A química surpreendente de duas flores amarelas

Fim de semana de Páscoa na Serra da Estela. Dois tipos de flores amarelas chamaram-me a atenção e, depois de alguma pesquisa, verifiquei que também têm histórias químicas para contar.   Começo pela celidónia menor (Ranunculus ficaria) também conhecida por erva das hemorróidas entre outros nomes. Esta foi a flor que mais me surpreendeu, não só pela sua presença abundante, como pelos vários aspectos químicos envolvidos. Por exemplo, os cosméticos Yves-Rocher tiveram a sua origem em 1959 com um creme para as hemorróidas contendo um extracto desta planta. Esse creme ainda hoje é produzido (provavelemente com outra formulação), mas agora é vendido para pernas cansadas!

No que concerne ao uso da planta para fins medicinais, mais uma vez é preciso atenção aos riscos dos compostos naturais. Na wikipedia é citado um artigo em que esta planta é referida como tendo causado um tipo de hepatite. Para isso poderá ter contribuido o consumo da erva fresca que é mais tóxica.
Embora não pretenda abordar nestes textos, aspectos muito técnicos, a razão pela qual a planta fresca é especialmente tóxica é uma questão química simultaneamente simples e irresistível.  Na planta existe um composto, a ranunculina, que por maceração e através de reacções enzimáticas conduz à formação de protoanemonina. Esta molécula, em solução aquosa, rapidamente polimeriza, originando a molécula dimérica chamada anemonina e outros polímeros de protoanemonina. Ora, estes produtos são menos tóxicos do que a ranunculina e a protoanemonina.

Em geral, as reacção de ciclo-adição nas quais duas ligações duplas originam um anel quadrado de ligações simples só podem ocorrer por acção da luz. Mas neste caso, a reacção é espontânea, originando, além da anemonina, outros polímeros. Inicialmente, parecia haver evidência química de que a estrutura  da anemonina seria “cara com cara” dos oxigénios, ou seja cis, o que, embora tenha sido aceite e explicado com base em várias teorias, parecia relativamente estranho. Essa molécula tem um plano de simetria perpendicular ao quadrado (os químicos dizem que é uma molécula Cs). Verificou-se mais tarde que a estrutura correcta era trans, com os oxigénios em posições opostas. A molécula resultante tem uma simetria especial perpendicularmente a esse quadrado central (se for rodada 180 graus fica igual, os químicos dizem que é uma molécula com simetria C2). Sabemos actualmente, com base em cálculos teóricos, que o primeiro caso é um isómero que tem energia muito mais elevada.

Cada um dos carbonos do quadrado ligados aos anéis está por sua vez ligado a substituintes diferentes. Assim, estes carbonos são designados assimétricos e temos duas possibilidades de estruturas diferentes para cada um dos isómeros em que uma corresponde à imagem no espelho da outra (como a mão esquerda e direita). É fácil imaginar as imagem no espelho não sobreponíveis destes dois isómeros. A formação de isómeros com os anéis em vértices opostos do quadrado também não parece ser favorecida, mas teoricamente estes podem ser até mais estáveis. Tudo isto é mais perceptível com os desenhos das estuturas que apresentarei mais tarde...

Junto a alguns exemplares de celidónia menor estavam várias plantas de celidónia maior (Chelidonium majus) também conhecida por erva das verrugas, que, na altura da Páscoa, se encontrava sem as características flores amarelas, mas é facilmente identificável pela seiva amarela escura. É também uma planta tóxica, com alguns usos tradicionais externos conhecidos, mas mais uma vez, todo o cuidado é pouco...

Uma outra planta cujo amarelo me chamou a atenção foi a que mais tarde identifiquei como sinos dourados (Forsythia x intermedia), um arbusto em que nunca havia reparado, mas que é impossível não nos fascinar. E foi por análise química e bioquímica deste arbusto que pela primeira vez se confirmou a actuação de uma proteína que cataliza uma síntese assimétrica (que produz apenas um isómero com actividade óptica de vários possíveis).

A química e alguns insectos que se encontram na rua (ou não)

O escaravelho vermelho é uma praga das palmeiras. As suas larvas alimentam-se dos rebentos da palmeira, escavando túneis que levam à morte da árvore. Vi o exemplar da foto perto da entrada da minha casa e, depois de alguma hesitação, resolvi ajudar a salvar uma palmeira...

O comportamento deste escaravelho mostra-nos claramente que a natureza não é boa nem má: a natureza é como é... Claro que podemos alegar que as palmeiras também não seriam daqui, mas isso é razão para as condenarmos à morte? Além disso, há regiões de onde as palmeiras são originárias onde também estão ameaçadas.

Para combater este escaravelho, além das quarentenas e destruição das árvores, são usados insecticidas mais ou menos sofisticados e também tratamentos biológicos com nemátodos que os parasitam. Em qualquer dos casos, para os controlar e vigiar, são usadas armadilhas com feromonas. Essas feromonas que são, em termos de estrutura molecular, relativamente simples, são obtidas de forma sintética. A identificação dessas feromonas, assim como a sua síntese envolveu bastante trabalho químico que passa quase despercebido a quem fala de armadilhas para estes insectos (ou para outros) sem pensar de onde apareceram. É que mesmo que fosse prático apanhar ou criar os insectos e matá-los para obter as feromonas, estas ainda teriam de ser separadas de todos os outros compostos.

Assim, mesmo que um tratamento de origem biológica seja o mais adequado para o controlo de insectos, não podemos passar sem a química para muitos outros aspectos fundamentais do seu controlo.

Além disso, é também a química que permite identificar a estrutura e propriedades de alguns dos insecticidas que podem ser usados em agricultura biológica, como a azadiractina extraída das amargoseiras, um tipo de árvore bastante comum em Coimbra (ver a foto aqui ao lado), junto das quais quase não há mosquitos pois os seus óleos são larvicidas. Ou das piretrinas, a partir das quais foram desenvolvidos vários insecticidas sintéticos como a permetrina. Ou a rotenona, que embora seja de origem natural acabou por ser abandonada como insecticida e é agora classificada como toxina. É que, como bem sabemos, nem tudo o que é natural é saudável e seguros.

E, se no caso dos escaravelhos vermelhos, os nématodos são os bons da fita, no caso do escaravelho longicórnio já não o são. Estes nemátodos infectam e levam à morte os pinheiros em larga escala, sendo necessário recorrer a quarentenas, insecticidas e nematicidas de origem química e sintética. E, enquanto as palmeiras têm tido muitoa atenção mediática, o problema do nemátodo do pinheiro, que é muito mais grave em termos económicos, tem tido muito menos atenção.

Voltando agora a voar nas asas do escaravelho vermelho, proponho uma viagem imaginária à Ilha da Páscoa. Como é bem sabido, nesta ilhas todas as árvores (palmeiras) despareceram rapidamente no decurso de alguns séculos. Há várias teorias sobre isso, a maior parte delas baseadas no excesso de uso humano, sendo a mais famosa e dramática a de que a madeira foi usada para transportar os misteriosos ídolos gigantescos. Uma outra teoria baseada em pragas de ratos parece estar posta de parte, mas num curto diálogo que mantive com especialistas na história da Ilha da Páscoa, estes não puseram de parte a possibilidade de terem ocorrido pragas de escaravelhos vermelhos embora não seja possível, aparentemente, encontrar registos paleoquímicos que ajudem a demonstrar essa possibilidade...

