PROFESSOR

PAULO CESAR

PORTAL DE ESTUDOS EM QUÍMICA
 

DICAS PARA O SUCESSO NO VESTIBULAR: AULA ASSISTIDA É AULA ESTUDADA - MANTER O EQUILÍBRIO EMOCIONAL E O CONDICIONAMENTO FÍSICO - FIXAR O APRENDIZADO TEÓRICO ATRAVÉS DA RESOLUÇÃO DE EXERCÍCIOS.

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PILHAS E BATERIAS

bulletINTRODUÇÃO
bulletHISTÓRICO
bulletPILHAS SECAS
bulletPILHA DE ZINCO-CARVÃO
bulletPILHA ALCALINA
bulletPILHA DE MERCÚRIO
bulletPILHA DE LÍTIO
bulletACUMULADORES
bulletBATERIA DE NÍQUEL-CÁDMIO
bulletBATERIA DE NÍQUEL-METAL HIDRETO
bulletBATERIA DE ÍON-LÍTIO
bulletBATERIA DE ZINCO-AR
bulletSAIBA MAIS
bulletCARREGADORES
bulletBATERIA DE CHUMBO
bulletPROCESSO DE DESCARGA DA BATERIA
bulletPROCESSO DE CARGA DA BATERIA
bulletBATERIA DE GEL OU SELADA
bulletBATERIA AGM
bulletRESUMINDO
bulletPILHAS FALSAS
bulletDESCARTE
bullet RISCOS AO CONSUMIDOR DECORRENTES DOS PRINCIPAIS METAIS PRESENTES NAS PILHAS
bulletPRINCIPAIS DÚVIDAS SOBRE PILHAS E BATERIAS

 

INTRODUÇÃO

Você deve ter percebido que, em princípio, uma pilha pode ser construída com base em qualquer reação de oxirredução. Apesar de produzirem uma energia muito mais cara do que a energia gerada por outros processos, devido à sua praticidade, as pilhas estão presentes em nosso cotidiano fazendo funcionar os mais diversos aparelhos, tais como: lanternas, calculadoras, computadores portáteis, brinquedos, câmaras fotográficas, câmaras de vídeo, telefones sem fio, telefones celulares, entre outros.

 

HISTÓRICO

No século XVII Otto Von Guericke inventou a primeira máquina para produzir eletricidade.

Luigi Aloisio Galvani na segunda metade do século XVIII começou a pesquisar a aplicação terapêutica da eletricidade, após dez anos de pesquisa publicou: "Sobre as forças de eletricidade nos movimentos musculares”, onde concluía que os músculos armazenavam eletricidade do mesmo modo que uma jarra de Leiden, e os nervos conduziam essa eletricidade. Os trabalhos de Galvani influenciaram Alessandro Volta, que após muitas pesquisas desenvolveu um dispositivo formado por prata e zinco ou prata e chumbo ou prata e estanho ou por cobre e estanho, ou ainda por prata e cobre, cada par metálico era separado por um disco de material poroso embebida em uma solução de sal, o disco inferior era sempre de prata e o superior de zinco, essas placas terminais eram ligadas por fios metálicos para conduzir a eletricidade produzida. Davy em 1812 produziu um arco voltaico usando eletrodos de carvão ligados a uma bateria de muitos elementos.

As pilhas elétricas foram idealizadas por Alessandro Volta em 1800. A chamada pilha de Volta consta de uma sobreposição de discos de cobre e zinco, soldados dois a dois e dispostos na mesma ordem, ficando cada par separado do imediato por uma rodela de pano ou de cartão embebida em água acidulada como ácido sulfúrico. Volta notou entre as placas da base e as do alto, uma diferença de potencial que dava origem a fenômenos elétricos. Este foi o ponto de partida para a construção das pilhas elétricas. A pilha é um gerador químico, isto é, transforma energia química em energia elétrica.

Pilha de Volta

 

Como exemplo de pilhas, podemos citar:

I) PILHAS SECAS

Os principais tipos são as de zinco-carvão, as alcalinas, as de mercúrio e as de lítio.

 

PILHA DE ZINCO-CARVÃO

Inventada em 1865 por Georges Leclanché e, por isso, é também conhecida como Pilha de Leclanché. Fornece uma voltagem de 1,5 V, tem baixo custo de produção, sendo largamente utilizada em lanternas, brinquedos, rádios portáteis, etc.

 

Neste tipo de pilha, o ânodo (pólo negativo) é o zinco, enquanto o cátodo (pólo positivo) é o MnO2, presente na pasta interna da pilha. A barra de grafite funciona como coletora da corrente catódica, e o eletrólito é a pasta externa constituída de cloreto de amônio (NH4C), cloreto de zinco (ZnC2) e água.

As semi-reações que ocorrem não estão totalmente esclarecidas, mas podem ser resumidas da seguinte forma:

ÂNODO: Zn Zn2+ + 2e-

CÁTODO: 2 MnO2 + 2 NH4+ + 2e- Mn2O3 + 2 NH3 + H2O

REAÇÃO GLOBAL: Zn + 2 MnO2 + 2 NH4+ Zn2+ + Mn2O3 + 2 NH3

Esta pilha não funciona totalmente a seco, haja vista que as pastas contidas no seu interior são úmidas, cessando o seu funcionamento quando o MnO2 for totalmente consumido. Este tipo de pilha não pode ser recarregada.

 

PILHA ALCALINA

É semelhante à de Leclanché. O ânodo é constituído de zinco poroso, que facilita uma oxidação mais rápida, e o eletrólito contém KOH em vez de NH4C, por isso o nome de alcalina.

