Produtos químicos amplamente utilizados agora podem ser produzidos sem o uso de gases tóxicos

Produtos químicos contendo flúor usados ​​em produtos farmacêuticos, fertilizantes e baterias agora podem ser produzidos sem a liberação de gás tóxico fluoreto de hidrogênio como parte do processo

Por Karmela Padavic-Callaghan

20 de julho de 2023

Frascos usados ​​para moer o pó

Grupo Governador, Universidade de Oxford

Os produtos químicos que contêm o elemento flúor, amplamente utilizado em produtos farmacêuticos, fertilizantes e baterias, podem agora ser produzidos através de um processo mais seguro e que consome menos energia em comparação com o modo como estas substâncias têm sido fabricadas há séculos.

O flúor na maioria dos produtos químicos fluorados vem de pedaços de sal chamados espatoflúor, nos quais o elemento está ligado ao cálcio. Os cristais de espatoflúor são extraídos e depois tratados com um ácido forte em alta temperatura para criar o gás fluoreto de hidrogênio usado na produção fluoroquímica.

No entanto, o fluoreto de hidrogénio é muito tóxico, o que torna todo o processo perigoso tanto para o ambiente como para a saúde humana. Calum Patel, da Universidade de Oxford, e seus colegas queriam produzir produtos químicos fluorados sem usá-los.

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A ideia deles era transformar espatoflúor e um sal de fosfato de potássio em pó, em vez de reagir o espatoflúor com ácido. Eles colocaram os dois sais em uma jarra de aço inoxidável junto com uma pequena bola de aço e depois usaram uma máquina chamada moinho de bolas para agitar a jarra por algumas horas.

À medida que o frasco se movia, a bola de aço batia repetidamente nos sais, triturando-os como um almofariz e um pilão. Isso também causou uma reação química que produziu um novo composto em pó que os pesquisadores chamaram de Fluoromix.

Os pesquisadores então produziram compostos contendo flúor combinando Fluoromix com água e outros ingredientes químicos.Para confirmar que este material poderia funcionar no lugar do perigoso gás fluoreto de hidrogênio como fonte de flúor, eles usaram o Fluoromix para produzir mais de 50 compostos diferentes, incluindo alguns que são ingredientes necessários para medicamentos, fertilizantes e antibióticos.

Patel diz que o processo de moagem usado por sua equipe é novo para a química do flúor, mas tem sido amplamente empregado como uma abordagem mais ecologicamente correta em outros processos de fabricação de produtos químicos, como a criação de peças para novas baterias. Isto porque funciona à temperatura ambiente, o que torna o processo menos intensivo em energia do que a produção e utilização de fluoreto de hidrogénio.

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David O'Hagan, da Universidade de St Andrews, no Reino Unido, afirma que o novo método poderá trazer mudanças numa indústria que ainda utiliza métodos que datam de 1600. “É surpreendente de uma forma muito positiva que seja possível evitar o fluoreto de hidrogénio, e o fluoreto de hidrogénio tem causado muitos acidentes industriais e mortes. Para mim, isso parece ser o começo de algo novo para esta indústria”, diz ele.

“Isso parece um avanço”, diz James Clark, da Universidade de York, no Reino Unido. “Fazer uso direto do espatoflúor dessa forma é uma espécie de Santo Graal que praticamente não teve sucesso até agora.” Ele diz que os pesquisadores agora precisam descobrir como exatamente o novo método se compara às abordagens mais tradicionais em termos de preço e até que ponto ele pode ser adaptado para quantidades industriais muito grandes de espatoflúor.

Referência do diário

Ciência DOI: 10.1126/science.adi1557

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