Físicos na Holanda identificaram um tipo de cristal que, bizarramente, pode ficar anormalmente flexível e macio por fora. Os cristais são tipicamente sólidos duros que se distinguem por suas formas geométricas regulares e bem definidas que refletem sua estrutura molecular altamente ordenada. Exemplos familiares podem incluir gelo, sal de mesa ou quartzo. Certos sais que já contêm água em sua estrutura química, entretanto, perdem sua forma e dureza no processo de dissolução pela umidade.
O estudo foi realizado pelo físico químico Professor Noushine Shahidzadeh, da Universidade de Amsterdã, e seus colegas.
Eles explicaram: “Os minerais são materiais naturais que compõem grande parte da Terra e de outros planetas.
“Suas propriedades físicas são geralmente determinadas por seus elementos químicos constituintes – a rede cristalina que define o arranjo dos átomos e a natureza da ligação”.
Algumas dessas propriedades, eles observam, são de “grande significado tecnológico” – como, por exemplo, se são fluorescentes, magnéticas ou radioativas.
Os pesquisadores continuaram: “Entre essas propriedades está a tendência do cristal de absorver umidade e ser dissolvido pela água, o que é chamado de ‘deliquescência’ e ocorre acima de uma umidade relativa crítica”.
Alguns sais, conhecidos como hidratos, já contêm um pouco de água como parte integrante de sua estrutura cristalina. Um exemplo é a mirabilita – também conhecida como “sal de Glauber” – um mineral de sulfato de sódio que forma cristais vítreos, incolores a brancos.
A mirabilita é formada naturalmente quando a salmoura contendo sulfato de sódio evapora e aparece em locais como fontes salinas e ao longo de “lagos de playa” salgados (ou seja, leitos de lagos secos).
Em sua investigação, a professora Shahidzadeh e sua equipe descobriram que o mirabilite se comporta de maneira muito diferente dos sais anidros, ou livres de água, como a halita (sal de mesa) quando absorve umidade.
LEIA MAIS: Microrganismos presos em sal há 830 milhões de anos podem estar vivos
Os pesquisadores estudaram a mirabilita – assim como a halita e outro sal anidro, a thénardita, a forma totalmente seca da mirabilita – ao cruzarem seus respectivos pontos de deliquescência.
Eles disseram: “Usando várias técnicas de microscopia combinadas com a espectroscopia Raman, mostramos que os cristais de mirabilite não apenas perdem suas facetas, mas também se tornam macios e deformáveis.
“Como resultado, os microcristais de mirabilite se comportam simultaneamente como cristalinos no núcleo e como líquidos na superfície”.
Da mesma forma, a “distorção” também foi observada em outro hidrato estudado – sulfato de magnésio hexahidratado – mas não em nenhum dos sais anidros, que basicamente mantiveram sua forma durante todo o processo de deliquescência, permanecendo duros à medida que se dissolviam.
Os pesquisadores estudaram a mirabilita – assim como a halita e outro sal anidro, a thénardita, a forma totalmente seca da mirabilita – ao cruzarem seus respectivos pontos de deliquescência.
De acordo com o Prof. Shahidzadeh e sua equipe, “O comportamento peculiar da mirabilita parece estar relacionado à água cristalina e sua mobilidade na estrutura cristalina.
Isso, explicaram, resulta “em uma desordem gradual na região da superfície e confere suavidade ao cristal durante o lento processo de deliquescência”.
Além de bizarras, as descobertas podem ter implicações práticas, explicaram os pesquisadores.
A deliquescência em geral, eles observaram, “tem um grande impacto na estabilidade de pós cristalinos que são importantes, por exemplo, em farmacologia, ciência alimentar e para nosso meio ambiente e clima”.
Mais especificamente, eles acrescentaram, “os sais hidratados controlados têm aplicações potenciais, como armazenamento de energia térmica, onde o parâmetro chave é a umidade relativa em vez da temperatura”.
