CONSTRUÇÃO DA MÉTRICA HOLÍSTICA ESTRELA VERDE (EV) PARA AVALIAÇÃO DE DOIS EXPERIMENTOS CLÁSSICOS EM QUÍMICA ORGÂNICA

ISBN 978-85-85905-21-7

Área

Química Verde

Autores

Santiago, J.C.C. (UFPA) ; Feijó, G.S. (UEPA) ; Leder, P.J.S. (UTFPR) ; Azevedo, W.H.C. (UEPA) ; Muribeca, A.J.B. (UFPA)

Resumo

Considerando que a Química Verde visa avaliar e buscar soluções que tem como desafio encontrar uma alternativa que evite ou impeça a produção de resíduos nocivos ao meio ambiente; objetivou-se com este trabalho aplicar a métrica holística Estrela Verde (EV) para avaliação de dois experimentos clássicos em Química Orgânica. Para tanto, foram selecionados dois experimentos, sendo um de síntese e o outro de não síntese, que foram analisados quanto ao grau verde de suas aplicações. Aplicada a métrica EV, constatou-se que os dois experimentos estão aquém de serem considerados verdes, o que permitiu concluir que estes experimentos precisam ser otimizados ou substituídos por outros experimentos que garantam o mesmo objetivo pedagógico, mas que usem substâncias menos nocivas ao meio ambiente.

Palavras chaves

Química Verde; Estrela Verde; Atividade Experimental

Introdução

Sabe-se que uma característica marcante do progresso tecnológico atual é a aparição e proliferação de grandes empresas que buscam cada vez mais atender a demanda populacional com seus produtos visando, principalmente, o lucro. Porém, devido ao presente crescimento de desastres causados pelo mau uso da Química na produção, e como medida de proteção à humanidade de situações nocivas, foram criados diversos padrões, medidas e limites para as empresas se adequarem e assim continuarem funcionando. Essas regras de soluções que foram estabelecidas às empresas, com o passar do tempo, tornaram-se conhecidas como Química Verde. A Química Verde apresenta como objetivo avaliar e buscar uma nova solução que tem como desafio encontrar uma alternativa que evite ou, até mesmo, impeça a produção de resíduos prejudiciais ao meio ambiente (BATISTA et al., 2003). Uma ferramenta criada para aferir a verdura de uma atividade experimental, ou seja, analisar se os procedimentos estão de acordo com a Química Verde, é a Estrela Verde. A Estrela Verde é uma métrica que engloba os princípios da Química Verde aplicado a cada momento do procedimento químico. O seu aspecto visual proporciona uma análise gráfica fácil. A medida se realiza através das pontas das estrelas que estão de acordo com os princípios da Química Verde. A medida que a verdura da estrela alcança uma ponta, mais próximo e obediente ao princípio a reação se encontra. Isto é, quanto maior for a área verde da estrela, maior será a verdura global da reação química em questão (DUARTE et al., 2014). Sob esta ótica, este trabalho teve por objetivo construir a Estrela Verde para avaliação dos princípios verdes de dois experimentos clássicos em Química Orgânica, que são a Síntese da Aspirina e o Isolamento e Purificação da Cafeína.

Material e métodos

Para a realização deste trabalho, foram selecionadas duas atividades experimentais que fazem parte da ementa da disciplina “Estudo Experimental sobre Produtos Naturais e Sintéticos” do Curso de Licenciatura em Química da Universidade do Estado do Pará (UEPa). Foi selecionado um experimento de síntese (Síntese do Ácido Acetilsalicílico – Aspirina) e um experimento de não síntese (Isolamento e Purificação da Cafeína). Para a construção da Estrela Verde, referente às atividades experimentais selecionadas, foi utilizado o auxílio do Portal EDUCA (disponível em: http://educa.fc.up.pt), o qual oferece recursos para construir a métrica de forma prática e fiável. Vale ressaltar que para as reações que envolvem síntese são considerados 10 dos 12 princípios da Química Verde, a saber: P1 - Prevenção, P2 - Economia atômica, P3 - Sínteses menos perigosas, P5 - Solventes e outras substâncias auxiliares mais seguras, P6 - Planificação para conseguir eficiência energética, P7 - Uso de matérias primas renováveis, P8 - Redução de derivatizações, P9 - Catalizadores, P10 - Planificação para a degradação e P12 - Química inerente mais segura quanto a prevenção de acidentes. Já para as atividades experimentais de não síntese são considerados 6 princípios: P1, P5, P6, P7, P10 e P12. Os princípios P4 - Planificação a nível molecular de produtos mais seguros e P11 - Análise para a prevenção da poluição em tempo real, não são aplicados pois no ensino não se efetua planificação de novos produtos (RIBEIRO, COSTA e MACHADO, 2010).

