Alquimia com segredo

   Como já é do vosso conhecimento, nós somos as FEITICEIRAS DA QUÍMICA e vamos apresentar mais um trabalho que desenvolvemos no âmbito da disciplina de Química de 12º ano a propósito do nosso projeto “Química Fora da Cartola”. Nesta lição, vamos voltar às origens da Química e compreender o seu passado, que tem por base a Alquimia.

   A palavra Alquimia deriva da palavra árabe al-khimia que significa química, ou seja, trata-se da química praticada na Idade Média e foi a ciência precursora da química e da medicina. O principal símbolo da Alquimia é a borboleta, em virtude do efeito da metamorfose (mudança) que os alquimistas tanto ambicionavam nas suas experiências. 

A alquimia está associada a conhecimentos da Medicina, Metalurgia, Astrologia, Física e Química.

   Muitas das civilizações que a praticavam, criaram códigos e símbolos secretos alquímicos. Os alquimistas acreditavam na existência de quatro elementos básicos (fogo, ar, terra e água). Segundo eles, todos os metais evoluem até se tornarem em ouro. Devido a esse pensamento, os alquimistas buscavam acelerar este processo em laboratório através de experiências com os quatro elementos. 

   Os principais objetivos dos alquimistas eram: 

1- TRANSMUTAÇÃO: transformar metais comuns (chumbo, cobre) em preciosos, como ouro ou prata; 

2 - MEDICINA: criar um elixir, uma poção ou um metal capaz de curar todas as doenças;

3 -TRANSCENDÊNCIA: descobrir um elixir que conduziria à imortalidade.

   Além da transmutação dos metais inferiores em ouro e da obtenção da chave para a imortalidade (elixir da longa vida), os alquimistas estavam empenhados na descoberta da PEDRA FILOSOFAL que teria a capacidade de transformar qualquer material em ouro e iria desencadear as demais buscas. Apesar de inúmeros esforços, os alquimistas nunca conseguiram produzir ouro.

   A origem da Alquimia é incerta, embora alguns estudiosos acreditam que esta já era praticada em Alexandria, no Egito Antigo, por volta do século III a.C. e permaneceu como a principal ciência da Idade Média (séculos V ao XV). No entanto, a Alquimia chinesa pode ser uma das mais antigas, existindo vestígios dessa prática em 4500 a.C. 

  

  Na Idade Média, os estudos alquímicos avançaram através da observação da natureza, das experiências em laboratório e procedimentos químicos, da utilização de novos materiais, instrumentos e aparelhos. Esses fatores foram fundamentais para o desenvolvimento das ciências naturais modernas. Além disso, os egípcios desenvolveram técnicas de manipulação de metais e embalsamento de corpos, o que nos leva a concluir que a Alquimia foi precursora, não só da Química, mas também da Medicina.

   Num cadinho feito com cinzas de ossos calcinados colocava-se um pedaço de chumbo. O cadinho era aquecido ao ar e o chumbo fundia-se e oxidava-se. No fundo do cadinho aparecia às vezes prata metálica e, para os alquimistas isto era a prova da transmutação do chumbo em prata, mas na verdade trata-se do processo de copelação da prata, que aparece como um contaminante natural do chumbo. Quando o chumbo foi aquecido, formou-se o óxido de chumbo, que é um pó muito fino e que se parece com cinzas. Quando se retira estas cinzas fica-se somente com a prata metálica.

   Numa solução de sulfato de cobre colocava-se um pedaço de ferro. Após algum tempo, o ferro desaparecia e formava-se no fundo do recipiente um pó, que depois de filtrado e fundido, verificava-se que era cobre metálico. Os alquimistas consideravam isto uma transmutação do ferro em cobre uma vez que eles não sabiam que o cobre já estava na solução. No entanto, sabemos que se trata de uma reação de oxidação-redução, onde o ferro foi oxidado e o cobre foi reduzido.

   Um dos maiores desejos dos alquimistas era obter ouro através de simples metais. Na verdade, os alquimistas nunca conseguiram tal efeito mas é possível criar essa ilusão. Ao adicionar zinco a uma solução de hidróxido de sódio e colocar o cobre nessa mistura, podemos observar que o cobre altera a sua cor para uma mais prateada. Se aquecermos a mistura, a cor prata atinge uma coloração dourada, semelhante à do ouro.