As semi-reações que ocorrem são:

ÂNODO: Zn + 2 OH- ZnO + H2O + 2e-

CÁTODO: 2 MnO2 + H2O + 2e- Mn2O3 + 2 OH-

REAÇÃO GLOBAL: Zn + 2 MnO2 ZnO + Mn2O3

Este tipo de pilha fornece uma voltagem de 1,5 V, não é recarregável; porém, é mais eficiente que a de Leclanché, pois tem uma vida útil maior, mantém a voltagem constante por mais tempo e produz 50% a mais de energia. Estas vantagens ocorrem porque o KOH é melhor eletrólito que a solução de NH4C e ZnC2, resultando em uma menor resistência interna da pilha. São muito utilizadas em lanternas, rádios portáteis, brinquedos, etc.

 

PILHA DE MERCÚRIO

Neste tipo, o ânodo é de zinco e o cátodo é de óxido de mercúrio (HgO). O eletrólito é uma pasta que contém KOH, Zn(OH)2 e HgO.

As semi-reações que ocorrem são:

ÂNODO: Zn + 2 OH- ZnO + H2O + 2e-

CÁTODO: HgO + H2O + 2e- Hg + 2 OH-

REAÇÃO GLOBAL: Zn + HgO ZnO + Hg

Não é recarregável, apresenta tamanho diminuto (geralmente em forma de botão), boa capacidade de armazenar energia, vida longa, e voltagem de 1,35 V. É utilizada em dispositivos de grande sensibilidade, como aparelhos de surdez, relógios de pulso, calculadoras portáteis, etc.

 

PILHA DE LÍTIO

Utilizada como marca-passo cardíaco (pacemaker), é constituída por uma cápsula de titânio pequeno e muito leve que contém um sistema eletrônico que gera impulsos elétricos de freqüência fixa ou programável. Os impulsos elétricos gerados pelo marca-passo chegam até o coração através de um fio colocado em um vaso sanguíneo, regularizando, assim, as batidas cardíacas.

Pacemaker ou marca-passo é um dispositivo pequeno (bateria ou “pilha”), implantado na zona peitoral, por baixo da pele, que emite estímulos de baixa intensidade através de sondas introduzidas no coração. Consequentemente, o músculo cardíaco é estimulado de forma a manter ou a regular o ritmo cardíaco.

 

Uma dessas pilhas é a pilha de lítio-iodo, cujo funcionamento baseia-se nas semi-reações:

ÂNODO: 2 Li  2 Li1+ + 2e-

CÁTODO: I2 + 2e- 2 I1-

REAÇÃO GLOBAL: 2 Li + I2 → 2 LiI

Características: é extremamente leve, não emite gases, produz uma voltagem de 2,8 V, dura de 5 a 8 anos e não pode ser recarregada.

 

 

II) ACUMULADORES

São uma associação de pilhas ou elementos ligados em série. Como principais exemplos, podemos citar a bateria de níquel-cádmio e as baterias ou acumuladores de chumbo.

 

BATERIA DE NÍQUEL-CÁDMIO

O ânodo é o cádmio, enquanto o cátodo contém óxido de níquel IV (NiO2). O eletrólito é o hidróxido de potássio (KOH), e as semi-reações que ocorrem são:

ÂNODO: Cd + 2 OH- Cd(OH)2 + 2e-

CÁTODO: 2 NiO2 + 2 H2O + 2e- 2 Ni(OH)2 + 2 OH-

REAÇÃO GLOBAL:  Cd + 2 NiO2 + 2 H2O Cd(OH)2 + 2 Ni(OH)2

Com o tempo, os hidróxidos de cádmio e níquel, que são insolúveis, acabam por se depositar nos eletrodos, fazendo com que a bateria pare de funcionar. Fornecendo energia elétrica de uma fonte externa, conseguimos inverter a reação e regenerar o Cd e o NiO2, o que faz a bateria funcionar novamente.

Características: fornece uma voltagem constante de 1,4 V e pode ser recarregada um grande número de vezes.

Utilização: aparelhos elétricos sem fio, tais como: câmaras de vídeo, telefones, barbeadores, etc.

 

BATERIA DE NÍQUEL-METAL HIDRETO (Ni-MH)

Também denominadas de Níquel Metal Hidreto, as pilhas NiMH são o tipo mais usado atualmente, pois oferecem maior capacidade, maior tempo de vida, suportam mais recargas se comparado ao NiCd (dependendo do fabricante, isso pode não ser verdadeiro) e são menos poluentes, já que não utilizam materiais pesados, como o cádmio. Outra vantagem desse tipo é a não existência do efeito memória.

As semi-reações que ocorrem são:

ÂNODO: MH + OH- M + H2O + 1e-

CÁTODO: NiO(OH) + H2O + 1e- Ni(OH)2 + OH-

REAÇÃO GLOBAL:  MH + NiO(OH) M + Ni(OH)2

 

BATERIA DE ÍON LÍTIO

Há também um tipo chamado LiIon (Lithium Íon), também conhecido como Lítio Íon. As baterias de íon lítio são um tipo de baterias recarregáveis muito utilizadas em equipamentos eletrônicos portáteis. Armazenam o dobro de energia que uma bateria de hidreto metálico de níquel (ou NiMH) e três vezes mais que uma bateria de níquel cádmio (ou NiCd). Outra diferença da bateria de íons de lítio é a ausência do efeito memória, ou seja, não é preciso carregar a bateria até o total da capacidade e descarregar até o total mínimo, ao contrário da bateria de NiCd

As semi-reações que ocorrem são:

ÂNODO: LiXC6 x Li1+ + 6 C + xe-

CÁTODO: Li1-X CoO2 + x Li1+ + xe- LiCoO2

REAÇÃO GLOBAL: LiXC6 + Li1-X CoO2   LiCoO2 + 6 C

Observe o diagrama esquemático das reações químicas da bateria de íon lítio:

 

 

BATERIA DE ZINCO-AR

As pilhas de zinco-ar são a mais recente tecnologia desenvolvida para o armazenamento de energia. Este tipo de bateria funciona extraindo o oxigênio existente no ar para reagir com o zinco e produzir eletricidade. Seu princípio de funcionamento é semelhante ao das baterias alcalinas, que também possui zinco no seu interior reagindo com o oxigênio para produzir energia. Porém, nestas baterias o oxigênio é fornecido por um componente interno (dióxido de manganês), nas baterias do tipo zinco-ar, o oxigênio vem da atmosfera, a bateria tem várias aberturas.

