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FCM 208 Física (Arquitetura)
Estruturas e constituintes da Materia
Prof. Dr. José Pedro Donoso
Universidade de São Paulo
Instituto de Física de São Carlos - IFSC
Classificação dos Materiais
Metais : São resistentes e boms condutores de eletricidade. Muitas de suas
propriedades são atribuidas ao grande número de eletrons não localizados.
Polímeros : materiais sintéticos, compreendem os plásticos e borrac has. São
compostos orgánicos e possuem longas moléculas todas emar anhadas
Cerâmicos : óxidos, nitretos ou carbetos, são compostos com element os
metálicos e não metálicos. Inclui também os minerais argi losos, cimento e
vidros. São duros, porém muito quebradizos.
Compósitos : materiais reforçados com fibras ou partículas. A matrix pode ser
polímérica, metálica ou cerâmica.
Biomateriais : empregados para implantes no corpo humano. Não devem
produzir substâncias tóxicas e devem ser bio - compatíve is
Características dos materiais
Sistemas cristalinos : possuem estrutura regular, periodicidade e ordem de
longo alcance. Os átomos se ordenam em estruturas de diferentes simetrias:
cúbicas, tetragonal, ortorrômbica, etc
Sistemas Poliméricos : (plásticos) estrutura na forma de cadeias.
Fases cristalinas e amorfas
Sistemas amorfos : (vidros) São sistemas desordenados. Estruturas sem
regularidade (não periódicas). Possuem ordem de curto al cance
Argilas e cerâmicas : materiais inorgánicos, não moleculares e não
metálicos
Compósitos : materiais reforçados com fibras ou partículas.
Matrix de polímero, metálica ou cerâmica.
Callister, Ciência e Engenharia de Materiais. Uma introdução (Editora LTC)
Os materiais e suas densidades
Propriedades dos materiais
- mecânicas (resistência, dureza, elasticidade)
- elétricas (condutividade, resistividade elétrica, comportamento dielétrico)
- térmicas (capacidade calorífica, expansão térmica, condutividade térmica)
- óticas (absorção, transmissão, refrigência e trasparência)
- acústicas (absorção acústica)
- magnéticas (diamagnetismo, paramagnetismo, ferromagnetismo)
- nucleares (emissão radioativa)
Leituras recomendadas:W.D. Callister: Ciência e Engenharia de Materiais (Editora LTC)
W.F. Smith: Princípios de Ciência e Engenharia dos Materiais (McGraw Hill)
D.A. Askeland, P. Phulí, The Science and Engineering of Materials (Thomson)
Propriedades mecânicas dos materiais : dureza
Dureza é uma medida da resistência de um material a uma deformação plástica localizada (uma pequena impressão ou um risco). Em 1822, o mineralogista Friedrich Mohs propôs uma escala de dureza para os minerais naturais:
1 – Talco 2 – Gesso 3 – Calcita
4 – Fluorita 5 – Apatita 6 – Ortoclásio
7 – Quartzo 8 – Topázio 9 – Safira ou corundum
10 – Diamante
Ao longo dos anos foram desenvolvidas técnicas quantitativas, como os ensaio de
dureza de Rockwell e de Brinell, e os ensaios de microdureza de Knoop e Vickers
Callister, Ciência e Engenharia de Materiais (Editora LTC)Coleção Conhecer Atual: Ciências (Editora Nova Cultura)
Sólidos cristalinos
Estes sólidos possuem ordem de longo alcance, pois conservam a regularidade da
estrutura que se repete indefinidamente em todas as direções.
A menor unidade de um cristal é a célula unitária que, ao ser colocadas uma ao lado
da outra num arranjo periódico, reproduzem todo o cristal.
Os arranjos que os átomos formam no cristal são chamados de rede cristalina.
Também pode-se formar um sólido policristalino constituído por muito pequenos
monocristais dispostos de forma desordenada dentro do material.