 É também muito fácil encontrar insectos em flores, em particular as cantáridas. Deste insecto extraía-se um remédio antigo a cantárida usado com fins vesicantes (empregue de forma tópica para moluscos e verrugas), afrodisíacos e diuréticos. Na verdade, além de ser um medicamento muito perigoso se tomado de forma interna, a sua acção como afrodisíaco é bastante discutível.

Na literatura há um grande número de referências a este medicamento e aos insectos que lhe davam origem. Saliento, em particular, o final do romance "Madame Bovary" de Flaubert, em que o voo destes insectos acompanha a morte de Charles.

Um insecto que não podemos encontrar na rua são os bichos da seda. De facto, estes estão de tal forma domesticados que não resistiriam muito tempo numa das amoreiras que temos na cidade. Ainda não há muito tempo era usual encontrar estas árvores ripadas de folhas até à altura onde uma pessoa podia chegar. A moda dos bichos da seda para as crianças parece ter passado, mas a produção da seda ainda é uma actividade económica importante, mesmo em Portugal. O gosto exclusivo que estes bichos têm pelas folhas de amoreira é devido essencialmente a uma molécula identificada há relativamente pouco tempo, mas a combinação de compostos poderá também ter influência nessa escolha.

Muitos outras lagartas, como é bem conhecido, têm dietas muito específicas e exclusivas de algumas plantas. Isso, como não poderia deixar de ser tem uma explicação química, baseada numa molécula ou grupo de moléculas.

Início do Outono na Serra da Estrela

Todos os anos, no início do Outono, os prados irregulares da quinta que a família da minha mulher tem em Videmonte, na Serra da Estela, se cobrem de flores lilás e cogumelos de várias cores. É sempre um prazer voltar lá nessa altura e este ano não foi diferente. Fiz algumas fotografias de amanitas-das-moscas, fradelhos e de outros cogumelos que não identifiquei, e, claro, também das flores lilás.

Este ano havia muitos amanita das-moscas que são o ícone por excelência dos cogumelos venenosos. No entanto, embora sejam tóxicos e possuam, como é bem conhecido da literatura, propriedades alucinogénias, as intoxicações mortais com esta espécie de cogumelos são felizmente pouco comuns, ao contrário das intoxicações com amanita-falóides (um cogumelo mortal mas muito mais discreto) que quase todos os anos causam vítimas. Estes últimos têm amatoxinas que são péptidos cíclicos muito venenosos que provocam lesões irreversíveis no fígado, enquanto que os amanitas-das-moscas têm compostos bioactivos não péptidicos como o muscimol e pequenas quantidades de muscarina.

No livro de Dorothy Sayers, O Enigma dos Cogumelos Venenosos, é este último composto que é identificado como responsável pelo crime. Verificou-se depois que o veneno não poderia vir dos cogumelos pois foi detectada uma mistura de isómeros ópticos (compostos com a mesma fórmula que são a imagem no espelho uns dos outros) que não existem naturalmente. Logo só poderiam ter sido obtidos de forma sintética, ou seja produzidos num laboratório. Este aspecto da trama é especialmente interessante porque na altura em que foi escrito o livro não havia ainda sido realizada a síntese da muscarina!

No capítulo dos venenos do livro Jardins de Cristais refiro estes dois aspectos, mas acabei por não referir dois outros. O primeiro é trivial: a estrutura da muscarina que aparece no livro de Sayers está errada pois baseou-se num trabalho em que esta foi determinada de forma incorrecta. O segundo é mais importante e contribui para a complexidade da trama: o cogumelo amanita-das-moscas possui muscarina em pequena quantidade e por isso dificilmente seria responsável pelo envenenamento com este composto. Existem, no entanto outros cogumelos, muito mais discretos e venenosos e que possuem muscarina em maior quantidade. E, se o especialista em cogumelos que foi envenenando dificilmente se enganaria a identificar o amanita-das-moscas, poderia acontecer que se tivesse enganado com esses.


Já sobre as flores lilás, estava completamente enganado acerca do nome e estava muito longe de suspeitar da sua química e história. No entanto, hoje mesmo, ao ler o livro do médico Mário Viana de Queiroz, Reumatologia, Literatura e Arte, fez-se luz! Referia este autor, citando um artigo sobre Shakespeare e a reumatologia, o qual é ilustrado com versos do poeta, que no tempo de Shakespeare a colchicina não tinha ainda sido redescoberta [1]. De facto, só dois anos depois da morte do poeta e apenas durante duas décadas esta planta foi referida na Farmacopeia Britânica, desaparecendo depois durante 150 anos, quando era bem conhecida de tratados anteriores [2].

A colchicina é uma molécula usada desde antiguidade até à actualidade para aliviar o sofrimento causado pela gota e, adivinhem onde é que esta molécula pode ser encontrada? Nestas plantas, Colchicum sp., conhecidas como açafrão de outono. Estas plantas têm bolbos relativamente grandes e são, naturalmente, tóxicas, mas nas quantidades adequadas ainda hoje a colchicina é usada para o tratamento da gota.

Sem a química não teria sido possível identificar as estruturas das moléculas referidas e fazer a sua síntese. Dada a toxicidade da colchicina, as quantidades desta molécula presentes nos comprimidos devem ser controladas e não depender apenas de preparações tradicionais. Em muitos casos a gota resulta de alimentação incorrecta, mas noutros, como no caso do médico e Nobel Egas Moniz, pode resultar de uma deficiência bioquímica congénita ou adquirida. Além da gota, existem mais de cem doenças reumáticas desde a fibromialgia até ao lupus, passando pela artrite reumatóide, a osteoartrite e a tendinite [3]. Estas dores e doenças acompanham a humanidade desde tempos imemoriais, mas hoje sabermos diagnosticá-las e tratá-las um pouco melhor.   E a química continua a ter um papel importante na procura de novos analgésicos, anti-inflamatórios e materiais biocompatíveis para minorar problemas com as articulações. Sem a química, a humanidade pouco mais tinha avançado do que roer bolbos de açafrão de outono, rilhar cascas de salgueiro e sofrer resignada.

[1] GEORGE E. EHRLICH, Ann. Rheum. Dis.(1967), 26, 562 (acedido 3/11/2104)
[2] EDWARD F. HARTUNG, Ann. Rheum. Dis.(1954) 13, 190 (acedido 3/11/2104)
[3]  NIAMS Questions and Answers about Arthritis and Rheumatic Diseases (acedido 3/11/2104)

[versão preliminar de 3 de Novembro de 2014]

No Caminho de Santiago do Zambujal a Conímbriga

A parte do Caminho de Santigo que vai do Zambujal até Conímbriga segue por passagens e carreiros agradáveis e bem sinalizados. Com muitas referências histórias e iconográficas, em especial na Fonte Coberta onde vários azulejos evocam a passagem de peregrinos notáveis pelo local. A partir deste lugar até ao Poço (onde o Caminho se junta a um percurso pedonal também assinalado), e depois até Conímbriga, o percurso segue junto ao rio de Mouros também designado Carálio Seco (Caralium Secum). O rio está nesta altura do ano (final de Junho) seco mas as rochas arredondadas do seu leito cobertas em parte de musgo negro são bem indicativos de que no inverno pode ter grandes caudais.

