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Processos de separação
de misturas, ETA e
petróleo
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PARA COMEÇAR...
A escolha dos
melhores métodos
para a separação
de misturas exige
um conhecimento
de algumas das
propriedades das
substâncias
presentes.
• Dependendo da complexidade da mistura, será necessário
usar vários processos diferentes em uma sequência baseada
nas propriedades das substâncias presentes na mistura .
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O nosso dia a dia
Alguns exemplos:
Escolha dos grãos de feijão
para uma feijoada do
domingo (catação);
Remoção da casca do
amendoim torrado por
sopro (ventilação);
Separação das moedas em
função de seus tamanhos
nas máquinas dos bancos
(tamisação/peneiração).
Métodos de separação de misturas heterogêneas
• SÓLIDO – SÓLIDO:
– Catação
– Ventilação
– Levigação
– Separação magnética
– Cristalização fracionada
– Dissolução fracionada
– Peneiração
– Fusão fracionada
– Sublimação
• SÓLIDO – LÍQUIDO:
– Decantação
– floculação
– Centrifugação
– Filtração simples
– Filtração à vácuo
• LÍQUIDO – LÍQUIDO:
– Decantação
• GÁS – SÓLIDO:
– Decantação
– Filtração
Métodos de separação de misturas homogêneas
• SÓLIDO – LÍQUIDO:
– Evaporação
– Destilação simples
• LÍQUIDO – LÍQUIDO:
– Destilação fracionada
• GÁS – GÁS:
– Liquefação fracionada
Catação
• É um método de separação
bastante rudimentar, usado para
separação de sistemas sólido-
sólido.
• Baseia-se na identificação visual
dos componentes da mistura e na
separação manual ou com o
auxílio de uma pinça.
• É o método usado na limpeza do
feijão antes do cozimento .
Tamisação (peneiração)
• Usada para separar
sólidos constituintes de
partículas de dimensões
diferentes através de
peneiras.
• Industrialmente, usam-
se conjuntos de
peneiras superpostas
que separam as
diferentes granulações.
Ventilação
• Método de separação para
sistemas sólido-sólido, no
qual o sólido menos denso
é arrastado por uma
corrente de ar.
• Um bom exemplo é a
separação das cascas de
grãos de arroz, amendoim
torrado, etc.
Levigação
• A água corrente arrasta o
componente menos denso
e o mais denso deposita-se
no fundo do recipiente.
• É usada, por exemplo, para
separar areia e ouro: a areia
é menos densa e, por isso, é
arrastada pela água
corrente; o ouro, por ser
mais denso, permanece no
fundo da bateia .
Decantação
• Permite a separação de líquidos
imiscíveis (que não se misturam)
ou de um sólido precipitado num
líquido.
• A fase mais densa deposita-se no
fundo do recipiente.
• Pode ser feita de duas formas:
– Verte-se lentamente a mistura
em outro frasco;
– Com o auxílio de um sifão,
transfere-se a fase menos
densa para outro frasco
(sifonação).
Decantação
• No laboratório, para misturas de
líquidos imiscíveis, usa-se funil de
decantação ou funil de separação).
• Num sistema formado por água e óleo,
por exemplo, a água, por ser mais
densa, localiza-se na parte inferior do
funil e é escoada abrindo-se a torneira
de modo controlado.
• Pode-se ainda usar-se do princípio da
decantação para a separação de
misturas sólido-gás (câmara de poeira).
• A mistura sólido-gás atravessa um
sistema em ziguezague. O pó, por ser
mais denso, deposita-se durante o
trajeto .
Floculação
• é o processo onde a água recebe uma substância
química chamada de sulfato de alumínio. Este
produto faz com que as impurezas se aglutinem
formando flocos para serem facilmente removidos.
Filtração
• É um método de separação muito
presente no laboratório químico e
também no cotidiano.
• É usado para separar um sólido de um
líquido ou sólido de um gás, mesmo
que o sólido se apresente em
suspensão.
• A mistura atravessa um filtro poroso,
onde o material particulado fica
retido.
• A preparação do café, o uso de o
aspirador de pó são exemplos de
filtração .
Evaporação
• Método de separação de
misturas sólido-líquido por
evaporação do solvente,
também conhecido como
cristalização.
• Em recipiente aberto,
simplesmente, permite-se
que o solvente evapore,
deixando-se o sólido.
• Nas salinas, o sal é obtido a
partir da água do mar
através desse processo .
Centrifugação
• Usado para separação de
mistura de sólidos e líquidos
quando a dimensão das
partículas sólidas é tão
pequenas que provoca
obstrução dos poros do filtro e
faz com que sejam retidas pelo
líquido.
• Tubos de ensaio contendo a
mistura são colocados em uma
centrífuga, que os faz girar em
posição quase horizontal à
grande velocidade, aumentando
assim a rapidez de depósito do
sólido no fundo do tubo.