Existem dois tipos de baterias zinco-ar: as que podem ser recarregadas e as descartáveis. Baterias deste tipo recarregáveis (onde células de zinco são substituídas) são utilizadas em aplicações como veículos elétricos movidos a bateria. A grande vantagem deste tipo de bateria é sua durabilidade (tempo de descarga), muito maior do que a dos outros tipos até hoje existentes.

As semi-reações que ocorrem na bateria de zinco-ar:

ÂNODO: Zn + 4OH → Zn(OH)42– + 2e

FLUÍDO: Zn(OH)42– → ZnO + H2O + 2OH

CÁTODO: O2 + 2 H2O + 4e → 4OH

REAÇÃO GLOBAL: 2 Zn + O2 → 2 ZnO

 

SAIBA MAIS SOBRE.....

 

CARREGADORES

Como o nome indica, carregadores são aparelhos responsáveis por recarregar as pilhas. O procedimento para isso freqüentemente é simples: basta colocar um ou dois pares de pilhas recarregáveis no dispositivo e encaixá-lo em uma tomada da rede elétrica.

Esse modo de trabalho nos faz pensar que o carregamento da pilha é feito transferindo-se energia da rede para a pilha, tal como se tira água de uma torneira para encher uma garrafa. Na verdade, não é tão simples assim.

O processo de recarga de pilhas consiste em passar uma corrente elétrica por elas de forma que a energia seja "capturada" e armazenada. Quanto maior a corrente (carregadores mais rápidos), menor é o tempo de recarga. No entanto, a maior "velocidade de trabalho" faz com que a geração de calor aumente, motivo pelo qual deve-se escolher um carregador capaz de identificar quando a pilha está totalmente carregada para cortar a corrente. O super-aquecimento pode fazer a pilha vazar e, na pior das hipóteses, explodir.

No mercado, são mais comuns os aparelhos que fazem uma recarga mais lenta. As vantagens desse tipo estão no preço e na diminuição drástica do risco de super-aquecimento das pilhas. Além disso, as pilhas acabam tendo vida útil maior.

Na escolha de um carregador, prefira os modelos que trabalham tanto com NiCd como com NiMH. Dê preferência aos aparelhos que cortam a corrente (na verdade, mantém uma corrente baixa para manter a energia na pilha) quando sua carga estiver completa.

 

Ciclos Carga/Descarga

Os ciclos carga/descarga definem a vida funcional das baterias. À medida que um bateria é carregada e descarregada, a sua capacidade sofre alterações e após um certo número de ciclos, a bateria perde a validade e não consegue completar com sucesso as reações químicas. Uma bateria NiMH normal gasta-se ao fim de 400 a 700 ciclos, enquanto que uma NiCd, se bem manuseada, pode durar vários milhares de ciclos. A General Electric testou baterias NiCd para os satélites e conseguiu baterias capazes de trabalhar durante 17 anos, num total de 70 000 ciclos. No entanto, as baterias NiCd para celulares não chegam sequer perto, já que a concentração dos químicos para adquirirem grandes capacidades de energia leva à diminuição drástica dos ciclos, que podem reduzir-se a algumas centenas. Quanto às baterias de Lítio, duram entre 300 a 500 ciclos. Por outro lado, os recarregamentos das baterias NiMH e Lítio demoram muito mais tempo do que as baterias NiCd.

 

Auto-descarregamento

As baterias sofrem também de um efeito de auto-descarregamento, ou seja, perdem alguma energia quando não estão sendo usadas.No geral, as baterias não conseguem conservar toda a energia que contêm. Uma bateria de NiCd pode perder cerca de 10% da energia nas primeiras 24 horas (embora continue a perdê-la apenas a 10% por mês), e as baterias de NiMH têm uma taxa de auto-descarregamento ainda maior, devido aos átomos de Hidrogênio em fuga. Porém, se o auto-descarregamento for muito alto a bateria pode estar danificada. Um dos problemas pode ser um separador danificado, o que é irreparável. Normalmente, uma bateria com uma taxa de auto-descarregamento superior a 30% ao dia deverá ser descartada.

 

Excesso de Carregamento

O carregamento a mais pode também ser prejudicial. As baterias devem ser carregadas apenas o necessário, especialmente as baterias de NiMH. Um carregamento de uma noite quando apenas algumas horas bastariam, pode encurtar consideravelmente a vida de uma bateria. Segundo Jerry Wiles, da Batteries Plus, «há mais baterias a falharem por excesso de carregamento do que por abusos de outra ordem qualquer.

 

BATERIA DE CHUMBO

Inventada pelo francês Gaston Planté, em 1860, contém um determinado número de celas ligadas em série, sendo capaz de gerar 6, 12 ou mais volts, dependendo do número de celas usadas (aproximadamente 2 V por cela) em sua construção. O ânodo, constituído de chumbo (Pb), e o cátodo, de óxido de chumbo IV (PbO2),estão mergulhados em solução aquosa de ácido sulfúrico (H2SO4) com densidade igual a 1,28 g/cm3.

Durante o seu uso, ocorrem as seguintes semi-reações:

ÂNODO: Pb + SO42- PbSO4 + 2e-

CÁTODO: PbO2 + SO42- + 4 H+ + 2e- PbSO4 + 2 H2O

REAÇÃO GLOBAL: Pb + PbO2 + 2 SO42- + 4 H+ → 2 PbSO4 + 2 H2O

À medida que a bateria funciona, o ácido sulfúrico vai sendo consumido e, portanto, a densidade da solução diminui. Este fato possibilita o teste da carga da bateria com o auxílio de um densímetro. Ligando-se a bateria a um gerador de corrente elétrica contínua, podemos efetuar sua recarga. O gerador movimenta a corrente elétrica em sentido contrário, e com isso todas as reações que ocorrem são invertidas. Este é o papel do alternador existente em um automóvel, que tem como função recarregar continuamente a bateria.

