UNIVERSIDADE DE SO PAULOINSTITUTO DE QUMICA DE SO CARLOSASPECTOS AVANADOS DA DOCNCIA NO ENSINO SUPERIOR DE QUMICA

ESTUDO DE CASO: FEITO MO

DEYBER ARLEY VARGAS MDINAEmail: deyber@iqsc.usp.brJULIE PAULN GARCA RODRGUEZEmail: juliepaulin@iqsc.usp.br

Prof. Dra. SALETE LINHARES QUEIROZ

So Carlos2014

1. APRESENTAO DO CASO

CASO: FEITO MO

No vero passado, o Tiago e seus trs amigos mais caros: Rita, Caio e Leandro, estudantes de ltimo ano da qumica do IQSC, decidiram fazer uma viagem pelo litoral do caribe colombiano para dar uma descansada, j que uma vez que retornarem teriam de apresentar suas propostas de pesquisa de iniciao cientfica.Sua viagem comeou na cidade de Cartagena, cidade histricacercada pela muralha, aquela que foi construda pelos espanhis para proteg-la dos constantes ataques dos piratas ingleses, durante a poca da colnia. - Parece de mentirinha de to bonita, com todas aquelasconstrues antigas bem preservadas e cercadas pelomar azul do Caribe! - falava a Rita para seus amigos. Muito animados, no outro dia partiram cedo para a Guajira, o ponto mais ao norte da Colmbia e da Amrica do Sul, uma regio semirida praticamente desrtica. L eles encontraram-se com os indgenas Wayuu, pessoas muito acolhedoras, onde as mulheres usavam vestidos avivados e teciam bolsas, pulseiras e outros artigos coloridos bem bonitos. O Caio lembrou-se de ter visto estas bolsas em So Paulo nesse vero, mas nem sabia que elas eram feitas pelas mulheres desta comunidade. Ainda mais, a Rita lembrou de que viu na televiso mulheres famosas como a Alessandra Ambrsio, a Shakira e a Katy Perry utilizando estas bolsas. Eles ficaram curiosos ao achar que estes artigos foram fabricados nestas comunidades to pobres e foram perguntar a uma das mulheres sobre este assunto:- Oi moa, tudo bom? Meu nome Caio, sou brasileiro e no falo muito bem espanhol, mas estou com uma curiosidade sobre as bolsas coloridas. Vocs exportam muitas delas para o mundo todo? Eu j tinha visto estes modelos no Brasil, mas no sabia que vocs eram quem faziam.- Oi Caio, meu nome Coleima. Na verdade, a gente faz oficialmente estes acessrios e vende aqui na Guajira. Ns no temos empresas nem muita organizao para exportar nossos produtos. Muitas pessoas vm de fora para comprar e vender em outros pases. As pessoas da comunidade muitas vezes ficam magoadas por saber que os arijunas (no nascido Wayuu) esto plagiando nosso conhecimento ancestral, e at na China esto produzindo bolsas similares s que a gente faz. - Ahhh t! Eu j suspeitava que algo estranho estava acontecendo, porque l no Brasil as bolsas tm um preo muito mais alto do que aqui. O que voc me fala um problema muito grave, esto sendo roubados seus designs, alm de venderem as bolsas como sendo dos Wayuu e na verdade podem estar vendendo produtos de mais baixa qualidade produzidos na China. E gente, falando srio, algum se aproveitando de sua cultura para fazer dinheiro, isso a no tico.- Voc est certo, mas o governo no nos ajuda a evitar e essas coisas continuam acontecendo. Temos interesse que esta informao seja divulgada e que os compradores saibam quando eles esto realmente comprando um produto Wayuu e quando imitao. - Nossa!!!

Vocs so aqueles garotos viajantes que ao voltar o Brasil decidiram fazer seus projetos de IC em torno da problemtica exposta pelo povo Wayuu. Proponham metodologias que levem obteno de marcadores qumicos de origem para estabelecer as diferenas entre as mochilas Wayuu e suas cpias industriais e argumente a favor de uma delas.

2. CARACTERSTICAS DO CASO QUE JUSTIFICAM A SUA CLASSIFICAO COMO SENDO UM BOM CASO Um bom caso narra uma historia.O caso narra uma histria divertida, que no final fica inconclusa para que a solues propostas pelos estudantes formem parte integral da narrativa. Um bom caso deve ser atual.Em maro de 2014 a revista de moda espanhola Elle destacou em um de seus artigos a beleza e originalidade do desenho de 10 bolsas tecidas, pertencentes a mais recente coleo de uma desenhadora espanhola[footnoteRef:1]. Realmente estas bolsas eram de procedncia colombiana, adquiridas nos mercados de artesanatos Wayuu da Guajira Colombiana e revendidas na Europa a preos entorno 500% acima de seu valor de aquisio na Colmbia. Este caso chama a ateno e abriu a discusso sobre a frequente usurpao da produo artesanal, a falta de proteo dos direitos de propriedade intelectual dos desenhos indgenas e a inundao do mercado local com artesanatos colombianos de fabricao china. [1: http://www.vogue.es/moda/espia/articulos/la-nueva-coleccion-en-tonos-fluor-de-stella-rittwagen/19326]

