Industria parte 2

1. Professor
Leno
Técnico em Química

3. Introdução a Indústria
◻ A indústria de cloro e álcalis compreende a fabricação de três produtos de
base;
◻ Todos são obtidos a partir da mesma matéria prima: o cloreto de sódio;
◻ A fabricação das três substâncias constitui uma das mais importantes
indústrias de química pesada;
◻ O produção/consumo desses produtos movimenta quase o mesmo
montante que indústria de ácido sulfúrico e amônia;
◻ As aplicações são tão diferentes que é difícil haver um bem de consumo
que, num certo estágio da sua fabricação, não tenha dependido do cloro e
dos álcalis.

4. Introdução a Barrilha
◻ Primeiramente, a produção da barrilha era baseada quase
integralmente no processo LeBlanc;
Figura 1 - Processo de Fabricação da Barrilha por LeBlanc
◻ O processo moderno de fabricação da Barrilha é o
processo Solvay;

5. Introdução a Barrilha
◻ É um sólido leve, moderadamente solúvel em água;
◻ Contém cerca de 99,3% de carbonato de Sódio;
◻ Possui a seguinte fórmula estrutural:
Figura 2 - Barrilha
◻ Industrialmente, é vendida na base do teor de óxido de sódio (em torno de
58%).

6. Aplicações da Barrilha
Sabão Vidro Alimentos Corantes
Remédios Papel Cerâmica Têxteis
Metalurgia Petróleo Fotografia Couro
Abrandamento
de Água
Gás de
iluminação
Protudos
Agrícolas
Variados
Produtos
Químicos
Variados
Tabela 1 - Aplicações da Barrilha

7. Aplicações da Barrilha
Figura 3 - Aplicações da Barrilha
Fonte: USGS Minerals
Yearbook, Agosto 2006

8. Introdução a Soda Cáustica
◻ Era inicialmente produzida a partir de uma continuação
(caustificação) do processo LeBlanc;
◻ Atualmente, a produção eletrolítica da soda cáustica
passou a ser praticamente o único método utilizado;

9. Introdução a Soda Cáustica
◻ É um sólido branco bastante higroscópico;
◻ É uma base de Arrhenius muito forte;
◻ Não existe na natureza (é obtido apenas através dos processos industriais);
◻ A soda cáustica é extremamente perigosa quando em contato com o corpo
humano.

10. Aplicações da Soda Cáustica
Sabão Corantes Papel
Borracha Alimentos Remédios
Têxteis Produtos Químicos
Variados
Alvejamento
Metalurgia Petróleo Rayon (seda artificial)
Tabela 2 - Aplicações da Soda Cáustica

11. Efeitos na saúde e meio ambiente
A soda Cáustica é um produto altamente corrosivo e é muito fácil de se
queimar quando manipulada( inflamável)
◻ Efeitos a saúde:
Ingestão: Danos severos à membrana mucosa, perfuração nos tecidos,
estenose de esôfago.
Inalação: Os vapores causam irritação do trato respiratório, com tosse e
desconforto no peito. Pode ocorrer perda dos sentidos

12. Efeitos na saúde e meio ambiente
Contato com a Pele: Poderá causar queimadura a pele de I, II e III graus.
Contato com os olhos: Poderá causar queimadura aos olhos, podendo levar
a opacificação da córnea e cegueira, caso não sejam tomadas medidas
imediatas.
◻ Efeitos ambientais
Miscível com água podendo contaminar esgotos, rios, córregos e outras
correntes de água.
◻ Indústria e Comércio de Bebidas Ouro Verde- 2010

13. Introdução ao Cloro
◻ Foi descoberto ocasionalmente em 1744;
◻ Por muito tempo foi descrito como uma substância de difícil transporte e manuseio impossível;
◻ Foi primeiramente produzido na forma de óleo por Faraday, em 1882;
◻ O cloro líquido foi produzido pela primeira vez na Alemanha em 1888, mas só foi
comercializado em 1909 nos EUA;
◻ Até 1930, era considerado apenas um subproduto da fabricação eletrolítica de soda cáustica;
◻ Atualmente, cerca de 99% do cloro produzido em escala industrial é obtido pelo processo
eletrolítico;

