Questão 116 Enem 2025 - dia 2 - Matemática e Ciências da natureza
O despejo acidental de óleo nos oceanos tem ocasionado incontáveis prejuízos à vida marinha e à economia de regiões costeiras. Métodos tradicionais de tratamento do despejo geram resíduos de difícil descarte e nem sempre são eficazes. Por isso, pesquisadores desenvolveram um filtro capaz de separar óleo e água. O dispositivo é montado sobre uma malha de aço com uma sequência de camadas. A primeira camada é formada por um polímero de carga positiva, a segunda é composta por nanopartículas de sílica (SiO2), a terceira é formada pelo mesmo polímero e a última é um surfactante conforme apresentado na figura.
BROWN, P. S.; BHUSHAN, B. Mechanically durable, superoleophobic coatings prepared by layer-by-layer technique for anti·smudge and oil-water separation. Scientific Reports, v. 5, mar. 2015 (adaptado).
Na utilização desse dispositivo, a retenção do óleo ocorre
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o surfactante. |
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na camada superior de polímero. |
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nas nanopartículas de sílica. |
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na camada inferior de polímero. |
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na malha de aço. |
O óleo é uma substância hidrofóbica e, portanto, repelida pela água devido à sua grande cadeia carbônica. O objetivo do filtro é a separação da mistura óleo-água, o que significa que ele deve permitir a passagem de um líquido (a água, nesse caso de derramamento) e reter o outro (o óleo).
a) Correta. O surfactante é o agente que possui estrutura anfifílica (parte polar e parte apolar), sendo capaz de interagir com compostos polares e apolares:
A parte polar do surfactante é aniônica e interage com a estrutura catiônica do polímero. Já o óleo será retido pela parte apolar do surfactante, que é capaz de estabelecer a interações apolares (dipolo-induzido).
b) Incorreta. O polímero apresenta um estrutura catiônica (logo, polar) que não terá interação favorecida com o óleo que é apolar.
c) Incorreta. As nanopartículas de sílica são grupos aniônicos, ou seja, polares, que não favorecem a interação com o óleo que é apolar.
d) Incorreta. Assim como na camada superior, o polímero apresenta um estrutura catiônica (logo, polar) que não terá interação favorecida com o óleo que é apolar.
e) Incorreta. A malha de aço é a base de suporte e grupos funcionais para interação e retenção do óleo.