Neste passeio irei debruçar-me sobre aspectos químicos que esta parte do Caminho de Santiago evoca, com especial atenção para aqueles que marcaram profundamente a história da humanidade: a produção de azeite, queijo e vinho. Também, uma planta que aqui pode ser encontrada, a salsaparrilha, recorda os primórdios da invenção da contracepção oral.

Na foto ao lado pode ver-se o caminho tendo ao lado uma oliveira e cardos de uma espécie que pode ser usado para a produção de queijo. Não é visível na foto, mas notava-se pelo cheiro, a presença de cabras. Na foto pode também ver-se uma nogueira, mas esta árvore e as moléculas que procuramos obter desta, não tiverem um impacto tão grande na história da humanidade como as que relacionamos com o azeite e o vinho: o ácido oleico e o álcool etílico.

O queijo é um dos primeiros alimentos transformados inventados pela humanidade. O queijo característico desta zona (Rabaçal) não é em geral produzido com cardo (embora haja quem o faça) mas sim com coalho de origem animal, actualmente produzido por processos biotecnológicos. Não deixa no entao de ser interessante a grande quantidade de cardo que se encontra nesta zona em comparação com as regiões como a Serra da estela que usam o cardo para coalhar o leite.

O azeite tinha na antiguidade inúmeros usos, desde a alimentação à cosmética e higiene, passando pela iluminação até aos aspectos medicinais. Por isso não é surpreendente que existam centenas de referências ao azeite na bíblia e Homero lhe chame ouro líquido.

O azeite esteve na origem do desenvolvimento das primeiras civilizações que o usavam de forma intensa e começaram a exportar, levando a que cada vez mais terras agrícolas fossem ocupadas com oliveiras, as quais, por sua vez, podem ter aumentado a erosão dos terrenos, contribuindo para o declínio das civilizações que ajudou a desenvolver.

A química do azeite tem muitos aspectos que podemos explorar, a maior parte deles bem conhecidos. Vou referir apenas alguns. Desde logo o facto de ser um triglicérido com uma quantidade elevada de ácido oleico. O azeite de melhor qualidade é extraído apenas por prensagem a frio das azeitonas e a acidez do azeite é dada pelos ácidos gordos livres (ou seja que não estão integrados nos triglicéridos). Um aspecto interessante é do sabor amargo das azeitonas e do azeite produzido de forma deficiente. Nas azeitonas existem glicosídeos amargos que são solúveis em água (a cura das azeitonas é, por isso, feita com água) mas não nas gorduras (por isso, na prensagem das azeitonas a fase aquosa e os compostos solúveis nesta fase devem separar-se do azeite).  
 

Na foto ao lado pode ver-se uma videira com uvas, tendo uma oliveira ao fundo. A produção de vinho e a química que lhe está ligada tem também sido muito importante na história da humanidade. Por exemplo, na Bíblia a vinha foi a primeira cultura de Noé. Uma videira e as suas uvas levam-nos, tal como o azeite, a um grande número de histórias químicas e literárias. Por exemplo, para citar uma mais recente, a poesia do átomo de carbono de Primo Levi.

É já conhecida há muito tempo a química dos tratamentos tradicionais das vinhas, os quais são permitidos em agricultura biológica, com o enxofre e as caldas com o ião cobre. O efeito fungicida do ião cobre só é eficaz se estiver numa solução básica (por isso se usa cal na calda bordalesa). O enxofre elementar que se  oxida a dióxido de enxofre por acção da luz e é activo contra outros fungos e alguns insectos.

Estes tratamentos químicos tradicionais continuam a ser eficazes e são relativamente seguros, mas têm algumas limitações e, claro, não são inócuos. Por isso tem existido, desde há muito, a procura de técnicas mais eficazes, nomeadamente fungicidas sistémicos (ou seja que se mantêm activos na planta).

Os tratamentos químicos modernos têm actualmente de ser integrados (protecção integrada) e justificados. Embora a ignorância dos agricultores e a ganância dos vendedores e fabricantes possa existir, há também um controlo apertado do que pode ser comercializdo e uma grande preocupação com a segurança dos pesticidas, com a sua aplicação e persistência no ambiente e cadeia alimentar. Na figura está um pacote vazio (provavelmente para indicar que foi usado na quela vinha) de uma mistura bastante comum de dois fungicidas genéricos sistémicos que foram desenvolvidos a partir dos anos 1960, o fosetil-alumínio (um organofosfato de alumínio) e o mancozebe (um tiocarbamato de manganês e zinco). Sendo mais perigosos e persistentes do que os produtos tradicionais o seu uso deve ser feito com especial cuidado. Não devemos é ser irracionais em relação aos tratamentos com químicos de síntese ou artificiais. Julgo não ser heresia lembrar que agora mítica Rachel Carson no seu famoso Primavera Silenciosa considera aceitável a utilização de pesticidas desde que tal seja mesmo necessário. O que Rachel Carson rejeita veementemente é a utilização desregrada e irracional destes produtos.

Embora em pequeno número, podem encontrar-se ao longo do Caminho outras marcas da passagem humana, para além das da agricultura e viticultura. Por exemplo, cartuchos vazios de caçadores (os quais os deveriam ter apanhado). Cartuchos que não podem agora ter chumbo nas zonas húmidas, mas sim aço, pois o chumbo é neurotóxico e está progressivamente a ser banido na caça. Também nesta actividade há muita ignorância, por isso têm de existir regras apertadas e castigos para os prevaricadores.

Podem encontrar-se figueiras ao longo de todo o caminho. Esta árvore que cresce em qualquer lado, até paredes e interior de casas abandonadas, tem tido também o seu papel na história. Para além dos figos secos que tiveram um papel significativo na alimentação mediterrânica, há ainda considerar as suas aplicações medicinais tradicionais, em particular do seu latex, e as que se encontram actualmente a ser estudadas.

Ao longo do Caminho encontra-se muitas plantas medicinais ou com usos tradicionais. O cardo penteador (que não fotografei), entre outras. Uma planta muito comum e com histórias interessantes no que concerne à químicos é a salsaparrilha, aqui na fotografia ao lado. Esta planta contém saponinas, em especial a sarsasaponina, e várias outras moléculas com relevância medicinal. Ainda não há muito tempo era consideranda activa contra a lepra e a sífilis e era usada em tratamentos hormonais de origem natural. É esse aspecto, cujo principal actor é a sarsasaponina, que coloca esta planta no caminho de uma das maiores revoluções do século XX: a descoberta da contracepção oral nos anos 1960. Russell Marker, um químico brilhante mas pouco convencional, descobriu como obter progesterona e outras hormonas a partir desta molécula. Mais tarde Carl Djerassi mostrou que podia obter cortisona e estradiol. No entanto estas moléculas só podiam ser usadas em tratamentos hormonais injectáveis. Carl Djerassi, adicionando um grupo etino à progesterona, obteve uma molécula artificial que não era degradava se ingerida, a noretindrona, e inventou assim contracepção oral!
 
 Uma planta também comum no percurso é o hipericão (aqui ao lado). Desta planta e dos seus usos e riscos já falei de forma mais detalhada noutro passeio.

Encontra-se também funcho (não fotografado) facilmente reconhecido pelo cheiro e caules verdes. Esta planta é muito usada em culinária e tem também aplicações medicinais. Contém, entre muitas outras moléculas, trans-anetole e estragol, este último suspeito de ser cancerígeno.