Um bom caso relevante ao leitor e desperta interesse pela questo.Este caso invita a os estudantes a colaborar construtivamente na melhora das condies de vida das comunidades indgenas e adicionar elementos aos governos exportadores e importadores que lhes permitam certificar a procedncia dos produtos comercializados. Um bom caso fora uma deciso.Os estudantes podem ver neste caso um problema real, no qual eles podem atuar de forma concreta de acordo com a sua rea de formao e atuao. Um bom caso provoca um conflito.O caso tem como suporte a controvrsia referente insero dos pequenos empresrios no mercado global e as possibilidades reais que tm as economias pequenas para concorrer equitativamente nos tratados de livre comrcio frente a gigantes econmicos como a China. Um bom caso deve ter utilidade pedaggica.O caso contem elementos interdisciplinares que, alm dos elementos prprios da qumica, abrangem aspectos sociolgicos, etnogrficos, culturais, econmicos e polticos que permitem ressaltar a importncia da profisso mediante a contextualizao do aprendizado. Um bom caso inclui dilogos Um bom caso produz empatia com os personagens centraisEste caso permite o encontro dos estudantes com as comunidades indgenas, sua cultura, sua tradio, sua cosmoviso e seus saberes ancestrais, como parte da identidade cultural dos povos da Amrica Latina.

3. CONTEXTUALIZAO DO PROBLEMA ABORDADO NO CASO COM CITAO DE REFERNCIAS ATUAISDevido globalizao dos mercados internacionais, surgiu a importncia da proteo das caractersticas geogrficas de certos produtos, uma vez a que qualidade destes encontra-se vinculada diretamente com as tradies e costumes de um lugar determinado. Alm disso, os prprios consumidores passaram a ter em considerao estas indicaes geogrficas no momento da escolha dos produtos, tornando-se importante o estudo de metodologias que ajudaram na identificao de marcadores qumicos de origem que pudessem garantir a sua procedncia. Os marcadores qumicos so substncias quimicamente definidas ou grupos de compostos que podem ser detectadas numa amostra de um produto para provar sua origem, mas no precisam estar relacionadas com a funo ou uso deste[footnoteRef:2]. [2: http://www.nowfoods.com/Quality/Do-Supplements-Work/M089638.htm ]

Assim, os marcadores qumicos so determinados em produtos de consumo humano tais como vinhos[footnoteRef:3], azeite de oliva[footnoteRef:4], carnes, leite[footnoteRef:5], mel, plantas medicinais, bebidas alcolicas, entre outros. Embora, os marcadores tambm posam ser adicionados intencionalmente a diferentes produtos para evitar que sejam adulteradas, como o caso da adio de corantes em combustveis[footnoteRef:6]. [3: http://inta.gob.ar/documentos/marcadores-quimicos-en-vinos/] [4: http://www.montoro.es/contenido/denominaci%C3%B3n-de-origen-del-aceite-de-oliva-virgen-montoro-adamuz] [5: http://www.apinetla.com.ar/congreso_salta/conferencias/10_lucia_piana.pdf] [6: http://www.petrobras.com.br/fatos-e-dados/de-olho-no-combustivel-ganha-pacote-tecnologico-para-analises.htm]

Os artesanatos podem estar no grupo de produtos que mais so falsificados, mas no tem sido relatada uma metodologia padronizada para determinar marcadores qumicos em produtos feitos mo. No entanto, existem diferentes tcnicas instrumentais e no instrumentais que permitem caracterizar este tipo de produtos, identificando corantes, fibras e alguns resduos caratersticos da regio onde estes so feitos.

4. DESCRIO DAS DICIPLINAS DE CURSOS DE GRADUAO EM QUIMICA NAS QUAIS O CASO PODE SER APLICADO.O caso pode ser aplicado no Curso de Bacharelado em Qumica do IQSC USP nas seguintes disciplinas:

Disciplina: SQM0418 - Anlise Instrumental II

Natureza: TericaObjetivos: Discutir conceitos ligados a processos de separao de compostos em escala analtica e preparativa. Introduzir conhecimentos de mtodos de anlise cromatogrficos usando diversos tipos de detectores espectromtricos e espectroscpicos.Ementa: Extrao por solvente, cromatografia de troca inica, cromatografia de excluso, cromatografia lquida (clssica e CLAE), Cromatografia Gasosa. Espectrometria de massas e Principais detectores utilizados.Crditos: 4Localizao na grade curricular: 3 Semestre

Referncias:D.A. Skoog, D.M. West, F.J. Holler, S.R. Crouch. Principles of instrumental analysis, 6th Ed. Belmont, CA: Thomson Brooks/Cole, 2007.D.C. Harris, Anlise Qumica Quantitativa, 5 Ed., Trad. C.A.S. Riehl, A.W.S. Guarino, LTC, Rio de Janeiro, 2001.

Disciplina: SQM0302 - Anlise Instrumental II

Natureza: PrticaObjetivos: Introduzir os conceitos bsicos das diversas tcnicas instrumentais. Instrumentao, potencial e limitaes das principais tcnicas analticas instrumentais Aps a concluso, o aluno dever ser capaz de apontar a tcnica mais adequada para a soluo de um determinado problema analtico, assim como conhecer os detalhes da parte experimental e interpretao dos resultados.Ementa: Teoria e Prtica de Mtodos Instrumentais de Anlise. Introduo. Mtodos de separao: cromatografia gasosa e lquida; Mtodos eletroanalticos: condutometria, potenciometria, eletrlise, coulombimetria, polorografia, voltametria cclica.Crditos: 4Localizao na grade curricular: 3 Semestre Referncias:D.A. Skoog, D.M. West, F.J. Holler, S.R. Crouch. Principles of instrumental analysis, 6th Ed. Belmont, CA: Thomson Brooks/Cole, 2007.Hobart H. Willard,Lynne L. Merritt Jr.,John A. Dean. Instrumental Methods of Analysis. 7th Ed. Belmont, Calif.: Wadsworth Pub. Col, 1988.

