O petróleo
é uma fonte de materiais muito importante para a sociedade
moderna por ser utilizado
na produção de inúmeras matérias-primas e de diversos combustíveis.
O petróleo é uma mistura menos densa do que a água, inflamável, de aspecto
oleoso e de cor que pode variar desde o castanho até o preto, passando
pelo verde; sua cor de- pende de sua
composição e esta depende da sua região de origem.
Acredita-se que o petróleo
tenha sido formado há milhões
de anos pela decomposição de seres vivos acumulados
em ambientes com pouco gás oxigênio
e submetidos a altas pressões
e temperaturas.
Nesses depósitos também havia sedimentos que, nessas condições, formaram
rochas chamadas sedimentares. Acredita-se ainda que o petróleo
não seja sempre encontrado na rocha em que
foi formado, pois, dependendo das características do subsolo,
pode se deslocar
até encontrar um local mais apropriado
para acumular-se, formando jazidas. Nesse local também pode ser
encontrado gás natural.O petróleo é uma mistura
que contém principalmente hidrocarbonetos (compostos formados exclusivamente por carbono
e hidrogênio) e, em proporções
bem menores, compostos nitrogenados, oxigenados e sulfurados.
Conforme a composição, o petróleo
pode ser classificado como petroleo de base parafínica, de base naftênica e de base
intermediária. O primeiro é constituído principalmente por hidrocarbonetos de cadeia
aberta, ramificada ou não. O segundo é
constituído principalmente por hidrocarbonetos cíclicos (ciclanos), como o metilciclopentano, o cicloexano, o dimetilciclopentano etc. O terceiro
é o petróleo cuja composição
está entre os de base parafínica e os de base naftênica A
composição da mistura
varia de acor
do com a formação geológica do terreno onde foi formada. Conhecê-la é importante para que sejam determinadas as condições específicas em que ocorrerá
o refino, o qual consiste
em uma série de processos sequenciais para transformar o petróleo
bruto em seus derivados.
A primeira etapa desse processo
é a destilação fracionada, na qual são obtidos,
entre outros, a nafta, o gás liquefeito
de petróleo (GLP), o querosene e
as principais frações que serão utilizadas na produção da gasolina e do óleo diesel.
Como sabemos quanto menor a temperatura
de ebulição de uma substancia maior a possibilidade de se condensar nas partes
mais altas nas colunas de destilação. Dessa forma, os compostos de menor
massa molecular são recolhidos no topo da coluna, enquanto os outros, de maior
massa molecular, vão sendo recolhidos nos níveis mais baixos.
Os resíduos dessa destilação são redestilados mediante um
processo a vácuo que possibilita a extração de outras frações, também
utilizadas na indústria petroquímica.
Dependendo do tipo de produto
que se deseja e do tipo de petróleo de que se dis- põe, alguns dos produtos
obtidos nos processos de destilação
podem ser submetidos ao craqueamento, à reforma ou à alquilação.
No craqueamento, as moléculas
formadas por um grande número de átomos (alta massa molecular)
e saturadas (só possuem ligações
simples entre os átomos de carbono) são quebradas
em outras, com um número menor de átomos (baixa massa molecular) e insaturadas (possuem ligações duplas e triplas entre os carbonos). As moléculas resultantes do processo
de craqueamento têm mais tendência
a sofrer reações
químicas do que as moléculas originais.
Na reforma, moléculas de alta massa molecular são obtidas a
partir de outras de baixa massa molecular.
Na alquilação, obtêm-se moléculas com um número maior de
ramificações. Isso é interessante especialmente no caso da produção da gasolina,
a qual, para ter uma ade- quada resistência à compressão, deve conter em sua
composição certa quantidade de hidrocarbonetos ramificados.
Elaborado por Hebe Ribeiro
da Cruz Peixoto,
Isis Valença de Sousa
Santos e Maria
Fernanda Penteado Lamas
especialmente para o São Paulo faz escola
O gás natural é um combustível fóssil e, assim como o
petróleo, foi formado pela decomposição de matéria orgânica durante milhões de
anos. Ele é encontrado em rochas porosas no subsolo e, em geral, em uma camada
acima da reserva de petróleo. No entanto, as rochas porosas que armazenam o gás
também podem estar em locais onde não se encontra reserva de petróleo.
O principal constituinte do gás natural
é o gás metano (de 50% a 70%), mas outras
substâncias, como o butano, o propano, o etano, o nitrogênio, o dióxido de carbono gaSoso,
a água e o sulfeto
de hidrogênio, também
podem estar presentes.
Depois de extraído da jazida, o gás natural
precisa passar por um tratamento para se adequar ao consumo, tratamento este
feito nas unidades de Processamento.
