Oxidação no Museu EarthCache

QUESTÕES PARA RESPONDER

As coordenadas da Earthcache encontram-se numa das fachadas (e antiga entrada) do Museu Municipal Abade Pedrosa, em Santo Tirso.

O objetivo desta cache é dar a conhecer o fenómeno da OXIDAÇÃO, daí que o listing e as questões colocadas, vão ao encontro deste tema.

Além do excelente exemplar do brasão beneditino esculpido na rocha, podem observar, na fachada, dois janelões. Observa com atenção o janelão SPOILER que se encontra à esquerda do brasão. As respostas às questões colocadas serão encontradas nesse janelão e na esquina do lado direito dessa fachada.

1 - Segundo a foto spoiler, qual é a forma/cor que cobre o fenómeno da Oxidação? (virado para o brasão, na janela do lado esquerdo)

2 - Observa, agora, o corpo estranho (que é parte integrante do granito) na esquina do lado direito, a cerca de 1,5mts de altura.

2.1 - Qual o elemento químico que provoca a oxidação?

a) Ferro b) Titânio c) Cobre d) Alumínio

2.2 - Descreve, por palavras tuas, a sua forma e dimensões.

Obrigatório: uma foto sua, ou do seu nick num papel ou GPS, a partir do GZ, com o brasão em rocha no fundo. A foto não poderá revelar nenhuma resposta.

OXIDAÇÃO NO MUSEU

O Museu Municipal Abade Pedrosa encontra-se instalado na antiga hospedaria do Mosteiro de Santo Tirso. O mosteiro foi fundado por Dona Unisco Godiniz, em 978, e a sua filiação à Ordem Beneditina data de 1092.

O acervo museológico exposto é constituído por objetos arqueológicos, provenientes de vários locais da região, cujo horizonte cronológico se estende desde o Paleolítico Médio ao advento da industrialização. A exposição permanente procura documentar através da cultura material o quotidiano das populações nos diferentes períodos históricos, em estreita relação com os sítios arqueológicos que constituem o repositório do conhecimento das culturas retratadas.

OXIDAÇÃO

A oxidação resulta na perda estrutural cristalina do mineral, sendo comum em rochas que apresentam Fe⊃2;+ (ferro ferroso), que se oxida em Fe⊃3;+ (ferro férrico). É observável, nesse processo, uma mudança de cor na região que sofre a oxidação, geralmente apresentando tons amarelados, avermelhados ou acastanhados.

Qual é a causa da ferrugem?

Numa pesquisa muito simples na internet, vai encontrar uma explicação para a origem da ferrugem. Algo deste género: “A ferrugem ocorre quando ferro, oxigénio e humidade se combinam.”

Ora, quando esses três ingredientes se encontram, acontece um fenómeno designado por OXIDAÇÃO; ou seja, produz-se uma reação química formando o Óxido de Ferro ou Óxido Férrico (também conhecido como Ferrugem).

E a Ferrugem pode surgir do “interior” do granito, por exemplo?

Sim!

Sendo o granito uma rocha resultante da solidificação do magma a grandes profundidades, constituída essencialmente por quartzo e feldspato. Para além destes minerais essenciais, o granito também possui minerais máficos (os chamados silicatos ferro-magnesianos), como micas e anfíbolas.

O Ferro é um dos elementos químicos presentes na rocha; no caso do granito está em cerca de 2% a 3%, em média. Daí, às vezes, vermos uma coloração avermelhada ou acastanhada na rocha. Ou, em certos casos, vemos claramente pontos acastanhados ou avermelhados na rocha (por exemplo, quando existem corpos estranhos, como encraves, com uma grande densidade de Óxido de Ferro).

Em resumo, é o Ferro presente na própria rocha que, em contacto com o oxigénio e com a água, gera a OXIDAÇÃO. Ou seja, produz-se uma reação química formando o Óxido de Ferro ou Óxido Férrico (também conhecido como Ferrugem).

E o que é Óxido de Ferro?

Óxido de ferro(III) ou óxido férrico, também conhecido como hematita, óxido de ferro vermelho, ou ferrugem, é o composto químico de fórmula Fe2O3. Possui propriedades paramagnéticas. Este é um dos elementos químicos presentes em algumas rochas; no caso do granito está em cerca de 2% a 3%, em média.

Explicação Científica

A oxidação das rochas, neste caso do granito, é um dos processos da meteorização química. Para além da oxidação, há a hidratação, a hidrólise e a carbonatação.

O foco desta earthcache é a oxidação no granito, devido à meteorização química.

O granito é constituído, numa versão simplificada, principalmente por quartzo, feldspato e mica. Podendo este último grupo de minerais (a mica) estar presente em dois diferentes minerais: a biotite e a moscovite.

O que nos interessa é a biotite, pois é um mineral que contém um alto teor de ferro como pode ser visto na sua fórmula química: K(Mg,Fe)₃AlSi₃O₁₀(OH)₃. Não é o único mineral, com teor de ferro, que está presente no granito; a piroxena, anfíbola, magnetite, pirite e olivina, quando presentes, também podem sofrer oxidação. Esta oxidação é devida ao contacto da rocha com a água, por exemplo proveniente da chuva, e com o oxigénio presente no ar. A reacção com o oxigénio e a água com o ferro contido nos minerais pode ser descrita como:

4Fe⁺⁺ + 3O₂ + 6H₂O = 2(Fe₂O₃3H₂O)

Ou seja:

Minerais Ricos em Ferro + Oxigénio + Água = Limonite (Ferrugem)