Disciplina: SQM0422 - Quimiometria

Natureza: TericaObjetivos: Introduzir conceitos relacionados anlise multivariada e planejamento fatorial de experimentos.Ementa: O que Quimiometria. Estatstica Bsica. Mtodos de Otimizao Experimental: Planejamento Fatorial de Dois Nveis e Fracionrios. Modelagem por Mnimos Quadrados e Modelagem de Misturas. Anlise por Superfcie de Respostas. Simplex e Simplex Modificado. Mtodos Modernos de Otimizao Experimental. Anlise exploratria de dados multivariados. Anlise de agrupamento. Anlise de componentes principais. Classificao. Mtodos de calibrao multivariada. PLS, PCR. Mtodos Modernos de Calibrao Multivariados. Noes bsicas sobre redes neurais.Crditos: 4Localizao na grade curricular: 7 Semestre

Referncias:M. A. Sharaf, D. L. Illman e B. R. Kowalski, "Chemometrics", Wiley, 1986Bencio B. Neto, Ieda S. Scarmnio e Ro Y. E. Bruns, "Planejamento e Otimizao de Experimentos", Editora da UNICAMP, Brasil, 1996.

5. CONSIDERAES ACOMPANHADAS DE JUSTIFICATIVAS SOBRE A POSSIBILIDADE DE USO DIREITO OU DA APLICAO NO ENSINO MDIOO caso poderia ser aplicado diretamente no ensino, como parte dos elementos pedaggicos utilizados na abordagem do estudo das propriedades fsicas das sustncias e dos materiais. Nesse casso, os estudantes devero tentar estabelecer diferenas entre os tecidos artesanais e industriais baseados na determinao de caractersticas como, massa, volume, densidade, resistncia, elasticidade, absoro de umidade, etc.

6. FONTES DE INSPIRAOO caso anteriormente apresentado foi inspirado na pauperizao das condies econmicas das comunidades indgenas e camponesas devido politica de livre comrcio adotada pelo governo colombiano desde o sculo passado. Isto tem permitido nos ltimos anos, a chegada ao mercado colombiano de uma grande quantidade de artesanatos colombianos falsificados provenientes da China, de menor qualidade e preo que os artesanatos locais, prejudicando fortemente o sustento das comunidades indgenas. A Figura 1.a apresenta um segmento de uma noticia publicada pela BBC referente comercializao de sombreros vueltiaos de fabricao chinesa, mas este um tipo de chapu caraterstico do litoral caribe colombiano feito mo por camponeses da regio. Adicionalmente a Figura 1.b apresenta uma fotografia de um site especializado na comercializao de mochilas Wayuu fabricadas na China.Adicionalmente, graas a sua beleza, muitos artesanatos colombianos tm conquistado o mercado internacional (Figura 2), tal o caso das mochilas Wayuu, que hoje podem ser encontradas pelo mundo todo. No entanto, isto no tem significado nenhum melhoramento nas condies de vida do povo Wayuu, uma vez que a comercializao no exterior realizada por terceiros que adquirem as mochilas no mercado colombiano a preos muito inferiores de seu preo de venda no exterior, ou incluso em ocasies apresentam estes produtos como criaes da sua prpria autoria, tal como foi o caso de uma denncia realizada pela mdia referente comercializao de mochilas Wayuu por parte de uma design espanhola sem os devidos crditos (Figura 3).Muita desta problemtica principalmente devida ao fato de que embora existam algumas marcas comerciais registradas deste tipo de produtos, o controle na sua comercializao ainda muito fraco. Alm disso, no existem mecanismos que os governos possam utilizar para garantir e corroborar a procedncia deste tipo de artesanatos. Por essa razo, este caso visa a busca de alternativas de marcao qumica que permitam identificar inequivocamente a procedncia de uma mochila Wayuu.

a.

b.

Figura 1. a) Segmento de noticia referente imitao chinesa de artesanatos colombianos. Disponvel em: http://www.bbc.co.uk/mundo/noticias/2013/01/130112_colombia_sombrero_polemica_ng.shtml.b) Fotografia de site especializado na comercializao de imitaes chinesas de mochilas Wayuu. Disponvel em: http://portuguese.alibaba.com/product-gs/2014-china-factory-shoulder-wayuu-mochila-bags-1508420283.html

Figura 2. Mulheres da etnia Wayuu tecendo bolsas coloridas artesanais.

Figura 3. Segmentos de noticias referentes utilizao e comercializao de mochilas Wayuu por parte de terceiros. Disponveis em: http://www.elheraldo.co/tendencias/mochilas-wayuu-en-el-centro-de-polemica-147635; http://www.vogue.es/moda/espia/articulos/la-nueva-coleccion-en-tonos-fluor-de-stella-rittwagen/19326; http://www.molartstore.com/blog/blog/stella-rittwagen-protagonista-del-mas-reciente-escandalo-por-apropiacion-indebida-de-disenos-de-bolsos/; http://www.pulzo.com/estilo/como-una-disenadora-espanola-se-apropio-por-no-decir-robo-las-mochilas-wayuu-108256

7. CONHECIMENTOS GERAIS PASSVEIS DE SEREM ABORDADOS Aspectos geogrficos, sociais, polticos, econmicos e culturais dos grupos tnicos do litoral caribe Colombiano. Aspectos generais da economia moderna: globalizao, mercado mundial e tratados de livre comercio.

