A Greener Bleach

Tornar a roupa de uma mancha pode ser uma tarefa muito difícil. Livrar-se da nódoa não é uma questão de remover as moléculas como detergentes. As moléculas manchadas são alteradas quimicamente para que não reflictam mais a luz da mesma forma que antes. Este processo é chamado de descoloração ou branqueamento. As manchas naturais, assim como alguns corantes produzidos a partir da erva, vêm de compostos químicos chamados cromóforos. Os cromóforos podem absorver a luz em comprimentos de onda específicos e portanto causar cores.1

Alvejante doméstico ordinário, hipoclorito de sódio (NaClO), age sobre uma mancha através do processo químico chamado redução de oxidação, ou reação redox. A oxidação é geralmente definida como perder elétrons e a redução como ganhar eleições. Os dois processos de oxidação e redução ocorrem juntos; assim, um composto é reduzido no processo de oxidação de outro. As lixívias com cloro são agentes oxidantes; quando o cloro reage com água, produz ácido clorídrico e oxigénio atómico. O oxigênio reage facilmente com os cromóforos para remover elétrons da molécula, mudando quimicamente a estrutura da molécula e as propriedades físicas que causam a cor são alteradas.1

As descolorantes com cloro funcionam de forma eficiente e barata. No entanto, às vezes a oxidação com cloro branqueador envolve adição de átomos de cloro às moléculas de coloração em vez de apenas eliminação de elétrons. A adição de cloro ao fluxo de resíduos pode levar à formação de subprodutos perigosos, tais como as dioxinas. As dioxinas são um grupo de centenas de compostos de estrutura semelhante que têm a capacidade de bioacumular. As principais fontes de dioxinas provêm da queima de resíduos e dos incêndios florestais, mas as dioxinas também podem ser adicionadas ao meio ambiente por processos industriais que utilizam cloro, como a fabricação de têxteis e papel. A exposição a grandes quantidades de dioxinas pode causar uma condição conhecida como cloracne. A cloracne é uma doença cutânea grave que causa lesões na face e na parte superior do corpo. As altas exposições às dioxinas também têm sido associadas para aumentar as ameaças de câncer. Sua tendência a permanecer no ambiente levou a Agência de Proteção Ambiental dos EUA a trabalhar com a indústria para encontrar formas de limitar seu uso.2

Cloro em grande escala é mortal para o ambiente. Outras alternativas ou descorantes sem cloro estão disponíveis. Os descorantes sem cloro contêm peróxido de hidrogênio ou sólidos como perborato ou percarbonato que reagem com água para liberar peróxido de hidrogênio. O peróxido de hidrogênio se decompõe em gás oxigênio e água, mostrado na equação 1.1

> No processo de decomposição, o H2O2 libera radicais livres, intermediários altamente reativos que oxidam outras moléculas, removendo elétrons delas. Se essas outras moléculas são coloridas ou pigmentos, as mudanças químicas que ocorrem a partir de sua oxidação podem alterar suas propriedades físicas, tornando-as incolores.1

Peróxido de hidrogênio é uma alternativa mais verde e ambientalmente mais amigável aos reagentes branqueadores de cloro. No entanto, o desafio de substituir os branqueadores de cloro por peróxido de hidrogênio vem com dois problemas. O processo de oxidação do peróxido pode ser indiscriminado; qualquer molécula pode reagir com os radicais livres. O segundo problema com o uso do peróxido de hidrogênio é a exigência de temperaturas e pressões mais altas com tempos de reação mais longos para atingir os mesmos resultados que com o branqueamento com cloro. Na fabricação, isto leva a custos mais altos de energia, equipamento e mão-de-obra.1

Este problema levou os pesquisadores da Carnegie Mellon University a desenvolver moléculas chamadas ligantes macrocíclicos tetraamido (TAML) para funcionar como catalisadores na reação de branqueamento com peróxido de hidrogênio. A sua adição permite que a reacção prossiga a temperaturas e pressões muito mais baixas e obtenha uma maior selectividade da reacção.3 O H2O2 activado por TAML é um exemplo ideal de química verde no trabalho. Ele é feito de bioquímicos naturais, reduz os custos de energia e reduz a poluição por cloro.

De ChemPRIME: 11,17: Agentes Oxidantes Comuns