O parâmetro de rede mede a dimensão da célula unitária. Nos cristais iônicos, por
exemplo, este parâmetro varia entre 4 Å no LIF até 7.4 Å no RbI
Unidade: angstrom, 1 Å = 10-8 cm = 10-10 m = 10 nm (nanometro)
Tem uma estrutura chamada de
cúbica de faces centradas, na
qual cada íon tem 6 vizinhos mais
próximos com a carga oposta.
A maioria dos cristais iônicos,
como LiF, KCl e AgCl, possui
esta estrutura.
Alguns elementos, como prata, o
alumínio, o ouro, o cálcio, o
cobre, o níquel e o chumbo,
também cristalizam com esta
estrutura.
O parâmetro de rede (ou seja, a
dimensão da célula) deste cristal
é de 5.6 Å (56 nanometros).
Cristal de cloreto de sódio, NaCl
Coleção Conhecer Atual: Ciências(Editora Nova Cultura, 1988)
Shriver & Atkins, Química Inorganica (Bookman, 2008)
Estruturas de sólidos cristalinos
Estrutras
cristalinas
Shriver & Atkins, Química Inorganica (Bookman, 2008)
Wurtzita →
← Perovskita
← NiAs
Esfalerita →
D.A. McQuarrie, P.A. Rock, General Chemistry (3rd edition. Freeman 1991)
O cristal de cloreto de sódio, NaCl tem
uma estrutura cúbica de faces centradas
Outros sistemas cristalinos como CsCl,
CuZn e o CaS, e elementos como o bário,
o césio, o ferro, o potássio, o lítio, e o
sódio, cristalizam com a estrutura cúbica
de corpo centrado na qual cada íon tem 8
vizinhos mais próximos com a carga
oposta.
Estrutras cristalinas do cobre, do tugstênio, do latã o e do ouro
Em alguns sólidos covalentes, a estrutura
cristalina é determinada pela natureza direcional
das ligações.
A figura mostra a estrutura cristalina que adota
o carbono no grafite, com camadas planares
separadas por 3.35 Å
Estrutura do grafite
Como consequência das fracas ligações
interplanares, a clivagem interplanar é
fácil, o que dá origem às excelentes
propriedades lubrificantes da grafita
Ela é usada frequêntemente como
elemento de aquecimento em fornos
elétricos
Cristal muito compacto onde cada átomo de carbono
une-se a outros quatro iguais situados nos vértices de
um tetraedro regular.
O diamante é conhecido como o elemento de maior
dureza e os de uso industrial são sintetizados a 2000oC
e pressões de 70 kbar usando catalisadores metálicos.
O diamante é isolante elétrico, sem cor e
muito refrigente (que desvia os raios
luminosos) propriedade que lhe confere grande brilho.
O maior diamante natural encontrado atéagora tem um tamanho de 3160 carat
(1 carat equivale a 0.200 g).
Estrutura do diamante
Coleção Conhecer Atual: Ciências (Editora Nova Cultura)
Metais: ferro e aços
O ferro é um dos mais importantes e difundidos metais do mundo. Não existem
porém, jazidas de ferro nativo em estado de metal puro (como as de ouro e prata).
Ele é extraido de minérios, como a hematita, a magnetita, a limonita e a pirita.
Tampouco o que chamamos de ferro é um metal puro; trata-se de uma liga de metal
de ferro e pequenas quantidades de carbono. A adição de carbono melhora as
propriedades do ferro, tornando-o mais duro e resistente.
As ligas de Fe – C são conhecidas, genericamente, como aço e ferro gusa. Se a
quantidade de carbono presente na liga é inferior a 2%, esta chama-se aço. Acima
disso chama-se ferro gusa.
A fabricação de aço e gusa a partir do minério de ferro ocorre nas usinas
siderúrgicas. As materias primas – minerio de ferro, carvão (coque), fundentes (cal,
calcário) e ar - são introduzidas no alto-forno. O coque entra em combustão e
produz monóxido de carbono, o principal agente redutor do minério de ferro.