8. CONHECIMENTOS ESPECFICOS DE QUMICA PASVEIS DE SEREMA ABORDADOS. Qumica geral: Propriedades fsicas dos materiais. Anlise instrumental: Separaes cromatogrficas, identificao de sustncias mediante espectrometria de massas. Quimiometria: reconhecimento de padres: mtodos supervisionados e no supervisionados: Anlise de componentes principais, mtodo dos k-vizinhos e SIMCA.

9. ETAPAS DE APLICAO DO CASO.Etapa 1. Formao de grupos e apresentao do caso. Etapa 2. Anlise do caso em plenria. Etapa 3. Tarefa grupal I - trabalho investigativo sobre elaborao industrial e artesanal de mochilas tecidas. Consultar em cada caso: tipo de fibra utilizada, possveis processamentos desta fibra, assim como pigmentos e corantes empregados no processo de tingimento. Elaborao de relatrio.Etapa 4. Discusso plenria tarefa I - Elaborao de relatrio grupal ressaltando as possveis diferenas fsicas e qumicas dos dois tipos de tecido (artesanal e industrial) Etapa 5. Tarefa grupal II - Baseados na anlise de diferenas dos tipos de tecido, os estudantes devero propor metodologias de avaliao dos tecidos, especificando aspectos como: amostragem, preparo de amostra, materiais de laboratrio e reagentes empregados, anlises das amostras, instrumentos e equipamentos empregados, resultados esperados e mtodos de anlises dos resultados. Etapa 6. Anlise da Tarefa grupal-II - O docente dever ler e fazer por escrito correes e sugestes de melhora de cada uma das metodologias entregues pelos grupos, destacando possveis falncias nas metodologias propostas. Posteriormente, dever se reunir com cada um dos grupos para explicar e contra argumentar as correes surgidas. Etapa 7. Tarefa III - Os estudantes devero investigar e entregar um relatrio de possveis solues s falhas metodolgicas indicadas durante a realizao da etapa anterior.Etapa 8. Seminrio grupal - uma vez que as metodologias apresentadas pelos grupos tinham sido corregidas, cada grupo realizar uma breve apresentao oral de sua soluo do caso, expondo a diferencia ou propriedade avaliada, a metodologia proposta para o anlise e os resultados esperados. No final de cada apresentao os outros estudantes podero arguir ao grupo expositor, destacando aspetos relevantes de sua proposta, realizando criticas e sugestes pra melhora.Etapa 9. Tarefa individual I - No final, cada estudante dever realizar um pequeno escrito, narrando sua experincia pessoal na participao da atividade, assinalando aspectos positivos e negativos, incluindo uma concluso sobre a relevncia do caso e suas possveis solues.

10. MATERIAIS DIDTICOS NECESSRIOS PARA A APLICAO DO CASO.Material impresso - texto contendo o caso, relatrios realizados pelos estudantes.Datashow: Aulas expositivas e apresentaes.

11. HABILIDADES/ATITUDES PASSVEIS DE SEREM CONTEMPLADAS NA APLICAO DO CASO.Este caso pode facilitar o cumprimento de objetivos referentes s habilidades a serem desenvolvidas durante o curso de graduao por parte dos estudantes de qumica segundo as diretrizes curriculares[footnoteRef:7]: [7: Diretrizes curricularespara os cursosdequmica. QUMICA NOVA,22(3) (1999).]

11.1 Com relao sua formao pessoal Ter uma boa compreenso das diversas etapas que compem um processo industrial ou uma pesquisa, sendo capaz de planejar, coordenar, executar ou avaliar atividades relacionadas Qumica ou a reas correlatas. Ter interesse no autoperfeioamento contnuo, curiosidade e capacidade para estudos extracurriculares individuais ou em grupo, esprito investigativo, criatividade e iniciativa na busca de solues para questes individuais e coletivas relacionadas com a Qumica. Ter formao humanstica conhecimentos bsicos de Histria, Filosofia, Sociologia, Economia, Histria da Cincia, dos Movimentos Educacionais, etc. que lhe permita exercer plenamente sua cidadania e, enquanto profissional, espeitar o direito vida e ao bem-estar dos cidados que direta ou indiretamente so alvo do resultado de suas atividades. Interessar-se pelos aspectos sociais, culturais, polticos e econmicos da vida da comunidade a que pertence. Estar engajado na luta pela cidadania como condio para a construo de uma sociedade justa, democrtica e responsvel.

11.2 Com relao compreenso da QumicaReconhecer a Qumica como uma construo humana compreendendo os aspectos histricos de sua produo e suas relaes com os contextos cultural, socioeconmico e poltico.

11.3 Com relao busca de informao, comunicao e expresso

Saber identificar e fazer busca nas fontes de informaes relevantes para a Qumica, inclusive as disponveis nas modalidades eletrnica e remota, que possibilitem a contnua atualizao tcnica, cientfica e humanstica. Ler, compreender e interpretar os textos cientfico-tecnolgicos em idioma ptrio e estrangeiro (especialmente ingls e/ou espanhol). Saber interpretar e utilizar as diferentes formas de representao (tabelas, grficos, smbolos, expresses, etc.). Saber comunicar corretamente os projetos e resultados de pesquisa na linguagem cientfica, oral e escrita (textos, relatrios, pareceres, psteres, internet, etc.) em idioma ptrio e estrangeiro (especialmente ingls e/ou espanhol).

