação ultravioleta que consegue atravessar a camada de ozono, ao mesmo tempo que origina o bronzeamento e a formação de vitamina D, provoca queimaduras solares e aumenta a probabilidade de cancro de pele. Os protectores solares tanto podem fornecer protecção física, reflectindo e difundindo a radiação ultravioleta, como protecção química, absorvendo a radiação e libertando de forma rápida a energia absorvida por relaxação vibracional. E se usarmos óculos escuros, é importante saber que o vidro filtra naturalmente a radiação ultravioleta, mas nem todos os plásticos o fazem. As lentes de policarbonato são opacas à radiação ultravioleta, mas em imitações podem ter sido usados materiais menos seguros. Ao apanharmos conchas e búzios lembremos que resultaram da fixação do dióxido de carbono pelos animais marinhos na forma de carbonato de cálcio e que, por processos geológicos complexos e demorados, estão na origem das rochas calcárias. E notemos a corrosão dos objectos de ferro junto ao mar. Nas regiões marítimas formam-se aerossóis que contêm sais hidratados, em particular de cloretos. Estes, assim como a humidade elevada, ajudam a solubilizar e remover os iões de ferro que resultam da oxidação deste metal, acelerando muito o processo de corrosão. Os aerossóis ajudam também a difundir o característico cheiro a mar. Ao que parece, este é originado por uma complexa mistura de compostos de enxofre provenientes da actividade de microorganismos, vários tipos de compostos produzidos pelas algas e animais marinhos, alguns deles atractivos sexuais, assim como compostos de cloro, bromo e iodo. Talvez ainda haja tempo para um gelado. E também neste há química.

[Automatic translation revised]
On the beach by the sea
Text with Chemical Trails that appeared in the Diário de Coimbra of July 5, 2011. It is an adaptation to three thousand characters (with the introduction of several new subjects) of another text presented here last summer.

While, once again, we walk on the beach, lets admire the chemistry that we can find near the sea. Sand is essentially silica and the yellowish color is due to the presence of iron oxides. The darker color of the wet sand and the white of the foam on the waves result from the diffusion of light. In the case of foam, the diffusion of all wavelengths gives the white color, as happens with milk and other colloidal materials. In wet sand, as there is water instead of air between the sand grains, the light is preferentially diffused in the direction of its incidence, causing a greater attenuation of the light. Also, coarse sand looks darker because light is more likely to be absorbed during its diffusion.

Wet sand can be molded into castles is a manifestation of hydrogen bonds: the attractive forces between silica and water molecules hold the sand grains together. For this and other reasons, water is a special and fundamental liquid for life that, with the intense heat, it is necessary to drink in greater quantities, especially by children and elderly. Seawater has, in addition to sodium chloride, several other dissolved salts that make it denser, making it easier to float in it. But as it has a salt percentage of around 3.5%, while our body fluids have a percentage of around 0.9%, drinking seawater would increase the concentration of salts in the blood, causing big problems.

Let's be careful with the sun. The absorption of ultraviolet radiation that manages to pass through the ozone layer, at the same time causing tanning and the formation of vitamin D, causes sunburn and increases the likelihood of skin cancer. Sunscreens can provide both physical protection, reflecting and diffusing ultraviolet radiation, and chemical protection, absorbing radiation and quickly releasing the energy absorbed by vibrational relaxation. And if we wear sunglasses, it's important to know that glass naturally filters out ultraviolet radiation, but not all plastics do. Polycarbonate lenses are opaque to ultraviolet radiation, but less safe materials may have been used in imitations.

When collecting shells and whelks, let us remember that they resulted from the fixation of carbon dioxide by marine animals in the form of calcium carbonate and that, through complex and time-consuming geological processes, they are the origin of limestone rocks. And note the corrosion of iron objects by the sea. In maritime regions aerosols are formed that contain hydrated salts, in particular chlorides. These, as well as high humidity, help to solubilize and remove iron ions that result from the oxidation of this metal, greatly accelerating the corrosion process. Aerosols also help to diffuse the characteristic smell of the sea. Apparently, this is caused by a complex mixture of sulfur compounds from the activity of microorganisms, various types of compounds produced by algae and marine animals, some of them sexual attractants, as well as chlorine, bromine and iodine compounds. Maybe there's still time for ice cream. And in this too there is chemistry.