… e sobre a purificação de água????

Já vimos o que é e em que consiste o processo de hemodiálise, mas qual é a importância do tratamento e purificação da água neste tipo de tratamento??

 

A verdade é que, senão for usada um água limpa e livre de impurezas, o processo de hemodiálise seria inútil e provavelmente prejudicial. As clínicas que hoje em dia fornecem serviços de hemodiálise são responsáveis pelo tratamento da água que usam.

 

Mas que processos de purificação existem e em que consistem?

 

Relativamente à hemodiálise, os processos mais usados são os processo de desionização e osmose inversa, por vezes usados em simultaneo para maximizar o rendimento e eficiência.

– Desionização da Água (Permuta iónica)

A desionização (também chamada permuta iónica) é muito usada em laboratórios para fornecer água purificada conforme necessária. Os desionizadores de laboratório incorporam invariavelmente cartuchos de leitos mistos de resinas de permuta iónica que ou são devolvidos a uma estação de regeneração para recarregar quando ficam exaustos ou então são descartados. Aniões e catiões presentes na água de alimentação são removidos pelas resinas de permuta iónica e substituídos por iões de hidrogénio e hidróxilo da resina. Os iões de hidrogénio e de hidróxilo combinam-se para formar moléculas de água.

 

Como funciona a permuta iónica?

 

A permuta iónica troca iões de hidrogénio por contaminantes catiónicos e iões de hidróxilo (OH-) por contaminantes aniónicos presentes na água de alimentação. Os leitos de resinas de permuta iónica são constituídos por pequenos grânulos esféricos através dos quais passa a água de alimentação. Ao fim de algum tempo, os catiões e aniões terão substituído a maior parte dos pontos de hidrogénio e hidróxilo activos nas resinas e os cartuchos necessitarão de ser substituídos ou regenerados.

 

 

Quais são as vantagens/desvantagens da permuta iónica?

 

A permuta iónica tem muitas vantagens relativamente à destilação no que respeita à produção de água purificada. Em primeiro lugar, é um processo de resposta a pedido; a água fica disponível quando é necessária. Em segundo lugar, quando se usam materiais de resina de elevada pureza, efectivamente, todo o material iónico é removido da água para dar uma resistividade máxima de 18,2 MΩ-cm (a 25ºC). Pequenos fragmentos dos materiais de resina de permuta iónica podem ser expelidos do cartucho pela água que passa através do mesmo. A permuta iónica deve, portanto, ser usada juntamente com filtros se se desejar uma água isenta de partículas. Dado que as bactérias se desenvolvem rapidamente em água parada, os cartuchos podem ficar contaminados se não forem regularmente usados. O problema é atenuado pela recirculação frequente da água para inibir o desenvolvimento de bactérias e pela substituição ou regeneração regular das resinas, dado que os químicos regenerantes são desinfectantes poderosos. A permuta iónica remove apenas compostos orgânicos polares da água e os orgânicos dissolvidos podem sujar os grânulos de permuta iónica, reduzindo a sua capacidade. Quando é necessária água pura em termos orgânicos e inorgânicos, a combinação de osmose inversa seguida de permuta iónica é especialmente efectiva. Têm havido muitas tentativas de ultrapassar algumas das limitações da permuta iónica e da destilação. Nalguns sistemas, a destilação precede a permuta iónica – os cartuchos duram muito mais, mas o problema das bactérias mantém-se. Noutros, a permuta iónica precede a destilação – mas nesse caso mantêm-se os problemas de armazenamento e de não ter água a pedido.