11.4 Com relao ao trabalho de investigao cientfica e produo/controle de qualidade

Saber conduzir anlises qumicas, fsico-qumicas e qumico-biolgicas qualitativas e quantitativas e a determinao estrutural de compostos por mtodos clssicos e instrumentais, bem como conhecer os princpios bsicos de funcionamento dos equipamentos utilizados e as potencialidades e limitaes das diferentes tcnicas de anlise. Ser capaz de efetuar a purificao de substncias e materiais; exercendo, planejando e gerenciando o controle qumico da qualidade de matrias-primas e de produtos. Saber determinar as caractersticas fsico-qumicas de substncias e sistemas diversos. Saber elaborar projetos de pesquisa e de desenvolvimento de mtodos, produtos e aplicaes em sua rea de atuao.

11.5 Com relao aplicao do conhecimento em Qumica Saber realizar avaliao crtica da aplicao do conhecimento em Qumica tendo em vista o diagnstico e o equacionamento de questes sociais e ambientais. Ter conscincia da importncia social da profisso como possibilidade de desenvolvimento social e coletivo. Saber identificar e apresentar solues criativas para problemas relacionados com a Qumica ou com reas correlatas na sua rea de atuao.

11.6 Com relao profisso Ter capacidade de disseminar e difundir e/ou utilizar o conhecimento relevante para a comunidade. Ser capaz de atender s exigncias do mundo do trabalho, com viso tica e humanstica, tendo capacidade de vislumbrar possibilidades de ampliao do mesmo, visando atender s necessidades atuais.

12. ESTABELECIMENTO DE RELAES ENTRE AS ETAPAS DE APLICAO DO CASO E AS HABILIDADES/ATITUDES CONTEMPLADAS.Tabela 1. Relao das habilidades a ser desenvolvidas em cada etapa da resoluo do casoETAPAHABILIDADES A SEREM DESENVOLVIDAS

1 e 2 Ter interesse no autoaperfeioamento contnuo, curiosidade e capacidade para estudos extracurriculares individuais ou em grupo, esprito investigativo, criatividade e iniciativa na busca de solues para questes individuais e coletivas relacionadas com a Qumica. Ter formao humanstica conhecimentos bsicos de Histria, Filosofia, Sociologia, Economia, Histria da Cincia, dos Movimentos Educacionais, etc. que lhe permita exercer plenamente sua cidadania e, enquanto profissional, espeitar o direito vida e ao bem-estar dos cidados que direta ou indiretamente so alvo do resultado de suas atividades. Interessar-se pelos aspectos sociais, culturais, polticos e econmicos da vida da comunidade a que pertence. Estar engajado na luta pela cidadania como condio para a construo de uma sociedade justa, democrtica e responsvel.

3. Saber identificar e fazer busca nas fontes de informaes relevantes para a Qumica, inclusive as disponveis nas modalidades eletrnica e remota, que possibilitem a contnua atualizao tcnica, cientfica e humanstica. Ler, compreender e interpretar os textos cientfico-tecnolgicos em idioma ptrio e estrangeiro (especialmente ingls e/ou espanhol).

4. Saber realizar avaliao crtica da aplicao do conhecimento em Qumica tendo em vista o diagnstico e o equacionamento de questes sociais e ambientais. Ter capacidade de disseminar e difundir e/ou utilizar o conhecimento relevante para a comunidade.

5, 6 e 7 Ter uma boa compreenso das diversas etapas que compem um processo industrial ou uma pesquisa, sendo capaz de planejar, coordenar, executar ou avaliar atividades relacionadas Qumica ou a reas correlatas. Ser capaz de atender s exigncias do mundo do trabalho, com viso tica e humanstica, tendo capacidade de vislumbrar possibilidades de ampliao do mesmo, visando atender s necessidades atuais. Saber conduzir anlises qumicas, fsico-qumicas e qumico-biolgicas qualitativas e quantitativas e a determinao estrutural de compostos por mtodos clssicos e instrumentais, bem como conhecer os princpios bsicos de funcionamento dos equipamentos utilizados e as potencialidades e limitaes das diferentes tcnicas de anlise. Ser capaz de efetuar a purificao de substncias e materiais; exercendo, planejando e gerenciando o controle qumico da qualidade de matrias-primas e de produtos. Saber determinar as caractersticas fsico-qumicas de substncias e sistemas diversos. Saber elaborar projetos de pesquisa e de desenvolvimento de mtodos, produtos e aplicaes em sua rea de atuao.

8. Saber interpretar e utilizar as diferentes formas de representao (tabelas, grficos, smbolos, expresses, etc.). Saber comunicar corretamente os projetos e resultados de pesquisa na linguagem cientfica, oral e escritos (textos, relatrios, pareceres, psteres, internet, etc.) em idioma ptrio e estrangeiro (especialmente ingls e/ou espanhol).

9. Reconhecer a Qumica como uma construo humana compreendendo os aspectos histricos de sua produo e suas relaes com os contextos cultural, socioeconmico e poltico.

