Refinação do petróleo

                                                                      Bolsista:Ana Lucia Miranda                                                                

Olá leitores do blog quipibid!Terminada as férias voltamos com muitas matérias, é nesta em especial será abordado um importante processo industrial para toda civilização a refinação do petróleo. Sendo assim vamos então à matéria!

Antigamente na refinação do petróleo envolvia simples fracionamento dos compostos presentes no óleo cru. Para a fabricação de muitas substancias químicas comercializadas a indústria de petróleo fornece as matérias-primas mais baratas, o negro de fumo, amônia, glicol, passando pelo etanol, borrachas sintéticas e plásticas.

As indústrias de petróleo empregam muitos engenheiros químicos, pelo o fato de envolver inúmeras operações químicas e físicas. A química orgânica está presente em todas as etapas da refinação do petróleo. A produção mundial de petróleo são mais de 20 bilhões de barris por ano, os Estados Unidos é responsável por 16% desta produção.

Curtume

Bolsista: Ana Lucia Miranda

        Olá leitores, vocês sabem qual o processo para se preparar os couros dos nossos sapatos, carteiras, bolsas entre outros? Nesta matéria vamos aprender juntos, o processo que ocorre durante a  preparação das peles de animais, então vamos lá com a matéria.

    Quando se fala curtir está dizendo que as peles de animais como: equinos, ovinos e até de crocodilos ou jacarés entre outros animais, serão submetidos a tratamentos com produtos químicos para tornarem resistentes à água e evitar o apodrecimento. O processo do curtume pode ser realizado de três maneiras: mineral, vegetal e a óleo, em algumas peles pode ser utilizado o processo misto, que é a combinação de dois dos três processos utilizados.

Processo industrial do ferro (Fe)

Bolsista: Ana Lucia Miranda

       Olá leitores,  nesta matéria iremos falar da produção industrial do ferro, que exerce um importantíssimo papel na economia de um país.

     Em nossas vidas, a siderurgia é muito útil, pois fornece a matéria-prima que move quase todas as indústrias de grande porte: para fabricação de ferramentas de trabalho, construção civil, veículos de transporte, material ferroviário, construção naval, produtos químicos entre tantas outras.

      O principal produto da indústria siderúrgica é o aço, que possui inúmeras aplicações. É uma liga metálica que pode ser utilizada para fabricar outras ligas. Para obter o aço o processo é semelhante ao do ferro metálico.

       Na natureza o ferro metálico só é encontrado na forma de meteoritos, que é muito raro, na forma de minério o mais importante é a hematita (Fe₂O_3(s)). Existem no Brasil jazidas de minérios de ferro enormes e de excelente qualidade que ficam em torno de 60% a 70% de pureza.

        Na hematita (Fe₂O_3(s))  o ferro forma cátion Fe³⁺, sendo assim para obter o ferro metálico (Fe_s) em análise final o cátion ferro irá receber 3 elétrons no qual esse processo denomina-se redução (ganhou elétrons). O ponto de fusão da hematita é de 1560°C, para o processo de fusão do minério é utilizado o calcário(CaCO_3(s)) que diminui a temperatura de fusão da areia, causando a fusão da escoria, o ferro fundido é mais denso que a escoria sendo assim permite a sua separação no interior do alto forno.

        A escoria será utilizado para fabricar o cimento, indispensável para a construção civil e para fabricar adubos.

      O coque (carbono amorfo (C_s) que possui 90% de pureza é empregado para que a redução da hematita transforme o cátion Fe3+ em ferro metálico (Fe_s). O coque em presença de oxigênio (O₂) em excesso fornecido pelo ar produz gás carbônico (CO_2(g)).

                                C_(s)   +     O_{2 (g)}           CO_2(g)

     O gás carbônico (CO2) produzido reage com o carvão coque (C(s)),que será adicionado ao alto forno onde será produzido monóxido de carbono(CO_(g)).

                      CO_2(g)       +     C_(s)             2 CO_2(g)     

                                                              

    O monóxido de carbono que formou irá reduz o ferro da hematita transformando-o em ferro metálico ( Fe_s).

