A implementação de Solventes Eutéticos Profundos (DES) e Solventes Eutéticos Naturais Profundos (NADES) no ensino de química: uma abordagem prática e sustentável

Abstract

Atualmente, nas indústrias e também durante o ensino superior, são utilizados muitos solventes, como por exemplo o tolueno, o benzeno, o metanol, o clorofórmio, entre outros, que geram resíduos que apresentam consideráveis riscos ao meio ambiente e à saúde humana. Como uma alternativa mais segura e ecológica aos solventes convencionais, surgem os Solventes Eutéticos Profundos (DES), que são uma classe de solventes formados por mistura de sais de amônio, que funcionam como compostos aceptores de ligações de hidrogênio (HBA), interagindo com compostos doadores de ligações de hidrogênio (HBD). Quando provenientes de compostos naturais e formados por aminoácidos, açúcares e ácidos orgânicos, são chamados de Solventes Eutéticos Naturais Profundos (NADES). É estimada a implementação de medidas de prevenção e remediação de resíduos, utilizando-se meios mais sustentáveis e tecnologias limpas para minimizar os impactos, através da diminuição do uso de solventes convencionais. Neste sentido, o trabalho objetivou propor a integração curricular desses novos solventes nas disciplinas de Química, através de uma proposta didática e um roteiro experimental, assim, alinhando a educação científica com as demandas ambientais, visando a sustentabilidade dos solventes eutéticos em comparação com os solventes tradicionais. Primeiramente, foi realizada uma revisão bibliográfica acerca dos Projetos Pedagógicos dos cursos de Química das universidades públicas do estado de São Paulo, a fim de analisar como a temática relacionada aos solventes verdes e sustentabilidade é aplicada nos cursos de graduação. Em seguida, foram elaboradas uma proposta didática e um roteiro experimental, ambos confeccionados visando a integração curricular dos DES e NADES no ensino superior de Química, principalmente como um material de suporte ao docente. A proposta visou enquadrar aspectos científicos que podem ser explorados tanto numa vertente prática quanto teórica, podendo, então, ser utilizada e adaptada pelo docente de acordo com os recursos disponíveis. Portanto, o presente trabalho demonstrou a escassa incidência quando do ensino sobre solventes verdes e sustentabilidade. Além disso, apresentou a possibilidade de abordar uma metodologia mais verde, explorando o emprego de DES e NADES em detrimento aos solventes convencionais, no ensino de Química.

Nowadays in industries and during undergraduate courses, there are many solvents such as toluene, benzene, methanol, chloroform and others, generating residues that show a considerable risk to the environment and human health. As a safer and environmentally friendly alternative to conventional solvents, the Deep Eutectic Solvent (DES) is a group of solvent which is made up of ammonium salts mixtures that will work as a hydrogen bond acceptor (HBAs) interacting with hydrogen bond donors (HBDs). When originated from natural compounds and made by amino acids, sugars, organic acids, it’s called Natural Deep Eutectic Solvent (NADES). It is estimated that waste prevention and remediation measures, using more sustainable means and clean technologies to minimize impacts, by reducing the use of conventional solvents. In this sense, this study aimed to propose the curricular integration of this new solvents in chemistry classes, through a didactic proposal and an experimental script, aligning scientific education with environmental demands, looking forward the sustainability of eutectic solvents in comparison with traditional solvents. Firstly, a literature review was carried out on the Pedagogic Projects of the public universities in the state of São Paulo, in order to analyze how the theme related to green solvents and sustainability is applied in undergraduate Chemistry courses. Then, a didactic proposal and an experimental script were developed, both designed with a view to the curricular integration of DES and NADES in undergraduate Chemistry, especially as a support material for the Professor. This proposal addresses scientific aspects that can be explored from both a practical and theoretical perspective, and can be used and adapted by the Professor, accordingly to the available resources. Therefore, the present work demonstrated the scarce incidence when teaching about green solvents and sustainability. Furthermore, it presented the possibility of approaching a greener methodology, exploring the use of DES and NADES instead of the conventional solvents, in the Chemistry teaching.