13. RESOLUES (PELO MENOS DUAS) PARA O CASO, COM AS RESPETIVAS FUNDAMENTAES TEORICAS.13.1 Com base na disciplina de Qumica Geral

Os tecidos confeccionados de forma mecnica e manualmente apresentam diferenas nas suas propriedades fsicas, por exemplo, os tecidos elaborados manualmente costumam ser mais pesados que aqueles fabricados de forma industrial. Neste caso, os estudantes devero propor mtodos para medir experimentalmente propriedades fsicas dos diferentes tipos de tecidos e estabelecer diferencias entre estes.Uma das propriedades fsicas que poderia ser usada para este proposito a densidade. Neste caso, os estudantes teriam que determinar experimentalmente a densidade, primeiro de fios de l de diferente procedncia e logo de amostras de tecidos de diferente forma de elaborao. No primeiro caso, ser preciso explorar o conceito de densidade linear, assim a densidade de cada um dos fios estar determinada pela medida da sua massa dividida pelo seu comprimento. J no segundo caso, os estudantes se encontraram com o conceito de densidade superficial, assim a densidade superficial dos tecidos estar dada pela medida da sua massa dividida por sua rea, que estar determinada pela forma geomtrica da amostra de tecido.Estratgias similares poderiam ser elaboradas com base em outras propriedades fsicas tales como a resistncia ao rasgamento, absoro de umidade, temperatura de decomposio trmica, porcentagem de cinzas, etc.

13.2 Com base na disciplina de Analise Instrumental (GC-MS, HPLC-MS):

Na resoluo deste tipo de problemas, as tcnicas de cromatografia acopladas espectrometria de massas podem ser usadas de duas formas diferentes: a) na identificao de compostos de interesse, dizer quando se procura um o vrios analitos especficos previamente definidos e b) na determinao da composio qumica da amostra (screening), dizer quando os possveis analitos presentes na amostra no so previamente conhecidos.

13.2.1 Identificao de compostos de interesse:

Anlise de pigmentos e corantes empregados: Os tecidos de origem indgena so confeccionados com l artesanalmente processada e tingida com pigmentos naturais extrados principalmente de vegetais e minerais prprios da regio onde eles habitam, entanto que, nos tecidos industriais de fabricao massiva ser mais frequente a identificao de pigmentos e corantes de origem sinttica. Por exemplo, as cores vermelhas, caratersticas dos vestidos rituais e cerimoniais, assim como de muitos outros elementos da indumentria wayuu, so produto do tingimento dos tecidos com um pigmento natural extrado das vagens e sementes da arvore do divi-divi (Caesalpinia coriaria), uma leguminosa do Caribe e Amrica central (figura).

a. b.c. Figura 4. a. Shii, vestimenta cerimonial tpica Wayuu. Sua colorao vermelha devida ao tingimento dos tecidos com um pigmento extrado da arvore do divi-divi; b. Arvore do divi-divi (Caesalpinia coriaria); c. folhas, vagens e sementes do divi-divi.

Se bem, no se acharam referencias na literatura que descrevam a composio qumica deste pigmento, a presena de taninos hidrolisaves, especificamente elagitaninos, nos extratos de Caesalpinia coriaria tem sido plenamente estabelecida[footnoteRef:8]. Estes taninos so frequentemente encontrados na analise de pigmentos vegetais. A presena de corantes que contem estes tipos de taninos, em tecidos de procedncia indgena geralmente realizada atravs da determinao da presena de seus produtos de hidrolise, principalmente do cido elgico (CAS Number:476-66-4, Figura 5)[footnoteRef:9]. Neste caso, uma amostra de tecido (1mg) tratada com 400 L de uma soluo 1:1:2 de H2O:MetOH:HCl(37%) por 10 minutos 100 C em um tubo de ensaio aberto. O extrato rapidamente resfriado, centrifugado e filtrado; o solido assim o obtido posteriormente redissolvido em H2O:MetOH 1:1 e 20 L desta soluo so usados para a analise mediante HPLC-UV-Vis, empregando uma mistura de agua (A), metanol(B) e acido fosfrico (C) como fase mvel, segundo o gradiente: 66A/24B/I0C: 2 minutos; gradiente linear a OA/90B/I0C: 27 minutos; OA/90B/I0C: 3 minutos; (fluxo: 1.2 ml/minute). Em geral os corantes vegetais e compostos associados so detectados a 255 nm. Assim o cido elgico pode ser identificado por comparao do o tempo de reteno e o espetro UV (255nm) observados no cromatograma da amostra analisada e os obtidos para um padro comercial deste cido. [8: FALCO, L.; ARAUJO, M.E. Tannins characterisation in new and historic vegetable tanned leathers fibres by spot tests. Journal of Cultural Heritage, v. 12, n. 2, p. 149-156, 2011.] [9: WOUTERS, J.; ROSARIO-CHIRINOS, N. Dye analysis of pre-Columbian Peruvian textiles with high-performance liquid chromatography and diode-array detection.Journal of the American Institute for Conservation, v. 31, n. 2, p. 237-255, 1992.]

Figura 5. Espetro UV-vis e formula molculas do cido elgico.

