Curso Online de  Introdução às Análises Físico-Químicas de Alimentos

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 Introdução às Análises Físico-Químicas de Alimentos

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O curso Introdução às Análises Físico-Químicas de Alimentos tem como pressuposto auxiliar os profissionais, interessados e estudiosos da área no aprimoramento do saber em relação às técnicas de purificação da água, bem como a identificação de vidraria e equipamentos e de regentes químicos; e os procedimentos laboratoriais.

Água (fórmula química: H2O) é uma substância química cujas moléculas são formadas por dois átomos de hidrogênio e um de oxigênio. É abundante no Universo, nomeadamente na Terra, onde cobre grande parte de sua superfície e é o maior constituinte dos fluidos dos seres vivos. As temperaturas do planeta permitem a ocorrência da água em seus três estados físicos principais. A água líquida, que em pequenas quantidades parece incolor, mas manifesta sua coloração azulada em grandes volumes, constitui os oceanos, rios e lagos que cobrem quase três quartos da superfície do planeta. Nas regiões polares, concentram-se as massas de gelo e vapor constitui parte da atmosfera terrestre. Mais especificamente, a água líquida tem duas fases líquida com grandes diferenças de estrutura e densidade.[2]

A água possui uma série de características peculiares em relação a outros elementos químicos, como sua dilatação anômala (ela se dilata quando congelada, enquanto a maioria das substâncias se contrai quando se solidifica), o alto calor específico e a capacidade de dissolver um grande número de substâncias, entre outras características estranhas. De fato, estas peculiaridades foram favoráveis para o surgimento da vida nos oceanos primitivos da Terra, bem como propiciaram sua evolução. Atualmente, todos os seres vivos existentes precisam da água para sua sobrevivência.[3]

Embora os oceanos cubram a maior parte da superfície terrestre, sua água é inadequada para o consumo humano por conta de sua salinidade. Somente uma pequena fração disponível sobre a superfície dos continentes que contém poucos sais dissolvidos, a água doce, está disponível para consumo direto. Contudo, sua distribuição não é uniforme, o que faz com que diversas regiões sofram de escassez hídrica. As atividades humanas, principalmente a agricultura, possuem grandes necessidades de retirada de água de seu leito natural, o que tem afetado negativamente sua distribuição sobre os continentes, bem como da água subterrânea.

A poluição hídrica compromete a qualidade da água, prejudicando a biodiversidade, bem como o abastecimento de água e a produção de alimentos. Além disso, uma parcela considerável da população mundial ainda não tem acesso à água potável, o que traz diversos problemas de saúde. A água é indispensável no modo de vida da humanidade, de forma que está fortemente ligada à cultura de todos os povos da Terra. Diante dos problemas advindos do mau uso dos recursos hídricos, surge uma nova consciência de que é necessário utilizar a água racionalmente.

A água é uma substância química cujas moléculas são formadas por dois átomos de hidrogênio covalentemente ligados a um átomo de oxigênio, sendo sua fórmula química dada por H2O. A geometria de equilíbrio para uma molécula isolada possui dimensões de 0,0958 nanômetros nas ligações O-H, e um ângulo H-O-H de 104°27'.[4] Estas moléculas interagem entre si sobretudo através da formação de pontes ou ligações de hidrogênio (que ocorrem quando átomos de hidrogênio são atraídos por átomos de oxigênio, mais eletronegativamente carregados), o que faz com que as moléculas, no estado líquido, fiquem 15% mais próximas entre si do que se agissem somente sob forças de Van der Waals, embora estas ligações também restrinjam o número de moléculas vizinhas para tipicamente quatro. A eletrólise da água permite a quebra das ligações atômicas, separando o hidrogênio e o oxigênio com a passagem de uma corrente elétrica.[5]

A água manifesta-se em seu estado líquido sob temperaturas entre 0 °C e 100 °C e pressão de uma atmosfera. As características físicas da água apresentam diversas anomalias quando comparadas com as propriedades típicas de outros líquidos. Alguns exemplos são o ponto de fusão, a densidade, a capacidade de calor e no total, existem mais de 70 propriedades da água que diferem da maioria dos líquidos. Uma propriedade notável é que a água pode existir como dois líquidos diferentes a baixas temperaturas onde a cristalização do gelo é lenta.[2] Outra propriedade, uma das mais notáveis é a sua dilatação anômala, sendo que a sua densidade máxima ocorre a aproximadamente 4 °C, expandindo-se tanto com o aumento quanto com a diminuição da temperatura. Este fato deve-se à quantidade de ligações de hidrogênio que formam-se conforme a temperatura diminui, sendo que o máximo número de ligações em cada molécula (seis) ocorre a 4 °C, quando as moléculas estão mais próximas ocorrendo, portanto, a maior densidade. Os pontos de fusão e ebulição da água são muito maiores do que seria predito baseado em modelos que levam em conta seu massa molecular, como em comparação com substâncias como sulfeto de hidrogênio (H2S) e seleneto de hidrogênio (H2Se).[6][7]

Na fase líquida, a água é uma substância inodora, insípida e transparente. Em pequenas quantidades, é incolor, assim como o gelo. Em grandes quantidades, no entanto, tanto na água líquida como sólida torna-se evidente sua coloração intrínseca azulada. Vapor de água é um gás transparente.