Desde os primórdios da génese humana que a Química tem desempenhado um papel preponderante no avanço científico e tecnológico da humanidade. Verifica-se pois, nomeadamente através da análise histórica, que bem cedo os seres humanos procuram desenvolver e dominar novas tecnologias, por forma a melhorar o seu nível de bem-estar e conforto. Neste âmbito, o fogo aparece como um dos primeiros exemplos de uma reação química despoletada de forma intencional pelo ser humano (a reação de combustão). Esta nova capacidade produziu benefícios enormes na espécie humana, tendo possibilitado uma melhor confeção dos alimentos e um nível de conforto acrescido, nomeadamente em termos de aquecimento nas estações de frias. Note-se que a humanidade conseguiu controlar esta tecnologia, que hoje nos parece incipiente e vulgar, acerca de 500000 anos atrás [1].
Existem diversos exemplos de aplicações práticas ao nível da tecnologia desenvolvida pelos seres humanos, durante os primórdios da civilização, que podem ser considerados como precursores do ramo da ciência designado por química. Contudo, pela sua importância e efeito, salientam-se dois, que estando relacionados com a “química” conduziram a uma verdadeira revolução, transformando progressivamente o modo de vida nómada em sedentária e, por conseguinte, impulsionando a criação dos primeiros aglomerados populacionais – respetivamente a cerâmica e a metalurgia. A cerâmica, cuja utilização remonta a tempos pré-históricos1, permitiu ao ser humano armazenar
alimentos e água por períodos de tempo consideráveis. Tal ação possibilitou uma verdadeira melhoria nas condições de vida, pois facultou a possibilidade de guardar os recursos disponíveis para épocas de seca ou de menor abundância.
Relativamente à metalurgia, salienta-se que esta teve a sua génese provavelmente na antiga Pérsia ou antigo Egipto (acerca de 6000 a 5000 A.C.). Atualmente, supõe-se que a primeira obtenção de cobre metálico ocorreu através da queima, em fornos de cozer cerâmica, de algumas formas minerais do referido metal, tais como a azurite ou a malaquite. O cobre foi também o primeiro metal utilizado pelo ser humano para o fabrico de objetos ou ferramentas, nomeadamente pelo uso do bronze (liga de cobre e estanho). Deste modo a metalurgia, tal como a cerâmica, teve um impacto significativo nas condições de vida dos seres humanos, uma vez, que permitiu o fabrico de ferramentas e utensílios importantes, tais como, martelos, arados e armas, entre outros objetos. Avançando alguns séculos focamos a atenção na antiga Grécia. Aqui, os pensadores da altura propuseram pela primeira vez uma explicação para a constituição da matéria. Sobejamente conhecidas, a teoria dos quatro elementos de Aristóteles e Platão (Séc. IV e V A.C.) e a teoria atómica de Leucipo e seu discípulo Demócrito (Séc. IV e V A.C.), postulavam pela primeira vez, quais eram as
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As peças de cerâmica mais antigas que se conhecem foram encontradas na Républica Checa, tendo sido datadas, como pertencendo ao período de 24500 A.C.. Outras peças de cerâmica encontradas no Japão, foram datadas, como pertencendo ao período de há proximadamente de 8000 anos.
unidades fundamentais constituintes da matéria. Ainda neste contexto, a última teoria referida abordava também o problema da continuidade da matéria.
Os tempos prosseguiram, e até ao século XVII circunscreveram o seu campo de ação em redor de uma pseudociência denominada por alquimia2. Esta centrava as suas atenções na procura da pedra filosofal, ou seja, um método hipotético capaz de transformar os metais em ouro, de certo modo, uma alternativa ao famoso “toque de Midas”3. Embora a alquimia não fosse uma ciência, no sentido
restrito do termo, foi importante para assentar os pilares básicos e promover o desenvolvimento da futura química experimental. Tal aconteceu, em particular, no inicio do século XVI quando Robert Boyle e Isaac Newton retomaram as bases da teoria atómica grega. Assim, em meados do século XVIII a química adquiriu definitivamente as caraterísticas de ciência experimental ficando fortemente ligada à observação e ao método científico. Com efeito, foi nesta altura, que foram desenvolvidos alguns dos novos métodos de medição, permitindo por conseguinte, estudar e conhecer com maior detalhe alguns fenómenos cruciais, tais como, a combustão da matéria, a Lei da conservação da massa e a Lei das proporções definidas.
Embora a química, tal como qualquer ciência, tenha resultado de avanços e recuos sucessivos ao longo do tempo, foi essencialmente durante o século XVIII, que foram estabelecidos os seus pilares fundamentais, tornado-a assim uma ciência moderna. Foi também por esta altura que se reconheceu, pela primeira vez, a importância do elemento carbono na complexidade dos compostos orgânicos. Já no século XX, assiste-se ao desenvolvimento extraordinário da indústria química, os métodos de síntese de compostos orgânicos evoluem e com eles verifica-se um incremento vertiginoso na produção de todo um universo de novos compostos. Em concreto, verifica-se que a produção industrial de compostos orgânicos teve o seu início por volta de 1850, mas somente durante os primórdios do século XX é que efetivamente alcançou a produção em escala, suplantando o volume de produção dos compostos inorgânicos.