Como foi previamente mencionado, no tem sido encontrada referencias que relatem a identidade do composto diretamente responsvel pela colorao vermelha do pigmento preparado pela comunidade wayuu a partir de Caesalpinia coriaria. No entanto, o brazilin, Natural Red 24 (CAS Number:474-07-7, figura 6), um pigmento vermelho, usado por outras comunidades nativas da Amrica do sul e da sia central, extrado tambm de varias espcies de plantas do gnero Caesalpinia, tais como o Pau-Brasil (Caesalpinia echinata), ou o Sappan (Caesalpinia sappan), pelo que se poderia esperar que tambm fora este composto o constituinte principal dos pigmentos da Caesalpinia coriaria. Assim, a origem indgena de uma prenda tambm poderia ser estabelecida mediante a determinao da presena deste corante nas partes vermelhas do tecido.Varias metodologias para a determinao do brazilin, em diversas matrizes, podem ser encontradas na literatura. Com base em estas, uma estartegia simples para a analise de brazilin poderia consistir na extrao assistida por ultra-som de uma amostra do tecido (1mg) com acetato de etila (50 L), e injeo direta de 2 L deste extrato a um sistema GC-MS. A identificao do brazilin pode ser realizada por comparao com o tempo de reteno e o espetro de massa de impacto de eltrons (70 e.v.) observado para uma amostra padro do corante, ou por comparao com espetros de massas disponveis nas bases de dados como o apresentado na figura[footnoteRef:10],[footnoteRef:11],[footnoteRef:12]. [10: BATUBARA, I.; MITSUNAGA, T.; OHASHI, H. Brazilin from Caesalpinia sappan wood as an antiacne agent. Journal of Wood Science, v.56, n.1, p. 77-81, 2010.] [11: An-Yan, J., Yan, L., Ying, S., Jinyi, Z., Fang, D., Yuan, S., Ai-Dong, W. A simple high- performance liquid chromatographic method for the determination of brazilin and its application to a pharmacokinetic study in rats. Journal of Ethnopharmacology, v.151, n.1, p. 108-113, 2014. ] [12: Li, Z.C.; GUO, C.X.; BAI, B.Q.; REN, Y.Y.; MENG, Y.; WANG, Z.J.; ZHANG, S.W. Component analysis, and purification and characterization of active ingredients in aqueous extract from Sappan Lignum. Chinese Traditional and Herbal Drugs, v.45, n.8, p. 1063-1067, 2014. ]

Figura 6. Espetro de massas (Impacto de Eltrons, 70 e.v.) e formula molecular do Brazilin.

Procedimentos similares podem ser propostos para outros tipos de pigmentos empregados. dizer, a partir do conhecimento dos procedimentos e mtodos empregados pelas comunidades indgenas, possvel propor possveis marcadores de origem, assim como estratgias para sua identificao.

Determinao de esqualeno:

Da experincia cotidiana, possvel notar que ao passar os dedos sobre um vidro limpo neste fica um rastro devido gordura natural das mos. A composio desta gordura pode ser extremamente complexa e pode variar segundo as condies ambientais nas que o individuo se encontre. Assim, quando uma prenda fabricada manualmente de esperar que nesta fiquem rastros da gordura das mos, assim como traas de compostos presentes no suor do fabricante, pelo que estes compostos poderiam ser usados como marcadores qumicos da procedncia artesanal do produto. Um destes compostos poderia ser o esqualeno (figura 7), um isoprenoide, dos principais constituintes da gordura externa da pele humana que excretado pelas glndulas sebceas mediante o suor, junto a uma grande variedade de outros compostos. Vrios mtodos para o analise de esqualeno e outros compostos presentes na pele humana podem ser encontrados na literatura[footnoteRef:13],[footnoteRef:14]; assim, por exemplo, as traas de esqualeno remanescentes no tecido poderiam ser extradas com hexano e uma amostra do extrato (2L) injetada diretamente ao sistema GC/MS. Outra abordagem consistiria em passar uma barra de agitao recoberta com PDMS sobre a superfcie do tecido, posteriormente inserida num porto de injeo de dessoro trmica acoplado a GC/MS. O esqualeno seria identificado por comparao do seu tempo de reteno e o espectro de massas de impacto de eletros (70 e.v.) com o obtido para uma amostra padro de referencia, o por comparao do espetro de massas com os disponveis nas bases de dados. [13: GALLAGHER, M.; WYSOCKI, C. J.; LEYDEN, J. J.; SPIELMAN, A. I.; SUN, X.; PRETI, G. Analyses of volatile organic compounds from human skin. British Journal of Dermatology,v,159, n.4, p.780-791, 2008.] [14: ZHANG, Z.M. The study of fingerprint characteristics of the emanations from human arm skin using the original sampling system by SPME-GC/MS.Journal of Chromatography B, v.822.1, p.244-252, 2005. ]

Figura 7. Espetro de massas (Impacto de Eltrons, 70 e.v.) e formula molecular do esqualeno.

13.2.2 Screening:

A segunda abordagem na utilizao da cromatografia acoplada espectrometria de masas consiste em realizar extraes exaustivas de amostras dos diferentes tipos de tecido (artesanal e industrial), identificar a maior quantidade de compostos possvel em cada uma das amostras e estabelecer, com base em esta identificao diferencias de origem, uma vez que muitos de estes podem corresponder a compostos incorporados involuntariamente no tecido, como metablitos secundrios extrados junto com o corante empregado no tingimento, ou hidrocarbonetos, nos de origem industrial, provenientes dos lubrificantes empregados na manuteno dos teares mecnicos ou outras maquinas empregadas.Este tipo de abordagem pode levar obteno de extratos muito complexos, devido ao grande nmero de compostos que pode chegar a serem extrado. No entanto, uma estratgia que permite obter extratos mais limpos poderia ser o analise das fraes volteis dos tecidos mediante a amostragem do Head Space por SPME, usando uma fibra do bipolar tipo PDM/DVB, e associando este preparo de amostra coma identificao por GC/MS. Neste caso, uma amostra de tecido (200 mg) colocada em um vial para SPME, posteriormente fechado e aquecido a 40 C durante 30 minutos. Passado este tempo, e mantendo a temperatura constante, e inserida a fibra de SPME no Head Space do vial, e mantida ali por 20 minutos adicionais. Passado este lapso e terminada a extrao de volteis, a fibra retirada e posteriormente inserida diretamente no porto de injeo do GC, donde os analitos so dessorvidos pelo gs de arrastre durante 10 minutos. Os compostos assim extrados so detectados por MS, operando em modo Full scan. A identificao realizada via software por comparao com os espetros de massas contidos nas bases de dados, previamente instaladas no software do GC. Assim de esperar que, amostras de tecidos com diferente origem apresentem diferencias na composio da sua frao voltil.