    Equação geral de obtenção do ferro.

1 Fe₂O_3(s)   +   3 CO_(g)                       2Fe_(s)  +  3CO_2(g)

        A obtenção do ferro dessa maneira é chamada de ferro-gusa e contém um teor de carbono entre 2% e 5%.O ferro é o metal mais utilizado mundialmente,em produção mundial de metais representa 95% devido seu custo ser baixo,variando a porcentagem de carbono e acrescentado outros elementos metálicos e não metálicos ao ferro é possível obter ligas com propriedades adequadas para produzir barcos,componentes estruturais de edifício, tubulações e peças industriais. 

 Até a próxima espero que tenham sido úteis essas informações. 

     

Fonte:

REIS M. Química- Meio Ambiente – Cidadania - Tecnologia. V.1,Editora FDT, 2011.

Processo industrial do Acetileno ou etino e seus derivados

Bolsista: Ana Lucia Miranda

    Olá leitores, hoje vamos falar do processo industrial do acetileno, que é um composto orgânico. Você sabe o que é?Não então vamos aprender juntos com essa matéria!

       O acetileno pode ser adquirido do gás natural, do craqueamento do petróleo ou a partir do carbeto de cálcio ou carbureto de cálcio, (CaC₂₎.A formação do carbeto de cálcio é através da reação entre uma mistura de oxido de cálcio(CaO) e carvão coque(C_n),que é produzido em fornos elétricos entre 2000ºC e 2100ºC.

        O fato do carbureto de cálcio reagir violentamente com água ele deve ser armazenado em recipientes vedados para evitar o contato com umidade do ar atmosférico. A obtenção do acetileno e devido à adição de água ao carbureto de cálcio.

     Essa geração irá ocorrer em geradores, onde o carbeto de cálcio será tratado com excesso de água, onde as impurezas ficaram retidas na solução.

         A partir do acetileno pode ser produzidos uma serie de compostos de extensa aplicação industrial tais como: etanal que é a base para fabricar a borrachas sintéticas;a crolonitrila,importante na fabricação de materiais acrílicos; o acetato de vinila,empregado na produção do policetato de vinila ( cola branca),entre outros composto.

         90% de toda produção mundial de acetileno é utilizado nas indústrias químicas, os 10% tem utilidades em principal nos maçaricos oxiacetilênicos,eles queimam  a 3000ºC e cortam chapas de aço.

          A obtenção do acetato de vinila é através da reação entre o ácido acético e o acetileno, está reação é feita geralmente borbulhando-se acetileno gasoso sobre ácido acético na forma de cristais. A reação é exotérmica devido a esse fator deve manter a temperatura entre 75ºC e 80ºC.

        A catálise heterogênea é obtida pela mistura de grânulos de carvão aditivado, carregado de acetato de zinco, o produto obtido dessa reação é purificado por meio de vários tipos de destilações para separar as impurezas, gerando no final o acetato de vinila numa concentração próxima de 99%.

         O fato do acetato de vinila possui forte disposição a polimerização, é necessária que receba a adição de agentes que irão estabilizar antes da sua estocagem.

Fontes:

- REIS, M.; Química – Meio Ambiente – Cidadania – Tecnologia. v. 3, Editora FTD, 2011

Processo industrial da amônia

Bolsista: Ana Lucia Miranda

    Olá leitores todos conhecem a amônia? Está substancia é bastante utilizada para descolorir pelos e outras finalidades, vamos juntos descobrir coisas interessantes sobre seu processo de produção.

      Na indústria química a amônia (NH₃) é um dos principais compostos produzidos, nos Estados Unidos ela está entre as primeiras substancias químicas de maior produção industrial, o volume anual de amônia originado industrialmente pode atingir a 19 milhões de toneladas.   

      Durante a Primeira Guerra Mundial os ingleses bloquearam o acesso naval à Alemanha, impedindo que os mesmos de terem acesso as minas de salitre nitrato de sódio, NaNO₃ localizadas  no Chile que  eram utilizadas como fonte de nitrato para fabricar fertilizantes e explosivos. O químico alemão Fritz Haber 1868-1934 em busca de uma solução para sanar seus problemas desenvolveu um processo de síntese, submetendo o gás nitrogênio, obtido do ar atmosférico, e o gás hidrogênio obtido da água, à temperatura e pressão elevadas produzindo amônia.