À medida que a bateria descarrega, os íons de sulfato do ácido combinam-se com o chumbo e o dióxido de chumbo das placas e a densidade do ácido (eletrólito) diminui assim como a gravidade específica. Quando a bateria está carregada o eletrólito tem uma gravidade específica de 1,270 (1,270Kg por litro), que vai diminuindo até 1,150 que é o valor correspondente ao estado da bateria completamente descarregada. O valor da gravidade específica pode ser medido através de um densímetro.

Quando a bateria está para se descarregar o enxofre que se encontra no ácido sulfúrico, que constitui o eletrólito, separa-se e move-se até às placas, tal fenômeno pode ser observado na figura a seguir.

 

PROCESSO DE DESCARGA DA BATERIA

1ª FASE
O eletrólito, composto por água (H2O) e ácido sulfúrico (H2SO4) dissocia-se. Parte das moléculas de água combinam-se com o peróxido de chumbo da placa positiva para formar íons de chumbo com falta de elétrons (Pb4+) e íons de hidróxido (OH). Uma parte de ácido sulfúrico decompõe-se em íons sulfato (SO42−) e íons hidrogênio (H+)

2ª FASE
Assim que um circuito exterior à bateria ligue o eléctrodo negativo ao positivo, o chumbo do eletrodo negativo cede dois elétrons aos íons de chumbo do elétrodo positivo.

3ª FASE
Os elétrons provenientes da placa negativa permitem que, no eletrodo positivo, o chumbo combine com o sulfato originário do eletrólito, formando o sulfato de chumbo (PbSO4). Os íons de hidrogênio do eletrólito combinam-se com os íons hidróxido (OH) provenientes da placa positiva, formando água (H2O). Á medida que estas reações ocorrem, a diferença de potencial entre os eletrodos vai diminuindo. A força eletromotriz e a densidade do eletrólito diminuem, uma vez que este último perde o ácido sulfúrico.

 

PROCESSO DE CARGA DA BATERIA

1ª FASE
O sulfato de chumbo (PbSO4) dos eletrodos, positivo e negativo começa a dissociar-se em íons de chumbo (Pb2+) e em íons de sulfato (SO42−). A água do eletrólito separa-se em íons de hidrogênio (H+) e em íons de hidróxido (OH).

2ª FASE
Os íons sulfato das placas combinam-se com o hidrogênio para formar o ácido sulfúrico, os íons chumbo da placa positiva perdem dois elétrons para os íons de chumbo da placa negativa.

3ª e 4ª FASE
Os hidróxidos do eletrólito combinam-se com os íons de chumbo da placa positiva para formar o dióxido de chumbo e ceder a água ao eletrólito, assim todos os elementos são reconstruídos e a bateria retorna à sua condição de carga total.

 

Características: produzem elevada voltagem em pouco tempo e podem ser recarregadas.

Utilização: automóveis, caminhões, tratores, aviões, aparelhos de PABX, etc.

Vantagens: custo relativamente baixo, resistência a grandes variações de temperatura e grande durabilidade.

Desvantagens: pesada, demora bastante tempo a ser carregada, descarrega-se rapidamente, sofre uma diminuição (pequena, mas constante) de voltagem durante sua utilização e não pode ser recarregada totalmente com tanta frequência como os outros tipos. A sua melhor utilização é esporádica, uma vez que este tipo de bateria é desenhado para ser constantemente carregada e eventualmente descarregada (ex.: é o tipo utilizado em automóveis, sendo carregada com o motor em funcionamento e descarrega nos arrancas ou no funcionamento de dispositivos com o veiculo desligado.

 

 

BATERIA DE GEL OU SELADA

As baterias de Gel contêm um aditivo de sílica que envolve o eletrólito. No gel, que envolve o eletrólito, formam-se micro fendas que permitem as reações e recombinações entre a placa positiva e a placa negativa. Estas baterias usam a tecnologia VRLA (Valve Regulated Lead Acid Battery), ou seja, são seladas e possuem um mecanismo de válvula de regulação que permite o escape dos gases, hidrogênio e oxigênio, durante o processo de carga. A tensão de carga, neste tipo de baterias, é mais baixa que nos outros tipos de baterias ácidas.

Vantagens - Não têm evaporação eletrolítica, maior resistência a temperatura elevadas, choque e vibração. 

Desvantagens - Preço mais elevado do que as baterias de chumbo.

 

BATERIA AGM

As baterias AGM (Absorved Glass Mat), são o último passo na evolução das baterias ácidas. Em vez de usarem gel, as AGM usam fibra de vidro a envolver o eletrólito, o que contribui para que sejam as mais resistentes aos impactos. Estas baterias também utilizam a tecnologia VRLA, fazendo tudo o que as de Gel fazem mas melhor.

 

RESUMINDO TEMOS....

 

 

PILHAS FALSAS

Com o uso crescente de pilhas recarregáveis, a indústria pirata não se limitou a falsificar pilhas convencionais. Dependendo do lugar, é muito mais fácil achar baterias falsas do que verdadeiras. O motivo de tamanha distribuição é a oferta por um preço bem mais em conta.

As pilhas falsificadas - sejam elas convencionais ou recarregáveis - podem trazer transtornos.

Esse tipo de pilha deve ser evitado, entre outros, pelos seguintes motivos:

• Frequentemente possui menos capacidade do que informa a embalagem;

• Utiliza tecnologia inferior à anunciada, por exemplo, NiCd ao invés de NiMH;

• Pode ter qualidade inferior e vazar mais facilmente;

• Utiliza uma quantidade metais pesados muito maior do que o permitido por lei;

• Pode possuir tempo de vida útil mais curto que o normal.

Os falsificadores de pilhas se mostram muito habilidosos nessa “arte”. Mesmo assim, é possível descobrir quando uma pilha é falsa observando uma série de características.