   Na tentativa de criar vida humana artificial, uma experiência dos alquimistas baseava-se na mistura de sêmen humano, ovo de galinha, esterco e sangue de menstruação. Os alquimistas acreditavam que este conjunto formava o “homúnculo”, um pequeno ser de 12 centímetros de altura.

   Consta-se que há 4500 anos os antigos egípcios já produziam vidro. Os alquimistas produziam vidros coloridos a partir do aquecimento da mistura de sílica (areia) com outros sais minerais. A mistura derretia e quando arrefecia, formava os vidros coloridos.

   Em 1669, o alemão Hennig Brandt começou a destilar urina, acreditando que, por ser amarelo, contivesse ouro na sua fórmula. Mas o que este alquimista não sabia era que tinha descoberto o composto fósforo. A urina contém detritos orgânicos e fosfatos, compostos que pegam fogo facilmente quando em contato com carbono.

   Entre os séculos IX e X, enquanto alquimistas de uma civilização chinesa tentavam obter o elixir da vida eterna, estes descobriram a pólvora através da mistura de carvão, enxofre e salitre. Segundo o taoísmo, eles pensavam que esta mistura teria propriedades espirituais e que conduzia à imortalidade.

   Uma das técnicas que decidimos desenvolver foi a Técnica de envelhecimento com Vinagre Balsâmico. Para isso, bastou borrifar vinagre balsâmico para uma folha branca de papel, esfregar e esperar que secasse. Quimicamente, esta atividade está diretamente relacionada com a produção do vinagre balsâmico.

   Este produto possui uma coloração castanha-escura (facto relacionado com a produção do vinagre balsâmico). Ao entrar em contacto com a folha de papel branca, esta acabará por absorver o vinagre e ganhar uma tonalidade igual à do líquido utilizado (processo de tingimento). Deste modo, a folha de papel ganhará uma aparência castanha clara, muito parecida à de papel envelhecido.

   Outra técnica que decidimos realizar foi a do Envelhecimento com Giz Castanho. Após esmagarmos o giz castanho, passamo-lo na folha branca, borrifando de seguida o fixador de maquilhagem. A explicação desta técnica baseia-se na produção do giz. Na produção de giz, é normalmente utilizado água, argila (como aglutinante) e várias cores secas.

   Apesar disso, para tornar a cor mais significativa, juntam-se certos pigmentos, como por exemplo, carbono para melhorar o preto e óxido de ferro para um vermelho mais vivo. Neste caso, o giz castanho ao entrar em contacto com a folha irá tingi-la, acabando por pintar a folha branca com uma tonalidade castanha. Ao usarmos o fixador de maquilhagem, estamos a fixar a coloração. Caso não o fizéssemos a cor do giz acabava por desaparecer da folha.

   

   Na técnica de Envelhecimento com Limão, usamos sumo de limão para “pintar” a folha branca de papel. Quimicamente, quando essa etapa aconteceu, os compostos de carbono pertencentes ao sumo de limão (ex.: ácido cítrico) foram absorvidos pelas fibras do papel.

   De seguida, procedemos ao aquecimento da folha de papel que acabou por quebrar as ligações químicas estabelecidas, libertando algum carbono. Dado que o carbono libertado entrou em contacto com o ar, ocorreu uma reação química de oxidação, cujo efeito foi tingir a folha com uma tonalidade mais escura (mais acastanhada).

   A técnica do Envelhecimento com Folhas de Chá também se baseia na ideia de tingimento. Ao colocarmos as folhas de chá devidamente embebidas com água na folha de papel e ao deixarmos secar, deparamo-nos com uma folha que adquiriu uma tonalidade castanha-esverdeada. Isto aconteceu uma vez que a folhas de chá e a água acabaram por tingir a folha, fornecendo-lhe uma coloração mais escura.

   Por último, na técnica de envelhecimento com café, bastou passar numa folha de papel branca o café solúvel, deixando secar de seguida. O que aconteceu baseia-se no processo de produção do café. O grão de café, inicialmente é verde, sendo torrado posteriormente, adquirindo uma tonalidade castanha escura. Nesse processo, ocorrem algumas mudanças físico-químicas que conduzem a essa tonalidade.

