Transformação de grafite em diamante

A transformação da grafite em diamante é feita submetendo-a à pressão e temperaturas muito altas, como as encontradas nas camadas mais internas da Terra.

Tanto a grafite quanto o diamante são constituídos apenas de átomos de carbono

No caso da grafite, eles formam placas de hexágonos que ficam atraídas umas às outras no espaço:A grafite e o diamante são duas formas alotrópicas naturais do carbono, ou seja, ambos são formados por macromoléculas constituídas de átomos de carbono, com a única diferença na forma geométrica em que esses átomos estão ligados entre si.

Já no diamante, cada átomo de carbono é ligado a outros quatro átomos de carbono, formando tetraedros:

A forma alotrópica mais estável é a grafita, porque para se formar seu arranjo cristalino, precisa-se de menos energia. Já o diamante só é formado em camadas bem profundas da Terra, que, por causa de movimentos geológicos, são expelidos para a crosta terrestre e com o tempo tendem a se transformar em grafite. Porém, essa reação demora muito tempo.
Assim, é possível transformar grafite em diamante. Mas quanto de energia é necessário para isso?

C_grafite → C_diamante ΔH = ?

Bem, a Lei de Hess, estudada na Termoquímica, ajuda-nos a fazer esse cálculo. Essa lei nos diz que o valor da variação de entalpia (ΔH) de uma reação, isto é, da energia recebida ou perdida, é igual seja qual for o caminho em que ela se processe, depende somente do estado inicial e final. Isso ignifica que a energia usada na reação acima, será a mesma se forem utilizadas outras etapas, mas que resultem em grafite ser transformado em diamante.
Faremos isso então, usaremos duas reações que envolvem a grafite e o diamante, com ΔH conhecidos, para, em seguida, montarmos uma reação de duas etapas. Consideremos então as entalpias de combustão do grafite e do diamante:

1. C_(grafite) + O_2(g) → CO_2(g)                    ∆H = -394 kJ
2. C_(diamante) + O_2(g) → CO_2(g)                    ∆H = -396 kJ

Com base em uma relação apropriada dessas equações, encontramos o ΔH da transformação do grafite em diamante. Veja:

C_(grafite) + O_2(g) → CO_2(g)∆H = -394 kJ
CO_2(g)               → C_(diamante) + O_2(g)          ∆H = +396 kJ

            C_grafite                → C_diamante                                   ΔH = + 2 kJ

Veja que são necessários 2 kJ para transformar a grafite em diamante, que é a mesma energia necessária para vaporizar 1 g de água.
No entanto, não pense que esse é um processo fácil. É preciso empregar pressão e temperatura muito elevadas, em torno de 105 atm e 2000 ºC, isto é, condições semelhantes às que existem em camadas mais internas da Terra. Desse modo, o carbono precisa ser praticamente vaporizado e, por isso, o processo é difícil.
Depois que o diamante é feito, volta-se para a pressão e temperatura normais ao nível do mar, mas conforme dito, o diamante não retorna a grafite porque essa reação leva milhões de anos para ocorrer.
Os diamantes sintéticos fabricados dessa forma são muito utilizados em pontas de brocas, mas também são usados em joias.

Asteroide poderia extinguir humanidade, e a Nasa não sabe como nos proteger

• Getty Images
  

Um dos maiores medos dos terráqueos é o de que um objeto vindo do céu caia sobre nossas cabeças. E não adianta pensar que a tecnologia espacial já evoluiu o bastante para nos proteger. Segundo astrônomos, caso um grande asteroide seja detectado em direção à Terra, não haveria nada que pudesse ser feito hoje em dia.

Os pesquisadores possuem diversas estratégias no papel. O difícil seria colocá-las em prática em momento de emergência. "No momento, não há nenhuma tecnologia em meio a um monte de coisas que pudesse ser utilizada", disse Joseph Nuth, do centro espacial Goddard, da Nasa, em um encontro que debateu o tema em San Francisco, nos EUA.