– Osmose Reversa

A osmose reversa (ou inversa) é um processo que resolve muitos dos problemas da destilação e da desionização. É o processo reverso da osmose celular, e é usado para dessalinizar soluções aquosas. Usando membranas de alta performance, e possível hoje remover mais de 99% de todos os sais de uma solução. Consiste num processo de separação em que um solvente é separado de um soluto de baixa massa molecular por uma membrana permeável ao solvente e impermeável ao soluto. Em osmose inversa, as membranas retêm partículas cujo diâmetro varia entre 1 e 10 Å(2). As partículas retidas são solutos de baixa massa molecular como sais ou moléculas orgânicas simples. Por este motivo, a osmose é aplicada a processos como a dessanilização da água do mar ou a recuperação de águas residuais na indústria. Como as partículas são muito pequenas, a pressão osmótica das soluções é elevada. Para que a velocidade de permeado seja razoável, a diferença de pressão hidrostática através da membrana tem que ser elevada, atingindo valores entre 3 e 100 atm(2), dependendo do tipo de aplicação. A osmose reversa é uma tecnologia que oferece uma alta relação custo/benefício em sistemas de purificação de água; ela é geralmente usada juntamente com cartuchos de resinas trocadoras de iões (permuta iónica) de modo a maximizar a vida dos mesmos e a prover uma água com baixo teor de iões. A água dispensada directamente da osmose reversa possui um nível baixo de bactérias e pirogénios.

 

Fontes

http://elquifis.blogspot.com/2007/12/o-que-desionizao-da-gua.html

http://www.micronal.com.br/artigostecnicos/analise_agua_tratamento_especial.htm

 

O que gostaria de saber sobre hemodiálise?

 

Hemodiálise

Antes de mais, convém que seja explicado, para quem não saiba, em que consiste a hemodiálise. Aproximadamente 180 litros de sangue são filtrados e refiltrados pelos rins todos os dias. Em situações normais o rim produz cerca de 1,2 litro de urina por dia, podendo produzir mais caso haja ingestão de muito liquido e menos caso haja restrição hídrica. Nessa urina produzida vão todo o tipo de toxinas que são “dispendidas” pelo nosso organismo, pois a sua presença na corrente sanguínea poderia trazer graves problemas de saúde. Existem muitas doença que afectam gravemente o desempenho dos rins, resultando em insuficiência renal (aguda ou crónica) , e por isso o processo de “filtração” do sangue, normalmente nestes órgãos, tem de ser feito externamente, em máquinas preparadas para o efeito, as chamadas máquinas de hemodiálise.

 

 

 

Basicamente a separação por diálise é um processo lento que depende das diferenças entre o tamanho das partículas e entre os índices de difusão dos componentes coloidais e cristaloidais. Quando uma mistura é posta num recipiente de colódio, pergaminho, ou celofane e submersa em água, os iões e pequenas moléculas atravessam a membrana, deixando as partículas coloidais no interior do recipiente. Na hemodiálise, o sangue é obtido de um acesso vascular, unindo uma veia e uma artéria superficial do braço (cateter venoso central ou fístula artério-venosa) e impulsionado por uma bomba até o filtro de diálise, também conhecido como dialisador. No dialisador, o sangue é exposto à solução de diálise (também conhecida como dialisato) através de uma membrana semipermeável, permitindo assim, as trocas de substâncias entre o sangue e o dialisato. Após ser retirado do paciente e passado através do dialisador, o sangue “filtrado” é então devolvido ao paciente pelo acesso vascular.

 

 

As máquinas de hemodiálise possuem vários sensores que tornam o procedimento seguro e eficaz. Os principais dispositivos presentes nas máquinas de diálise são: monitor de pressão, temperatura, condutividade do dialisato, volume de ultrafiltração, detector de ar, etc. Uma sessão convencional de hemodiálise tem, em média, duração de 4 horas e freqüência de 3 vezes por semana. Entretanto, de acordo com as necessidades de cada paciente, a sessão de hemodiálise pode durar 3 horas e meia ou até mesmo 5 horas, e a freqüência pode variar de 2 vezes por semana até hemodiálise diária para casos seletos.

 

Fontes

http://www.nefroclinica.med.br/home/hemodialise

http://pt.wikipedia.org/wiki/Hemodi%C3%A1lise

Leveduras nossas amigas…

 

LEVEDURA  (de lêvedo). s. f. Bot.

Fungo ascomicete, microscópico, agente de fermentação, que respira quer aeróbia, quer anaerobiamente*. 2. Fermento, levedura. | alta. A que produz fermentação alta da cerveja. | baixa. A que produz a fermentação baixa da cerveja. | de cerveja. Fermento que desdobra a glicose em álcool etílico e anidrido carbónico; levedurina. |doce. A que é originada por fermentação da massa de grãos utilizados na produção do álcool. | química. A substância que dá lugar a uma reacção química cujo desprendimento de gases faz crescer a massa. | E. levadura; I. yeast, barm, leaven; F. levure; A. Hefe; It. Lièvito. 