Estado Inicial Estado Final
Centrifugação
Líquido Portador
Líquido Flutuante
Base
Constituinte (líquido ou sólido)
Esquema do Princípio da Centrifugação
Sublimação
• Usado quando apenas um dos sólidos
sublima (passa para o estado gasoso)
quando aquecido.
• São substâncias que podem ser
separadas por sublimação: iodo, enxofre
e naftaleno (naftalina).
• Mais recentemente, tal propriedade
passou a ser usada na impressão de
camisetas.
• Com uma impressora especial é
preparado um desenho em uma folha de
papel e, através de uma prensa térmica, a
tinta sublima e se transfere para o tecido.
• Tem a vantagem de não desbotar,
mantendo a tonalidade original .
Destilação Simples
• Método usado quando se deseja
separar a substância sólida
dissolvida do solvente e não se
deseja perder este último (como
ocorre no processo de
evaporação).
• Desta forma, o solvente é
resfriado (condensado), sendo
recolhido em outro frasco.
• Aquece-se a mistura até atingir o
ponto de ebulição do solvente.
• Não existe necessidade de
controle de temperatura, pois o
ponto de ebulição do sólido é
muito mais elevado que o do
solvente .
Destilação Fracionada
• Método usado para separação
de mistura de líquidos.
• Quanto mais distantes os
pontos de ebulição dos
componentes, mais eficiente
será o processo de destilação.
• A aparelhagem usada é a
mesma de uma destilação
simples, com o acréscimo de
uma coluna de fracionamento,
destilação ou retificação.
• A separação ocorre na ordem
crescente dos pontos de
ebulição (PE).
Destilação Fracionada
• Esse processo é muito usado, principalmente em indústrias petroquímicas,
para separação dos diferentes derivados do petróleo. Neste caso, as
colunas de fracionamento são divididas em bandejas ou pratos.
• Esse processo também é muito usado no processo de obtenção de bebidas
alcoólicas (alambique).
Separação Magnética
• Também chamado de Imantação,
nesse método de separação, um
dos sólidos é atraído por um ímã.
• Esse processo é usado em larga
escala para separar alguns
minérios de ferro de suas
impurezas, como, por exemplo,
separar do lixo objetos de metal
que serão reciclados.
• Outro exemplo simples é a
separação de linha e agulha
através de um imã.
Imagem: Oguraclutch/ GNU Free Documentation License.
Imagem: Palmer, Alfred T. / Public Domain.
Dissolução Fracionada
• Também é conhecido como extração por solvente, é usada quando
apenas um dos componentes apresenta solubilidade num dado
solvente.
• A mistura areia + sal é um bom exemplo de aplicação para este
método.
• Adicionando-se água, obtém-se a solubilização do sal.
• Após uma filtração, a areia é separada, bastando realizar uma
destilação simples ou evaporação para se separar o sal da água .
sal + areia
Adição
de água
Filtração Vaporização
areia
água + sal
sal
Exercícios
1 - Associe as atividades diárias
contidas na primeira coluna com
as operações básicas de
laboratório e fenômenos
contidos na segunda coluna.
Os números da segunda coluna,
lidos de cima para baixo, são:
a) 3, 2, 5, 4, 1
b) 1, 3, 4, 5, 2
c) 4, 3, 2, 1, 5
d) 3, 2, 4, 5, 1
e) 4, 1, 5, 3, 2
(1) Preparar um refresco de cajá a
partir do suco concentrado.
(2) Adoçar o leite.
(3) Preparar chá de canela.
(4) Usar naftalina na gaveta.
(5) Coar a nata do leite.
( ) sublimação
( ) diluição
( ) filtração
( ) extração
( ) dissolução
4
1
5
3
2
Exercícios
2 - Têm-se os seguintes sistemas:
I. areia e água
II. álcool (etanol) e água
III. sal de cozinha (NaCl) dissolvido
em água.
Cada um desses sistemas foi
submetido a uma filtração em funil
com papel e, em seguida, o líquido
resultante (filtrado) foi aquecido até
sua total evaporação. Pergunta-se:
a) Qual sistema deixou um resíduo
sólido no papel após a filtração? O
que era esse resíduo?
b) Em qual caso apareceu um
resíduo sólido após a evaporação
do líquido? O que era esse resíduo?
a) Sistema I
A areia seria o resíduo sólido que
seria retido pelo papel de filtro.
b) Sistema III
Após a evaporação da água,
restaria apenas o NaCl no fundo de
recipiente.