Pirometalúrgica dos óxidos de ferro
Os fornos são continuamente
alimentadosno topo, com uma mistura
de minério (Fe2O3, Fe3O4), coque(carbono obtido pelo aquecimento do
carvão em ausência de ar) e pedra
calcária (carbonato de calcio).
Cada kilo de ferro produzido requer
1.75 kg de minério, 0.75 kg de coque e 0.25 kg de pedra calcária. Esta última
ajuda na remoção das impurezas do
minério. O ferro fundido sai como ferro“sujo” (90-95% Fe + 3-5% C + 2% Si).
Atkins & Jones: Princípios de Química, Mauricio Prates de Campos: Introdução a metalurgica extrativa e siderurgia
Uma liga é um metal que contém pequenas
quantidades de outros elementos. Isso altera as
propriedades naturais do metal.
As chapas de aço são feitas de ligas de ferro
contendo baixa quantidade de carbono. Ele é
mais forte que o ferro-gusa, mas mais maleavel,
podendo ser facilmente convertido em barras,
lâminas ou outras formas.
Pequenas quantidades de cromo produz a liga
chamada aço inoxidável, resistente a corrosão.
Com um pouco de tungtênio se forma o aço
rápido, uma liga forte utilizada para ferramentas
de retífica.
Ligas metálicas
Estrutura da Matéria. Coleção Ciência & Natureza (Time Life e Abril livros, 1996)
Classificação das ligas ferrosas com base no teor de carbono:
Ferro : contém menos de 0.008%p de C. Composto exclusivamente pela ferrita
Aços : de 0.008 a 2.14%p de C. Sua microestrutura consiste de fase α e de Fe3C
Aços inoxidáveis: altamente resistentes a corroção. A adição de cromo, niquel oumolibdênio tem um grande efeito nas suas propriedades. Exemplos:
aço 409 (componentes automotivos): 0.8 de C + 11 Cr + 0.5 Ni + 0.75 Ti (em %p)
aço 304 (proc. de alimentos e vasos criogênicos): 0.08 de C + 19 Cr + 9 Ni + 2Mn
Ferros fundidos comerciais: contém de 2.14 a 4.5%p de Carbono
As ligas dentro dessa faixa de composiçào fundem a 1150 – 1300 oC, sendoderretidos com facilidade nas fundições.
Exemplos de ferros fundidos: SAE G2500: 3.2-3.5 de C+ 2.2 de Si+ 0.8 Mn. Matriz: ferrita + perlita (fab.de pistões)
ASTM A56: 3.5-3.8 de C+ 2-2.8 de Si+ 0.05 Mg. Matriz: perlita (valvulas e bombas)
3510: 2.3-2.7 de C+ 1.0-1.75 de Si+ 0.5 Mn. Matriz: ferrita (engenharia de altas T)
EnciclopediaConhecer 2000:
Tecnologia(Editora Nova Cultura, 1994)
A figura mostra as microestructuras
do ferro fundido obtidas pela
variação da composição e do
tratamento térmico. Os flocos
escuros indicam o grafite
circundado por uma matriz de
ferrita α ou perlita.
Os ferros fundidos formam uma
classe de ligas que possui teores
de carbono de 2.1 a 4.5 %.
Ferros fundidos
Callister
Ciência e Engenharia de Materiais
Enciclopedia Conhecer 2000: Tecnologia (Editora Nova Cultura, 1994)
Cerâmicas
O termo cerâmica vem do grego e significa terra cozida. Ele é aplicado a
materiais inorgânicos não moleculares e não metálicos.
Nas cerâmicas, os ingredientes são fundidos de modo que os átomos se
ligam, agrupando-se em arranjos tridimensionais (chamados cristais). Em
muitas cerâmicas os cristais se ligam em grandes grupos chamados grãos
policristalinos. A estrutura desses grãos determina a dureza, a porosidade e a
temperatura de fusão da cerâmica.
