Topo—Estruturas moleculares dos aditivos de pequeno MW empregados. Médio—imagens SEM dos produtos após precipitação rápida na presença de aditivos. Todos os pós eram amorfos. Parte inferior—Produtos recuperados após 15 min de amadurecimento. Pós gerados com EDTA, MGDA e CIT transformados em misturas de calcita e vaterita. Apenas na presença de CPTC, HEDP e TPP os pós permaneceram amorfos. Crédito:Angewandte Chemie International Edition (2022). DOI:10.1002/anie.202208475
De copos embaçados a depósitos em lava-louças - o calcário é um problema onipresente. Uma colaboração de pesquisa internacional liderada por dois pesquisadores da FAU investigou agora quais substâncias podem ser adicionadas ao detergente para lava-louças para evitar o acúmulo de calcário. O conhecimento sobre os mecanismos envolvidos pode ser usado para desenvolver ingredientes mais sustentáveis. Os resultados foram publicados na revista
Angewandte Chemie .
Os cristais de calcário que ocorrem antes do calcário, como o filme leitoso que permanece nos copos, se formam quando a água seca e deixa um resíduo sólido para trás. Os fosfatos são adicionados ao pó da máquina de lavar louça para resolver este problema e evitar esses depósitos nas máquinas de lavar louça. No entanto, os fosfatos também são fertilizantes e são transportados mais cedo ou mais tarde para os rios e oceanos através das águas residuais. Lá, os fosfatos tornam a água rica em nutrientes. Isso permite que certos tipos de algas se reproduzam muito rapidamente, levando a uma indesejada praga de algas, que por sua vez pode levar à morte em massa de outros organismos e plantas.
Para evitar o uso de fosfatos no futuro, os pesquisadores da FAU liderados por Priv. Doz. Dr. Stephan E. Wolf, Presidente de Vidro e Cerâmica, e Prof. Dr. Dork Zahn, Professor de Química Teórica, investigaram como fosfatos e outros ingredientes comuns previnem resíduos. Eles descobriram vários mecanismos. Eles foram capazes de demonstrar como exatamente os mecanismos complexos funcionam e como eles se complementam perfeitamente.
Seu trabalho levou a uma sugestão de uma substância que funciona de maneira muito semelhante ao fosfato, mas que parece ser mais ecológica. A substância interfere nos depósitos, tornando-os mais desorganizados e impedindo que cristais organizados formem pacotes estáveis com íons cálcio e carbonato. Isso evita completamente os depósitos ou os torna mais fáceis de dissolver devido à sua estrutura desorganizada.
A equipe não só conseguiu determinar quais mecanismos impedem os depósitos de calcário, mas também obter novos insights sobre como o calcário é formado. "Descobrimos que o processo por trás da formação de cal é muito mais complexo do que imaginávamos", explica o Prof. Dr. Dirk Zahn.
Os novos insights também nos ajudam a entender o efeito que os organismos têm na produção de cal na natureza. Os crustáceos, por exemplo, precisam controlar a produção de calcário para formar suas conchas e garantir sua sobrevivência. "Especialmente em vista das mudanças climáticas, devemos entender o que é particularmente prejudicial para os organismos secretores de cal, como corais, conchas e gastrópodes marinhos, se quisermos protegê-los o suficiente", diz o Dr. Stephan E. Wolf.
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