Pedra de sal cristalizado
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Tratamento de água
E suas separações de
mistura
Definição
• Tratamento de Água é um conjunto de procedimentos físicos
e químicos que são aplicados na água para que estas fique em
condições adequadas para o consumo, ou seja, para que a
água se torne potável. O processo de tratamento de água a
livra de qualquer tipo de contaminação, evitando a
transmissão de doenças.
a) Padrões de potabilidade
A água própria para o consumo, ou água potável, deve
obedecer certos requisitos na seguinte ordem:
organolética: não possui odor e sabor objetáveis;
física: ser de aspecto agradável; não ter cor e
turbidez acima do padrão de potabilidade;
química: não conter substâncias nocivas ou tóxicas
acima dos limites de tolerância para o homem;
biológica:não conter germes patogênicos.
Aula 4   processos de separação de misturas, eta e petróleo
Tratamento de água
Etapas do Tratamento de água
1) Aplicação de cal e coagulante: na chegada à estação de tratamento,
a água bruta recebe, quando necessário, a aplicação de cal para a
correção do pH. Aplica-se o coagulante ( Sulfato de alumínio) ao
passar na calha parshall, que provoca a mistura rápida do
coagulante à água, e faz-se a medição da água que está entrando na
ETA( Estação de Tratamento de Água ).
2) Floculação - Após a mistura rápida ou a
coagulação, a água segue para os
tanques de floculação, onde a água vai
ser ligeiramente agitada estimulando a
produção dos flocos
3) Decantação - Logo depois de
passar pelos floculadores, a água
floculada entra nos tanques
decantadores, onde os flocos, por
serem mais pesados que a água,
depositam-se no fundo e a água é
recolhida na superfície.
4) Filtração - Depois da
decantação, a água passa
pelos filtros. Os filtros são
compostos por camadas de
carvão mineral e areia de
várias espessuras para a
retirada das partículas de
sujeira ou mesmo
microrganismos maiores
que se encontram na água.
Após esta seqüência, são adicionados os seguintes produtos
químicos:
Cloro - É usado para desinfecção da água eliminando os
microrganismos que podem prejudicar a saúde.
Flúor - Atua na prevenção das cáries dentárias na faixa etária de 0 a 14
anos.
Cal - Produto químico específico que funciona para eliminar a acidez da
água devido aos produtos adicionados anteriormente.
A partir destes processos a água estará tratada e própria para
consumo.
A água, depois de utilizada pela população, torna-se esgoto. E
este, em sua maioria, é líquido pois é composto de águas servidas
resultantes de lavagem de pisos, roupas, utensílios de cozinha, banho,
etc.
Etapas do tratamento
• Laboratório : cada ETA possui um laboratório que processa
análises e exames físico-químicos e bacteriológicos destinados
à avaliação da qualidade da água desde o manancial até o
sistema de distribuição. Além disso, existe um laboratório
central que faz a aferição de todos os sistemas e também
realiza exames especiais como: identificação de resíduos de
pesticidas, metais pesados e plâncton. Esses exames são
feitos na água bruta, durante o tratamento e em pontos da
rede de distribuição, de acordo com o que estabelece a
legislação em vigor.
Aula 4   processos de separação de misturas, eta e petróleo
Tempo de
Decomposição
Aula 4   processos de separação de misturas, eta e petróleo
Formação do Petróleo
O petróleo se formou há milhões de anos, quando a matéria orgânica
derivada de organismos marinhos e terrestres e depositada em
ambientes sedimentares se maturou pela ação de micróbios, calor e
pressão. Assim, os tipos de compostos presentes refletem a fonte de
matéria-prima.
Como resultado, a natureza do petróleo varia com a sua localização
geográfica, fonte da matéria-prima, e história geológica.
O petróleo é considerado uma fonte de energia não renovável, de
origem fóssil e é matéria prima da indústria petrolífera e petroquímica
PETRÓLEO BRUTO CONTÉM EM MÉDIA:
Carbono - 84%
Hidrogênio - 14%
Enxofre - de 1 a 3% (sulfeto de hidrogênio, sulfetos,
dissulfetos, enxofre elementar)
Nitrogênio - menos de 1% (compostos básicos com
grupos amina)
Oxigênio - menos de 1% (encontrado em compostos
orgânicos como o dióxido de carbono, fenóis, cetonas
e ácidos carboxílicos)
Metais - menos de 1% (níquel, ferro, vanádio, cobre,
arsênio)
Sais - menos de 1% (cloreto de sódio, cloreto de
magnésio, cloreto de cálcio)
O petróleo bruto possui em sua composição uma
cadeia de hidrocarbonetos, cujas frações leves
formam os gases e as frações pesadas o óleo cru.
A distribuição destes percentuais de hidrocarbonetos
é que define os diversos tipos de petróleo existentes no
mundo.
Os produtos que podem ser obtidos a partir de um barril de óleo cru
típico, que contém 42 galões ou 159 litros, são mostrados abaixo:
O petróleo bruto, tal como sai do poço, não tem
aplicação direta. Para utilizá-lo, é preciso fracioná-
lo em seus diversos componentes, processo que é
chamado de refino ou destilação fracionada.