14. Introdução ao Cloro
◻ Tem um odor característico e irritante;
◻ Na forma gasosa possui uma cor verde-amarelada enquanto na forma líquida possui uma cor
âmbar;
◻ É tóxico, sendo a quantidade máxima que pode ser respirada em 1 hora, sem efeitos sérios, da
ordem de 4 ppm;
◻ É extremamente reativo, em certas condições de T e P, com um série de substâncias.

15. Aplicações do Cloro
Polpa e Papel Solventes Plásticos Pesticídas
Produtos
Sanitários
Compostos
Anticongelantes
Compostos
Antidetonantes
Fluidos de
Refrigeração
Produtos
Químicos
Variados
Tratamentos de
Resíduos
Industrias e
Piscinas
Potabilização da
Água
Branqueamento
de Fibras
Tabela 3 - Aplicações do Cloro

16. Processo de Produção da Barrilha
Matérias primas: Salmoura (H2O + NaCl), Calcário (CaCO3), Amônia (NH3) , Coque e
Dióxido de Carbono (CO2).
Reações químicas e trocas de energia:
Figura 4 - Reações do processo Solvay
Reação global do sistema:

17. Processo de Produção da Barrilha
Figura 6 - Diagrama simplificado do processo Solvay

18. Figura 7 - Processo de Produção da Barrilha
Processo de Produção da Barrilha

19. Efeitos na saúde e meio ambiente
◻ Efeitos adversos à saúde humana
Ingestão: Pode causar irritação imediata e possíveis danos à mucosa bucal
e do trato gastrointestinal
Inalação: Pode causar irritação nasal e espirros.
Contato com a pele: Pode causar desidratação e reações alérgicas. Em
misturas com o suor podem causar irritações.

20. Efeitos na saúde e meio ambiente
Contato com os olhos: Partículas nos olhos por longo período, podem
causar severas irritações e danos aos tecidos e ao globo ocular.
- Efeitos ambientais
Não é um produto agressivo ou venenoso ao meio ambiente, mas pode ser de
fácil dissolução, deve se evitar sua entrada em cursos d’água pois ele atua
aumentando o pH da água.
*Pronave- 2011

21. Processos de Produção Cloro-Soda
➢ Processos de eletrólise através dos processos de Diafragma, Mercúrio ou Membrana;
➢ Solução de cloreto de sódio + ação de Corrente Elétrica = eletrólise;
➢ No Processo de Diafragma
■ ÂNODO(+): o íon cloreto + e = gás cloro;
■ CÁTODO(-): íon sódio + água = hidróxido de sódio + hidrogênio;
■ Produz-se soda cáustica em solução com grau comercial, cloro e gás hidrogênio;
■ Diafragma poroso evita reação entre os produtos;

22. Processos de Produção Cloro-Soda
➢ No Processo a mercúrio
■ Conhecido pelo uso de amálgama à partir do mercúrio;
■ Cloro é produzido no ÂNODO(-) em um recipiente para gás;
■ Mercúrio = CÁTODO(-);
■ O íon sódio que reage no cátodo forma Amálgama com o mercúrio;
■ O amálgama é desfeito no Decompositor;
■ Água purificada é alimentada e reage com sódio, produzindo hidróxido de sódio e gás
hidrogênio;
■ Reciclo de mercúrio restitui o cátodo para eletrólise;
➢ No Processo de membrana
■ Parece-se com o Processo a Diafragma, porém com uso de uma membrana seletiva a íons;