   Na atividade realizada, podemos inferir que devido a essa mesma coloração do café, após este entrar em contacto com a folha de papel, acabará por ser absorvido e fornecer uma tonalidade acastanhada à folha (tingimento). O papel ficará com um aspeto antigo, parecido com papel envelhecido.

   Para a técnica da tinta invisível com leite, escrevemos uma mensagem numa folha de papel com leite, aguardamos que a folha de papel secasse por completo e levamos a mesma ao forno de modo a fazer aparecer a mensagem previamente escrita.

   Tal aconteceu uma vez que o leite é uma substância mais sensível ao calor do que o papel e, por isso, o leite queimou-se mais rapidamente ficando com uma coloração mais acastanhada e deixando a mensagem visível no papel. O aparecimento desta cor acastanhada deve-se à ocorrência da reação de Maillard.

   Esta reação desencadeou-se devido ao aumento da temperatura e, basicamente, ocorreu a degradação de carboidratos e aminoácidos e a formação compostos de coloração escura chamados maloidinas, o que explica o facto de a mensagem adquirir tal tonalidade.

   No caso da tinta invisível com limão, elaboramos uma mistura de sumo de limão e algumas gotas de água, mergulhamos um cotonete nessa mistura e escrevemos uma mensagem numa folha de papel com esse cotonete molhado. Aguardamos que a folha de papel secasse e, de seguida, posicionamos uma vela por baixo da folha de papel de modo a revelar a mensagem secreta.

   Quimicamente, o sumo de limão contém vários compostos de carbono, sendo o ácido cítrico um deles. Ao escrever a mensagem na folha branca com o sumo de limão, esta não se revela uma vez que esses compostos de carbono são praticamente incolores a uma temperatura ambiente.

   Contudo, quando aquecidos, ou seja, quando sujeitos a temperaturas superiores, as ligações desses compostos acabam por se quebrar, libertando carbono. Por sua vez, o carbono, quando em contacto com o ar atmosférico, oxida-se, originando uma substância acastanhada. Deste modo, acabamos por revelar a mensagem.

   Já no caso da técnica da tinta invisível com bicarbonato de sódio, elaboramos uma solução aquosa de bicarbonato de sódio, mergulhamos um pincel na mesma e escrevemos uma mensagem numa folha de papel com o pincel que continha a mistura elaborada.

   Aguardamos que a folha de papel secasse por completo e, de seguida, mergulhamos um pincel limpo num recipiente com sumo de toranjas e passamos na folha de papel de modo a revelar a mensagem secreta.

   A antocianina, flavonoide presente na composição da toranja, é um indicador ácido-base natural. Sendo o bicarbonato de sódio uma base, este indicador presente na composição do fruto faz com que, quando o sumo entra em contacto com o bicarbonato de sódio, a mensagem se revele numa coloração mais escura.

   Além disso, na composição do sumo de toranja está ainda presente o ácido cítrico, componente característico dos citrinos. Quando este entra em contacto com o bicarbonato de sódio ocorre a seguinte reação ácido-base:

3 NaHCO3 (aq) + C6 H8 O7 (aq) 3 Na+ (aq) + C6 H5 O7 3- (aq) + 3 H2O (l) + 3 CO2 (g)

   O bicarbonato de sódio ao reagir com o ácido cítrico da toranja origina os iões sódio e citrato bem como água e dióxido de carbono.

   Por fim, para a técnica da tinta invisível com cera de vela e aguarelas, utilizamos uma vela para escrever uma mensagem secreta numa folha de papel e, de seguida, passamos com um pincel tinta de aguarela na mesma folha de modo a fazer aparecer a mensagem escrita.

   Tal aconteceu pois, ao passar a tinta de aguarela no papel, nos locais onde está a cera da vela a tinta não se consegue fixar uma vez que as tintas de aguarela são maioritariamente compostas por água e, visto que a parafina é insolúvel em água, esta cria uma camada impermeável à tinta.

   Assim, nos locais onde se encontra a cera, a tinta não conseguirá pintar a folha porque a parafina constitui uma barreira que não permite o contacto da tinta com a folha de papel. Por isso, é possível verificar marcas mais claras (isto é, onde se passou a cera da vela), relevando a mensagem secreta.