Para isso, aproveitam-se os diferentes pontos de
ebulição das substâncias que compõem o óleo,
separando-as para que sejam convertidas em
produtos finais
REFINO DO PETRÓLEO
O processo de refino
A primeira etapa do refino, consiste na destilação fracionada que é feita
na Unidade de Destilação Atmosférica, por onde passa todo o óleo cru a
ser refinado. O óleo pré-aquecido penetra na coluna ou torre de
fracionamento que possui uma série de pratos. O petróleo aquecido sobe
pela coluna e à medida que vai passando pelos pratos sofre
condensação, separando-se em diversas frações
Aula 4   processos de separação de misturas, eta e petróleo
As frações e seus pontos de ebulição
Esquema completo
A indústria petroquímica é definida basicamente, em função de
suas matérias-primas, com a indústria orgânica sintética, que
obtém seus produtos a partir de frações do petróleo e do gás
natural.
A petroquímica engloba mais de 1.000 produtos individuais,
produzidos em gerações sucessivas que interligam as
matérias-primas petrolíferas com as indústrias de
transformação, produtos de bens de consumo final
A indústria petroquímica: conceituação
Podem ser distinguidos três gerações industriais na cadeia
produtiva da atividade petroquímica:
Indústrias de 1ª geração
Fornecem os insumos petroquímicos brutos, tais como eteno, propeno,
butadieno, etc;
Indústrias de 2ª geração
Transformam os insumos petroquímicos brutos nos chamados insumos
petroquímicos finais, como polivinilcloreto (PVC), poliésteres, óxido de
etileno, resinas poliéster, etc;
Indústrias de 3ª geração
Transformam os insumos petroquímicos finais em produtos
quimicamente modificados que serão fornecidos como produtos de
consumo. São subdivididas em 5 segmentos básicos, conforme os
tipos de produtos e os mercados atingidos. São eles:
-Fertilizantes
-Plásticos
-Fibras
-Elastômeros
-Detergentes
NAFTA
É uma fração líquida e incolor do refino do petróleo, ou do próprio gás natural
tratado, os sofisticados processos petroquímicos são capazes de quebrar,
recombinar e transformar as moléculas originais dos hidrocarbonetos presentes
no petróleo ou no gás, gerando, em grande escala, uma diversidade de produtos,
os quais, por sua vez, irão constituir a base química dos mais diferentes
segmentos da indústria em geral. É a matéria-prima básica para a produção do
plástico.
A Petrobras é a única produtora de nafta petroquímica no Brasil, atendendo à
demanda nacional com produção própria e por importações.
INSUMOS PARA A PETROQUÍMICA
Aula 4   processos de separação de misturas, eta e petróleo
Aula 4   processos de separação de misturas, eta e petróleo
PRÉ-SAL
Entenda o que é a camada pré-sal
A chamada camada pré-sal é uma faixa que se
estende ao longo de 800 quilômetros entre os Estados
do Espírito Santo e Santa Catarina, abaixo do leito do
mar, e engloba três bacias sedimentares (Espírito
Santo, Campos e Santos). O petróleo encontrado
nesta área está a profundidades que superam os 7 mil
metros, abaixo de uma extensa camada de sal que,
segundo geólogos, conservam a qualidade do
petróleo (veja figura abaixo).
Vários campos e poços de petróleo já foram
descobertos no pré-sal, entre eles o de Tupi, o
principal. Há também os nomeados Guará, Bem-Te-Vi,
Carioca, Júpiter e Iara, entre outros.
Um comunicado, em novembro do ano passado, de que Tupi
tem reservas gigantes, fez com que os olhos do mundo se
voltassem para o Brasil e ampliassem o debate acerca da
camada pré-sal. À época do anúncio, a ministra Dilma Rousseff
(Casa Civil) chegou a dizer que o Brasil tem condições de se
tornar exportador de petróleo com esse óleo.
Tupi tem uma reserva estimada pela Petrobras entre 5 bilhões
e 8 bilhões de barris de petróleo, sendo considerado uma das
maiores descobertas do mundo dos últimos sete anos.
Para termos de comparação, as reservas provadas de petróleo e
gás natural da Petrobras no Brasil ficaram em 13,920 bilhões
(barris de óleo equivalente) em 2007, segundo o critério adotado
pela ANP (Agência Nacional do Petróleo). Ou seja, se a nova
estimativa estiver correta, Tupi tem potencial para até dobrar o
volume de óleo e gás que poderá ser extraído do subsolo
brasileiro.
Estimativas apontam que a camada, no total, pode abrigar algo
próximo de 100 bilhões de boe (barris de óleo equivalente) em
reservas, o que colocaria o Brasil entre os dez maiores produtores
do mundo.
