Ver química na costa no Caminho de Santiago [See chemistry on the coast on the Camino de Santiago]

Já há duas entradas nestes percursos com a química que se pode encontrar junto ao mar e nas praias (outra aqui). Nesta, vamos referir a química que pode pode encontrar no Caminho Português de Santiago que passa junto à costa.

Há várias razões pelas quais as pessoas fazem os caminhos de Santiago, a começar pela mais óbvia, que é a religiosa, mas também são evocadas razões turísticas. Neste percurso iremos referir apenas os aspetos químicos, tentando não repetir aqueles que já foram evocados.(Há outro percurso com base no caminho de Santiago.)

O caminho Português de Santiago tem várias variantes junto à costa, começando com a cidade de Lisboa. Mais adiante passa junto a Vila do Conde, Póvoa do Varzim, A-ver-o-mar, Apúlia, Esposende, Viana do Castelo, Vila Praia de Âncora, Moledo e Caminha. Nestas praias podemos observar as dunas, a cor da areia e do mar. Em Portugal continental as areias costumam ser douradas devido à presença de sais de ferro na areia, a qual é essencialmente sílica. Noutras paragens falámos da cor da areia molhada e da espuma do mar, mas faltou referir que nalgumas praias tropicais as areias são muito brancas devido mesmo essa falta de iões de ferro. Não referi também a cor do mar. Essa questão é muito mais complexa pois a água absorve ligeiramente no vermelho, portanto é naturalmente azul, mas acredita-se que a cor azul vem essencialmente da reflexão da cor do céu. Por isso o mar fica, em geral, cinzento quando o céu também fica. Mas há mais subtilezas. Na ausência de vegetação no fundo do mar, sendo as areias brancas, as águas parecem mais azuis. É paradoxal que a suposta beleza destas praias resulte da sua pobreza. Por outro lado, sendo as areias amarelas e havendo vegetação no fundo, as águas têm várias cores possíveis, do azul ao verde profundo.      

Em Moledo recolhem-se algas castanhas das quais se podem extrair muitos compostos químicos. Atualmente, continuam a obter-se os elementos bromo e iodo das algas. Antigamente, obtinha-se destas os brometos que foram usados como calmantes, antes dos atuais. Além de não serem muito eficazes, apresentavam vários efeitos secundários que hoje em dia não seriam aceitáveis. O mar é rico em cloretos, brometos e iodetos e, de uma forma geral, nos iões mais solúveis. A solução deve ser neutra e, por isso, tem de ter também iões positivos. No caso dos iões positivos é de destacar o sódio e o potássio. Os aerossóis marítimos são muito ricos em cloretos que aceleram as reações de oxidação pois os cloretos formam complexos muito solúveis com o ferro. Nestes aerossóis há também moléculas que promovem o cheiro a mar. Junto ao mar encontramos esse cheiro bem conhecido, mas há também plantas com odores muito característicos.

A indústria dos perfumes, obtém alguns destes odores mas cria novos usando métodos de síntese orgânica racional que procura patentar (os novos compostos) para tornar os seus odores únicos. Inspirados pela Natureza, mas inventados.   

Do lado da Galiza, o Caminho de Santiago passa por A Guarda, Portocelo, Oia, As Marinhas, Baiona e Vigo. Em Baiona podemos visitar uma réplica da caravela “Pinta”, usada por Cristóvão Colombo na descoberta do caminho marítimo para a América. Nesta caravela podemos encontrar alguns dos produtos que Colombo trouxe da América. Estes conduzem-nos a novas e velhas moléculas e novos processos. Uma das moléculas mais emblemáticas é a capsaicina que se extrai dos pimentos. Curiosamente, os pimentos de Padrón ("uns picam outros non" dizem lá) só apareceram aqui com a descoberta da América.

