O despejo acidental de óleo nos oceanos tem ocasionado incontáveis prejuízos à vida marinha e à economia de regiões costeiras. Métodos tradicionais de tratamento do despejo geram resíduos de difícil descarte e nem sempre são eficazes. Por isso, pesquisadores desenvolveram um filtro capaz de separar óleo e água. O dispositivo é montado sobre uma malha de aço com uma sequência de camadas. A primeira camada é formada por um polímero de carga positiva, a segunda é composta por nanopartículas de sílica (SiO2), a terceira é formada pelo mesmo polímero e a última é um surfactante, conforme apresentado na figura.
BROWN, P. S.; BHUSHAN, B. Mechanically durable, superoleophobic coatings prepared by layer-by-layer technique for anti-smudge and oil-water separation. Scientific Reports, v. 5, mar. 2015 (adaptado).
Na utilização desse dispositivo, a retenção do óleo ocorre
- A
no surfactante.
gabarito - B
na camada superior de polímero.
- C
nas nanopartículas de sílica.
- D
na camada inferior de polímero.
- E
na malha de aço.
Resolução
A questão aborda um dispositivo desenvolvido para separar óleo e água, utilizando uma sequência de camadas sobre uma malha de aço. A estrutura do dispositivo é composta por várias camadas, cada uma com uma função específica. A primeira camada é formada por um polímero de carga positiva, seguida por uma camada de nanopartículas de sílica (\(SiO_2\)), depois outra camada do mesmo polímero, e, por fim, uma camada de surfactante.
O surfactante é uma substância que possui propriedades anfifílicas, ou seja, tem uma parte hidrofílica (afinidade com a água) e uma parte lipofílica (afinidade com óleos e gorduras). Essa característica permite que o surfactante interaja com o óleo, facilitando sua retenção. No contexto do dispositivo, o surfactante é a última camada, o que significa que é a camada que entra em contato direto com o óleo durante o processo de separação.
A retenção do óleo ocorre principalmente devido à afinidade do surfactante com as moléculas de óleo. O surfactante forma uma barreira que impede que o óleo passe, enquanto permite que a água, que não interage da mesma forma com o surfactante, passe através do dispositivo. Essa seletividade é crucial para a eficácia do dispositivo na separação de óleo e água.
Portanto, a retenção do óleo ocorre na camada de surfactante devido à sua capacidade de interagir com as moléculas de óleo, formando uma barreira que impede sua passagem, enquanto permite que a água passe livremente.