Aula 4   processos de separação de misturas, eta e petróleo
A Petrobras planeja instalar um projeto-piloto para a exploração da área de Tupi entre 2010
e 2011; a exploração comercial está prevista para 2013. Inicialmente, a unidade produzirá
100.000 barris diários de óleo, mas ainda não está definido o verdadeiro potencial comercial
da jazida. Analistas estimam que os poços poderiam gerar cinco vezes mais.
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Aula 4 processos de separação de misturas, eta e petróleo

  • 1. Prof. Nicodemos quimicaealgomais.blogspot.com.br nicoquimica@yahoo.com.br Processos de separação de misturas, ETA e petróleo Prof Nicodemos
  • 2. PARA COMEÇAR... A escolha dos melhores métodos para a separação de misturas exige um conhecimento de algumas das propriedades das substâncias presentes. • Dependendo da complexidade da mistura, será necessário usar vários processos diferentes em uma sequência baseada nas propriedades das substâncias presentes na mistura .
  • 3. Prof. Nicodemos quimicaealgomais.blogspot.com.br nicoquimica@yahoo.com.br O nosso dia a dia Alguns exemplos: Escolha dos grãos de feijão para uma feijoada do domingo (catação); Remoção da casca do amendoim torrado por sopro (ventilação); Separação das moedas em função de seus tamanhos nas máquinas dos bancos (tamisação/peneiração).
  • 4. Métodos de separação de misturas heterogêneas • SÓLIDO – SÓLIDO: – Catação – Ventilação – Levigação – Separação magnética – Cristalização fracionada – Dissolução fracionada – Peneiração – Fusão fracionada – Sublimação • SÓLIDO – LÍQUIDO: – Decantação – floculação – Centrifugação – Filtração simples – Filtração à vácuo • LÍQUIDO – LÍQUIDO: – Decantação • GÁS – SÓLIDO: – Decantação – Filtração
  • 5. Métodos de separação de misturas homogêneas • SÓLIDO – LÍQUIDO: – Evaporação – Destilação simples • LÍQUIDO – LÍQUIDO: – Destilação fracionada • GÁS – GÁS: – Liquefação fracionada
  • 6. Catação • É um método de separação bastante rudimentar, usado para separação de sistemas sólido- sólido. • Baseia-se na identificação visual dos componentes da mistura e na separação manual ou com o auxílio de uma pinça. • É o método usado na limpeza do feijão antes do cozimento .
  • 7. Tamisação (peneiração) • Usada para separar sólidos constituintes de partículas de dimensões diferentes através de peneiras. • Industrialmente, usam- se conjuntos de peneiras superpostas que separam as diferentes granulações.
  • 8. Ventilação • Método de separação para sistemas sólido-sólido, no qual o sólido menos denso é arrastado por uma corrente de ar. • Um bom exemplo é a separação das cascas de grãos de arroz, amendoim torrado, etc.
  • 9. Levigação • A água corrente arrasta o componente menos denso e o mais denso deposita-se no fundo do recipiente. • É usada, por exemplo, para separar areia e ouro: a areia é menos densa e, por isso, é arrastada pela água corrente; o ouro, por ser mais denso, permanece no fundo da bateia .
  • 10. Decantação • Permite a separação de líquidos imiscíveis (que não se misturam) ou de um sólido precipitado num líquido. • A fase mais densa deposita-se no fundo do recipiente. • Pode ser feita de duas formas: – Verte-se lentamente a mistura em outro frasco; – Com o auxílio de um sifão, transfere-se a fase menos densa para outro frasco (sifonação).
  • 11. Decantação • No laboratório, para misturas de líquidos imiscíveis, usa-se funil de decantação ou funil de separação). • Num sistema formado por água e óleo, por exemplo, a água, por ser mais densa, localiza-se na parte inferior do funil e é escoada abrindo-se a torneira de modo controlado. • Pode-se ainda usar-se do princípio da decantação para a separação de misturas sólido-gás (câmara de poeira). • A mistura sólido-gás atravessa um sistema em ziguezague. O pó, por ser mais denso, deposita-se durante o trajeto .
  • 12. Floculação • é o processo onde a água recebe uma substância química chamada de sulfato de alumínio. Este produto faz com que as impurezas se aglutinem formando flocos para serem facilmente removidos.
  • 13. Filtração • É um método de separação muito presente no laboratório químico e também no cotidiano. • É usado para separar um sólido de um líquido ou sólido de um gás, mesmo que o sólido se apresente em suspensão. • A mistura atravessa um filtro poroso, onde o material particulado fica retido. • A preparação do café, o uso de o aspirador de pó são exemplos de filtração .
  • 14. Evaporação • Método de separação de misturas sólido-líquido por evaporação do solvente, também conhecido como cristalização. • Em recipiente aberto, simplesmente, permite-se que o solvente evapore, deixando-se o sólido. • Nas salinas, o sal é obtido a partir da água do mar através desse processo .
