E.E.E.M. PONCHE VERDE QUÍMICA, TURMA 302 E 303 PROF. LUIZ ANTÔNIO TOMAZ

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

2. FONTES DE COMPOSTOS ORGÂNICOS Sem dúvida, a maior fonte de compostos orgânicos que dispomos é o petróleo.

3. FONTES DE COMPOSTOS ORGÂNICOS Não é a única, mas economicamente e considerando-se a tecnologia disponível, presentemente, não temos substituto a altura.

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

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

6. FONTES DE COMPOSTOS ORGÂNICOS 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.

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

8. FONTES DE COMPOSTOS ORGÂNICOS Onde encontramos petróleo? Para explorá-lo, muitas vezes, grandes profundidades dos oceanos são atingidas.

9. FONTES DE COMPOSTOS ORGÂNICOS Petróleo no mundo

10. FONTES DE COMPOSTOS ORGÂNICOS 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).

11. FONTES DE COMPOSTOS ORGÂNICOS Qual a composição do petróleo?

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

13. FONTES DE COMPOSTOS ORGÂNICOS 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.

14. FONTES DE COMPOSTOS ORGÂNICOS 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.

15. FONTES DE COMPOSTOS ORGÂNICOS Refinaria e suas torres de petróleo.

16. FONTES DE COMPOSTOS ORGÂNICOS O principal método de refino de petróleo é chamado de destilação fracionada. O que é isso?

17. FONTES DE COMPOSTOS ORGÂNICOS 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.

18. FONTES DE COMPOSTOS ORGÂNICOS Esquema de funcionamento de uma torre de fracionamento

19. FONTES DE COMPOSTOS ORGÂNICOS 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.

20. FONTES DE COMPOSTOS ORGÂNICOS 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.

21. FONTES DE COMPOSTOS ORGÂNICOS FRAÇÃO N.º DE C EBULIÇÃO(ºC) GLP C3,C4 <35 Éter de petróleo C5, C6 20-60 Benzina C5 a C7 9-105 Gasolina C5 a C10 40 a 205 Querosene C12 a C18 175-325 Óleo diesel C12 ... 275 Óleo liubrificante C20 a C34 Líquido não volátil Parafina, piche C34 ... Semisólido

22. FONTES DE COMPOSTOS ORGÂNICOS 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.

23. FONTES DE COMPOSTOS ORGÂNICOS 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.

24. FONTES DE COMPOSTOS ORGÂNICOS “Cracking” do petróleo

25. FONTES DE COMPOSTOS ORGÂNICOS “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.

26. FONTES DE COMPOSTOS ORGÂNICOS 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.

27. FONTES DE COMPOSTOS ORGÂNICOS 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?

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

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

30. FONTES DE COMPOSTOS ORGÂNICOS 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.

31. FONTES DE COMPOSTOS ORGÂNICOS 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.

32. FONTES DE COMPOSTOS ORGÂNICOS Biodigestor: produzindo biogás

33. FONTES DE COMPOSTOS ORGÂNICOS Biodigestor: esquema de funcionamento.

34. FONTES DE COMPOSTOS ORGÂNICOS Xisto: uma rocha combustível

35. FONTES DE COMPOSTOS ORGÂNICOS 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.

36. FONTES DE COMPOSTOS ORGÂNICOS Carvão mineral: o carbono é combustível

37. FONTES DE COMPOSTOS ORGÂNICOS 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.

38. FONTES DE COMPOSTOS ORGÂNICOS Mina de carvão mineral

39. FONTES DE COMPOSTOS ORGÂNICOS Carvão mineral: o carbono é combustível TURFA LINHITO HULHA ANTRACITO Aumento da idade e do teor de carbono (aumento da qualidade)

40. FONTES DE COMPOSTOS ORGÂNICOS 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).

41. FONTES DE COMPOSTOS ORGÂNICOS Madeira: primeiro combustível

42. FONTES DE COMPOSTOS ORGÂNICOS 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.

43. FONTES DE COMPOSTOS ORGÂNICOS 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.

44. FONTES DE COMPOSTOS ORGÂNICOS Madeira: primeiro combustível Incovenientes do uso de madeira: • Desmatamento • Ocupação de espaços que poderiam ser utilizados para produzir alimentos.

45. FONTES DE COMPOSTOS ORGÂNICOS 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?