Segundo os astrônomos, grandes asteroides, com o poder de acabar com a civilização na Terra, são extremamente raros. A probabilidade de um deles atingir a Terra é de uma vez a cada 50 ou 60 milhões de anos. Contudo, o objeto que exterminou os dinossauros se chocou contra a Terra há 65 milhões de anos. Pensando assim, o próximo que teria a Terra como alvo já estaria atrasado.

E o pior é que os últimos asteroides que despertaram alerta na Terra só foram detectados quando já não havia tempo para evitar um possível evento catastrófico. Em 2014, um cometa que passou perigosamente perto de Marte - e causou calafrios nos cientistas - foi percebido apenas 22 meses antes de quase se chocar contra o planeta vermelho.

"Se olharmos para o tempo que demora a programação de missões espaciais, levaríamos cinco anos para lançar uma espaçonave [para deter um meteoro]. Nesse caso, tivemos 22 meses [1 ano e 10 meses] de total aviso", diz Nuth. Com o exemplo, o especialista mostra que não daria tempo de afastar o risco se o pedregulho estivesse na direção da Terra.

Parte da preocupação dos cientistas é com a falta de conhecimento sobre asteroides. "Nós não temos muitos dados sobre como é o interior de asteroides e cometas. Apenas podemos supor, nos baseando no que sabemos sobre física, rochas e gelo", diz Cathy Plesko, cientista do Laboratório Nacional de Los Alamos.

Como precaução, Nuth sugere que a Nasa construa um foguete para ser guardado e utilizado em caso de aproximação de um grande asteroide ou cometa. O artefato precisaria estar pronto para ser lançado dentro do prazo de um ano. "É o que poderia mitigar riscos da surpresa de um asteroide sorrateiro vindo de um lugar de difícil observação, como do sol".

RyanJLane/Getty Images

Um asteroide de 100 metros de diâmetro (o comprimento de um campo de futebol) que atingisse a Califórnia destruiria cidades e mataria dezenas de milhares de pessoas

"Estamos fazendo a nossa lição de casa antes de um evento desses. Não queremos fazer nossos cálculos em cima da hora, quando algo já estiver a caminho", disse Plesko. A Nasa e a o órgão dos EUA responsável por segurança nuclear têm estudado asteroides conjuntamente. Em outubro, foi realizada uma simulação do que aconteceria se um enorme asteroide atingisse Los Angeles.

Quais são as armas na cabeça dos cientistas?

Ainda não há nada disponível. Mas as ideias para conter, bloquear, desviar ou destruir um asteroide ou cometa que esteja na rota de colisão com a Terra são várias. A mais comum é a de lançar um foguete com explosivos potentes, como bombas atômicas. A explosão poderia desviar a rota do objeto destruidor.

O uso de ogivas nucleares contra asteroides tem a vantagem da rapidez. Contudo, seus efeitos colaterais incluem estilhaços radiativos caindo sobre a Terra. A alternativa seria o uso de explosivos convencionais ou o lançamento de um objeto que desviasse o asteroide com o impacto. Contudo, a grande carga a ser levada e o tempo que demoraria para calcular a trajetória de choque para desviar o corpo celeste pesam contra esses métodos.

HÁ UM PLANETA GIGANTE ONDE CHOVEM RUBIS E SAFIRAS

Mark Garlick/Universidade de Warwick

Nasa

Uma nova investigação da Universidade de Warwick detetou sinais de ventos poderosos que criam pedras preciosas, num planeta gigante a mais de 1000 anos-luz de distância.

David Armstrong, do Grupo de Astrofísica da Universidade de Warwick, descobriu que o gigante de gás HAT-P-7b (ou Kepler-2b) é afetado por mudanças a larga escala nos fortes ventos que se movimentam pelo planeta, provavelmente levando a tempestades catastróficas.

Esta descoberta foi alcançada estudando a luz refletida pela atmosfera do planeta e pela identificação de alterações nesta luz, mostrando que o seu ponto mais brilhante muda de posição.

Esta alteração é provocada por um jato equatorial com velocidades de vento dramaticamente variáveis – no seu pico de intensidade, empurram vastas quantidades de nuvens pelo planeta.

