FONTES DE COMPOSTOS ORGÂNICOS

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1 FONTES DE COMPOSTOS ORGÂNICOS
E.E.E.M. PONCHE VERDE QUÍMICA, TURMA 302 E 303 PROF. LUIZ ANTÔNIO TOMAZ

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Sem dúvida, a maior fonte de compostos orgânicos que dispomos é o petróleo.

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Não é a única, mas economicamente e considerando-se a tecnologia disponível, presentemente, não temos substituto a altura.

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O grande problema é que a utilização primeira para o petróleo tem fim menos nobre que é a sua queima (combustão) para obter energia.

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A grande questão é que, por ser fóssil e consequentemente não renovável o petróleo acabará um dia. E aí, o que fazer?

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Como surgiu o petróleo? A explicação mais provável é que ele tenha surgido da decomposição lenta, em ausência de oxigênio, de pequenos animais e vegetais marinhos (fitoplâncton) que foram cobertos por sedimentos. A ação do tempo, alta pressão e calor teriam gerado o petróleo.

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Onde encontramos petróleo? Nos lençóis petrolíferos, localizados geralmente entre um depósito de água salgada (mais densa) e uma camada de gases (menos densa).

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Onde encontramos petróleo? Para explorá-lo, muitas vezes, grandes profundidades dos oceanos são atingidas.

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Petróleo no mundo

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Qual a composição do petróleo? Basicamente de hidrocarbonetos, variando de 1 a 30 átomos de carbono. Dependendo da região ou procedência, temos alcanos predominando (Américas), ciclanos (Cáucaso).

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Qual a composição do petróleo?

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Qual a composição do petróleo? No petróleo temos também compostos oxigenados (fenóis, cresóis), compostos sulfurados. Estes últimos indesejáveis, normalmente.

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O que é refinação de petróleo? Após extração, o petróleo precisa ser refinado, isto é, os seus vários componentes são separados e purificados para que possam ser utilizados de acordo com suas características. Isso é feito nas chamadas refinarias.

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O que é refinação de petróleo? Após extração, o petróleo precisa ser refinado, isto é, os seus vários componentes são separados e purificados para que possam ser utilizados de acordo com suas características. Isso é feito nas chamadas refinarias.

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Refinaria e suas torres de petróleo.

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O principal método de refino de petróleo é chamado de destilação fracionada. O que é isso?

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É um método que se baseia nas diferenças dos pontos de ebulição de seus componentes para separá- los por aquecimento e posterior resfriamento. Com isso, seus componentes vão sendo separados gradativamente.

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Esquema de funcionamento de uma torre de fracionamento

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Posteriormente à separação dos componentes na torre de fracionamento, outros processos de destilação e de purificação são aplicados, obtendo-se os chamados “derivados diretos do petróleo”. Entre eles destacamos: GLP, benzina, gasolina, querosene, óleo diesel, etc.

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Na tabela que segue, observamos os principais componentes do petróleo, já separados. Repare nas quantidades crescentes de átomos de carbono e também crescentes pontos de ebulição.

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Líquido não volátil C20 a C34 Óleo liubrificante Semisólido C34 ... Parafina, piche 275 C12 ... Óleo diesel C12 a C18 Querosene 40 a 205 C5 a C10 Gasolina 9-105 C5 a C7 Benzina 20-60 C5, C6 Éter de petróleo <35 C3,C4 GLP EBULIÇÃO(ºC) N.º DE C FRAÇÃO

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Frações: destaque para a gasolina A gasolina é uma das frações, enquanto combustível, mais importantes do petróleo. O problema é que ela vem em pequena quantidade: 7% a 15%. A procura é maior do que a demanda.

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Por isso, foi desenvolvido um processo catalítico de converter moléculas maiores de petróleo em moléculas de gasolina. É o chamado “cracking” ou quebra de moléculas.

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“Cracking” do petróleo

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“Cracking” do petróleo Neste processo, que ocorre à temperatura aproximada de 500 ºC, são usados, como catalisadores, aluminosilicatos (zeólitos) - compostos sólidos de estrutura aberta e altamente porosos.

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No “cracking”, formam-se grandes quantidades de hidrocarbonetos gasosos. Por um processo inverso, consegue-se obter hidrocarbonetos médios (C5 a C8), que é uma gasolina de excelente qualidade.

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A indústria petroquímica: referência merecida A indústria química, ao utilizar o petróleo como matéria prima é dita “petroquímica”. Os plásticos em geral, corantes, medicamentos, inseticidas, detergentes, perfumes, etc. são petroquímicos. Seria possível viver sem eles hoje em dia?

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Eis alguns exemplos de matéria-prima: Benzeno: plásticos, remédios, inseticidas, ... Butadieno: borrachas, “chiclés”, ... Eteno: filtros, fibras têxteis, plásticos, ... Propeno: pláticos, fibras, ...

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Há outras fontes de substâncias orgânicas: Gás natural; Biogás; Xisto betuminoso; Carvão mineral; Madeira.

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Gás natural: ótimo combustível Encontrado em jazidas subterrâneas. Seu principal componente é o metano. É um combustível alternativo à gasolina (GNV, por exemplo). Por conter menos enxofre é menos poluente.

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Biogás: gás do lixo ou gasolixo Resulta da decomposição anaeróbia da matéria orgânica (biomassa). Seu principal componente é o metano. Os resíduos da decomposição podem ser aproveitados como adubo. Nos aterros sanitários há produção de biogás.

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Biodigestor: produzindo biogás

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Biodigestor: esquema de funcionamento.

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Xisto: uma rocha combustível

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Xisto: uma rocha combustível Trata-se de uma rocha sedimentar, impregnada de 4% a 12% de óleo. As rochas são moídas e aquecidas para extração desse óleo. Possuímos a segunda maior reserva do planeta. É um combustível alternativo.

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Carvão mineral: o carbono é combustível

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Carvão mineral: o carbono é combustível Tem origem na decomposição de vegetais (florestas) que foram soterrados. É um processo anaeróbio, dito carbonização. São encontrados 4 diferentes carvões minerais: turfa, linhito, hulha, antracito.

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Mina de carvão mineral

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Carvão mineral: o carbono é combustível TURFA LINHITO HULHA ANTRACITO Aumento da idade e do teor de carbono (aumento da qualidade)

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Carvão mineral: mais que combustível Além de fonte de energia (combustível), o carvão pode sofre destilação seca, ou seja, com baixo teor de oxigênio (pirólise). Desse processo resultam gases importantes como H2, CH4, amônia (para fertilizantes), alcatrão (para plásticos). O “coque”, carvão de alta pureza, é utilizado na produção de aço (redução do ferro).

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Madeira: primeiro combustível

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Madeira: primeiro combustível Seu principal componente é a celulose: (C6H10O5)n É fonte térmica (lenha). Mas é o papel um de seus nobres produtos. Além disso, móveis, construções utilizam-na em larga escala.

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Madeira: primeiro combustível A destilação seca da madeira produz o metanol. Esse álcool apesar de ser venenoso é ótimo combustível. Também é matéria prima importantíssima na indústria química.

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Madeira: primeiro combustível Incovenientes do uso de madeira: Desmatamento Ocupação de espaços que poderiam ser utilizados para produzir alimentos.

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Atividades 1. Na sua opinião, como está o BRASIL em termos energéticos? Seus programas alternativos são satisfatórios? 2. Queimar petróleo, do ponto de vista químico é um absurdo. Por quê? 3. O título dessa apresentação é “fontes de compostos orgânicos”. Por que são assim chamados?