Por exemplo, é comum piratas anunciarem que uma pilha AA tem 3600 mAh quando, na verdade, o máximo que já se conseguiu é 2600 mAh.

Por isso, é recomendável comprar pilhas em lojas ou sites renomados.

Na dúvida, você pode entrar em contato com um fabricante ou distribuidor oficial para saber quais estabelecimentos ou sites vendem o produto.

Pode ser um pouco mais caro adquirir o original, mas ao menos você não estará comprando “gato por lebre”.

 

 

DESCARTE

 

 

 

As pilhas e baterias, quando descartadas em lixões ou aterros sanitários, liberam componentes tóxicos que contaminam o solo, os cursos d'água e os lençóis freáticos, afetando a flora e a fauna das regiões circunvizinhas e o homem, pela cadeia alimentar.

Devido a seus componentes tóxicos, as pilhas podem também afetar a qualidade do produto obtido na compostagem de lixo orgânico. Além disso, sua queima em incineradores também não consiste em uma boa prática, pois seus resíduos tóxicos permanecem nas cinzas e parte deles pode volatilizar, contaminando a atmosfera.

Os componentes tóxicos encontrados nas pilhas são: cádmio, chumbo e mercúrio. Todos afetam o sistema nervoso central, o fígado, os rins e os pulmões, pois eles são bioacumulativos.

Considerando os impactos negativos causados ao meio ambiente pelo descarte inadequado das pilhas e baterias usadas e a necessidade de disciplinar o descarte e o gerenciamento ambientalmente adequado (coleta, reutilização, reciclagem, tratamento ou disposição final) de pilhas e baterias usadas, a Resolução n° 257/99 do CONAMA resolve em seu artigo primeiro:

"As pilhas e baterias que contenham em suas composições chumbo, cádmio, mercúrio e seus compostos, necessário ao funcionamento de quaisquer tipos de aparelhos, veículos ou sistemas, móveis ou fixos, bem como os produtos eletroeletrônicos que os contenham integrados em sua estrutura de forma não substituível, após seu esgotamento energético, serão entregues pelos usuários aos estabelecimentos que as comercializam ou à rede de assistência técnica autorizada pelas respectivas indústrias, para repasse aos fabricantes ou importadores, para que estes adotem diretamente, ou por meio de terceiros, os procedimentos de reutilização, reciclagem, tratamento ou disposição final ambientalmente adequado".

Os processos de reciclagem de pilhas e baterias podem seguir três linhas distintas: a baseada em operações de tratamento de minérios, a hidrometalúrgica ou a pirometalúrgica. Algumas vezes estes processos são específicos para reciclagem de pilhas, outras vezes as pilhas são recicladas juntamente com outros tipos de materiais. Alguns desses processos estão mencionados a seguir:

bullet

SUMITOMO - Processo Japonês totalmente pirometalúrgico de custo bastante elevado é utilizado na reciclagem de todos os tipos de pilhas, menos as do tipo Ni-Cd .

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RECYTEC - Processo utilizado na Suíça nos Países Baixos desde 1994 que combina pirometalurgia, hidrometalurgia e mineralurgia. É utilizado na reciclagem de todos os tipos de pilhas e também lâmpadas fluorescentes e tubos diversos que contenham mercúrio. Esse processo não é utilizado para a reciclagem de baterias de Ni-Cd, que são separadas e enviadas para uma empresa que faça esse tipo de reciclagem. O investimento deste processo é menor que o SUMITOMO entretanto os custos de operação são maiores.

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ATECH- Basicamente mineralúrgico e portanto com custo inferior aos processos anteriores, utilizado na reciclagem de todas as pilhas.

bullet

SNAM-SAVAM- Processo Francês, totalmente pirometalúrgico para recuperação de pilhas do tipo Ni-Cd.

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SAB-NIFE- Processo Sueco, totalmente pirometalúrgico para recuperação de pilhas do tipo Ni-Cd.

bullet

INMETCO- Processo Norte Americano da INCO (Pennsylvania, EUA), foi desenvolvido inicialmente, com o objetivo de se recuperar poeiras metálicas provenientes de fornos elétricos. Entretanto, o processo pode ser utilizado para recuperar também resíduos metálicos provenientes de outros processos e as pilhas Ni-Cd se enquadram nestes outros tipos de resíduos.

bullet

WAELZ- Processo pirometalúrgico para recuperação de metais provenientes de poeiras. Basicamente o processo se dá através de fornos rotativos. É possível recuperar metais como Zn, Pb, Cd. As baterias de Ni-Cd muitas vezes são recuperadas separadamente das outras devido a dois fatores importantes, um é a presença do cádmio, que promove algumas dificuldades na recuperação do mercúrio e do zinco por destilação; o outro é dificuldade de se separar o ferro e o níquel.

 

PASSO A PASSO DE COMO REALIZAR O DESCARTE DE PILHAS E BATERIAS

1. Pilhas comuns: verifique na embalagem se elas devem ou não ser devolvidas ao fabricante para serem recicladas. As pilhas alcalinas já atendem às normas de segurança e podem ser jogadas normalmente no lixo.

2. Bateria de telefone celular e telefone sem fio: as empresas fabricantes devem informar no manual a maneira de descarte correta. As baterias de níquel-cádmio (Ni-Cd) não devem ser jogadas no lixo e sim devolvidas ao seu fabricante. Entre em contato com o fabricante para saber como proceder. As baterias de níquel-metal-hidreto (Ni-MH) e lítio-ion (Li-Ion) podem ser jogadas no lixo.

3. Quanto ao restante de aparelhos eletrônicos em geral, os fabricantes devem facilitar a troca de pilhas e baterias e facilitar o acesso à elas. Em caso de dúvida entre em contato com o fabricante.

Obs.: Os itens acima descrevem a forma correta de descarte segundo a lei. No entanto, como qualquer pilha ou bateria contém metais pesados (mesmo que em quantidades pequenas) a forma mais correta de descarte seria entregá-las, após seu esgotamento energético, aos estabelecimentos que as comercializam ou à rede de assistência técnica autorizada pelas indústrias. Existem ainda postos de coleta que recebem esses materiais e os encaminham para reciclagem. A lista com estes postos pode ser encontrada neste site.