As novas cerâmicas avançadas combinam resistência mecânica e térmica,
além de dureza e estabilidade química. Entre as cerâmicas mais conhecidas
estão as do sistema da zircônio - calcita: ZrO2 – CaO, e os alumino - silicatos:
SiO2 – Al2O3,.
Classificação dos materiais cerâmicos com base na sua aplicação
A maioria dos materiais cerâmicos se enquadra em um esquema de aplicação –
classificação que inclui os seguintes grupos: vidros, argilas, refratários, abrasivos, cimentos e as recentemente desenvolvidas cerâmicas avançadas
Callister, Ciência e Engenharia de Materiais
Brown – LeMay – Burnsten, Chemistry (1997)
Propriedades de algumas cerâmicas
Na : ββββ - alumina (Al 2O3)
A β-alumina de sódio é um exemplo de um material
mecanicamente duro que é um bom condutor iônico.
Os planos de condução – onde se acomodam os íons
Na – ficam entre os blocos Al2O3 rígidos e densos.
Shriver & Atkins, Química Inorganica (Bookman, 2008)
Compostos de silício com oxigênio
A afinidade do silício pelo
oxigênio explica a existência
de uma grande variedade de
silicatos minerais e compostos
sintéticos. A figura mostra a
unidade SiO4 desenhada
como um tetraedro.
As argilas são aluminosilicatos,
compostos por alumina (Al2O3) e sílica
(SiO2), as quais contêm água
quimicamente ligada.
Elas possuem uma ampla faixa de
características físicas, composições e
estruturas.
Quando materiais à base de argila são aquecidos a temperaturas elevadas,
ocorrem a vitrificação, a formação gradual de um vidro que flui e preenche parte do
volume dos poros. A figura mostra uma micrografia eletrônica de uma porcelana
cozida onde podem ser vistos grãos de quartzo (grandes partículas escuras) com
bordas de solução vitrea; regiões de material fundente feldspato parcialmente
dissolvido, agulhas de mulita (3Al2O3 – 2SiO2) e poros (buracos escuros com borda
branca). Ref: Callister, Ciência e Engenharia de Materiais
Argilas
Shriver & Atkins, Química Inorganica (Bookman, 2008)Callister, Ciência e Engenharia de Materiais (LTC, 2002)
Os aluminosilicatos são os principais responsáveis pela rica variedade do
mundo mineral. Entre aqueles com estrutura de camadas – que também contêm
metais como lítio, magnésio e ferro, temos as argilas, o talco e as micas.
A unidade que se repete num alumino-silicato consiste de uma camada de silicato
com a estrutura mostrada na figura. Um exemplo é a caulinita, Al2(OH)4Si2O5 usado
para fazer porcelanas. Quando água é adicionada, as moléculas de água se
posicionam entre as lâminas em camadas e formam uma película fina ao redor das
partículas de argila, dando como resultado a plasticidade da mistura água – argila.
Estrutura da Matéria. Coleção Ciência & Natureza (Time Life e Abril Livros, 1996)
Cerâmicas avançadas
Estrutura da Matéria. Coleção Ciência & Natureza (Time Life e Abril Livros, 1996)
Algumas cerâmicas avançadas superam o ferro
fundido, o aluminio e o aço nos testes de rigidez
(resistência a dobra) e de dureza (resistência ao
corte). Essas propriedades tornam a cerâmica
A preferida para peças de máquinas.
Cerâmicas refratárias
As propriedades características destes materiais incluim a capacidade de resistir a
temperaturas elevadas sem fundir ou descompor, e a capacidade de permanecer
inerte frente a ambientes severos. Aplicações típicas: revestimento de fornos para
o refino de metais, a fabricaçào de vidros e tratamento térmico metalurgico.