Definição de Levedura segundo Grande Enciclopédia Universal, Vol 12, pag 7846;

 

Genericamente, podemos definir Levedura (também designada como fermento) como algo que fomenta o aumento de volume ou da massa, fungos unicelulares no caso das leveduras biológicas e substâncias químicas no caso das leveduras químicas. A etimologia da palavra levedura tem origem no termo latino levare com o sentido de crescer ou fazer crescer, pois as primeiras leveduras descobertas estavam associadas a processos fermentativos como o de pães e de mostos que provocam um aumento da massa do pão ou do volume do mosto pela liberação de gás e formação de espuma nos mostos. Os usos actuais das leveduras são bastantes, estando presente na fermentação da cerveja comum e na preparação de pão (é por causas do aumento de volume causado pelas leveduras que o pão tem o seu aspecto “mole” e “oco”). Hieróglifos egípcios sugerem que há mais de 5000 anos que a levedura é utilizada em processos fermentativos, quer na produção de pão, quer na de bebidas alcoólicas. Curiosamente, só em 1857 Louis Pasteur provou que a fermentação resulta da acção de organismos vivos.

Marcos na história do estudo e aplicação da levedura
6000-2000 AC	Produção de cerveja (Suméria e Babilónia); levedação do pão (Egipto)
1680	Observação microscópica de leveduras (por van Leeuwenhoek)
1835	Associação da fermentação alcoólica a leveduras
1837	Utilização do nome Saccharomyces cerevisiae para designar leveduras observadas no malte
1839	Identificação do açúcar como nutriente para o crescimento da levedura
1857	Estabelecimento da relação entre a fermentação e o metabolismo de leveduras (por Pasteur)
1876	“Estudos sobre a levedura da cerveja” (por Pasteur)
1877	Introdução do termo “enzima” (do Grego) em leveduras (Kühne)
1880	Isolamento de células de levedura e utilização de estirpes puras para produção de cerveja
1883	Recuperação de álcool e dióxido de carbono de extractos livres de células (Hansen)
1915	Produção de glicerol
1920	Revisão da fisiologia da levedura (por Guilliermond)
1949	Primeiro mapa genético da levedura da cerveja (por Lindegren); Demonstração da reprodução sexuada e sistema de reprodução na levedura
1930-1960	Taxonomia da levedura (por Kluyver)
1978	Primeira transformação de leveduras (por Hinnen, Hicks e Fink)
1990-1994	Produção do primeiro produto farmacêutico comercial (vacina da Hepatite C) partindo de células de  levedura com o DNA  recombinado
1996	Disponibilização da sequência completa do genoma da levedura

 

Podemos distinguir entre leveduras biológicas e químicas devido à natureza destas, pois as leveduras químicas são compostos químicos preparados para reagir com outros compostos, libertando gases que irão aumentar o volume.

 

Leveduras (Fermentos) Biológicos

 As leveduras biológicas são fungos eucarióticos unicelulares, isto é, formadas por uma única célula e, geralmente, não formam filamentos com micélio (parte vegetativa de um fungo). São maiores que a maioria das bactérias, podem ter forma oval (mostrado na figura), podendo ser alongadas e esféricas. As leveduras gostam de açúcar, preferindo como habitat, frutas, flores e as cascas das árvores. Como células simples, as leveduras crescem e se reproduzem mais rapidamente do que os bolores – reproduzem-se assexuadamente multiplicando-se por gemulação simples, processo pelo qual na superfície da célula adulta (célula mãe) desenvolve-se uma pequena saliência (célula-filha) que se transformará numa nova célula. Também são mais eficientes na realização de alterações químicas, por causa da sua maior relação área/volume.

 As leveduras também diferem das algas, pois não efectuam a fotossíntese, e igualmente não são protozoários porque possuem uma parede celular rígida. São facilmente diferenciadas das bactérias em virtude das suas dimensões maiores e de suas propriedades morfológicas. As leveduras biológicas vêm sendo exploradas pelo homem há milhares de anos, na produção de cerveja e do vinho e na fermentação do pão, embora, somente no século dezanove tenha sido reconhecida a natureza biológica dos agentes responsáveis por estes processos.