 

PODE E NÃO PODE

Baterias podem pegar fogo em caso de descarga acidental. Fique atento para o que se pode e não pode fazer para evitar acidentes nos locais de coleta.

Pode

Não Pode

Descartar baterias em forma de botão ou de moeda juntas numa sacola de plástico.

Armazenar baterias fora dos recipientes de coleta.

Isolar os contatos positivos ( + ) e negativos ( - ) com fita ou colocar as baterias numa capa de plástico se os seus contatos elétricos estiverem do mesmo lado (como em baterias de 9 V.

Descartar baterias quebradas ou vazando nos recipientes.

Isolar os contatos ou armazenar em plástico baterias recarregáveis.

 

Garantir que as baterias estão descarregadas.

 

 

O que pode ser descartado no lixo comum e o que não pode

A tabela abaixo classifica descarte de alguns tipos de pilhas e baterias segundo a resolução CONAMA 257/99. Os dados foram colhidos do fabricante PANASONIC e foram tomados como genéricos uma vez que grande parte dos fabricantes já está em conformidade com tal resolução. No entanto, vale lembrar que a composição das pilhas e baterias varia de acordo com o fabricante. Portanto, faça sua parte e informe-se se a pilha ou bateria que você usa está em conformidade com as normas!!! 

 

Tipo de pilha/bateria

Forma de descarte

Aplicação

Alcalinas-Manganês

Lixo doméstico

Brinquedos , walkmans, máquinas fotográficas , etc...

Zinco-Manganês

Lixo doméstico

Controle remoto, rádio portátil,  despertadores e lanternas

Baterias Alcalinas tipo Botão, 6V e 12V 

Lixo doméstico

Máquinas fotográficas e calculadoras

Baterias de Lithium tipo Botão

Lixo doméstico

Máquinas fotográficas e agendas eletrônicas

Baterias de Lithium

Lixo doméstico

Controle remoto de portões e máquinas fotográficas

Baterias de Níquel-Cádmio

DEVEM SER DEVOLVIDAS 

Telefone sem fio

Baterias de Níquel-Cádmio para celular 

DEVEM SER DEVOLVIDAS 

 

Aparelhos celulares

Níquel-Metal-Hidreto e Lítio-Ion 

Lixo doméstico

Aparelhos celulares

Baterias de Chumbo-Ácido

DEVEM SER DEVOLVIDAS 

Veículos automotivos

 

 

Riscos ao consumidor decorrentes dos principais metais presentes nas pilhas disponíveis no mercado

O Quadro abaixo apresenta os principais efeitos à saúde provocados por alguns metais presentes nas pilhas.

 

Principais Efeitos à Saúde

 

Principais Efeitos à Saúde

Cd (*)

bullet Câncer
bullet Disfunções digestivas
bullet Problemas pulmonares e no Sistema Respiratório

Mn

bullet Disfunção cerebral e do Sistema Neurológico
bullet Disfunções renais, hepáticas e respiratórias.
bullet Teratogênico

Pb (*)

bullet Anemia
bullet Disfunção renal
bullet Dores abdominais (cólica, espasmo, rigidez).
bullet Encefalopatia (sonolência, distúrbios metais, convulsão, coma).
bullet Neurite periférica (paralisia)
bullet Problemas pulmonares
bullet Teratogênico

Hg
(*)

bullet Congestão, inapetência, indigestão.
bullet Dermatite
bullet Distúrbios gastrintestinais (com hemorragia)
bullet Elevação da pressão arterial
bullet Inflamações na boca e lesões no aparelho digestivo
bullet Lesões renais
bullet Distúrbios neurológicos e lesões cerebrais
bullet Teratogênico, mutagênico e possível carcinogênico.

Co

bullet Lesões pulmonares e no Sistema Respiratório
bullet Distúrbios hematológicos
bullet Possível carcinogênico humano
bullet Lesões e irritações na pele
bullet Distúrbios gastrintestinais
bullet Efeitos cardíacos

Ni

bullet Câncer
bullet Lesões no Sistema Respiratório
bullet Distúrbios gastrintestinais
bullet Alterações no Sistema Imunológico
bullet Dermatites
bullet Teratogênico, genotóxico e mutagênico.

Cr
(*)

bullet Câncer do aparelho respiratório
bullet Lesões nasais e perfuração do septo e na pele
bullet Distúrbios no fígado e rins, podendo ser letal.
Distúrbios gastrintestinais

Ag

bullet Argíria (descoloração da pele e outros tecidos)
bullet Dores estomacais e distúrbios digestivos
bullet Problemas no Sistema Respiratório
bullet Necrose da medula óssea, fígado, rins e lesões oculares.

Li

bullet

Disfunções renais e respiratórias

bullet

Disfunções do Sistema Neurológico

bullet

Cáustico sobre a pele e mucosas

bullet

Teratogênico

Zn

bullet

Alterações hematológicas

bullet

Lesões pulmonares e no Sistema Respiratório

bullet

Distúrbios gastrintestinais

bullet

Lesões no pâncrea

Fontes: Agency for Toxic Substances and Disease Registry - ASTDR (2002); United States Protection Agency - USEPA (2002); World Health Organization - WHO (2002).

* Esses metais estão incluídos na Lista "TOP 20" da USEPA, entre as 20 substâncias mais perigosas à saúde e ao ambiente: Cd, Cr, Hg, Pb (Comprehensive Environmental Response, Compensation and Liability Act- CERCLA 2002).

** Agente Teratogênico é definido como qualquer substância, organismo, agente físico ou estado de deficiência que, estando presente na vida embrionária ou fetal, produz uma alteração na estrutura ou função da descendência.

***As pilhas analisadas não demonstraram apresentar riscos à saúde do consumidor, mas é importante estar atento para o seu descarte, pois este pode ser danoso ao meio ambiente, se realizado de maneira inadequada.