Callister, Ciência e Engenharia de Materiais (LTC, 2002)
Cimentos e Concretos
Vários materiais cerâmicos são classificados como cimentos inorgánicos:
cimento, gesso e cal, os quais quando são misturados com água formam uma
pasta que pega e endurece. A tradição inglesa considera a saca de cimento
de 94 lb (42.6 kg).
Estrutura da Matéria. Coleção Ciência & Natureza (Time Life e Abril Livros, 1996)
Cimentos e Concretos
O cimento é um pó fino de vários
minerais. Principais constituintes:
3CaO ·Al2O3 [chamado 3C·A]
2CaO · SiO2 silicato dicálcico [2 C · S]
3CaO · SiO2 silicato tricálcico [3C · S]
4CaO ·Al2O3 ·Fe2O3 [4C ·A· F]
O cimento Portland é produzido pela
moagem e mistura de argila e minerais
que contêm cal nas proporções
adequadas, e depois pelo aquecimento
da mistura até 1400 oC em um forno
rotativo. O produto (clínquer) é então
moído na forma de um pó muito fino, ao
qual adiciona-se uma pequena
quantidade de gesso (CaSO4 • 2H2O).
Cimentos portland :
Tipo I : de aplicação geral. Usado em passeios, edifícios de concreto, pontes e açudes
Tipo II : cimento resistente ao ataque de sulfatos. Usado em plataformas de cais e em
grandes muros de sustentação.
Tipo III : cimento de endurecimento rápido.
Tipo IV : cimento de baixo calor de hidratação. Usado em estrutras de concreto muito
espessas, como barragens, nas quais o calor gerado durante a cura é um fator crítico
Tipo V : cimento resistente aos sulfatos. Usado em concretos em contato com solos e
águas subterrâneas que contém um alto teor de sulfatos
O concreto consiste de quatro ingredientes: o cimento, o agregado (mistura de
pedregulhos e cascalho), a areia e a água. Quando se adiciona água, ela reage
quimicamente com os minerais do cimento, formando um composto altamente adesivo
que envolve as partículas agregadas e adere a elas. Em poucas horas, essa pasta
endurece (cura). Boa parte da água fica ligada dentro dele, em uma nova composição.
O cimento não seca, ele endurece
Estrutura da MatériaColeção Ciência & Naturez.(Time Life e Abril Livros, 1996)
Exemplo : Preparação da massa de concreto
Determinar a quantidade de água, cimento, areia e agregados (pedregulhos)
necessários para formar 1 m3 de concreto numa razão (em massa) água : cimento =
0.4, e de cimento : areia : agregados = 1 : 2.5 : 4.
Solução: Com as densidades do cimento 3.04 g/cm3, da areia: 2.56 g/cm3, dos
agregados 2.72 g/cm3 e da água: 1 g/cm3, se calcula em primeiro lugar, o volume de
cimento, areia, agregados e água usados para preparar o concreto com uma saca
de cimento. A seguir se calcula quantas sacas de cimento se precissam para
preparar 1 metro cúbico de concreto. Finalmente se calcula a quantidade de material
necessário para preparar o concreto na proporção exigida.
Leituras recomendadas:
W.D. Callister: Ciência e Engenharia de Materiais (Editora LTC)
W.F. Smith: Princípios de Ciência e Engenharia dos Materiais (McGraw Hill)
D.A. Askeland, P. Phulí, The Science and Engineering of Materials (Thomson)
Vidros
Quando um líquido é resfriado bruscamente, o realinhamento molecular não
acontece, e o sólido que se forma não é cristalino senão amorfo. O vidro é um
exemplo de sólido amorfo. Estes materiais sólidos são sistemas desordenados
onde as moléculas formam redes desorganizadas, e possuem apenas ordem de
curto alcance (∼ 10 Å).