 As leveduras são classificadas em todas as três classes de fungos superiores: ascomicetos, basidiomicetos e fungos imperfeitos. O principal agente da fermentação alcoólica, Saccharomyces cerevisae, é uma levedura ascomicética.

Exemplos de algumas leveduras e seus usos:

– Saccharomyces cerevisiae, S. ellipsoideus e S. calbergensis, são agentes normais da fermentação alcoólica utilizada na fabricação de vinhos, cervejas e fermentos.

– Schizosaccharomyces, muito comum nas superfícies de frutos, no solo, no bagaço e em substratos.

– Picchia, Hansenula e Debaryomyces responsáveis pela formação de filme na superfície de líquidos de origem vegetal, ácidos

– Endomyces vernalis , utilizável na síntese de produtos graxos.

– Endomyces fiberliger, levedura capaz de produzir amilase.

 

Leveduras (Fermentos) Químicos

 Uma levedura química é uma substância que dá lugar a uma reacção química cujo desprendimentos de gases resulta no aumento da massa:  uma mistura de um ácido não tóxico (como o cítrico ou o tartárico) e um carbonato ou bicarbonato  (como o de potássio) para levar uma massa, conferindo-lhe esponjosidade. O ácido reage com o bicarbonato produzindo borbulhas de CO₂, e dando volume à massa. Esta reacção (fermentação alcoólica química) é favorecida pelo aumento da temperatura e apenas acaba quando o fermento reage todo.

C₂H₆O₆ + 2K₂CO₃ → 6CO₂ + (subprodutos de H e K)

Apesar de ter o mesmo efeito, distingue-se da levedura biológica porque o efeito desta última ser muito mais lento, enquanto que a levedura química actua de imediato e é perceptível à vista. É usada em pães especiais, bolos e biscoitos.

 

Outros usos 

Não e só na produção de cerveja e produtos alimentares que as leveduras têm aplicações:  um bom exemplo da aplicação industrial da levedura S. cerevisiae é a produção de bio-etanol a partir de açúcares, considerados uma fonte renovável de energia.

A produção de bio-etanol tem oscilado ao longo dos últimos 70 anos. Iniciou-se nos anos 30 do século XX e quase desapareceu devido ao abaixamento dos preços do petróleo. Com a crise do petróleo nos anos 70 o interesse renovou-se e, em alguns países, desenvolveu-se um plano nacional para a implementação do álcool como combustível. Em resultado disso, o bio-etanol, resultante da fermentação de melaços, chegou a ser usado na maioria dos parques automóveis nos anos 80. A actual subida do preço do petróleo poderá dar novo ímpeto a esta aplicação industrial da levedura Saccharomyces cerevisiae. A levedura também tem sido usada de forma pioneira na Biotecnologia moderna, por exemplo como organismo hospedeiro na produção de proteínas recombinantes (resultantes de DNA recombinado in vitro de interesse farmacêutico (por exemplo, a vacina da Hepatite B).

Exemplos de uso de leveduras

Células inteiras

• Inóculos para produção de pão, cerveja e vinho
• Rações para animais (”single-cell protein”)
• Probióticos para animais e humanos
• Biocatalisadores em química orgânica
• Sequestrantes de iões metálicos
• Fonte de nutrientes residuais (Cr, SE)

Produtos de extractos celulares

• Meio de cultura de microrganismos
• Aromatizantes e produtos farmacêuticos
• Suplementos alimentares e dietéticos
• Bioemulsificantes
• Invertase ou lactase para uso alimentar
• Proteínas terapêuticas

  Fontes

• Fungos
• Os Microorganismos e a Biotecnologia 
• Wikipedia 

pH : Definição e Cálculo

 

Definição de pH

Representa a grandeza físico-química potencial hidrogénico ou potencial de hidrogénio iónico, visto ser calculado a partir da concentração de iões hidrogénio (H⁺) numa solução. A partir do valor do pH descobre-se o grau de acidez ou basicidade/alcalinidade dessa mesma solução. Na tabela em baixo estão valores de pH para algumas soluções comuns do dia-a-dia. Relacionado com o conceito de pH está o conceito de pOH, que mede a concentração de iões OH^–. O termo pH foi introduzido por S.P.L. Sorensen em 1909. O “p” deriva do alemão “potenz”, que significa poder de concentração, e o “H” é para o ião hidrogénio.