 

 

PRINCIPAIS DÚVIDAS SOBRE PILHAS E BATERIAS

 

O que é mAh?

O mAh é a medida de capacidade de energia das pilhas e significa “miliámperes por hora”. Assim, para saber a quantidade de tempo que uma pilha pode durar, é preciso apenas verificar no produto o consumo de energia, indicado em mAh.

 

Quantas vezes a pilha recarregável pode ser recarregada?

Dependendo da forma como for utilizada, sua duração será extremamente alta. Se utilizada corretamente, recarregando somente quando a bateria estiver 100% descarregada, mais longa será a vida da pilha. Já o seu uso irregular resulta em uma vida mais curta. Por isso, é impossível dizer ao certo quanto dura uma pilha recarregável. De qualquer forma, uma pilha recarregável, sendo utilizada da forma correta ou não, teria a capacidade para ser recarregada, no mínimo, centenas de ve.

 

Autonomia

Ao comprar uma bateria a principal dúvida que surge é em relação à sua autonomia. É comum encontrarmos uma mesma bateria com informações diferentes sobre seu tempo de conversação e de espera (stand-by). Isto ocorre porque sua duração depende de diversos fatores que impossibilitam a especificação de sua autonomia pelo tempo. O tempo de fala e espera são influenciados por fatores como volume da campainha e do fone, ativação ou não do sistema de vibração (vibra-call), sistema utilizado pelo aparelho (CDMA, TDMA ou Analógico), intensidade do sinal no local entre outros. Por isso, a melhor maneira de diferenciar as mesmas é olhando para sua capacidade de carga (mAh).

 

Capacidade de Carga

As baterias menores costumam ter uma capacidade de carga em torno de 500 mAh e as de maior capacidade estão em torno de 1000 mAh. Existem também baterias com capacidade extra que podem chegar aos 2000 mAh, mas estas tornam o aparelho significativamente mais pesado. Logicamente, quanto maior for a capacidade de carga, maior será o tamanho da bateria. Em relação ao tamanho e peso, as baterias de Li-Ion levam vantagem pois são menores e mais leves que as de Ni-MH com mesma capacidade de carga. Quando sua necessidade for a maior autonomia possível para o aparelho, dê preferência para as baterias de Li-Ion de maior capacidade disponíveis. A capacidade de carga deve ser informada na etiqueta da bateria ou pelo fabricante da mesma.

 

Qual é o tempo de vida útil da minha bateria?

As baterias têm uma vida útil aproximada de 300 ciclos de recarga, variando conforme as condições de recarga, temperatura, cuidados de preservação, etc. Para descarregar uma bateria, utilize acessórios apropriados como as bases carregadoras com opção para descarga ou, deixe a mesma no aparelho até ele "apagar".

As baterias são a "alma" do celular e as de maior tempo de stand-by (espera) e talk-time(conversação) são as de tarja azul (Lítio-Ion).

Considera-se como stand-by quando o telefone celular permanece ligado, passível de receber ou realizar chamadas.

Considera-se como talk-time quando o telefone celular está sendo utilizado em conversação. O tempo de recarga para as baterias depende do tipo de carregador utilizado e do tipo de bateria utilizada. Normalmente o manual que acompanha o aparelho informa o tempo necessário para recarga. Alguns modelos de celular consomem mais energia, sendo portanto interessante que o comprador verifique antes de comprar qual o que mais lhe interessa, considerando não só as características de estética e peso, como também em função das demais facilidades de uso que o aparelho oferece (capacidade de rediscagem automática, etc.)

 

Como aumentar a capacidade e a vida útil de minha bateria?

Para que sua nova bateria alcance a capacidade máxima de carga, deverá permanecer no carregador durante 20 horas nas 3 primeiras cargas, esperando que a mesma se descarregue por completo antes da carga seguinte. Não utilize carregadores rápidos (carregador automotivo e carregador de viagem) nestas primeiras cargas e posteriormente utilize-os somente quando necessários, uma vez que estes reduzem a vida útil das baterias.

Caso você só possua este tipo de carregador reduza o tempo das cargas iniciais para 6 horas. As baterias de Níquel-Metal (Ni-MH) perdem sua capacidade de carga mais rápido com a continuidade de suas recargas ("efeito memória"). Para minimizar esta perda, descarregue completamente estas baterias uma vez por semana. As baterias de Lítion-Ion (Li-Ion) não possuem "efeito memória" e por isso suas descargas podem ser feitas com menor frequencia (mensalmente). Outra vantagem das baterias de Li-Ion (também conhecidas como "tarja azul") é o fato de serem mais leves que as de Ni-MH (também conhecidas como "tarja verde").

 

O que acontece se eu deixar a bateria por muito tempo no recarregador?

O excesso de carga diminui a vida útil da bateria e pode causar o aquecimento da mesma.

 

Que tipos de bateria de telefones celulares existem hoje no mercado?

São três modelos: níquel-cádmio, usado em aparelhos analógicos; níquel-metal-hidreto; e lítio-íon.
Estes dois últimos são utilizados pelos celulares da geração digital.

 

Qual a próxima geração de baterias?

Os modelos mais novos são feitos com polímeros. Eles apresentam um gel em sua composição química. São menores que os modelos de lítio-íon e duram mais tempo.

 

Todas as baterias de telefones celulares são afetadas pelo "efeito memória"?

Não. Os únicos modelos que podem sofrer este tipo de efeito são os fabricados com o composto químico de níquel-cádmio. Estas baterias são usadas nos modelos de celulares analógicos.

Como o sistema de recarga delas não é inteligente, a bateria deve ser zerada antes de ser plugada ao carregador. Isso acontece porque, neste caso, o carregador não consegue entender que deve completar a capacidade de carga da bateria, independentemente do resíduo que restar.

Os modelos de bateria que acompanham os celulares da geração digital não sofrem esse efeito. Neste time, estão as baterias lítio-íon e níquel-metal-hidreto.