Composição (em % massa) do vidro de janela:
73.2 SiO2 - 13.4 Na2O - 10.6 CaO - 0.8 K2O - 1.3 Al2O3 - 0.7 MgO - 0.1 Fe2O3
Muitos outros óxidos (como B2O3, GeO2 e P2O5) e fluoretos (como ZrF4) também
formam vidros. O vidro tem uma miríade de empregos, como em fibras ópticas e
fibras isolantes. Vidros especiais, como o borosilicato, são tão resistentes ao
calor que serve para fabricar panelas de cozinha.
A figura ilustra a diferença entre um cristal e um vidro. Tanto o vidro como o
quartzo são igualmente constituídos por sílica (SiO2). As moléculas do quartzo
formam uma rede cristalina ordenada e regular. No vidro, as moléculas formam
redes desorganizadas que não são líquidos, nem apresentam a estrutura cristalina
com ordem de longo alcance que caracteriza os sólidos cristalinos.
Estrutura da Matéria, Coleção Ciência & Natureza(Time Life e Abril Livros, 1996)
D.A. Askeland, The Science and Engineering of Materials
Processo de fabricação de vidros pelo método de flutuaçã o
Um polímero é uma longa molécula em
forma de cadeia, feita de um grande número de moléculas pequenas –
monômeros - que se interligam pelas
extremidades.
Muitos polímeros existem na natureza,
tal como a borracha, a seda e a lã.
Os plásticos são feito de polímeros
sintéticos, chamadas resinas. As resinas termoplásticas amolecem ao ser
aquecidas e são fácil de moldar.
As resinas termorrígidas são as que
ficam muito duras depois de aquecidas
em altas temperaturas. Com eles se fabricam canecas e outros objetos
resistentes ao calor.Segmento de polietileno: - (C2H4) -
Hill & Kolb, Chemistry for Changing Times
Polímeros e plásticos
Trefil & Hazen, Física Viva (Editora LTC)
1868 – J.W. Hyatt,um jogador de bilharque procurava um substituto do marfim, obtem o celuloide
1909 – Leo Hendrik Baekeland produz a fragil baquelita
1922 - Hermann Staudinger desvenda a natureza dos plásticos.
1928 - Otto Rhöm cria o Pexiglas
Anos 30 - Wallace Carothers produz o nylon, uma fibra cuja aplicação se tornou cada vez mais ampla e variada.
1954 – o químico italiano Giulio Nattafabrica o polipropileno, provocando umaverdadeira revolução no campo dos plásticos.
Uma das mais importantes
aplicações dos polímeros é na
produção de fibras sintéticas.
Derretindo e esticando os fios, o
polímero pode ser tecido e
costurado, conseguindo-se tecidos
leves e resistentes.
A primeira fibra sintética foi o nylon,
inventado pela Du Pont em 1930.
Ele foi seguido por outras fibras
como o poliéster e o acrílico.
Estrutura da MatériaColeção Ciência & Natureza
(Time Life e Abril Livros, 1996)
Representação esquemática das
estruturas do monômero e da cadeia do
(a) Politetrafluoretileno (teflon)
(b) Cloreto de polivinila (PVC)
(c) Polipropileno
Abaixo: Polietileno, cadeia, unidade
monomêrica e perspectiva da molécula
Callister
Ciência e Engenharia de Materiais
Teflon
Quando todos os átomos de
hidrogênio no polietileno são
substituidos por átomos de fluor, o
polímero resultante é o
politetrafluoroetileno (PTFE),
conhecido pelo nome comercial
Teflon (- CF2 – CF2 – CF2 – CF2 -)
Como as ligações C-F são muito
fortes, o Teflon é um material não
reagente e inflamável. Ele é
utilizado para vedações, tubulações
de produtos químicos, mancais e
revestimentos antiadesivos.