Em uma primeira etapa, são retiradas as frações
condensáveis (propano e butano), que
têm interesse industrial. Depois, é
necessário retirar a água e o sulfeto
de hidrogênio antes
de o gás ser enviado
para as linhas de transmissão.
Quando a água
não é retirada, as linhas
de transmissão sofrem
um intenso processo de corrosão. A remoção de água pode ser feita pela passagem
do gás por substâncias secantes
como alumina, cloreto
de cálcio, ácido
sulfúrico etc. A legislação também exige a eliminação do gás sulfeto de
hidrogênio (H2S), que, além de causar corrosão nas linhas de transmissão,
forma óxidos de enxofre gasosos (SO2 e SO3) quando queimado.
Esses gases, se liberados para a atmosfera, reagem com águas de chuvas, aumentando-lhes
a acidez.
Elaborado por Hebe Ribeiro
da Cruz Peixoto,
Isis Valença de Sousa
Santos e Maria
Fernanda Penteado Lamas
especialmente para o São Paulo faz escola
ATIVIDADES DO CADERNO DO ALUNO SÃO PAULO FAZ ESCOLA CIÊNCIAS DA NATUREZA VOL.3 3º ENSINO MÉDIO
Questões para
análise do texto
1.
O que é petróleo? Por que ele é considerado economicamente importante?
2.
Quais
explicações são dadas
para o processo de formação do petróleo? Você diria
que o petróleo faz parte
da biosfera? Explique
3.
O petróleo é uma mistura? Justifique
sua resposta.
4.
O que é o refino do petróleo?
5.
Cite
alguns materiais que podem ser obtidos a partir do refino do petróleo.
6.
No texto, são citados processos envolvidos
no refino do petróleo: destilação fracionada, craqueamento, reforma e
alquilação. Explique com suas palavras o que ocorre em cada um deles e para que
são utilizados.
7.
Quais são os principais constituintes
do gás natural?
8.
O gás natural precisa passar por um
tratamento antes de ser enviado para as linhas de transmissão? Por que se deve
retirar o vapor-d’água do gás natural?
9.
Que problema ambiental pode ser
agravado se o sulfeto de hidrogênio presente no gás natural não for eliminado?
10.
Em um mapa mental descreva a situação
brasileira em relação a produção energetica de combustiveis fosseis?
O carvão mineral como fonte de materiais
O carvão
mineral, além de ser um combustível importante, divide com as substâncias petroquímicas
o fornecimento de matérias-primas utilizadas em indústrias de corantes, remédios, pesticidas,
elastômeros e plásticos,
entre outras. Por isso, considera-se que o carvão mineral
constitui a maior reserva mundial de matéria-prima orgânica (compostos de carbono) concentrada; é bom lembrar que, apesar de levar o nome de mineral,
trata-se de um fóssil.
Quando o carvão sofre pirólise
térmica (destilação destrutiva), converte-se em diversos produtos sólidos, líquidos e gasosos.
Pirólise é a degradação de qualquer
material orgânico
pelo calor na ausência
parcial ou total de oxigênio. A falta de oxigênio tem como objetivo
evitar a combustão.
Os produtos obtidos por esse processo
dependem da temperatura e do tipo de carvão utilizado. Normalmente, a pirólise do carvão é conduzida a temperaturas que variam de 454 oC a 982
oC; nas temperaturas baixas, obtêm-se maiores quantidades de produtos
líquidos, enquanto nas temperaturas mais altas a quantidade de produtos
gasosos é maior. Os produtos
líquidos são água, alcatrão e óleo cru leve. Os produtos
gasosos são hidrogênio, metano, etileno, monóxido
de carbono, dióxido de carbono, sulfeto de hidrogênio, amônia e nitrogênio. As reservas de carvão brasileiras estão localizadas principalmente no Rio Grande do Sul e em Santa Catarina. Visto que o carvão brasileiro apresenta
altos teores de cinzas e de enxofre,
baixo poder calorífico, que seu processo de beneficiamento é difícil devido ao alto custo da remoção dos
poluentes., não sendo muito explorado no Brasil.
AGORA É COM VOCÊS AMORES
APOSTILA
3º BIMESTRE PAGINAS 35,36 E 37
ATIVIDADES
1 A, 1C, 1D, 1E, 1 F 1 G E 1 H
1. Qual é a diferença entre carvão mineral
e carvão vegetal?
2. Como é
formado o carvão mineral na natureza?
3. Cite
algumas aplicações do carvão mineral.
4. O que
é pirólise térmica? Para que ela é utilizada? Por que o carvão mineral não é muito explorado no Brasil?
5. Qual é
a principal utilização do carvão mineral no Brasil? Por quê?
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