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A importância estratégica dos químicos industriais e ambientais – Parte 2

Quimica e Derivados
20 de janeiro de 2017
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    A Simulação Molecular e as determinações estruturais por métodos físicos visam a conhecer as geometrias e outras propriedades importantes das substâncias quando presentes em ambientes iônicos e moleculares discretos. Essa área tornou-se prática e competitiva pelo uso intensivo de computadores poderosos para simular as interações entre átomos com base em Química Teórica e associada com trabalhos experimentais envolvendo, principalmente, técnicas de Difração de Raios X com alta resolução. Essas simulações utilizam métodos da Mecânica Clássica e da Mecânica Quântica para agregados de átomos compactados e partículas de grandes grupos moleculares, incluindo uma Dinâmica em escalas de tempo de milissegundos ou mais prolongadas. A Simulação Molecular pode envolver as seguintes etapas: (1ª) estimar geometrias moleculares usando vários métodos ou técnicas termodinâmicas experimentais, com o apoio de linguagens de programação computacionais aplicáveis aos estados clássico e quântico das partículas de cada sistema; para (2ª) calcular e/ou simular propriedades estruturais básicas de moléculas e sólidos, mesmo em condições extremas; (3ª) encontrar as propriedades de equilíbrio de vários sistemas; (4ª) prover distribuições das populações em equilíbrio, e (5ª) simular a verdadeira Dinâmica Molecular e descrever o movimento e as propriedades de todas as partículas envolvidas incluindo estudos de Difusão Molecular (adaptado de Bonapace, 2016; Calgary, 2016; Abreu et al. 2005; Benjamini, 2016). A Engenharia (Bio)Molecular, para ser concretizada, depende de reações de síntese e/ou decomposição, às vezes, usando catalisadores, para produzir uma arquitetura molecular desejável (Guimarães, 2016).

    8 – CIENCIAS E TECNOLOGIAS DA QUÍMICA INDUSTRIAL

    A Química Industrial e a Engenharia Mecânica geraram a Engenharia Química para dimensionar e otimizar os equipamentos, as reações químicas e as plantas de processo, maximizar lucros, reduzir custos e consumos de matérias-primas e evitar os desperdícios e poluição. Porém, o conhecimento amplo das matérias-primas, suas reações químicas, desempenho dos produtos, técnicas analíticas e de controle e mitigação de poluentes das tecnologias químicas descreve as habilidades dos Químicos Industriais, que podem atuar em diversas áreas industriais (Figura 16).

    Figura 16 – A presença da Química Industrial nas aplicações das Engenharias (adaptado de Zakon, Szajnberg e Nascimento, 2001)

    Química e Derivados - A importância estratégica dos químicos industriais e ambientais - Parte 2

    9 – A CRIATIVIDADE NO PROJETO DE PROCESSOS E PRODUTOS QUÍMICOS

    Criatividade é o mesmo que engenhosidade, arte e inventividade. Na área industrial química, a criatividade envolve os seguintes aspectos: 1º – a capacidade de propor soluções para casos de execução difícil, onerosa; 2º – serve para enfrentar novas situações com equipamentos, instalações fabris, matérias-primas, produtos e rejeitos e emissões; 3º – resulta, geralmente, das demandas de serviço interno ou dos clientes. Por exemplo: o fogo pode iluminar e aquecer ambientes, cozer alimentos e artefatos cerâmicos, metálicos e vítreos. Possibilita produzir outras tecnologias termoquímicas como as cerâmicas, vidros, metalúrgicas, cimentos Portland e emprego de combustíveis fósseis.

    Em âmbito acadêmico ou profissional, a criatividade tecnológica química pode envolver o conhecimento sobre fenômenos e comportamentos (propriedades) inerentes às substâncias químicas, incluindo decomposição de sólidos, líquidos e gases naturais, sínteses de produtos diversos, e as demais etapas de escalas de projeto apresentadas na Figura 17. As sementes tecnológicas para desenvolver processos industriais e produtos químicos envolvem: (a) recursos geológicos e biológicos locais – sólidos, líquidos ou gasosos; (b) tecnologias consagradas e insumos industriais; (c) recursos laboratoriais: aparelhos, vidrarias, cerâmicas, artefatos e utensílios; (d) métodos analíticos clássicos e instrumentais; (e) tratamentos aplicados às matérias-primas ou insumos, sólidos, líquidos e gasosos; (f) desafios industriais e sociais: necessidades ou vontade de mudar. A Engenharia trata da criação de engenhos, instalações e sistemas reais, e, hoje, do desenvolvimento de novos materiais e substâncias. A Química Industrial e Ambiental visa gerar processos químicos industriais, produtos comerciais e a reciclar rejeitos industriais.



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