Resultado e discussão

Com base nos dados encontrados no roteiro de cada experimento, foi criado um inventário dos perigos e das pontuações dos riscos de todas as substâncias envolvidas na atividade experimental. Após a criação do inventário, foi possível construir a Tabela 1 e a Tabela 2, para os experimento de síntese e o de não síntese, respectivamente. Na Tabela 1 constam as pontuações dos princípios considerados para a atividade experimental de síntese (Síntese da Aspirina). Essas pontuações serviram para a construção da Estrela Verde (EV), representada na Figura 1. Pela simples comparação visual pode-se constatar que o experimento está aquém de atender os objetivos da Química Verde, com um Índice de Preenchimento da Estrela (IPE) igual a 30,0, sendo que dos 10 princípios analisados, apenas o P8 obteve o máximo de verdura, e os princípios P6 e P9 atingiram uma verdura intermediária. Portanto, este experimento não é considerado Verde, precisando ser otimizado ou, até mesmo, substituído por outro experimento que garanta o mesmo raciocínio químico, mas sem ser nocivo à saúde humana e ao meio ambiente. Já na Tabela 2 estão as pontuações atribuídas ao experimento de não síntese (Isolamento e Purificação da Cafeína), usadas para construção da EV representada na Figura 2. Com base nesses dados, é possível concluir que se trata de um experimento que oferece menos riscos que o anterior, considerado relativamente mais verde, com um IPE igual a 33,33. No entanto, tanto o experimento de síntese quanto o de não síntese possuem baixo IPE, máximo de 33,33. Estes dados revelam que é preferível preterir estas atividades experimentais em favor de outras experiências que alcancem os mesmos objetivos pedagógicos, mas que usem substâncias menos nocivas ao meio ambiente.

Conclusões

Os resultados obtidos com este trabalho revelam a necessidade de se repensar as atividades experimentais que estão sendo realizadas no Ensino da Química. Por meio da aplicação da métrica holística Estrela Verde foi possível constatar que dois experimentos clássicos em Química Orgânica estão longe de atingir os objetivos da Química Verde, devendo serem otimizados para garantir a preservação do meio ambiente de modo geral. Desse modo, a métrica EV mostrou-se altamente pertinente para auxiliar professores na escolha de experimentos que sejam considerados verdes.

Agradecimentos

Ao CNPq pelo apoio financeiro e concessão de bolsas.

Referências

BATISTA, F. C. A.; DABDOUB, J. M.; FREITAG, A. R.; LEONARDÃO, J. E. ““Green Chemistry” – Os 12 princípios da Química Verde e sua inserção nas atividades de ensino e pesquisa”. Química Nova, v. 26, n. 1, p. 123-129, 2003.

DUARTE, C. C. R.; RIBEIRO, C. T. G. M.; MACHADO, C. S. A. A. “Avaliação da “microverdura” de sínteses com a estrela verde.”. Química Nova, v. 37, n. 6, p. 1085-1093, 2014.

RIBEIRO, M. G. T. C.; COSTA, D. A.; MACHADO, A. A. S. C. UMA MÉTRICA GRÁFICA PARA AVALIAÇÃO HOLÍSTICA DA VERDURA DE REACÇÕES LABORATORIAIS – “ESTRELA VERDE”. Química Nova, v. 33, n. 3, p. 759-764, 2010.