Daqui o caminho segue para Vigo, seguido de Redondela, onde se junta ao caminho tradicional. Em Vigo podemos visitar no Museu do Mar uma salina romana de evaporação. As salinas de evaporação ainda hoje são usadas. A água salgada fica em grandes tanques onde as concentrações são aumentadas por evaporação, originando a precipitação dos sais. Primeiro precipitam os menos solúveis, os hidróxidos de ferro, por exemplo. Em seguida, a água é conduzida por outros tanques onde por aumento da concentração precipitam os sais de cálcio, nomeadamente de carbonato e de sulfato. Finalmente, adquirem grandes concentrações os sais mais solúveis de cloreto de sódio. Estes precipitam quando a sua concentração atinge cerca de 37%. O sal comum envolve vários sais, sendo que o cloreto de sódio está em maior quantidade. Mas há também bastante água no sal comum. Para extrair essa água e obter sais mais puros faz-se a refinação deste. Pode também adicionar-se iodo pois muitas populações têm uma alimentação pobre em iodo.      

Em As Mariñas poderíamos encontrar o viveiro de Ensuiña (agora do grupo Pescanova). Depois há um farol no Monte Silleiro. Nos faróis mais antigos a presença de grandes quantidades de mercúrio é muito comum. Era sobre este que rodavam os pesadas aparelhos usados nos faróis. Como o mercúrio é considerando muito tóxico, este deve estar selado e ser monitorizada sua presença no ar.

Atualmente, os faróis ainda têm as suas funções, mas estas têm sido substituídas pelo GPS e a navegação por satélites. Os faróis têm características únicas que faz com que sejam facilmente identificados (podem ser brancos ou vermelhos, ser de ocultação ou de relâmpago, sendo estes repetidos a diferentes tempos, característicos do farol).   

Nesta paragem podemos encontrar a estação de águas residuais (EDAR) de Baiona, também conhecida por estação de filtragem. Este último nome remete-nos para uma questão importante: o tratamento de águas faz muito mais rápido o que era feito pela própria Natureza.

O pH dos oceanos tem vindo a diminuir em termos médios devido ao aumento de dióxido de carbono na atmosfera. Isso provoca um constrangimento extra nos animais marinhos que necessitam deste para obter as suas conchas, e às barreiras de coral. Também, o aumento médio da temperatura, provoca o aumento médio do nível das águas, entre outros problemas, mas qualquer uma destas questões é muito mais complexa do que parece. Muitos destes problemas estão contemplados em objetivos do desenvolvimento das Nações Unidas.

Para medir o pH da água do mar podem ser usados aparelhos ou indicadores. A fenolftaleína seria excelente por ser incolor e passar a cor-de-rosa a cerca de pH 8.0, mas apresenta alguns problemas, pois é, em geral, uma solução alcoólica, e o ião cálcio, muito presente na água do mar, é muito pouco solúvel em álcool e portanto a solução fica branca com a precipitação do carbonato de cálcio, não  se vendo bem o cor-de-rosa. Mas se se usar indicador de couve roxa, a água passa a azul, sem que ocorra precipitação.

 

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See chemistry on the coast on the Camino de Santiago

There are already two entries in these routes with the chemistry that can be found at the sea and on the beaches (other here). In this one, we will refer to the chemistry that you can find on the Portuguese Way to Santiago that passes along the coast. (Other chemical trail based on Camino de Santiago).

There are several reasons why people take the Camino de Santiago, starting with the most obvious one, which is religious, but also touristic reasons are evoked. In this journey we will only refer to the chemical aspects, trying not to repeat those that have already been mentioned.

The Portuguese way to Santiago has several variants along the coast, starting with the city of Lisbon. Further along, it passes by Vila do Conde, Póvoa do Varzim, A-ver-o-sea, Apulia, Esposende, Viana do Castelo, Vila Praia de Âncora, Moledo, and Caminha. On these beaches, we can observe the dunes, the color of the sand, and the sea. In continental Portugal, the sands are usually golden due to the presence of iron salts in the sand, which is essentially silica. In other places, we talked about the color of the wet sand and the foam of the sea, but it was missing to mention that in some tropical beaches the sands are very white due to this lack of iron ions. I didn't mention the color of the sea either. This issue is much more complex as water absorbs slightly in red, so it is naturally blue, but the blue color is believed to essentially come from the reflection of the color of the sky. That's why the sea is generally gray when the sky is too. But there are more subtleties. In the absence of vegetation at the bottom of the sea, the sand being white, the waters seem bluer. Paradoxically, the supposed beauty of these beaches results from their poverty. On the other hand, as the sands are yellow and there is vegetation at the bottom, the waters have several possible colors, from blue to deep green.