Pode encontrar-se arruda (fotografia ao lado), uma planta com uma notável história na medicina popular (desinfectante, abortificante, etc.), aplicações tradicionais (repelente de insectos e ornamental) e simbólica.

Nesta altura do ano os sanguinhos das sebes (não fotografados) estavam cheios de frutos vermelhos. Podem também encontrar-se alguns medronheiros.

Que planta é esta? Não sei! Sei agora que é uma maleiteira-maior, uma planta que um dia até poderá dar muito de que falar. Estamos em Junho e já não tem as flores exuberantes características. De possível fonte de látex natural (veja-se a fotografia) a aplicações na produção de energia, passando pelas aplicações medicinais, algumas tradicionais e outras novas que agora começam a ser testadas, na literatura pode encontrar-se bastantes referências a esta planta. Se estas aplicações se revelarem viáveis ou se a partir das moléculas identificadas nesta planta forem desenvolvidos novos medicamentos esta bem poderá ser considerada uma nova planta maravilha.

Para saber mais sobre o papel da química do ácido oleico e da salsaparrilha na história: Penny Le Couteur e Jay Burreson, Napoleon's Buttons: How 17 Molecules Changed History (Jeremy P Tarcher, 2004)

[versão preliminar 3 de Julho de 2014, alterações de 7 de Novembro de 2014]

Percurso químico em Coimbra actualizado

Apresento o mapa do percurso do Passeio Químico completo que idealizei há uns meses para realizar em Coimbra. Este percurso é relativamente fácil mas tem algumas descidas e subidas, escadas e pisos irregulares. É aconselhável levar calçado confortável e chapéu para o sol (ou para a chuva)...


Visualizar Passeio Químico em Coimbra em um mapa maior

Notas para um passeio químico na cidade do Porto (III)

A propósito da comunicação que vou fazer no SciCom 2014, apresento aqui, ao correr da pena, mais algumas notas para um passeio químico na cidade do Porto para completar as notas anteriores I e II (fotografias a actualizar mais tarde).
 

Antiga fábrica Ach. Brito (Fotografia Teo Dias)

 A cidade do Porto sempre teve muitas indústrias, em particular aquelas que têm relações com a química. Mas como é natural, a maior parte foi-se deslocando para fora da cidade, deixando os seus espaços ligados a empreendimentos imobiliários, outras foram-se tornando obsoletas e outras ainda acabaram por desaparecer por razões particulares. No primeiro caso, estão as fábricas de cervejas e refinarias de açúcar já referidas anteriormente. No segundo estão as indústrias de curtumes e fundições e cerâmicas tradicionais. No último caso temos por exemplo a Companhia Aurífica que ocupava todo um quarteirão e tem um interesse arqueológico industrial muito relevante. Muitos outros casos haverá, mas não sendo eu do Porto, só posso indicar os poucos que fui notando.

A evolução da indústria de cosméticos Ach. Brito é muito interessante e reflete muito do que foi Portugal e dos seus hábitos de higiene durante o final do século XIX até meados do século XX. A história é contada aqui com base no livro de comemoração das bodas de ouro da Fábrica Claus & Ach. Brito.  

Criada em 1887 por Ferdinand Claus e Georges Schweder, que era químico, surgiu no Porto a primeira indústria de perfumaria e sabonetes de Portugal na Rua de São Denis, junto ao antigo matadouro. Como a desconfiança em relação à indústria portuguesa era enorme, os dois sócios fingiam importar os sabonetes da Alemanha, tendo o logro sido descoberto passados algum tempo, quando uma caixa de sabonetes caída mostrou a real proveniência destes. A partir de 1891 na Rua de Serpa Pinto, local onde hoje, se não me enganei, existe um prédio urbano (em 2010 ainda em construção), a fábrica Claus tinha já equipamento moderno. Com a Primeira Guerra Mundial a fábrica é leiloada e, mais tarde, em 1925, comprada pela família Achilles Brito que, entretanto havia aberto em 1918 uma fábrica na Avenida de França, com uma larga parte acompanhando a Rua D. António Barroso. Agora transformada numa urbanização, ainda lá se encontram as bonitas fachadas e uma chaminé. A companhia Ach. Brito, que produz sabonetes que ainda fazem sonhar as estrelas, mudou-se para Vila do Conde e é um caso de sucesso que em muito deverá ser devido à química dos cosméticos e à inovação a par da tradição.

Fábrica dos chumbinhos (fotografia Museu da Indústria)

Uma indústria curiosa que se instalou na zona histórica do Porto, na Rua de São Francisco, de 1880 até aos final dos anos 1960 e que foi única no país foi a denominada “fábrica dos chumbinhos” que produzia os chumbinhos através de um processo que combinava física e química: o chumbo fundido precipitava-se de uma altura de 45 metros de altura até à cave. Durante a queda formavam-se as esferas que eram posteriormente polidas e separadas por diâmetros. O chumbo é um metal muito tóxico que, actualmente, está proibido na caça, só podendo ser usados cartuchos com esferas de aço. Uma outra utilização tecnológica do chumbo, bastante poluente, foi no aditivo da gasolina tetraetilchumbo. Outras histórias do chumbo foram já contadas noutros passeios
Para terminar este passeio pelo Porto é de referir a Rua das Águas Férreas. Trata-se de um nome de rua ou local muito comum no país, associado a fontes, existindo dezenas de topónimos com nomes relacionados (férreas e ferrosas) por todo o país, nomeadamente em Coimbra. Para um químico, férreo (relativo ao ião ferro III) e ferroso (relativo ao ião ferro II) é muito diferente, sendo neste caso mais adequado usar a expressão ferroso. Tratam-se, de iões muito pouco solúveis, em especial o ferro III, o qual em determinadas condições é reduzido a ferro II (mais solúvel) apresentando-se assim um maior teor de ferro nas águas. São consideradas águas ferrosas aquelas que têm teores superiores a três miligramas de ferro por litro e as fontes destas acabam por apresentar características precipitações ferruginosas. A análise da qualidade das águas, assim como o seu tratamento é um importante aspecto da contribuição da química para a qualidade de vida, sendo hoje possível detectar quantidades vestigiais de poluentes e produtos naturais presentes nas águas da ordem dos nano e picogramas. Podem assim se escrutinadas quantidade ínfimas de metais pesados e compostos como produtos halogenados, drogas, pesticidas, ftalatos, ou mesmo estrogénios de origem natural ou artificial e discutir detalhes sobre possíveis problemas devidos à presença destes compostos nas águas que seriam impensáveis há décadas. [versão preliminar de 3 de Junho de 2014]

Sinfonia em amarelo: nespereiras e grevílias

Desde pequeno que as nódoas de nêspera me intrigam. Primeiro, porque não queria acreditar nelas quando, ainda criança, sentado na árvore as comia de forma abundante, mais tarde porque quis perceber o mecanismo pelo qual estas manchariam de forma tão drástica a roupa que esta teria de ir para o lixo. Não tenho uma resposta definitiva, mas apenas algumas pistas baseadas na literatura que consultei. No caso das nêsperas, os polifenóis são oxidados rapidamente pela enzima polifenoloxidase a quinonas e polimerizam, originando o típico aspecto castanho dos frutos apanhados há algum tempo. Provavelmente, no caso das nêsperas, estes polímeros formam ligações muito fortes com as fibras do algodão.