      A reação da amônia com oxigênio, catalisada pela platina, leva à produção de ácido nítrico (HNO_{3 aq}), o ácido nítrico neutralizado com amônia produz nitrato de amônio, que supre perfeitamente o nitrato de sódio na produção de fertilizantes e explosivos. O responsável por levar esse processo à escala industrial foi Carl Bosch.

        A reação da amônia é reversível, sendo assim rapidamente ela atinge o equilíbrio.

        A reação Fe formação da amônia ocorre com contração de volume, ela é favorecida pelo aumento de pressão.

     A pressão age no sentido de fazer com que as moléculas dos reagentes fiquem mais próximas umas das outras, limitando o campo de seu movimento e favorecendo a formação de NH₃(g), industrialmente as pressões que são utilizadas variam entre 200 atm e 1000 atm.

     Na natureza a amônia ocorre em pequenas quantidades, quase que totalmente como produto de decomposição de materiais orgânicos que contenham nitrogênio, como por exemplo, as proteínas.

Boa leitura e até a próxima semana com novas matérias!

Fontes:

REIS, M.; Química – Meio Ambiente – Cidadania – Tecnologia. v. 2, Editora FTD, 2011.

Processo Industrial do Cloro (Cl)

Bolsista: Ana Lucia Miranda

Fábrica de Cloro (Maceió-AL)

      Olá caros leitores! Vocês sabem como é produção do Cloro? Nesta matéria iremos saber todo processo, para obter esse elemento que é muito essencial no cotidiano de todos.

       Em 1774 o químico polonês Karl Wilhenlm Scheele obteve pela primeira vez o Cloro (Cl₂), reagindo ácido clorídrico (HCl) com dióxido de manganês (MnO₂), a reação obtida foi um gás esverdeado de cheiro irritante e forte.

      No mundo, a cada ano, são produzidos cerca de 36 milhões de toneladas de Cloro, onde são transformados em produtos essenciais para a vida diária. A principal matéria prima para obtenção do cloro em escala industrial é o cloreto de sódio (NaCl) aquoso, para produzir o cloro é empregado o sal-gema, originários de depósitos subterrâneos, pois o sal marinho contem muitas impurezas que inviabilizam o processo.

      O principal processo industrial para obtenção de cloro é a eletrólise de solução aquosa de NaCl que fornece alem de cloro, duas diferentes substancias importantes, o gás hidrogênio e o hidróxido de sódio.

      No processo inicial é necessária a preparação e purificação da salmoura, o sal gema é dissolvido em água e a solução é submetida a um processo de purificação, pois contem impurezas que precisam ser eliminadas, tais como sulfatos de cálcio e manganês e sais de ferro. Esse processo pode ser realizado adicionando substâncias que iram reagir com íons indesejáveis que formaram compostos insolúveis, esses compostos iram precipitar e serão separados por filtração da salmoura.

   Após ser purificada a salmoura então é disposta em cubas eletrolíticas sofrendo a passagem de corrente elétrica que desencadeia a seguinte reação química global:

    No Brasil em 2007 foram produzidas 1229.464 toneladas de gás cloro, no pais existe cerca de 8 plantas industriais de produção de cloro e hidróxidos de sódio que respondem por 60% de todo o mercado latino-americano.

     É necessário ressaltar que o cloro é um gás verde-amarelado, de cheiro sufocante, muito tóxico e venenoso, foi usado como arma química, é usado no tratamento de água porque possui forte ação bactericida, também é muito utilizado na fabricação de plásticos com PVC. Na indústria alimentícia também é utilizada substancias clorada para conseguir a coloração branca da farinha de trigo. 

      Espero que tenham gostado e boa leitura!

Referências:

Martha Reis

1º edição

São Paulo 2010   

Álcool industrial

Bolsista: Ana Lucia Miranda

     Olá leitores, já pararam para pensar o quanto o álcool é útil em nossas vidas? Pois então vamos conhecer um pouco sobre o álcool industrial nesta matéria de hoje.