Hill & Kolb, Chemistry for Changing Times
Hill & Kolb, Chemistry for Changing TimesCallister, Ciência e Engenharia de Materiais
Cloreto de polivinila (PVC)
Possui uma estrutura que é uma
pequena variação da apresentada
pelo polietileno, onde o último em
cada quatro átomos de hidrogênio é
substituido por um átomo de Cl.
As aplicações típicas são
revestimento de pisos, tubulações,
isolamento elétrico de fios, mangueiras de jardim e disquetes.
Borrachas
O termo borracha indica tanto o produto natural extraido da seringueiraquanto a borracha artificial produzida a partir de derivados do petróleo.
A borracha natural é constituida pelopoli-isopreno que se forma pela
polimerização de isopreno.
A borracha crua é de pouca utilidade,
pois no frio ela é dura e quebradiza.
Em 1839, Charles Goodyear deixoucair acidentalmente uma mistura de
borracha e enxofre numa chapa
quente, e verificou que as propriedadesda borracha melhoravam muito. O
processo ficou conhecido como
vulcanização
Na borracha vulcanizada, as ligações
(pontes) entre átomos de enxofre
permitem que ela volte a forma inicial
após ter sido deformada
Enciclopedia Conhecer 2000: Tecnologia (Editora Nova Cultura)
Preparação da borracha
Asbestos : são fibras minerais de ocorrência natural. A crisotila - Mg3Si2O5(OH)4 –possui uma camada em lâminas de silicato. A amosita e a crocidolita tem estruturade cadeia dupla de silicatos e aparecem como agulhas quando observadas num microscópio. Por volta de 1900 as chapas de cimento – amianto eram produzidasem grandes quantidade para uso em construção civil. Na decada de 1960, as doenças respiratórias associadas com a exposição aos asbestos levou a umaredução ou banimento do seu uso. Considerado cancerígeno pela OMS, todos ostipos de amianto estão banidos desde 2005. Os asbestos ainda usados hoje sãoconfinados em uma matriz de cimento ou em resinas orgânicas.
Ref: Shriver & Atkins, Química Inorgánica (Bookman, 2008)
Preocupações
Ambientais
Mina de amianto em Minaçu (GO)Produção: 300 mil ton. fibras/ano
Preocupações ambientais
Tintas com chumbo : os sais de chumbo tem sido muito usados em pigmentos e
tintas: o PbCrO4 é amarelo, Pb3O4 é vermelho e Pb3(OH)2CO3 é branco. Como as
pinturas se desgastam, os compostos de chumbo se dispersam na poeira. Em 1927,
o chumbo foi banido das tintas para interiores em toda Europa. Nos EUA foi banido
somente em 1971. Por causa das tintas com chumbo nas paredes, estima-se que
cerca de 20% das crianças que vivem em casas de cidades do interior dos EUA,
constridas antes de 1946, possuim níveis elevados de chumbo no sangue.
Uma vez que o Pb2+ tem um raio iônico similar ao Ca2+, pode substituir o calcio na
hidroxiapatita dos ossos, Ca5(PO4)3(OH). Isso permite o chumbo circular no sangue,
atingindo alvos críticos nos tecidos nervosos. Estudos epidemiológicos tem
associado a presença de chumbo no sangue a dificuldades de crescimento, audição
e desenvolvimento mental.
Ref: Shriver & Atkins, Química Inorgánica (Bookman, 2008)
W.D. Callister, Ciência e Engenharia de Materiais. Uma introdução (Editora LTC)
D.F. Shriver, P.W. Atkins, Química Inorganica (Bookman, 2008)
W.F. Smith: Princípios de Ciência e Engenharia dos Materiais (McGraw Hill)
L.H. Van Vlack, Princípios de Ciência dos Materiais (Editora E. Blucher, 1970)
D.A. Askeland, P. Phulí, The Science and Engineering of Materials (Thomson)
J.W. Hill & D.K. Kolb, Chemistry for changing times, 7th edition (Prentice Hall 1995)
Referências bibliográficas