Vem isto a propósito da explosão de amarelo característico que temos em Coimbra com as nespereiras e as grevílias. Só nesta altura se nota como há tantas aqui. E faz bastante pena todas aquelas nêsperas a cair no chão e a apodrecer sem que ninguém as coma.

É certo que as árvores de fruto nas cidades estão muito sujeitas à poluição automóvel e muitas árvores têm uma tendência natural para acumularem metais pesados. No entanto, tendo a gasolina com chumbo sido banida há muito, restam os metais que se encontravam no solo ou já na árvore e aqueles que navegam incorporados na fuligem (agora rebaptizada de nanopartículas de carbono). Com os modernos métodos analíticos da química podemos detectar quantidades ínfimas destes poluentes, mas as nêsperas deverão estar hoje muito menos contaminadas com estes metais do que há décadas atrás. Além disso, quase ninguém usa pesticidas nos jardins, logo desse problema não devem sofrer.

Como vou apresentar uma comunicaçãosobre os Passeios Químicos no encontro SciCom 2014 na Universidade de Porto estive, como não poderia deixar de ser, a estudar a questão semântica das nêsperas e dos magnórios.

A árvore que no centro e sul do país chamamos nespereira (Eriobothrya japonica) é originária da China, onde as suas folhas são usadas em medicina tradicional. O seu fruto, a nêspera, é chamado no norte de Portugal magnório, o que origina alguma confusão, até porque existe, em algumas regiões do norte, um outro fruto a que chamam nêspera. Em particular, na região de Guimarães, existe uma árvore, cada vez mais rara, a nespereira europeia (Mespilus germanica, na imagem ao lado, não conheço nenhum exemplar em Coimbra) cujo fruto é também chamado nêspera, o qual só é comido quando está muito maduro ou quase podre. Este fruto teve o seu papel na alimentação há séculos atrás,  aparecendo em algumas peças de Shakespeare (procure-se medlar e note-se as alusões ao apodrecimento e... ao sexo feminino), sendo agora muito menos consumido.

Os caroços das nêsperas entre muitas outras substâncias, amigdalina, que já foi uma suposta cura milagrosa para o cancro, hoje me dia completamente desacreditada. Já as suas folhas contêm ácidos triterpénicos como o ácido ursolínico, entre outras substâncias, como sejam glicosídeos e flavonóides, que têm acção biológica. Já as nêsperas têm cerca de 90% de água, 5 a 9% de açúcares e cerca de um por cento de ácidos orgânicos, sendo o ácido málico dominante. A sua cor amarela é devida a dois tipos de carotenóides particulares.

Quanto às grevílias, têm também histórias químicas para contar. Nas folhas desta árvore, existem compostos que fazem guerra química eficaz às plantas que as rodeiam, sendo por isso estudados para o desenvolvimento de novos pesticidas. Dependendo da quantidade disponível destes compostos nas folhas, forma de os extrair e necessidade, ou não, de modificações químicas para melhorar a sua aplicação ou aumentar a sua potência, um novo pesticida, obtido partir de um composto lead não poderá ser desenvolvido sem a participação da química em várias fases, podendo inclusive esse lead servir apenas de inspiração a compostos sintéticos ou artificiais não obtidos da planta. 

[versão preliminar de 28 de Maio de 2014]

Notas para um passeio químico na cidade do Porto (II)

Há uns domingos atrás passei no Porto e fiz mais algumas fotografias para completar o passeio químico. Só agora tive tempo para editar o texto.


O Edifício da Academia Politécnica e a Praça dos Leões estão cheios de histórias químicas para contar. Ferreira da Silva, o primeiro presidente da Sociedade Portuguesa de Química, Abel Salazar, que começou por se matricular na Academia e depois se doutorou em medicina, mas nunca abandonou o interesse pela química, José António de Aguiar (cujo nome estava errado na versão inicial deste texto), químico e professor brilhante que morreu novo mas deixou aqui obra e boa memória, Camilo Castelo Branco que aqui fez as primeiras cadeiras, e tantos outros que passaram por este edifício.

Ao lado do edifício da Politécnica há um jardim muito bonito que agora apresenta toda a química do Outono. As cores de ouro e cobre das folhas que se explicam, mas não perdem por isso a beleza, com os pigmentos que restam quando a clorofila começa a ser reciclada pela planta, encantam-nos. Há também aqui um teixo, árvore tão venenosa quanto útil, que nos dá um pretexto para voltar a contar a conhecida história do taxol, um medicamento usado em quimioterapia que começou por ser obtido do tronco de uma espécie rara de teixo. Foi o trabalho dos químicos que permitiu não só a identificação da estrutura desta molécula como a descoberta de formas de sintetizar o taxol a partir de um composto presente nas folhas de teixo vulgar, evitando a tragédia ecológica ao mesmo tempo que se tornava o medicamento mais acessível.

Na entrada do parque de estacionamento onde deixei o carro, as pastilhas elásticas do costume mostram, literalmente, o seu lado negro, incorporando matéria carbonatosa: nanopartículas de carbono, hidrocarbonetos poliaromáticos e, claro, sujidade. Muitas pessoas ficam surpreendidas com a explicação das manchas negras, algumas nunca tinham reparado, outras pensavam ser fungos! Também na entrada do Museu Soares dos Reis, e em todas as entradas e saídas do que quer que seja, as há. Quando a química inventar pastilhas que não se colem ao chão (se é que isso é possível), já que o civismo parece ser difícil de inventar, as pastilhas elásticas vulgares passarão a ser proibidas!

Finalmente, consegui fotografar o termómetro das tintas Stephens e a bonita papelaria (fechada para obras) onde está este termómetro. As tintas usadas em canetas de tinta permanente, inicialmente obtidas de forma semelhante às tintas anteriores, a partir de compostos naturais, vieram substituir os tinteiros e penas, mas tinham alguns problemas, nomeadamente com as variações de temperatura. A fábrica Stephens procurou criar tintas cujas propriedades eram menos sensíveis às variações de temperatura. Mais tarde vieram as esferográficas e as suas tintas, com pigmentos sintéticos, quase insensíveis às variações de temperatura. Mais tarde ainda chegaram as canetas de feltro, as canetas estilográficas que usam tinta da china, etc. Também nesta praça, existe uma elegante e bonita farmácia com mais de duzentos anos (data de 1804). Podemos bem imaginar Camilo Castelo Branco e outras figuras da época a vir aqui trocar umas impressões com o boticário.

[versão preliminar de 8 de Dezembro de 2013, com correcções de 8 e 24 de Março de 2014, bibliografia: ver abaixo]

 

Notas para um passeio químico na cidade do Porto

Aproveitando uma reunião que tive de manhã, fiquei na tarde do sábado passado no Porto a fazer umas fotografias e recolher algumas notas para um passeio químico nesta cidade magnífica que, devo dizer, não conhecia muito bem. 

Existia, à partida, bastante ousadia neste meu empreendimento, pois não sou um conhecedor do Porto. No entanto, com a ajuda de alguns livros, em especial os de Germano Silva, assim como da internet e de um mapa, planeei uma visita bastante ambiciosa que se revelou mais curta nas distâncias do que pensei à partida, mas que foi muito mais demorada, porque não segui o plano de forma estrita.