 

Cálculo do pH

O valor do pH é calculado a partir da concentração de iões H+ presentes numa determinada solução:

 

pH = -log[H⁺]

 

onde o operador p representa o simétrico do logaritmo de base 10 da concentração dos iões hidrogénio. Como se pode ver, o pH é dado por um número positivo. Se não o sinal menos a afectar o logaritmo, o pH seria um numero negativo devido aos valores normalmente muito pequenos de [H+]. Repare-se que o termo [H+] na equação acima apenas diz respeito à parte numérica da concentração do ião de hidrogénio, pois não se pode determinar o logaritmo em unidades. Assim, tal como a constante de equilíbrio, o pH de uma solução é uma quantidade adimensional. As soluções podem então ser consideradas ácidas ou básicas consoante o valor do seu pH:

. Soluções ácidas: [H⁺] > 1,0 x 10 ^-7 M, pH < 7,00

. Soluções básicas: [H⁺] < 1,0 x 10 ^-7 M, pH > 7,00

. Soluções neutras: [H⁺] = 1,0 x 10 ^-7 M, pH = 7,00

Medidores de pH

Existem várias formas de medir o pH de uma solução sem recorrer a cálculos matemáticos:

– Indicadores de pH – compostos químicos (normalmente bases ou ácidos fracos) com determinadas propriedades, que, ao serem adicionados a uma determinada solução, vão alterar a sua cor dependendo do pH dessa solução. Isto acontece porque, sendo ácidos ou bases fracas, ao serem adicionados a uma solução, vão se ligar aos iões H⁺ e OH^– , provocando uma alteração na sua configuração electrónica e alterando a sua cor. Na tabela seguinte estão alguns indicadores comuns em laboratório, assim como as suas cores a pH’s altos ou baixos, e o seu intervalo de mudança (valores para qual o indicador apresenta cores intermédias):

Indicador	Cor a pH baixo	Intervalo de pH de mudança de cor(aproximado)	Cor a pH alto
Violeta de Metilo	amarelo	0.0-1.6	azul-púrpura
Azul de Timol (primeira transição)	vermelho	1.2-2.8	amarelo
Amarelo de Metilo	vermelho	2.9-4.0	amarelo
Azul de Bromofenol	amarelo	3.0-4.6	violeta
Vermelho do Congo	azul	3.0-5.2	vermelho
Laranja de Metilo	vermelho	3.1-4.4	amarelo
Púrpura de Bromocresol	amarelo	5.2-6.8	violeta
Azul de Bromotimol	amarelo	6.0-7.6	azul
Vermelho de Metila	vermelho	4,4-6,2	amarelo
Vermelho de Fenol	amarelo	6.6-8.0	vermelho
Azul de Timol (segunda transição)	amarelo	8.0-9.6	azul
Fenolftaleína	incolor	8.2-10.0	rosa-carmim
Timolftaleína	incolor	9.4-10.6	azul
Amarelo de Alizarina R	amarelo	10.1-12.0	vermelho
Carmim de Indigo	azul	11.4-13.0	amarelo
Azul de Tornassol	vermelho	1.0-6.9	azul-arroxeado

 

Existem também indicadores em fita de papel, os quais basta mergulhar na solução e verificar a cor que o papel adquire.

– Medidores electrónicos (pHmetros)

Hoje em dia já existem vários aparelhos que permitem determinar o pH de uma determina solução, os chamados medidores electrónicos de pH ou pHmetros, que sao bastantes úteis e facilitam em muito o processo. O funcionamento básico de um pH consiste basicamente em um eléctrodo acopolado a um medidor de pH (minivoltímetro) com uma escala que converte a tensão em valores de pH de uma solução. A medição potenciométrica do pH requer um eléctrodo indicador e um eléctrodo de referência, cada eléctrodo constituindo uma meia-célula. A meia-célula que corresponde ao eléctrodo de referência gera uma voltagem constante e que não depende do pH. A meia-célula correspondendo ao eléctrodo indicador é constituída por um eléctrodo de vidro. A membrana deste eléctrodo, que tem geralmente a forma de um bolbo, é fabricada a partir de um vidro especial de composição rigorosamente controlada. Esse vidro apresenta uma propriedade singular que o distingue dos vidros comuns: o contacto com uma solução aquosa provoca uma modificação superficial da estrutura.