 

Se as baterias de telefones digitais não são afetadas pelo "efeito memória", por que os fabricantes recomendam zerá-las antes de um novo processo de recarga?

A vida útil de uma bateria é composta por um número limitado de ciclos de carga. As baterias saem de fábrica programadas para durar, em média, 500 ciclos, o que equivale a dois anos de uso, sendo que alguns modelos podem chegar a 36 meses de utilização. Por isso, toda vez que a bateria é conectada ao carregador, um ciclo está sendo eliminado. Por esta razão, os fabricantes não aconselham que a bateria seja recarregada diariamente.

O ideal é esperar a carga terminar completamente para que se inicie um novo processo.

 

Como o usuário deve carregar a bateria pela primeira vez?

Os fabricantes comentam que, quando um celular é vendido, os funcionários da loja costumam dar uma carga mínima na bateria. Esta quantidade é suficiente para que o aparelho seja programado de acordo com os parâmetros da operadora de telefonia celular. Ao chegar em casa, o usuário deve esperar até que a carga seja totalmente zerada. Quando o aparelho deixar de funcionar, a bateria deve ser recarregada por 24 horas seguidas. A partir daí, ele poderá usá-la normalmente. Pode, inclusive, recarregá-la todos os dias, mas assim estará esgotando mais rápido os limitados ciclos da bateria.

Além de seguir as recomendações referentes aos procedimentos de carga e descarga, que outros
cuidados devem ser tomados para prolongar a vida útil das baterias de telefones celulares?

Um das primeiras advertências dos fabricantes para os donos de telefones celulares diz respeito à procedência dos periféricos que acompanham o telefone. Este time inclui baterias e carregadores.

O ideal, na opinião dos fabricantes, é que se comprem produtos originais e se evitem os compatíveis, isto é, aqueles produzidos por outras empresas. As baterias são ainda alvo de falsificadores.

De acordo com os fabricantes, a falsificação é comum, e induz o usuário a achar que a bateria apresenta a mesma composição química do modelo original. Outra recomendação é cuidar para que as baterias e os carregadores não fiquem expostos excessivamente ao calor. Deve-se ter atenção também aos tombos.

Formadas por circuitos sensíveis, as baterias não são muito resistentes a quedas. Também é preciso evitar o contato manual com as lâminas de cobre expostas externamente nas baterias.
O contato dos dedos com estas lâminas acaba provocando a oxidação delas.

 

Por que o preço dos aparelhos celulares baixa a cada ano e o das baterias não diminui?

A justificativa dos fabricantes para os valores altos está baseada no desenvolvimento tecnológico.

Eles afirmam que o processo de elaboração das baterias requer muita pesquisa em tecnologia, além de envolver o uso de matéria-prima nobre. Outra explicação para o alto custo das baterias se refere à quantidade de funções que elas vêm desempenhando. Enquanto a função dos modelos analógicos se restringia ao fornecimento de energia, as baterias dos telefones digitais estão agregando funções, como a de módulo de vibração.

 

Todas as baterias de celulares causam danos ao meio ambiente ao serem jogadas no lixo?

Não. As únicas baterias de celulares que devem ser recolhidas por um programa específico de reciclagem são as de níquel-cádmio. O motivo é que o cádmio, assim como o mercúrio e o chumbo, é considerado um metal potencialmente nocivo ao meio-ambiente. Os demais modelos podem ser eliminados com o lixo doméstico. Os fabricantes recomendam, inclusive, que não se armazene pilhas e baterias sem metais nocivos em casa.

Mesmo depois de usadas, essas unidades podem deixar escapar compostos químicos  que causam danos quando entram em contato com mucosas.

 

Porque uma bateria de automóvel (chumbo) dura tanto tempo?

Em uso contínuo, a bateria de chumbo duraria poucas horas, mas no automóvel, ela é recarregada pelo gerador, através da aplicação de uma diferença de potencial superior a da bateria em sentido contrário (eletrólise).

 

É correto colocar água na bateria de chumbo?

As constantes recargas efetuadas pelo gerador na bateria de chumbo, causa também a decomposição da água da solução da bateria, por isso, periodicamente coloca-se água destilada, no entanto, atualmente estão sendo comercializadas baterias seladas, que em princípio não necessitariam da adição de água.

 

Quando a bateria de chumbo fica totalmente descarregada?

Durante a descarga da bateria o ácido sulfúrico é consumido, com isso a concentração e a densidade da diminuem gradativamente. Quando a densidade atinge valores inferiores a 1,20g/mL, a bateria está praticamente descarregada. Por isso pode-se testar a carga da bateria com um densímetro.

 

Depois que a pilha comum para de funcionar (descarrega) ela pode ser recarregada e voltar a funcionar novamente?

Não. Porque a pilha de Leclanché não é recarregável (semi-reação de redução irreversível). A pilha cessa seu funcionamento quando todo o dióxido de manganês é consumido.

 

Será que a pilha comum dura mais se intercalar períodos de uso e de repouso?

Sim. Pois ao utilizar continuamente a pilha, os gases formados: hidrogênio e gás amônia impedem o fluxo de cargas elétricas fazendo com que a corrente caia. Retirando a pilha do aparelho, após um certo tempo ela irá funcionar, pois as bolhas gasosas formadas serão desfeitas

 

Se colocarmos uma pilha gasta na geladeira ela é recarregada?

Não, ela volta a funcionar durante algum tempo, porque a baixa temperatura faz com que o gás amônia seja removido, o que não significa que ela foi recarregada.

 

E na água quente a pilha é recarregada?

Recarregada não, mas o aumento de temperatura irá favorecer a perda de elétrons, fazendo com que ela funcione por mais algum tempo.

 

Por que será que as pilhas alcalinas duram mais que as comuns?

Nas pilhas alcalinas, o meio básico faz com que o eletrodo de zinco sofra um desgaste mais lento, comparado com as pilhas comuns que possuem um caráter ácido.

 

 

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Este site foi atualizado em 12/06/09