“Conseguimos analisar como se reflete a luz da atmosfera do HAT-P-7b e entender que a luz muda constantemente. No lado noturno formam-se nuvens que são transportadas pelos ventos fortes para o lado diurno, onde se evaporam”, disse David Armstrong.

“A velocidade do vento muda com frequência, por isso, muitas nuvens, que se formaram, desaparecem”, sublinhou

As próprias nuvens seriam visualmente deslumbrantes, provavelmente compostas por Corindo – o mineral à base de óxido de alumínio que forma pedras preciosas como rubis e safiras.

O planeta nunca poderia ser habitável devido aos seus prováveis sistemas climáticos violentos e a temperaturas inóspitas, entre outras características. A temperatura atmosférica de Kepler-2b excede os 2.500 graus Celsius no lado “solar”, e 1300 graus no lado “noturno”.

Os cientistas acreditam que as tais “nuvens preciosas” são formadas na fronteira entre o lado diurno e noturno do HAT-P-7b, onde as temperaturas são suficientemente baixas para a condensação de safiras e rubis através vapores do Corindo.

Graças a esta investigação pioneira, os astrofísicos podem agora começar a explorar como os sistemas meteorológicos noutros planetas fora do nosso Sistema Solar mudam ao longo do tempo.

Descoberto pela primeira vez em 2008, o HAT-P-7b está a 320 parsecs (mais de 1040 anos-luz) de distância. É um exoplaneta 40% maior que Júpiter – e orbita uma estrela 50% mais massiva e com o dobro do tamanho do nosso Sol.

PF prende diretor do DNPM e mulher na Operação Timóteo

PF prende diretor do DNPM e mulher na Operação Timóteo

A Polícia Federal cumpre nesta sexta-feira, 16, mandados de prisão contra o diretor de Procedimentos Arrecadatórios do Departamento Nacional de Produção Mineral (DNPM), Marco Antônio Valadares Moreira, e a mulher dele, Lilian Amâncio Valadares Moreira. Os dois são alvo da Operação Timóteo, que investiga esquema de fraudes e corrupção em cobranças judiciais de royalties da exploração mineral – 65% da chamada Compensação Financeira pela Exploração de Recursos Minerais (CFEM), que tem como destino os municípios.

A PF sustenta que o diretor, detentor de informações privilegiadas a respeito de dívidas de royalties, oferecia os serviços de dois escritórios de advocacia e de uma empresa de consultoria a municípios com créditos de CFEM junto a empresas de exploração mineral. Segundo os investigadores, juntamente com a esposa, Lilian, ele realizava a captação de prefeitos interessados em ingressar no esquema. Um escritório de Lilian seria o responsável por repassar valores indevidos a agentes públicos. Imóveis do casal também são alvos de buscas e apreensões.

Fonte: Coluna do Estadão

Pará busca liderança estadual de mineração com projeto da Vale

Pará busca liderança estadual de mineração com projeto da Vale

Enquanto já vislumbra tomar de Minas Gerais, em alguns anos, o posto secular de principal Estado minerador do país, o Pará se depara com desafios para absorver os efeitos do maior projeto de minério de ferro da história da brasileira Vale, que entra em operação neste mês, em Canãa dos Carajás. Batizado de Complexo S11D Eliezer Batista, o enorme empreendimento obteve a licença de operação do órgão ambiental federal (Ibama) na semana passada e terá capacidade de produção anual de 90 milhões de toneladas/ano, ou 26 por cento de toda a produção de minério de ferro da Vale no ano passado.

Em entrevista à Reuters, por e-mail, o secretário de Estado de Desenvolvimento Econômico, Mineração e Energia do Pará, Adnan Demachki, destacou a importância do empreendimento, que será inaugurado no final de semana, e a necessidade de o Estado se empenhar para potencializar benefícios e reduzir as possíveis “externalidades negativas”.

“Grandes projetos atraem grande contingente de pessoas que, em geral, não são absorvidas pela economia local, aumentando a cultura de riscos sociais e culturais e a pressão por demandas de serviços públicos em nosso território”, afirmou Demachki. A saída, segundo Demachki, será aprofundar medidas que busquem evitar problemas em territórios afetados por grandes empreendimentos, como a parceria que o Estado já tem com a ONU-Habitat, para lidar com impactos como de hidrelétricas, ferrovias, rodovias, portos e minas, principalmente nas regiões de Tapajós e Xingu, na região amazônica.