13.3 Com base na disciplina Quimiometria:Um dos principais usos da quimiometria precisamente o estabelecimento de diferenas, estatisticamente significantes, entre as respostas obtidas para um set de amostras e classificao das amostras segundo estas diferencias. Vrios mtodos qumiometricos podem ser usados para este proposito. Um dos mais adequados seguramente o analise por componentes principais (PCA) que a partir da decomposio em valores singulares da matriz de respostas (i.e espectros) obtida para o set de amostras, permite a diferenciao e o agrupamento das amostras, segundo suas semelhanas. Assim o PCA pode ser utilizado sempre que se pretenda encontrar padres de diferenciao e agrupamentos entre amostras similares de diferente procedncia. O mtodo opera diminuindo o nmero de variveis para explicar variao entre os dados, gerando novas variveis (componentes principais, PCs) a partir da combinao linear das variveis originalmente contidas na matriz de respostas. Assim, a ubiquao das amostras no espao gerado pelas PCs (grfico de scores) permite observar a formao de grupos entre as amostras a partir das diferencias e semelhanas nas suas respostas. Adicionalmente, a decomposio de valores singulares, permite determinar as variveis responsveis pela formao dos grupos (grfico de loadings), segundo sua contribuio na formao das PCs, de forma que permite estabeleceras diferenas entre os grupos formados.Existem diversos softwares de estadstica, comercialmente disponveis, com ferramentas para realizao de PCA incorporadas, que permitem a obteno dos grficos de scores e loadings s a partir da introduo da matriz de respostas obtidas para o set de amostras. Opcionalmente, tambm pode ser realizado o PCA a partir da programao em Matlab, que j conta com a funo de decomposio em valores singulares (SDV) e tambm permite gerar os grficos de scores e loadings.Neste casso o analise de componentes, permitiria diferenciar entre tecidos artesanais e industriais, mediante o processamento de uma grande variedade de opes de respostas a serem medidas. Por exemplo, o PCA, poderia diferenciar ls de bode de ls ovelha ou das fibras de algodo ou de ls que incorporam fibras sintticas, a partir da obteno de seus espetros de infravermelho prximo (menor nmero de sinais). Para isto, seriam tomados os espectros NIR de varias amostras de cada um dos tipos de l, formando a matriz de respostas, listando as amostras nas filas e as absorbncias medidas, a cada um dos comprimentos de onda, nas colunas. A esta matriz aplicado o algoritmo de PCA, e a partir do analise dos grficos gerados, estabelecer os agrupamentos e as diferenas entre estes. Tambm poderia ser utilizado o PCA, no processamento das respostas cromatogrficas descritas no apartado anterior. Por exemplo, a matriz de respostas tambm poderia ser formada com os cromatogramas obtidos a partir do analise da frao voltil das fibras mediante HS-SPME-GC/MS. Aplicando o PCA a esta matriz tambm seria possvel diferenciar e agrupar os diferentes perfis cromatogrficos, o que permitiria classificar os diferentes tipos de tecidos segundo a composio de sua frao voltil.

14. CONHECIMENTOS DE QUMICA PASSVEIS DE SEREM DESENVOLVIDOS A PARTIR DE CADA UMA DAS RESOLUES (INDICAO DE CONTEDOS, CONCEITOS DE QUMICA QUE PODEM SER ABORDADOS).14.1 Anlise instrumental: Analise cromatogrfico e identificao de substancias desconhecidas mediante espectrometria de massas.

14.2 Qumica geralPropriedades fsicas dos materiais

14.3 Quimiometria: Reconhecimento supervisionado e no supervisionado de padres.

15. INDICAO DA MELHOR SOLUO PARA O CASSO COM JUSTIFICATIVA.A melhor soluo a este caso consiste na determinao de pigmentos e corantes empregados, segundo a origem, uma vez que:

Muitos dos pigmentos empregados, junto com seus compostos associados, so de uso exclusivo das comunidades indgenas, j que procedem geralmente de plantas locais e no som compostos comercialmente disponveis. Grande parte do trabalho consiste em investigar quais de estes compostos (pigmentos ou associados) so os melhores marcadores de origem a serem usados. A extrao destes compostos dos tecidos relativamente simples, em termos do preparo de amostra requerido, uma vez que a extrao dos analitos frequentemente se consegue por tratamento com um solvente adequado, sem requerer de etapas posteriores de cleam up o fracionamento. A disponibilidade de amostra de pigmento nos tecidos alta, pelo no so estritamente requeridos sistemas analticos com limites de deteco baixos. A identificao destes compostos simples, uma vez exista clareza sobre o composto buscado, j que mediante espectrometria de massas podem ser monitorados unicamente os ons caratersticos deste composto.