As referências químicas históricas mais conhecidas do Porto são a Academia Politécnica do Porto, criada em 1837, a qual está na origem da actual Faculdade de Ciências da Universidade do Porto, e o Professor Ferreira da Silva que foi o primeiro presidente da Sociedade Portuguesa de Química. Por serem essas as referências mais seguras deixei-as para o fim do passeio, mas, infelizmente, anoiteceu rapidamente e acabei por não ter fotografias do antigo edifício da Academia Politécnica, onde fica actualmente a Reitoria da Universidade do Porto e Museus de Ciência e de História Natural, nem do livraria Lello e Jardim da Cordoaria, onde existem muitos pontos químicos de interesse.
 
Por acaso, comecei o passeio pelo antigo Edifício do Frigorífico do Peixe, um edifíco agora em obras, ao lado do actual Museu do Carro Eléctrico. O primeiro edifício evoca a industrialização da conservação pelo frio. A química da conservação pelo frio, que nem todas as pessoas sabe como funciona, e o desenvolvimento dos processos de conservação e da produção de frio e gelo são aqui um bom tema químico. Também a própria água, que é um líquido com um comportamento excepcional, com o Douro mesmo ali à frente, não pode deixar de ser referida.

O Museu do Carro Eléctrico foi em tempos uma central termoeléctrica. Uma forma moderna de produzir electricidade que hoje estamos a abandonar, mas que tem a sua história. Se tivesse seguido na direcção da ponte da Arrábida chegaria à Rua do Ouro na qual se situava o gasómetro (de que li ainda haver vestígios), o qual evoca uma forma de iluminação pública há muito esquecida.

Poderia ter seguido pela Rua da Restauração na direcção à antiga fábrica das cervejas Leão, mas segui pela Rua de Monchique, junto ao rio. Por aqui, mais à fente, ficava o Convento de Monchique imortalizado no "Amor de Perdição" de Camilo Castelo Branco e que vem a propósito para a evocação da química do amor.  Fica também algures por aqui, o cais do Bicalho, onde terá havido uma fundição. A química envolvida na produção de ferro e aço assim como a evolução dessa tecnologia tem muitas histórias interessantes. Mais à frente ficava a fábrica de loiça de Massarelos que não localizei bem, mas que parece situar-se (onde se vê uma antiga chaminé) já no Cais da Pedras. Ficava também aqui, talvez em tempos diferentes, a fábrica de açúcar da RAR, indústria que ainda existe mas noutro local. Ficou neste local a RAR Imobiliária e algumas histórias para contar sobre o açúcar. Aqui fotografei um carro eléctrico e só a ver a fotografia notei um antigo letreiro de uma fábrica de toldos e oleados. Trata-se uns materiais que hoje em dia quase não ligamos mas que têm um interessante história química desde as primeiras experiências mal-cheirosas ao modernos polímeros.

Mais à frente fica o Museu do Vinho do Porto. Quanta química há no vinho, e no vinho do Porto em particular! Real e metafórica. Os tratamentos das vinhas tradicionais e modernos, as análises químicas, as moléculas e reacções químicas envolvidas, as glórias e misérias do etanol, tanta coisa que há para contar!  Não tive tempo de entrar, mas fotografei uma das montras com alfaias e outros instrumentos. Mais à frente uma antiga fábrica com a data de 1942, a investigar melhor. Para cima (e é mesmo a pique pelas Escadas das Sereias ou Calçada de Monchique, onde ficava o convento referido acima) fica a Banderinha da Saúde cheia de histórias que Germano Silva evoca. Memórias dos tempos em que as doenças eram um risco difícil de entender e evitar.

Subi pelas escadas e segui pela Rua da Bandeirinha até ao Largo do Viriato e desci a Rua da Restauração. Dei logo com o Laboratório Médico do Prof. Alberto Aguiar (A. Aguiar é a inscrição no ferro forjado que só notei na fotografia), o qual é agora um escritório de advogados. Alberto Aguiar, professor catedrático da Faculdade de Medicina do Porto, teve aqui um laboratório que embora tivesse como fulcro a medicina, esteve muito ligado à química. É o próprio Alberto Aguiar que evoca essa ligação da química à medicina no Porto na sua tese de doutoramento que dedica, em particular, a Ferreira da Silva e Ricardo Jorge, e numa sua obra em que analisa essa relação de 1775 a 1925. Não conhecia este laboratório, nem fazia parte dos meus planos a sua localização. Foi uma descoberta que me surpreendeu e que só pude compreender ao analisar as fotografias e ao pesquisar o nome do Laboratório.

Mais abaixo passamos pelo Bairro Ignez, agora uma residência de estudantes, em frente a uma escarpa rica em vegatação, no cimo da qual fica o jardim do Palácio de Cristal (onde não tive tempo de ir). Depois da curva aparece a antiga fábrica de cervejas Leão da Companhia União Fabril Portuense (CUFP), a qual é referida em outras localizações, aparentemente todas correctas, mas em tempos diferentes. Esta fábrica esteve aqui de 1909 aos anos 1930 e está agora em Leça do Balio: faz parte da Central de Cervejas. Uma óptima oportunidade para evocar a química da cerveja.

Acabei por voltar a passar no mesmo caminho, mas agora fiz o cais das pedras por dentro e fotografei uma enorme argola metálica. Um exemplo de como a corrosão pode ser retardada apenas por todos os seus pontos estarem em contacto com o ar.

Seguindo para Miragaia, Germano Silva conta a história dos anarquistas que em 1916 fizeram explodir um conjunto de casas, enquanto faziam nitroglicerina. Aparentemente ainda lá está o buraco, mas há vários buracos e por isso não o consegui identificar (para isso irei precisar de ajuda quase de certeza). De qualquer forma, este é um pretexto para referir os explosivos e a sua química e segurança.  E já agora o Aqulino Ribeiro de Um escritor Confessa-se.

Um pouco por acaso subi pela Rua do Comércio do Porto. Aqui há memórias de alguns processos e comércios tradicionais, mas o que mais me prendeu foram as cores em contraste com a luz do lado do rio. Mais à frente aparece o Instituto dos Vinhos do Douro e Porto e virei para o lado do Mercado Ferreira Borges. A cobertura do ferro com tintas vermelhas conhecidas por zarcão tem aqui a sua história. Ao lado na Praça do Infante, duas Gingko biloba. Serão macho ou fêmea? Se forem fêmeas a química é terrível, literalmente! Mais abaixo, em frente à igreja de S. Francisco, há outra que vi mais tarde.

O Porto é, e provavelmente sempre foi (veja-se, por exemplo, o que escreveu Link no final do século XVIII no seu famoso livro sobre Portugal), uma cidade muito limpa e organizada. Mesmo as árvores têm os seus próprios locais.

Subi a Rua de Mouzinho da Silveira, uma rua relativamente nova, rasgada na cidade medieval. Procurava a centenária loja Sementeira que encontrei facilmente. Mas encontrei também outras lojas pitorescas, uma delas com uma placa com química: sulfato de cobre. Virei para  Rua das Flores que está em obras e fui até à Rua dos Caldeireiros, memória do trabalho do ferro. Entretanto, acabei por me esquecer do Largo de S. Domingues onde queria fotografar a famosa publicidade com o termómetro das tintas Stephens. A evolução da química e técnica de escrever é fantástica: das tintas de sais de ferro e ácido gálico de origem natural às esferográficas com tintas sintéticas, chegando às canetas de felto e agora de gel, há um conjunto de aspectos químicos e físicos a descobrir. 