Os resultados completos do estudo foram publicados na revista Nature Communications.
Físicos na Holanda identificaram um tipo de cristal que, bizarramente, pode ficar anormalmente flexível e macio por fora. Os cristais são tipicamente sólidos duros que se distinguem por suas formas geométricas regulares e bem definidas que refletem sua estrutura molecular altamente ordenada. Exemplos familiares podem incluir gelo, sal de mesa ou quartzo. Certos sais que já contêm água em sua estrutura química, entretanto, perdem sua forma e dureza no processo de dissolução pela umidade.
O estudo foi realizado pelo físico químico Professor Noushine Shahidzadeh, da Universidade de Amsterdã, e seus colegas.
Eles explicaram: “Os minerais são materiais naturais que compõem grande parte da Terra e de outros planetas.
“Suas propriedades físicas são geralmente determinadas por seus elementos químicos constituintes – a rede cristalina que define o arranjo dos átomos e a natureza da ligação”.
Algumas dessas propriedades, eles observam, são de “grande significado tecnológico” – como, por exemplo, se são fluorescentes, magnéticas ou radioativas.
Os pesquisadores continuaram: “Entre essas propriedades está a tendência do cristal de absorver umidade e ser dissolvido pela água, o que é chamado de ‘deliquescência’ e ocorre acima de uma umidade relativa crítica”.
Alguns sais, conhecidos como hidratos, já contêm um pouco de água como parte integrante de sua estrutura cristalina. Um exemplo é a mirabilita – também conhecida como “sal de Glauber” – um mineral de sulfato de sódio que forma cristais vítreos, incolores a brancos.
A mirabilita é formada naturalmente quando a salmoura contendo sulfato de sódio evapora e aparece em locais como fontes salinas e ao longo de “lagos de playa” salgados (ou seja, leitos de lagos secos).
Em sua investigação, a professora Shahidzadeh e sua equipe descobriram que o mirabilite se comporta de maneira muito diferente dos sais anidros, ou livres de água, como a halita (sal de mesa) quando absorve umidade.
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Os pesquisadores estudaram a mirabilita – assim como a halita e outro sal anidro, a thénardita, a forma totalmente seca da mirabilita – ao cruzarem seus respectivos pontos de deliquescência.
Eles disseram: “Usando várias técnicas de microscopia combinadas com a espectroscopia Raman, mostramos que os cristais de mirabilite não apenas perdem suas facetas, mas também se tornam macios e deformáveis.
“Como resultado, os microcristais de mirabilite se comportam simultaneamente como cristalinos no núcleo e como líquidos na superfície”.
Da mesma forma, a “distorção” também foi observada em outro hidrato estudado – sulfato de magnésio hexahidratado – mas não em nenhum dos sais anidros, que basicamente mantiveram sua forma durante todo o processo de deliquescência, permanecendo duros à medida que se dissolviam.
Os pesquisadores estudaram a mirabilita – assim como a halita e outro sal anidro, a thénardita, a forma totalmente seca da mirabilita – ao cruzarem seus respectivos pontos de deliquescência.
De acordo com o Prof. Shahidzadeh e sua equipe, “O comportamento peculiar da mirabilita parece estar relacionado à água cristalina e sua mobilidade na estrutura cristalina.
Isso, explicaram, resulta “em uma desordem gradual na região da superfície e confere suavidade ao cristal durante o lento processo de deliquescência”.
Além de bizarras, as descobertas podem ter implicações práticas, explicaram os pesquisadores.
A deliquescência em geral, eles observaram, “tem um grande impacto na estabilidade de pós cristalinos que são importantes, por exemplo, em farmacologia, ciência alimentar e para nosso meio ambiente e clima”.
Mais especificamente, eles acrescentaram, “os sais hidratados controlados têm aplicações potenciais, como armazenamento de energia térmica, onde o parâmetro chave é a umidade relativa em vez da temperatura”.
Os resultados completos do estudo foram publicados na revista Nature Communications.
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