In Moledo brown algae are collected from which many chemical compounds can be extracted. Currently, the elements bromine and iodine from algae continue to be used. In the past, bromides were obtained from these, which were used as tranquilizers, before the current ones. In addition to not being very effective, they had several side effects that today would not be acceptable. The sea is rich in chlorides, bromides, and iodides and generally in the most soluble ions. The solution must be neutral and therefore also have positive ions. In the case of positive ions, sodium and potassium stand out. Marine aerosols are very rich in chlorides which accelerate oxidation reactions as chlorides form very soluble complexes with iron. In these aerosols, some molecules promote the smell of the sea. By the sea, we find this characteristic smell, but there are also plants with very characteristic odors.

The perfume industry obtains some of these odors and creates new ones using rational organic synthesis methods that it seeks to patent (the new compounds) to make its odors unique. Inspired by Nature, but invented.

On the Galician side, the road to Santiago passes through A Guarda, Portocelo, Oia, As Marinhas, Baiona and Vigo. In Baiona we can visit a replica of the “Pinta” caravel, used by Christopher Columbus in the discovery of the maritime route to America. In this caravel, we can find some of the products that Columbus brought from America. These lead us to new and old molecules and new processes. One of the most emblematic molecules is capsaicin, which is extracted from peppers. Interestingly, Padrón peppers (some sting others not) only appeared here with the discovery of America.


From here the path goes to Vigo, followed by Redondela, where it joins the traditional path. In Vigo, we can visit a Roman evaporation salt at the Museum of the Sea. Evaporation salt pans are still used today. Saltwater stays in large tanks where concentrations are increased by evaporation, causing the precipitation of salts. First, the less soluble ones, iron hydroxides, for example, precipitate. Then, the water is conducted by other tanks where, by increasing the concentration, calcium salts, namely sulfate carbonate, precipitate. Finally, the more soluble salts of sodium chloride acquire large concentrations. These precipitate when their concentration reaches about 37%. Common salt involves several salts, with sodium chloride being in greater quantity. But there is also water in common salt. To extract this water and obtain purer salts, it is refined. Iodine can also be added as many populations have a poor diet in iodine.

In As Mariñas we could find the Ensuiña nursery (now of the Pescanova group). Then there is a lighthouse on Monte Silleiro. In older lighthouses, the presence of large amounts of mercury is very common. It was on this that the heavy devices used in headlights run. As mercury is considered to be very toxic, it must now be sealed and its presence in the air monitored.

Today, lighthouses still have their function, but these have been replaced by GPS and satellite navigation. The headlamps have unique characteristics that make them easily identifiable (they can be white or red, be it blinding or lightning, which is repeated at different times characteristic of the lighthouse).

At this stop, we can find the wastewater station (EDAR) of Baiona, also known as the filtration station. This last name brings us to an important question: water treatment does much faster than what was done by nature itself.

The pH of the oceans has been decreasing in average terms due to the increase of carbon dioxide in the atmosphere. This causes an extra constraint on marine animals that need it to get their shells and on coral barriers. Also, the average increase in temperature causes the average increase in water levels, among other problems, but any of these issues are much more complex than it seems. Many of these problems are addressed in United Nations development goals.

To measure the pH of seawater, devices or indicators can be used. Phenolphthalein would be excellent as it is colorless and turns pink at about pH 8.0, but it has some problems as it is generally an alcoholic solution and the calcium ion, very present in seawater, is very poorly soluble in alcohol and therefore the solution turns white with the precipitation of calcium carbonate, the pink color not being seen well. But if you use the red cabbage indicator, the water turns blue, without precipitation.