Como separarmos o aparentemente inseparável? - Iddo Magen

Veja a lição completa: http://ed.ted.com/lessons/how-do-we-separate-the-inseparable-iddo-magen

Seu telefone celular é feito principalmente de plásticos e metais. É fácil admirar o processo através do qual esses elementos se juntam para formar algo tão útil. Mas existe uma outra história sobre a qual não ouvimos falar: como obtivemos as matérias-primas, antes de mais nada, do emaranhado caótico de materiais que é a natureza? Iddo Magen revela a resposta por meio de técnicas inteligentes conhecidas como métodos de separação.

Lição de Iddo Magen, animação de Augenblick Studios.

Seu celular é feito principalmente
de plásticos e metais.

Admiramos o processo inventivo

pelo qual esses materiais são aproveitados

em algo tão útil
e que nos traz entretenimento.

Mas há um outro fato
sobre o qual pouco ouvimos falar.

Como conseguimos as matérias-primas

a partir da mistura caótica
de materiais existente na natureza?

A resposta é um conjunto de procedimentos
conhecido como métodos de separação.

Eles usam as propriedades fundamentais
das substâncias para poder separá-las.

Métodos de separação simples
aplicam-se em várias situações físicas,

como na separação da nata do leite,

na extração de água do solo,

ou na peneiração de partículas
de ouro da areia de rios.

Porém, nem todas as misturas
são assim tão fáceis de desfazer.

Em alguns casos,

podemos explorar as diferenças
de propriedades físicas em uma mistura,

como o tamanho de partículas,

densidade,

ou ponto de ebulição

para separar o que se deseja.

Considere o petróleo,

uma mistura de vários tipos
de hidrocarbonetos.

Alguns são combustíveis valiosos

e outros são boas matérias-primas
para geração de energia elétrica.

Para separá-los, os especialistas
se valem de uma característica importante:

hidrocarbonetos diferentes fervem
em temperaturas diferentes.

Durante o processo de ebulição, cada tipo
vira vapor em temperatura bem precisa,

então entram em tubulações separadas,
vão para um recipiente

onde são recolhidos no estado líquido,
quando sofrem resfriamento.

Os métodos de separação
também nos levam ao mar.

Em alguns países assolados pela seca,
o mar é a única fonte disponível de água.

Mas, claro, as pessoas
não podem beber água salgada.

Um modo de contornar o problema

é remover o sal da água do mar
pela osmose reversa,

um processo que separa
os componentes da água pelo tamanho.

Uma membrana com poros maiores
do que as moléculas de água,

porém menores do que os íons do sal,

permite que apenas a água a atravesse,

transformando na salvação da vida
o que não era potável.

Enquanto isso, no mundo médico,

os testes sanguíneos são ferramenta vital
para avaliar a saúde de uma pessoa,

mas os médicos não podem
examinar amostras de sangue

sem que sejam separadas
as células do sangue, sólidas,

do plasma líquido no qual
elas estão dissolvidas.

Uma poderosa força centrífuga
é exercida sobre o tubo de ensaio,

obrigando as substâncias mais pesadas,
com maior densidade,

como as células do sangue,

a se afastarem do eixo de rotação.

Neste interim, substâncias mais leves,
com menor densidade,

como o plasma,

vão para o centro.

Os componentes são nitidamente separados,

e as células sanguíneas e o plasma líquido
podem ser testados de modo independente.

Às vezes, ao contrário do petróleo,
da agua do mar e do sangue,

os componentes de misturas
que desejamos separar

têm as mesmas propriedades físicas.

Nesses casos, o único meio de isolá-los
é através de separação química,

um processo complexo fundamentado
em interações específicas

entre os componentes de uma mistura
e um outro material.

Um desses métodos é a cromatografia,

uma ferramenta que os cientistas forenses
usam para analisar cenas de crime.

Eles dissolvem em um gás
as evidências que recolheram

e podem acompanhar
e analisar os componentes

ao se moverem com velocidades variáveis
e, assim, irem se separando,

devido às suas especificidades químicas.

Essas informações permitem aos cientistas
saber exatamente o que estava na mistura,

quase sempre ajudando
a identificar o culpado.

Os métodos de separação
não são usados apenas na indústria

em infraestrutura,
em medicina e na justiça.

Um dos projetos tecnicamente
mais ambiciosos da história da humanidade

é o método de separação que visa
responder à questão fundamental:

“Do que o universo é feito?”

Acelerando partículas a velocidades
extremamente elevadas

e fazendo-as colidir umas com as outras,

podemos fragmentá-las em seus componentes,
que existem por um tempo muito breve.

E se formos bem-sucedidos,
o que virá a seguir?

Existe uma partícula
que é a mais elementar?

Em caso afirmativo, do que ela é feita?