  • 15. Centrifugação • Usado para separação de mistura de sólidos e líquidos quando a dimensão das partículas sólidas é tão pequenas que provoca obstrução dos poros do filtro e faz com que sejam retidas pelo líquido. • Tubos de ensaio contendo a mistura são colocados em uma centrífuga, que os faz girar em posição quase horizontal à grande velocidade, aumentando assim a rapidez de depósito do sólido no fundo do tubo. Estado Inicial Estado Final Centrifugação Líquido Portador Líquido Flutuante Base Constituinte (líquido ou sólido) Esquema do Princípio da Centrifugação
  • 16. Sublimação • Usado quando apenas um dos sólidos sublima (passa para o estado gasoso) quando aquecido. • São substâncias que podem ser separadas por sublimação: iodo, enxofre e naftaleno (naftalina). • Mais recentemente, tal propriedade passou a ser usada na impressão de camisetas. • Com uma impressora especial é preparado um desenho em uma folha de papel e, através de uma prensa térmica, a tinta sublima e se transfere para o tecido. • Tem a vantagem de não desbotar, mantendo a tonalidade original .
  • 17. Destilação Simples • Método usado quando se deseja separar a substância sólida dissolvida do solvente e não se deseja perder este último (como ocorre no processo de evaporação). • Desta forma, o solvente é resfriado (condensado), sendo recolhido em outro frasco. • Aquece-se a mistura até atingir o ponto de ebulição do solvente. • Não existe necessidade de controle de temperatura, pois o ponto de ebulição do sólido é muito mais elevado que o do solvente .
  • 18. Destilação Fracionada • Método usado para separação de mistura de líquidos. • Quanto mais distantes os pontos de ebulição dos componentes, mais eficiente será o processo de destilação. • A aparelhagem usada é a mesma de uma destilação simples, com o acréscimo de uma coluna de fracionamento, destilação ou retificação. • A separação ocorre na ordem crescente dos pontos de ebulição (PE).
  • 19. Destilação Fracionada • Esse processo é muito usado, principalmente em indústrias petroquímicas, para separação dos diferentes derivados do petróleo. Neste caso, as colunas de fracionamento são divididas em bandejas ou pratos. • Esse processo também é muito usado no processo de obtenção de bebidas alcoólicas (alambique).
  • 20. Separação Magnética • Também chamado de Imantação, nesse método de separação, um dos sólidos é atraído por um ímã. • Esse processo é usado em larga escala para separar alguns minérios de ferro de suas impurezas, como, por exemplo, separar do lixo objetos de metal que serão reciclados. • Outro exemplo simples é a separação de linha e agulha através de um imã. Imagem: Oguraclutch/ GNU Free Documentation License. Imagem: Palmer, Alfred T. / Public Domain.
  • 21. Dissolução Fracionada • Também é conhecido como extração por solvente, é usada quando apenas um dos componentes apresenta solubilidade num dado solvente. • A mistura areia + sal é um bom exemplo de aplicação para este método. • Adicionando-se água, obtém-se a solubilização do sal. • Após uma filtração, a areia é separada, bastando realizar uma destilação simples ou evaporação para se separar o sal da água . sal + areia Adição de água Filtração Vaporização areia água + sal sal
  • 22. Exercícios 1 - Associe as atividades diárias contidas na primeira coluna com as operações básicas de laboratório e fenômenos contidos na segunda coluna. Os números da segunda coluna, lidos de cima para baixo, são: a) 3, 2, 5, 4, 1 b) 1, 3, 4, 5, 2 c) 4, 3, 2, 1, 5 d) 3, 2, 4, 5, 1 e) 4, 1, 5, 3, 2 (1) Preparar um refresco de cajá a partir do suco concentrado. (2) Adoçar o leite. (3) Preparar chá de canela. (4) Usar naftalina na gaveta. (5) Coar a nata do leite. ( ) sublimação ( ) diluição ( ) filtração ( ) extração ( ) dissolução 4 1 5 3 2
  • 23. Exercícios 2 - Têm-se os seguintes sistemas: I. areia e água II. álcool (etanol) e água III. sal de cozinha (NaCl) dissolvido em água. Cada um desses sistemas foi submetido a uma filtração em funil com papel e, em seguida, o líquido resultante (filtrado) foi aquecido até sua total evaporação. Pergunta-se: a) Qual sistema deixou um resíduo sólido no papel após a filtração? O que era esse resíduo? b) Em qual caso apareceu um resíduo sólido após a evaporação do líquido? O que era esse resíduo? a) Sistema I A areia seria o resíduo sólido que seria retido pelo papel de filtro. b) Sistema III Após a evaporação da água, restaria apenas o NaCl no fundo de recipiente. Pedra de sal cristalizado
  • 25. Definição • Tratamento de Água é um conjunto de procedimentos físicos e químicos que são aplicados na água para que estas fique em condições adequadas para o consumo, ou seja, para que a água se torne potável. O processo de tratamento de água a livra de qualquer tipo de contaminação, evitando a transmissão de doenças.