Assim, no início do século passado, a produção em massa de compostos orgânicos parecia solucionar alguns dos problemas que desde sempre foram causando infortúnio ao ser humano, nomeadamente
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A relação entre a ciência e pseudociência é já bastante antiga, regra geral, existe uma relação histórica de precedência entre a primeira e a segunda. Note-se por exemplo, que a numeralogia desenvolveu-se antes da matemática, a astrologia antes da astronomia e a alquimia antes da química. Salienta-se portanto uma característica fundamental que permite distinguir facilmente as duas. A ciência “é a procura da mentira, do erro, da inconsistência” (Karl Popper) e esse erro deriva fundamentalmente da falta de concordância entre a teoria e a observação experimental dos fenómenos. Esta a abertura face à descoberta do erro induz um espírito crítico nos cientistas que os coloca em permanente estado de alerta, perante os factos que recolhem uns dos outros. Um segundo traço distintivo é que a ciência é cumulativa, isto é, incorpora as novas informações depois de devidamente validadas. Este processo de assimilação contínua e sucessiva é importantíssimo pois permite adicionar aos poucos algo de novo sem prejudicar muito do que existe de velho, ou seja, alguns elementos do saber científico são provisórios, contudo não devem ser abandonados ou removidos antes de se colocar algo no seu lugar. Por outro lado a pseudociência é estática não apresenta o carácter dinâmico da ciência, por exemplo, a astrologia de hoje é no essencial idêntica aquela de há de um século atrás, eventualmente será feita com recurso a computadores mas não é por isso que rejuvenesce. Também não existe a persistente busca do erro na pseudociência, um astrólogo não se expõe à crítica dos seus pares nem tão pouco corrige as afirmações dos outros. [2]
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Certa vez Baco (ou Dionísio, deus do vinho) deu por falta de seu mestre e pai de criação, Sileno. O velho que andara bebendo tendo-se perdido no caminho, foi encontrado por alguns camponeses, que o levaram ao seu rei (Midas). Midas reconheceu-o e tratou-o com hospitalidade, conservando-o em sua companhia durante dez dias. No décimo-primeiro dia, levou Sileno de volta e entregou-o são e salvo a seu pupilo (Baco). Baco ofereceu então, a Midas, o direito de escolher a recompensa que desejasse, independentemente de qualquer que fosse ela. Assim, Midas pediu a Baco que sempre que tocasse em algo esse material se convertesse imediatamente em ouro. Baco consentiu, embora pesaroso por Midas não ter feito uma escolha melhor.
as pragas, as doenças e o saneamento. Compostos como a borracha, as fibras, os plásticos, o 1,1,1- tricloro-2,2-di(4-clorofenil)etano (DDT), os Compostos Bifenilos Policloroados (PCBs), Éteres Difenílicos Polibromados (PBDEs), os Hidrocarbonetos Aromáticos Policíclicos (HPAs, ou em inglês PAHs), entre outros, embora tenham permitido expandir imenso o âmbito das aplicações industriais da síntese orgânica e possibilitado a resolução de importantes problemas, também criaram situações ambientais sem precedentes. Com efeito, alguns deles tornaram-se contaminantes cada vez mais presentes nos diferentes sistemas ambientais (solo, ar, água, fauna e flora), uma vez, que a sua produção em larga escala, aliada às caraterísticas de persistência, potenciaram sua distribuição por todo o globo terreste, mesmo em regiões muito afastadas das fontes de origem, tais como as regiões árticas [3,4]. O fabrico intensivo de algumas famílias de compostos orgânicos (em particular os compostos organohalogenados) e as suas caraterísticas químicas intrínsecas, tais como, a elevada estabilidade química, promoveram a criação de problemas ambientais significativos que atualmente preocupam as autoridades ambientais, influenciando importantes decisões políticas ao nível da legislação em matéria de ambiente e saúde.
É neste contexto, mais precisamente no âmbito dos compostos organoclorados, que se insere o trabalho desenvolvido nesta Tese Doutoral, designadamente no desenvolvimento de novas abordagens integradas de preparação e análise de amostras ambientais. Desta forma, espera-se que as ferramentas desenvolvidas possam ser utilizadas no futuro para a determinação de compostos organoclorados, tais como, as Policlorodibenzo-p-dioxinas (PCDDs), os Policlorodibenzofuranos (PCDFs) e os Compostos Bifenilos Policlorados com atividade de dioxina (dioxin-like PCBs).