Passando para o outro lado da rua, entrei pela Rua do Souto e travessa do Souto (mas não chegei a ir à Rua de Pelames) e virei para a Rua Escura, verdadeiras ruas medievais do Porto antigo. Havia, segundo Germano Silva, nesta zona um forno de cal e resta no nome da rua a memória do tratamento das peles.  Segui para o Largo Pedro Vitorino, local onde se venderam em tempos tripas e falhei a fonte de S. Miguel-o-Anjo com o seu gradeamento de ferro e estátua em pedra de Ançã e segui para o Largo do Colégio. Foi aqui que no início do século XIX esteve aquartelado o Regimento Académico de que Almeida Garrett fazia parte. Contrariamente ao que supus, de forma ingénua, não foi aqui que Camilo veio ouvir música quando estava com pouca vontade de estudar química para o exame que tinha no dia seguinte. O "quartel general" referido por Camilo Castelo Branco fica bastante mais acima.

Desci a Rua de Santana que não tem arco há muito tempo e continuei pela Rua dos Mercadores. Estava a escurecer e cheguei ao túnel, onde entrei. Quanto barulho no seu interior! Um problema de acústica interessante. Do outro lado os painéis da Ribeira Negra e os pilares da antiga ponte pênsil. Poderia ter seguido junto ao rio, mas (fiz uma má escolha e) voltei pelo túnel. Visitei a igreja de S. Nicolau, fui à Ribeira tentar encontrar a memória dos banhos públicos, o postigo do carvão e o muro do bacalhoeiros. Voltei a subir a Rua Mouzinho da Silveira a meditar sobre outro Mouzinho: Luis Mouzinho de Albuquerque que também esteve no Porto nas lutas liberais, mas que foi também professor de Química em Lisboa. Cheguei a S. Bento e fui ver e fotografar os azulejos. Segui para os Clérigos e passei na parte de baixo da Praça da Liberdade. Está lá a estátua de D. Pedro IV junto da qual terá havido, no final do século XIX, lugar reservado para a gente fina, num certo S. João, assistir ao fogo de artifício criado por um "certo químico" (temos de verificar quem era). O povo não gostou e ocupou os lugares da gente fina!  

Era já noite cerrada, só havia luz aceitável na zona comercial moderna. A antiga Cadeia da Relação, o Jardim da Cordoaria, a Academia Politécnica, as lojas pitorescas que há por ali até ao Bolhão ficam para outra altura.

Biblografia (a completar)
Marina Graça e Helena Pimentel, Seis Percursos pelo Porto (Afrontamento, 2002)
Germano Silva, Porto: viagem ao Passado (Porto Editora, 2013)
Germano Silva, Porto: história e Memória (Porto Editora, 2011)
Germano Silva, artigos variados na revista Visão.

[versão peliminar de 19 de Novembro de 2013, com algumas alterações de 23 de Novembro] 

(PQ-PN) Oceanário de Lisboa e a química do mar

O Oceanário de Lisboa vale bem a visita (e a volta regular), pela vida marinha, claro, mas também pelo edifício.  De facto, muitos dos pormenores da construção e funcionamento do edifício e aquários só são possíveis devido à química. Por exemplo, apenas com a descoberta do vidro acrílico e outros polímeros, como o policarbonato, se tornou possível fazer tanques para aquários tão grandes. Outros aspectos técnicos relevante em termos químicos são a renovação e análise da água dos aquários e a luta contra a corrosão que é propiciada pela presença dos iões cloreto.
 
O mar, além de indispensável à vida, é uma fonte de substâncias químicas naturais ainda por descobrir e outras bem conhecidas que marcaram e ainda marcam as nossas vidas. Por exemplo, a tetrodoxina do peixe balão foi (e é ainda) muito importante para o entendimento do funcionamento do sistema nervoso, para além de ser um petisco perigoso. Muitos outros exemplos podem ser indicados.

Também, como escrevi noutro local, com a ajuda do meu filho mais pequeno, a química teve também um papel relevante no fim da caça às baleias, descobrindo substâncias alternativas às que as baleias forneciam. E vai ter, com certeza, importância para se encontrarem alternativas ao petróleo e soluções para os plásticos que flutuam nos oceanos, fruto da incúria das pessoas que usam mal o que a ciência lhes oferece.

Sobre a química que se pode encontrar à beira mar escrevi já um texto mais curto que aproveitava partes de um outro mais longo, neste blogue.

Um outro aspecto químico curioso é do brilho das escamas dos peixes. Se calhar, muita gente já se perguntou porque brilham as escamas dos peixes, quando vêm que as suas escamas são, depois de retiradas, brancas e baças. Já se sabia há algum tempo que esse brilho era devido a cristais de guanina, mas só recentemente se percebeu que a disposição desses cristais é, nos peixes, muito diferente daquela que é obtida em laboratório (nas escamas dos peixes aparecem na forma de placas finas que são muito mais eficientes para criar o efeito de iridiscência).

Há muitas respostas sobre o mar e a químico do mar que ainda não temos, ou que só agora estamos a descobrir, mesmo de coisas aparentemente simples como o brilho das escamas dos peixes.

(PQ-PN) Química nos Jardins de Garcia d' Orta (I)

Como já escrevi a propósito do percurso químico na Universidade de Coimbra onde temos um curso de Química Medicinal, Garcia d'Orta foi um pioneiro ilustre português daquilo que hoje chamamos Química Medicinal, a qual foi a forma como a química se autonomizou da alquimia, dando origem às modernas (agora clássicas mas nunca antiquadas) licenciaturas em Química.

Em todos os jardins do Parque das Nações podemos encontrar química, em especial nos vários talhões do Jardim de Garcia d'Orta (Macaronésia, África, Coloane (China), Goa e S. Tomé e Brasil). Estes talhões evocam regiões por onde os portugueses andaram (e ainda andam), assim como as plantas que lá encontraram. E claro, associadas a quase todas as plantas há pequenas ou grandes histórias químicas. Com base nos óptimos textos do site do Parque das Nações irei referir algumas destas histórias.

Talhão da Macaronésia (imagem ParquedasNacoes.pt)

Começando pelo talhão da Macaronésia e pela flora dos Açores e Madeira, há três plantas cuja química marca profundamente a história da humanidade: a planta do chá, a cana-do-açúcar e o tabaco, qualquer uma delas com muitas histórias químicas para contar. O chá com os seus alcalóides (em especial a cafeína), taninos e antioxidantes. A sacarose que é um dos materiais mais puros que podemos encontrar no dia a dia e que permite fazer doces divinos (como os pastéis de Tentúgal), mas foi o inferno de muitos seres humanos vítimas da escravatura. O tabaco e toda a química do vício, o papel da nicotina e dos compostos envolvidos no fumo. A partir da referência à nicotina e da sua acção, podemos chegar à discussão moderna dos pesticidas neonicotinóides e muitos outros aspectos da importância da química na vida actual.

 Com a ilha de Santiago (Cabo Verde) surge o dragoeiro, o indigo e o aloé vera. Cada uma destas plantas também com muitas histórias curiosas. Sobre o dragoeiro e sobre o aloé vera já escrevi anteriormente a propósito do percurso químico da Universidade de Coimbra.