Resumidamente, tudo se passa como se a água da solução transformasse a camada externa do vidro, inicialmente dura e compactada, numa película hidratada do tipo gel.

Essa camada gelatinosa extremamente fina permite a penetração dos iões H+ e, consequentemente, o aparecimento de uma voltagem (que irá ser medida pelo minivoltímetro), que é função linear do pH.

 

Fontes:

• Wikipedia
• ANALION Aparelhos e Sensores
  
• A Importância do pH
  
  
  

Sintropia

 

 

A sintropia (syntropy, também desiganada negentropy – negative entropy ou entropia negativa) é o contrário de entropia (que é a medida do grau de desorganização do sistema), ou seja, mede a organização das partículas do sistema
Segundo Ilya Prigogine (Prémio Nobel da Quimica em 1977), flutuações ao acaso podem dar origem a formas mais complexas, a partir de grandes perturbações em um sistema, as quais podem dar início a mudanças importantes, tornando o sistema altamente frágil (aumento da desorganização – entropia).

Pode surgir então uma súbita reorganização para uma forma mais complexa (aumento da ordem – sintropia). As perturbações em um sistema são a chave para o crescimento da ordem. Isso seria uma forma de explicar, por exemplo, o surgimento de vida nos planetas. As configurações da natureza interagem com o ambiente local, consumindo energia dele proveniente e fazendo retornar a ele os subprodutos dessa utilização de energia. Os sistemas aumentam a sua desordem para que possa haver mais organização – as desorganizações do sistemas resultam em maior ordem – maior sintropia.

 

 

……..

Termopar

O que é?

Sensor usado para medição de temperaturas. O aspecto exterior de termopares comerciais inclui uma cabeça metálica onde são feitas ligações aos instrumentos de indicação, registo e controlo, e um tubo (metálico ou cerâmico) que serve de protecção aos fios do termopar.

Como funciona?

Se dois fios metálicos de composição distinta são soldados nas respectivas extremidades e uma das junções é mantida a temperatura superior à outra, circulará corrente eléctrica entre estas junções (existe uma força electromotriz). Trata-se de um efeito termoeléctrico bem conhecido da Física. Para diferentes combinações de metais e diferentes temperaturas, a diferença de potencial entre estas junções será também diferente. Esta diferença de potencial (ou tensão) aumenta à medida que a diferença de temperatura nas duas junçoes, permitindo obter valores exactos. Este é o princípio em que se baseia a operação dos termopares.

A selecção de metais para os termopares é normalmente feita com base nas condições de aplicação. Ligas metálicas relativamente baratas (com base em Fe, Ni, Cr, etc.) podem ser usadas a temperaturas moderadas (até cerca de 1000°C), mas para temperaturas muito superiores (1500-1700°C) são necessários termopares à base de ligas ricas em platina.

Informação sobre termopares: Este e este e este

Soro Fisiológico

O que é?

Solução isotónica (em relação a líquidos corporais), disponível no mercado com a finalidade de lavagem mecânica nasal ou oftálmica, embora tenha outros usos.

Composição:

0,9 % de NaCl e 99,1 % de Água destilada por cada 100 mL, ou seja, 100 mL da solução aquosa contém 0,9 g de sal.
O pH da solução é geralmente 6,0.
Em relação ao número de iões, em cada 100 mL existe 0,354 gramas de Na⁺ e 0,546 gramas de Cl^–

Usos mais comuns^:

• Higienização nasal : para pacientes com resfriados, gripes ou com sintomas alergicos;
• Desidratação: para reposição de iões de sódio e cloro.
• Limpeza de ferimentos;
• Limpeza de lentes de contacto;
  
• Em preparados para microscopia;