  • 26. a) Padrões de potabilidade A água própria para o consumo, ou água potável, deve obedecer certos requisitos na seguinte ordem: organolética: não possui odor e sabor objetáveis; física: ser de aspecto agradável; não ter cor e turbidez acima do padrão de potabilidade; química: não conter substâncias nocivas ou tóxicas acima dos limites de tolerância para o homem; biológica:não conter germes patogênicos.
  • 28. Tratamento de água Etapas do Tratamento de água 1) Aplicação de cal e coagulante: na chegada à estação de tratamento, a água bruta recebe, quando necessário, a aplicação de cal para a correção do pH. Aplica-se o coagulante ( Sulfato de alumínio) ao passar na calha parshall, que provoca a mistura rápida do coagulante à água, e faz-se a medição da água que está entrando na ETA( Estação de Tratamento de Água ).
  • 29. 2) Floculação - Após a mistura rápida ou a coagulação, a água segue para os tanques de floculação, onde a água vai ser ligeiramente agitada estimulando a produção dos flocos 3) Decantação - Logo depois de passar pelos floculadores, a água floculada entra nos tanques decantadores, onde os flocos, por serem mais pesados que a água, depositam-se no fundo e a água é recolhida na superfície.
  • 30. 4) Filtração - Depois da decantação, a água passa pelos filtros. Os filtros são compostos por camadas de carvão mineral e areia de várias espessuras para a retirada das partículas de sujeira ou mesmo microrganismos maiores que se encontram na água.
  • 31. Após esta seqüência, são adicionados os seguintes produtos químicos: Cloro - É usado para desinfecção da água eliminando os microrganismos que podem prejudicar a saúde. Flúor - Atua na prevenção das cáries dentárias na faixa etária de 0 a 14 anos. Cal - Produto químico específico que funciona para eliminar a acidez da água devido aos produtos adicionados anteriormente. A partir destes processos a água estará tratada e própria para consumo. A água, depois de utilizada pela população, torna-se esgoto. E este, em sua maioria, é líquido pois é composto de águas servidas resultantes de lavagem de pisos, roupas, utensílios de cozinha, banho, etc.
  • 32. Etapas do tratamento • Laboratório : cada ETA possui um laboratório que processa análises e exames físico-químicos e bacteriológicos destinados à avaliação da qualidade da água desde o manancial até o sistema de distribuição. Além disso, existe um laboratório central que faz a aferição de todos os sistemas e também realiza exames especiais como: identificação de resíduos de pesticidas, metais pesados e plâncton. Esses exames são feitos na água bruta, durante o tratamento e em pontos da rede de distribuição, de acordo com o que estabelece a legislação em vigor.
  • 36. Formação do Petróleo O petróleo se formou há milhões de anos, quando a matéria orgânica derivada de organismos marinhos e terrestres e depositada em ambientes sedimentares se maturou pela ação de micróbios, calor e pressão. Assim, os tipos de compostos presentes refletem a fonte de matéria-prima. Como resultado, a natureza do petróleo varia com a sua localização geográfica, fonte da matéria-prima, e história geológica. O petróleo é considerado uma fonte de energia não renovável, de origem fóssil e é matéria prima da indústria petrolífera e petroquímica
  • 37. PETRÓLEO BRUTO CONTÉM EM MÉDIA: Carbono - 84% Hidrogênio - 14% Enxofre - de 1 a 3% (sulfeto de hidrogênio, sulfetos, dissulfetos, enxofre elementar) Nitrogênio - menos de 1% (compostos básicos com grupos amina) Oxigênio - menos de 1% (encontrado em compostos orgânicos como o dióxido de carbono, fenóis, cetonas e ácidos carboxílicos) Metais - menos de 1% (níquel, ferro, vanádio, cobre, arsênio) Sais - menos de 1% (cloreto de sódio, cloreto de magnésio, cloreto de cálcio)
  • 38. O petróleo bruto possui em sua composição uma cadeia de hidrocarbonetos, cujas frações leves formam os gases e as frações pesadas o óleo cru. A distribuição destes percentuais de hidrocarbonetos é que define os diversos tipos de petróleo existentes no mundo.