O indigo, pigmento usado nas calças de ganga, tem também um papel de relevo. O seu cultivo deixou de ter importância económica devido ao desenvolvimento de métodos de síntese do pigmento (que tem o mesmo nome da planta) mais eficientes que a sua obtenção a partir da planta. Mas não se lamente logo essa perda, calcule-se antes qual seria quantidade de plantas necessárias para obter todo o volume de pigmento usado (e desperdiçado) hoje em dia em calças de ganga!

(PQ-PN) Esculturas de ferro no Parque das Nações

Homem-Sol (imagem ParquedasNacoes.pt)

De entre as muitas obras de arte urbana do Parque das Nações há várias esculturas de ferro. De entre estas saliento o Homem-Sol de Jorge Vieira (1922-1998) que tem vinte metros de altura, pesa quinze toneladas e está coberto de óxidos de ferro e Cursiva de Amy Yoes que é também feita de ferro, mas está pintada de verde.

Para além dos aspectos artísticos, olhemos para química envolvida nestas obras e em particular para a química dos materiais de que são feitas. Só recentemente na história da humanidade se conseguiu produzir ferro metálico. Primeiro como ferro forjado, quase sem carbono, e mais tarde como ferro fundido, saturado de carbono e silício. E só no século XIX se conseguiu produzir, de forma industrial, aço que é uma liga com quantidades intermédias de carbono entre o ferro forjado e o ferro fundido, na qual se pode também incorporar outros metais.

Cursiva (imagem ParquedasNacoes.pt)

Note-se na fotografia, no lado mais baixo da escultura Cursiva, o aparecimento de óxidos propiciado pela fragilização do revestimento da tinta que expôs o ferro ao contacto com o oxigénio e humidade, necessários à corrosão do ferro. A partir destes pontos frágeis a corrosão da escultura poderá, se não for restaurada, avançar de forma inexorável ao longo dos anos. Já o Homem-Sol, que está completamente coberto de óxidos de ferro, não tem zonas preferenciais de corrosão e poderá manter-se estável durante séculos como acontece com a Porta Férrea da Universidade deCoimbra e a célebre coluna de ferro de Delhi se não sofrer muita influência dos aerossóis marítimos contendo iões cloreto. As condições climatéricas, a forma de produção e as impurezas e aditivos têm muita influência na evolução da corrosão. No caso da pintura, para além da função de isolamento, podem ser incluidos materiais que evitam a corrosão do ferro de várias maneiras. Antigamente eram muito usados óxidos de chumbo que por serem muito tóxicos, com a evolução da química, deixaram de ser usados.

Também o pigmento verde usado na escultura Cursiva é digno de referência sobre o papel da química na melhoria da qualidade de vida das pessoas. Até à descoberta dos modernos e pouco tóxicos pigmentos orgânicos de elevada estabilidade que se usam actualmente, eram usados para as tintas verdes, pigmentos inorgânicos de crómio e cádmio, bastante tóxicos (mas felizmente pouco solúveis). E, no século XIX, chegou a ser uma verdadeira loucura (em todos os sentidos) o uso do verde de arsénio que originou inúmeros envenenamentos. 

Ironicamente, a química tornou os pigmentos mais seguros e os materiais mais resistentes à corrosão, permitindo que possamos fruir da arte de uma forma que quase esquecemos a química!

(PQ-PN) Química no Parque das Nações

Em 2009 tirei algumas fotografias num dia enovoado a partir das quais prometi escrever sobre a química no Parque da Expo, actual Parque das Nações.

Esse momento chegou, pois vou apresentar um painel com o título Passear ao encontro da química na rua no congresso SciCom PT 2013 a decorrer no Pavilhão do Conhecimento 27 a 28 de Maio de 2013.

 Irei apresentar aqui uma versão alargada do percurso químico proposto.

O ozono lá em cima e cá em baixo

Texto que apareceu no Diário de Coimbra de dia 13 de Setembro e no Reconquista (Castelo Branco) de 15 de Setembro integrado no projecto Ciência Viva - Ciência na Imprensa Regional

O ozono (O₃) é uma substância elementar que, na estratosfera, age como protector da superfície terrestre em relação a uma parte das radiações ultravioleta (UV) provenientes do Sol, mas cá em baixo, na troposfera, é considerado um poluente.

Na estratosfera, o ciclo natural do ozono consiste, de forma muito simplificada, na quebra do ozono por acção das radiações UV-B originando oxigénio atómico e molecular (O₃+radiação → O+O₂) e a reformação de ozono por colisões de oxigénio molecular e atómico (O+O₂+M→O₃+M) na presença de outra molécula (M). Há mais reacções químicas envolvidas mas, na ausência de concentrações significativas de outras espécies químicas reactivas, para além do oxigénio e ozono, o sistema está em equilíbrio, originando uma camada de ozono estável na estratosfera.

Trata-se, no entanto, de uma camada muito ténue. Se todo o ozono da estratosfera fosse trazido até ao nível do mar, a camada de ozono teria uma espessura média de cerca de três milímetros, a que corresponde 300 unidades Dobson (DU). Na estratosfera, onde a pressão é muito mais baixa, a camada de ozono estende-se aproximadamente entre 15 e 50 km de altitude.

Há várias espécies químicas naturais e artificiais que interagem com o ozono, originando flutuações da sua concentração. Em 1974, verificou-se que os CFC (clorofluorocarbonetos) estavam a chegar à estratosfera e a libertar átomos de cloro que destruíam o ozono: a radiação UV quebra os CFC, libertando átomos de cloro; estes vão reagir com o ozono e originar monóxido de cloro e oxigénio (Cl+O₃ → ClO+O₂); o monóxido de cloro reage com o oxigénio atómico, originando oxigénio molecular e de novo átomos de cloro (ClO+O → Cl+O₂). Este ciclo catalítico (os átomos de cloro agem como um catalisador, acelerando a velocidade da reacção sem se consumirem) repete-se muitas vezes, levando a uma destruição anormal de ozono.

Em 1984, cientistas britânicos confirmaram que havia um decréscimo de mais de quarenta por cento na camada de ozono na zona polar, ou seja, que havia um buraco na camada de ozono. E durante anos a NASA havia medido os níveis de ozono de forma automática, mas os computadores estavam programados para eliminar medições anormais!

A descoberta de que os CFC eram responsáveis pelo buraco na camada de ozono, esteve na origem da atribuição do prémio Nobel a Sherry Rowland e Mario Molina (junto com Paul Crutzen) e é um exemplo notável de aplicação da química teórica e computacional. De facto, a modelação das reacções químicas e a estimativa dos resultados precedeu a descoberta experimental do desaparecimento do ozono na estratosfera. Em Coimbra, o grupo de investigação do Professor António Varandas (Departamento de Química da UC) há largos anos que realiza estudos teóricos de reacções químicas atmosféricas, em especial as que envolvem o ozono, com significativo impacto internacional.

O protocolo que proibiu a nível mundial os CFC é uma das mais bem sucedidas acções políticas globais. A próxima sexta-feira, 16 de Setembro, é o Dia Mundial para a Preservação da Camada do Ozono e poderemos continuar a discutir este assunto no Centro de Ciência Viva Rómulo de Carvalho (Departamento de Física da UC) a partir das 18 horas.