    O álcool industrial se deu em conseqüência da fabricação das bebidas alcoólicas, mas tornou-se importante em benefício das propriedades economicamente úteis na síntese de outras substâncias e como solventes.

  A fabricação do álcool industrial pode ser através de conversões envolvidas na transformação de melaços em álcool comercializável, em virtude da grande concentração de açúcar, não permitem a fermentação direta pelas leveduras. Primeiramente a concentração deve ser diluída no máximo de 17% em açúcar, esta solução forma o mosto (sumo de frutas que contém açúcar) que é bombeado para uma grande dorna (como se fosse barris de madeiras) de fermentação com 1.890.00 litros em aço, que nas usinas modernas, é fechada, para recolher o dióxido de carbono desprendido e possibilitar condições mais fáceis de limpeza e de esterilização. Adiciona-se sal de amônio pra fornecer um constituinte nutritivo deficiente nos melaços e ácido sulfúrico para manter o pH entre 4.0 e 5.0 para facilitar a atividade das leveduras escolhidas e eliminar a multiplicação das bactérias.

Indústrias Agroquímicas

Bolsista: Ana Lucia Miranda

           Olá leitores do blog, nesta matéria iremos falar dos produtos químicos que são utilizados na agricultura, visando melhorar as colheitas em quantidades e qualidades, mas que na maioria das vezes trazem malefícios à saúde da população e de quem trabalha com esses produtos perigosos.

 

 

             Há trinta anos a agricultura usava apenas 50 substancias químicas fundamentais, mas atualmente esses números cresceram espantosamente são utilizados cerca de 40 000 a 50, 000 formulas industriais, essas substancias químicas tem um papel vital na eficiência da fazenda, que os engenheiros químicos estão preocupados com a respectiva eficiência e produção econômica.

              A Organização Mundial de Saúde estima que, em âmbito mundial, cerca de um terço dos produtos agrícolas cultivados pela humanidade seja devorado ou destruído pelos insetos. As doenças como; febre amarela, malaria entre outras são transmitidas por mosquito e seu controle se faz a partir de inseticidas. Os insetos vivem no interior de uma armadilha de quitina, resistente externa à maioria das substancias químicas. Nos inseticidas inorgânicos os compostos de arsênio, flúor e fósforo estão entre os inseticidas práticos suficientes tóxicos, a principal desvantagem está na toxidade para o homem e os animais de sangue quente, durante a manipulação e também nos resíduos de produtos alimentares.

            Comumente é empregado como inseticida o arsenato de chumbo e o arsenato ácido de chumbo (Pb H AsO₄) preparado pela reação:

 

           A fabricação do Pb H AsO₄ e bem simples,o óxido de chumbo(litargiro)é dissolvido nas quantidades calculadas de ácido acético e  acido nítrico,adiciona-se a quantidades teórica de ácido arsênico;o arsenato de chumbo é removido por filtração e a mistura dos ácidos acético e nítrico são novamente utilizadas.O arsenato de chumbo pode precipitar até 3 vezes,antes do ácido usado ter que ser concentrado ou rejeitado.O produto comercial recebe coloração,este produto é bastante usado contra a broca da batata e da maçãs.

               O arsenato de cálcio é mais barato que o arsenato de chumbo, mas não adere com a mesma eficácia às folhas e assim é menos eficaz.

          O ácido cianídrico é um eficiente fungicida contra diversas pragas, especialmente contra insetos, na indústria de frutas cítricas são usados em grandes quantidades bastante usada em estufas e fumigações domesticas. Aplicada em pequena escala é feita pela geração de gás, pela adição de ácido sulfúrico, no comercio existe o liquido industrial com 98% de acido cianídrico os 2% é água. Este ácido precisa ser rmanuseado com muito cuidado, pois além de ser um poderoso inseticida pode ser veneno tanto para homens como animais.

               Até a próxima semana e boa leitura!

Fonte:

Indústrias de processos químicos

R.Norris Sheve

Joseph A. Brink JR.

4º edição