T34. The End of Sinister Mists? by Haidi Fiedler, INCT-Catalysis, Department of Chemistry, UFSC, Brazil

C.Cell wants to know how science can help to improve the processing of natural resources. In particular he wants to learn more about how we can improve the air we breathe: in laboratories, in industry and in the environment in general, by reducing or – better - eliminating "sinister mists" (notation used in this text to define aerosols that carry substances harmful to our health).

There is global concern with the increase of gaseous emissions into the atmosphere because of their often unpredictable effects on natural biogeochemical cycles. The effects of emissions carrying particulate matter and containing oxides of sulfur and nitrogen, are relatively well known. In fact, the atmospheric deposition of metallic elements (Fe, Ca, Mn, Cu, Co, Cd, Cr, Ni, Pb, Zn and Zr) adsorbed on the surface of particulate matter formed during the combustion of biodiesel, oils, etc and whose major elements include carbon, aluminum, silicon and sulfur. Similarly, glass fibers, asbestos and many other materials are classified as inhalable particles on the basis of their size: specifically the fraction of particulate matter (see figure below) with aerodynamic equivalent diameter of ten (10) microns or less (PM10).^1,2

In the twenty first century we all want both our natural and work environments to be free from dangerous aerosols. The development of "Green Chemistry" and its various industrial applications helps to solve problems related to the quality of the air around us as well as the controlled atmospheres of academic and industrial laboratories.³ Industry increasingly aims to apply leading-edge expertise to its essential chemical processes. This is not just a question of market competition, but also basic human ethics, a natural concern with the sustainability of life. In this context catalysis represents an economical and environmentally attractive methodology for carrying out chemical transformations with atom and energy economy.⁴ Parallel improvements in the sensitivity of analytical instrumentation allow us to record the chemical composition of different types of deposition – wet, dry or in the form of colloidal dispersion – on nano, pico, and even femto scales.

The availability of this knowledge will naturally lead humans to expect good air quality in the environment and at work: until the sinister mists in laboratory and industrial environments, and dangerous atmospheric conditions in cities, will be remembered as something of the distant past: just as today we look back on the eerie fogs that began to appear after the Industrial Revolution.

References

1. Fiedler, H.D.; Martins, A.F.; Solari, J.A. 1990. Ciência Hoje. 12(68): 38-45.
2. Fiedler, H.D. & Solari, J.A. 1991. Ambiente- Revista CETESB de Tecnologia, SEMA, 5(1): 26-32.
3. Fiedler, H.D. et al. 2004. Ciência da Sustentabilidade e a Química dentro da Conjuntura Educacional Brasileira. Livraria EcoTerra. Acesso: 21/09/2011:

http://www.ecoterrabrasil.com.br/home/index.php?pg=temas&tipo=temas&cd=852.

4. Nome, F. & Dupont, J. 2011.Ciência Hoje. 48(285): 42-45.

O FIM DAS NÉVOAS SINISTRAS?
Haidi Fiedler, INCT-Catálise, Depto. de Química, UFSC, Brasil

C.Cell deseja saber como a ciência pode ajudar a melhorar o processamento de riquezas naturais. Especificamente, ele está interessado em saber mais como poderemos melhorar o ar que respiramos: em laboratórios, na indústria e no meio ambiente em geral, reduzindo ou –melhor – eliminando as "Névoas Sinistras" notação usada, neste texto, para definir aerossóis que transportam substâncias nocivas à nossa saúde.

Existe uma preocupação mundial com o aumento das emissões gasosas na atmosfera devido aos efeitos, muitas vezes imprevisíveis, sobre os ciclos biogeoquímicos naturais. Os efeitos de emissões com material particulado contendo óxido de enxofre e nitrogênio, são relativamente bem conhecidos. Por exemplo, a deposição atmosférica de elementos metálicos (Fe, Ca, Mn, Cu, Co, Cd, Cr, Ni, Pb, Zn e Zr) adsorvidos na superfície de material particulado formado durante a combustão de biodiesel, óleos, etc e cujos elementos majoritários incluem carbono, alumínio, enxofre e silício. De forma semelhante, fibra de vidro, asbestos a muitos outros materiais particulados (veja figura abaixo), podem ser classificados como partículas inaláveis devido a seu tamanho: partículas em suspensão com diâmetro aerodinâmico equivalente igual ou menor que 10 (dez) micrômetros, PM10.^1,2

No século XXI, todos nós desejamos que a natureza e o ambiente de trabalho, ambos estejam livres de aerossóis perigosos. O desenvolvimento da "Química Verde" e suas aplicações industriais tem ajudado a solucionar problemas relacionados com a qualidade de nosso "ar ambiente", bem como na atmosfera controlada de laboratórios acadêmicos e industriais.³ As indústrias, em seus diferentes processos químicos desejam, cada vez mais, aplicar conhecimentos de vanguarda. Isto não é apenas uma questão competitiva de mercado, mas também de ética humana básica, a preocupação natural com a sustentabilidade da vida. Neste sentido, a catálise representa uma forma econômica e ecologicamente atraente de fazer transformações químicas, com economia de átomos e energia.⁴ Melhorias paralelas na sensibilidade da instrumentação analítica permitem registrar a composição química dos diferentes tipos de deposições – úmida, seca ou na forma de dispersão coloidal – em escalas cada vez mais sensíveis (nano, pico, femto).

A disponibilidade deste tipo de conhecimento deverá, naturalmente, levar os seres humanos a esperar boa qualidade do ar no ambiente e no trabalho: até que, as névoas sinistras nos laboratórios e indústrias e, muitas vezes condições atmosféricas perigosas nas cidades, sejam lembradas como um fato do passado: assim como hoje nós lembramos das névoas sinistras que apareceram logo após a Revolução Industrial.

Referências:

1 Fiedler, H.D.; Martins, A.F. ; Solari, J.A. 1990.Ciência Hoje. 12(68): 38-45.

2 Fiedler, H.D. & Solari, J.A. 1991. Ambiente- Revista CETESB de Tecnologia, SEMA, 5(1): 26-32.

3 Fiedler, H.D. et al. 2004. Ciência da Sustentabilidade e a Química dentro da Conjuntura Educacional Brasileira. Livraria EcoTerra. Acesso: 21/09/2011:

http://www.ecoterrabrasil.com.br/home/index.php?pg=temas&tipo=temas&cd=852.

4 Nome, F. & Dupont, J. 2011.Ciência Hoje. 48(285): 42-45.