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02/08/2019 - 31/12/2021

Ciências Exatas e da Terra - Química - Química Inorgânica

A cachaça é uma bebida alcoólica destilada largamente consumida no Brasil. É produzida a partir da fermentação do caldo de cana-de-açúcar e é considerada como patrimônio cultural brasileiro pelo Ministério da Cultura. A cachaça é um produto com alto potencial para agregar valor, sendo muito apreciado no exterior. O processo de destilação da cachaça é realizado em alambiques de cobre, cujo efeito catalítico, segundo os produtores, garante boas propriedades organolépticas ao produto. Entretanto, a presença de cobre na cachaça pode catalisar também a formação de etilcarbamato, um composto considerado cancerígeno. Além disso, pessoas que apresentam a Doença de Wilson, uma anomalia genética rara do metabolismo de cobre, apresentam um acúmulo deste metal em tecidos hepáticos e do cérebro. A Doença de Wilson acomete trinta pessoas por milhão de habitantes, sendo que 40% dos pacientes apresentam doenças do fígado como consequências primárias do acúmulo de cobre. Neste contexto, a Legislação Brasileira exige que a cachaça tenha uma valor máximo de cobre de 5,00 mg/L. Entretanto, para se adequar à Legislação Brasileira, a maioria das destilarias necessita bidestilar a cachaça, o que representa um custo adicional ao processo. O cobre apresenta uma afinidade muito grande com agentes complexantes porfirínicos, os quais poderiam ser empregados na remoção deste metal da cachaça. As porfirinas são macrocíclicos aromáticos tetrapirrólicos que apresentam características espectrais com fortes transições eletrônicas. A imobilização da Pp-IX em sólidos inorgânicos, tais como as sílicas mesoporosas da família M41S (Mobil Composition Matter) permitiria empregá-la na remoção do cobre presente na cachaça e facilmente separar o sólido ao final do processo. A imobilização da Pp-IX nas sílicas mesoporosas pode ser realizada através de substituintes silanizados no anel porfirínico. Estes substituintes não afetam as propriedades fotoquímicas e redox da Pp-IX, de forma que a sua modificação com organosilanos permite uma maior compatibilidade com a superfície do sólido. Dessa forma, a imobilização da protoporfirina IX silanizada em sílicas mesoporosas constitui uma alternativa para remover cobre da cachaça, evitando a necessidade de bidestilação do produto, o que melhora a sua composição para adequar-se a exportação e reduz os riscos toxicológicos associados ao acúmulo de cobre no organismo.