Além disso, o governo quer buscar verticalizar a produção minerária no Estado, por meio de medidas que possam atrair construção de siderúrgicas e de polos industriais, como forma de internalizar as riquezas extraídas do solo.

Atualmente, quase toda a produção da Vale no Brasil é exportada para outros países, em grande parte para a China.

“A verticalização do setor mineral é fundamental para agregação de valor das commodities e geração de melhores empregos e rendas”, afirmou, explicando que essa verticalização é um dos principais pilares do Programa Pará 2030, o planejamento para a economia nos próximos 15 anos.

No ano passado, o Pará respondeu por 30 por cento da produção brasileira de minério de ferro, de 430,836 milhões de toneladas, perdendo apenas para Minas Gerais, que foi responsável por 68 por cento, segundo dados do Sindicato Nacional da Indústria de Mineração (Sinferbase).

Para 2016, Demachki prevê que o Estado aumente a produção em 15 por cento, ante 2015, para 150 milhões de toneladas.

“Com a entrada e plena capacidade de operação do S11D, que se dará até 2020, teremos aproximadamente uma adição de 90 milhões de toneladas. Vale ressaltar que as reservas do Estado do Pará apresentam um volume superior às de Minas Gerais”, disse Demachki, para quem o Pará ultrapassará a produção de Minas.

Os vislumbres do Estado sobre liderar a produção no país podem não estar distantes, uma vez que a Vale tem priorizado suas atividades no Norte do Brasil, onde há plantas mais rentáveis, diante dos baixos preços da commodity no mercado. Enquanto isso, minas de Minas Gerais de minério com menor teor de ferro foram fechadas ou tiveram produção reduzida.

Outro ponto favorável é que o beneficiamento do projeto S11D será feito a seco, evitando a necessidade de captação de água no local e a construção de uma barragem de rejeitos, estrutura que tem sido evitada pela Vale, diante do maior desastre ambiental da história do Brasil, em 2015, com sua joint venture Samarco.

A barragem da mineradora, que também pertence à BHP Billiton, rompeu-se em Mariana (MG), deixando 19 mortos e poluindo o rio Doce, que deságua no mar capixaba.

A tecnologia de separação, adotada a partir da construção de uma peneira específica para o projeto, foi possível graças à alta qualidade do minério do S11D.

A Vale ainda não revelou em detalhes sobre como será o ritmo de aumento da produção do minério do S11D, tendo informado apenas que a capacidade máxima será atingida em quatro anos e irá priorizar a otimização de margens. A primeira venda comercial ocorrerá em janeiro de 2017.

Quando atingir capacidade máxima, o Pará estima que o S11D aumente em 60 milhões de reais a arrecadação por meio da Taxa de Controle, Acompanhamento e Fiscalização das Atividades de Pesquisa, Lavra, Exploração e Aproveitamento de Recursos Minerários, que neste ano deverá somar 475 milhões de reais.

Além disso, o Pará também terá aumento da arrecadação com a Compensação Financeira pela Exploração de Recursos Minerais (CFEM).

O minério que será extraído no S11D, após ser beneficiado, será transportado por ferrovia até o Terminal Marítimo de Ponta da Madeira (TMPM), em São Luís (MA), para que possa ser exportado.

O complexo, segundo a Vale, contou com investimentos totais de 14,3 bilhões de dólares, sendo 6,4 bilhões aplicados na implantação da mina e usina de beneficiamento.

Outros 7,9 bilhões de dólares são referentes à construção de um ramal ferroviário de 101 quilômetros, à expansão da Estrada de Ferro Carajás (EFC) e à ampliação do TMPM.

Segundo Demachki, o novo empreendimento deve gerar 2,6 mil empregos diretos e mais 7 mil indiretos, incluindo as demandas que serão geradas pelo empreendimento em Canaã dos Carajás.

Fonte: Exame