23. Células de Eletrólise
➢ Eletrólise com Célula de Diafragma
■ Sem fluxo de saída de Salmoura;
■ A salmoura atravessa a célula e sai juntamente com a solução de hidróxido de sódio;
■ Produção de soluçao diluída de hidróxido de sódio (12%);
■ Concentração feita através de evaporadores;
Figura 8 - Célula de Diafragma

24. Células de Eletrólise
Figura 8 - Diagrama do processo por diafragma

25. Células de Eletrólise

26. Células de Eletrólise
Figura - Diagrama do processo

27. Células de Eletrólise

28. Células de Eletrólise
➢ Eletrólise com Célula de Membrana
■ Fluxo de entrada e saída de salmoura;
■ A salmoura passa por eletrólise e é adicionada de água em outra operação;
■ Parte do fluxo é reciclado para a célula e a outra para a concentração a vapor;
■ O gás cloro produzido no ÂNODO(+) é direcionado para um processo de compressão;
■ Gás hidrogênio é removido da mesma maneira;

29. Células de Eletrólise
*provisório
Figura

30. Células de Eletrólise
➢ Eletrólise com Célula de Mercúrio
■ Fluxo de entrada e saída de salmoura;
■ ÂNODO(+) de óxidos de metais nobres;
■ CÁTODO(-) é o próprio mercúrio reciclado ao longo do processo;
■ Separação em duas células: de eletrólise e de decomposição;
■ Entrada de água purificada na segunda célula e, assim, produção de solução
de alta concentração em hidróxido de sódio;

31. Células de Eletrólise

32. Efeitos na saúde e meio ambiente
O cloro é um elemento químico corrosivo, tóxico, que tem um odor
sufocante.
Contato com a pele: o contato com o líquido pode causar severa
irritação, queimadura e cicatrizes permanentes
Ingestão: líquido pode causar severa queimadura corrosiva na boca,
garganta, esôfago e estômago

33. Efeitos na saúde e meio ambiente
Várias pesquisas indicam que o cloro pode ter vários efeitos nocivos ao
ser humano (obesidade, câncer).
◻ Efeitos ao meio-ambiente
Polui os rios e cursos d’água, a flora degradando a área atingida através
da queima da vegetação
O ar através dos gases liberados e prejudica a fauna que tiver contato
com o produto podendo ser fatal a depender da exposição.
Acidente com caminhão-tanque carregado de cloro mata 28 na China.
Vazamento de gás cloro após acidente mata 9 na Venezuela.

34. Considerações finais
Destacar a importância do segmento não só na indústria química, mas
também na contribuição para a saúde humana (diretamente) e como
fornecedora de insumos para a industria farmacêutica.
Em função dos problemas ambientais decorrentes dos seus processos,
essa indústria enfrenta ameaças à sua sobrevivência.
No Brasil, as perspectivas são boas, pois reúne condições favoráveis
para o fortalecimento do segmento, como, por exemplo a
disponibilidade e custo favorável dos principais insumos: energia
elétrica e sal (cloreto de sódio).

35. INTRODUÇÃO
A indústria de cloro-soda é uma das maiores do mundo, uma vez que desta se obtêm dois
produtos valiosos e muito utilizados, tanto na forma pura como os seus derivados.
O cloro e a soda cáustica (soda) são produzidos simultaneamente, pela eletrólise de sal,
numa proporção fixa de 1 tonelada de cloro para 1,12 t de soda cáustica, sendo o processo
eletrolítico empregado em mais de 95 % da produção mundial de cloro.
O cloro e a soda têm em comum apenas o fato de serem utilizados na sua quase
totalidade como insumos de outras indústrias; suas propriedades e aplicações são
completamente diferentes:
o cloro é tóxico e gasoso nas condições ambientais,
e a soda é sólida nas mesmas condições, sendo usualmente
comercializada na forma de uma solução aquosa a 50%.

37. Química, 1º Ano do Ensino Médio
Configuração Eletrônica em subníveis de energia
Desafio 1