  • 39. Os produtos que podem ser obtidos a partir de um barril de óleo cru típico, que contém 42 galões ou 159 litros, são mostrados abaixo:
  • 40. O petróleo bruto, tal como sai do poço, não tem aplicação direta. Para utilizá-lo, é preciso fracioná- lo em seus diversos componentes, processo que é chamado de refino ou destilação fracionada. Para isso, aproveitam-se os diferentes pontos de ebulição das substâncias que compõem o óleo, separando-as para que sejam convertidas em produtos finais REFINO DO PETRÓLEO
  • 41. O processo de refino A primeira etapa do refino, consiste na destilação fracionada que é feita na Unidade de Destilação Atmosférica, por onde passa todo o óleo cru a ser refinado. O óleo pré-aquecido penetra na coluna ou torre de fracionamento que possui uma série de pratos. O petróleo aquecido sobe pela coluna e à medida que vai passando pelos pratos sofre condensação, separando-se em diversas frações
  • 43. As frações e seus pontos de ebulição
  • 45. A indústria petroquímica é definida basicamente, em função de suas matérias-primas, com a indústria orgânica sintética, que obtém seus produtos a partir de frações do petróleo e do gás natural. A petroquímica engloba mais de 1.000 produtos individuais, produzidos em gerações sucessivas que interligam as matérias-primas petrolíferas com as indústrias de transformação, produtos de bens de consumo final A indústria petroquímica: conceituação
  • 46. Podem ser distinguidos três gerações industriais na cadeia produtiva da atividade petroquímica: Indústrias de 1ª geração Fornecem os insumos petroquímicos brutos, tais como eteno, propeno, butadieno, etc; Indústrias de 2ª geração Transformam os insumos petroquímicos brutos nos chamados insumos petroquímicos finais, como polivinilcloreto (PVC), poliésteres, óxido de etileno, resinas poliéster, etc; Indústrias de 3ª geração Transformam os insumos petroquímicos finais em produtos quimicamente modificados que serão fornecidos como produtos de consumo. São subdivididas em 5 segmentos básicos, conforme os tipos de produtos e os mercados atingidos. São eles: -Fertilizantes -Plásticos -Fibras -Elastômeros -Detergentes
  • 47. NAFTA É uma fração líquida e incolor do refino do petróleo, ou do próprio gás natural tratado, os sofisticados processos petroquímicos são capazes de quebrar, recombinar e transformar as moléculas originais dos hidrocarbonetos presentes no petróleo ou no gás, gerando, em grande escala, uma diversidade de produtos, os quais, por sua vez, irão constituir a base química dos mais diferentes segmentos da indústria em geral. É a matéria-prima básica para a produção do plástico. A Petrobras é a única produtora de nafta petroquímica no Brasil, atendendo à demanda nacional com produção própria e por importações. INSUMOS PARA A PETROQUÍMICA
  • 51. Entenda o que é a camada pré-sal A chamada camada pré-sal é uma faixa que se estende ao longo de 800 quilômetros entre os Estados do Espírito Santo e Santa Catarina, abaixo do leito do mar, e engloba três bacias sedimentares (Espírito Santo, Campos e Santos). O petróleo encontrado nesta área está a profundidades que superam os 7 mil metros, abaixo de uma extensa camada de sal que, segundo geólogos, conservam a qualidade do petróleo (veja figura abaixo). Vários campos e poços de petróleo já foram descobertos no pré-sal, entre eles o de Tupi, o principal. Há também os nomeados Guará, Bem-Te-Vi, Carioca, Júpiter e Iara, entre outros.
  • 52. Um comunicado, em novembro do ano passado, de que Tupi tem reservas gigantes, fez com que os olhos do mundo se voltassem para o Brasil e ampliassem o debate acerca da camada pré-sal. À época do anúncio, a ministra Dilma Rousseff (Casa Civil) chegou a dizer que o Brasil tem condições de se tornar exportador de petróleo com esse óleo. Tupi tem uma reserva estimada pela Petrobras entre 5 bilhões e 8 bilhões de barris de petróleo, sendo considerado uma das maiores descobertas do mundo dos últimos sete anos. Para termos de comparação, as reservas provadas de petróleo e gás natural da Petrobras no Brasil ficaram em 13,920 bilhões (barris de óleo equivalente) em 2007, segundo o critério adotado pela ANP (Agência Nacional do Petróleo). Ou seja, se a nova estimativa estiver correta, Tupi tem potencial para até dobrar o volume de óleo e gás que poderá ser extraído do subsolo brasileiro. Estimativas apontam que a camada, no total, pode abrigar algo próximo de 100 bilhões de boe (barris de óleo equivalente) em reservas, o que colocaria o Brasil entre os dez maiores produtores do mundo.
  • 54. A Petrobras planeja instalar um projeto-piloto para a exploração da área de Tupi entre 2010 e 2011; a exploração comercial está prevista para 2013. Inicialmente, a unidade produzirá 100.000 barris diários de óleo, mas ainda não está definido o verdadeiro potencial comercial da jazida. Analistas estimam que os poços poderiam gerar cinco vezes mais.