ENEM 2015 / QUESTÃO 51 (Caderno de Prova Azul)

ENEM 2015 / QUESTÃO 51 (Caderno de Prova Azul)

Enunciado:

Um grupo de pesquisadores desenvolveu um método simples, barato e eficaz de remoção de petróleo contaminante na água, que utiliza um plástico produzido a partir do líquido da castanha-de-caju (LCC). A composição química do LCC é muito parecida com a do petróleo e suas moléculas, por suas características, interagem formando agregados com o petróleo. Para retirar os agregados da água, os pesquisadores misturam ao LCC nanopartículas magnéticas.

Essa técnica considera dois processos de separação de misturas, sendo eles, respectivamente:

(a) Flotação e decantação

(b) Decomposição e centrifugação.

(c) Floculação e separação magnética (resposta correta)

(d) Destilação fracionada e peneiração

(e) Dissolução fracionada e magnetização.

Comentário:

As nanopartículas magnéticas estão recobertas com uma capa orgânica (LCC). Essa capa (termo técnico usado é: “funcionalização”) tornam elas compatíveis com o petróleo. Observe na imagem abaixo que os compostos presentes no LCC possuem longas cadeias orgânicas e isso permite que as nanopartículas se misturem com as manchas de óleo, promovendo a sua aglutinação.  Isso reponde a primeira parte da questão, mostrando que o processo de separação começa pela floculação.  

Agora sabendo que as nanopartículas são compatíveis quimicamente com a mancha de óleo, sua remoção será facilitada com a aplicação de um campo magnético. Na foto abaixo, demonstramos que isso é possível! As nanopartículas se misturaram ao petróleo, tornando-o “magnético”. Agora é possível entender como que o processo de separação magnética pode ser usado para separar o petróleo que está contaminando a água.

APROFUNDANDO UM POUCO MAIS… (CONCEITOS DA QUÍMICA)

Em termos científico, isso pode ser chamado de uma “engenharia de nanopartículas”, ou seja, desde o início a funcionalização das nanopartículas foi realizada pensando na aplicação final. Os grupos fenóis (OH ligado ao anel aromático) e carboxilatos (COOH) presentes na composição do LCC se coordenam (entende-se como: “se ligam”) na superfície da nanopartícula magnética (cuja composição é Fe3O4 – óxido de ferro). Com isso, as longas cadeias orgânicas ficam expostas, criando uma capa (revestimento com várias moléculas do LCC) que as tornam compatíveis com qualquer solvente ou meio orgânico.

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