Produção Industrial de NaOH

                                                      -Fórmula Molecular: NaOH                                                                                        

                                                       -Massa Molar: 39,99 g/mol

                                                      -Nome IUPAC: Hidróxido de Sódio

                                                      -Nome Comercial: Soda Cáustica

Historicamente

Desde a antiguidade, aplicada ao uso cotidiano e industrial, super corrosiva, auxilia contra a poluição,  veja a íncrivel história da humilde e perigosa soda cáustica.

Na antigüidade, os egípcios já usavam a soda cáustica para fabricar tipos primitivos de sabão. Ao longo dos séculos, o principal uso continua sendo este mesmo (saponificação de ácidos graxos, ou seja, aquilo que se faz ao adicionar soda cáustica na gordura para fazer sabão caseiro).

Ela era produzida “caseiramente” através do Carbonato de Sódio. Com o passar do tempo o método se torno inviável, devido a grande necessidade de soda cáustica, comercialmente e industrialmente.

Pesquisas permitiram que o homem começasse a produzir soda cáustica utilizando processos que se tornaram mais diferenciados e mais eficientes.

Em 1791, Leblanc inventou um processo para produção de carbonato. No entanto, Ernest Solvay, em 1861, conseguiu produzir o mesmo carbonato de sódio utilizando amônia. A eficiência obtida por Solvay representou um progresso sem igual em relação aos processos então existentes.

Finalmente…

Ao final do século XIX, graças aos avanços tecnológicos, tornou-se viável explorar em escala industrial outro processo de produção de soda cáustica: a eletrólise de uma solução de cloreto de sódio (uma salmora, água e sal).

Processos de fabricação da Soda Cáustica

A soda cáustica é fabricada atualmente, através de dois processos, o Processo de Solvay, e o Processo Eletrolítico.

O Processo de Solvay (ou  processo da amônia-soda), das tentativas de baratear a produção de Na2CO3  (Obs.: A barrilha, Na2CO3,  foi inserida nesta seção por ser também conhecida por soda leve) produzida pelo processo de Leblanc (processo ultrapassado), através do uso da reação total:

2NaCl + CaCO3 → Na2CO3 + CaCl2

 O processo é muito mais complicado do que o sugerido pela reação total, e para complicar ainda mais a situação a reação é reversível e apenas 75% do NaCl é convertido em produto. O primeiro estágio do processo é a purificação da salmoura saturada, que então reage com a amônia gasosa. A salmoura amoniacal é carbonatada em seguida com CO2, formando NaHCO3. Este é insolúvel na salmoura por causa do efeito do íon comum, podendo ser separado por filtração. Por aquecimento à 150ºC, o bicarbonato NaHCO3 se decompõe em carbonato anidro Na2CO3 (chamado na indústria de “soda leve”, por que é um sólido com baixa densidade, 0,5g/cm³). A seguir o CO2 é removido por aquecimento da solução, sendo o gás reciclado para o processo anterior, a amônia NH3, é removida por adição de álcali (solução de cal em água), sendo reaproveitada também. A cal (CaO) é obtida por aquecimento de calcário (CaCO3), que também fornece o  CO2 necessário. Quando a cal (CaO) é misturada com a água forma-se Ca(OH)2.

NH3+ H2O + CO2  → NH4.HCO3

NaCl + NH4.HCO3 → NaHCO3 + NH4Cl

2NaHCO3  → (150ºC) Na2CO3 + CO2  H2O          

CaCO3 →   (1100ºC em forno de cal) CaO + CO2

CaO + H2O → Ca(OH) 2

2 NH4 +   Ca(OH)2 →  2 NH3 + CaCl2  + 2H2O

Desse modo os materiais consumidos são NaCl e CaCO3, havendo além do produto desejado,  Na2CO3,  a formação do subproduto CaCl2. Há poucos usos para o CaCl2, e só uma parte é recuperada da solução, sendo o restante desprezado. O principal uso do  Na2CO3  é a indústria de vidro, o que requer a “soda pesada” Na2CO3. H2O. Para a sua obtenção a “soda leve”, obtida pelo processo de Solvay, é recristalizada com água quente.

Na Eletrólise se da salmoura, ocorrem reações tanto no ânodo  como no cátodo.

Ânodo: 2Cl- → Cl2 + 2e

Cátodo: Na + e → Na

2Na + 2H2O → 2NaOH + H2

 Se os produtos se misturarem, ocorrem reações secundárias:

2NaOH + Cl2 → NaOCl + H2

                        ou

2OH + Cl2  →2OCl + H2

e no ânodo pode ocorrer, até certo ponto, outra reação:

4OH →2H2O + 4e

Agora veremos como são as células de diafragma e a célula de cátodo de mercúrio.

Para manter separados os gases  H2  e Cl2 (produzidos nos eletrodos), usa-se um diafragma poroso de amianto. Se os gases  H2  e Cl2 misturarem-se, reagirão e a reação será explosiva. Na luz do dia (e ainda mais com a exposição direta à luz solar) ocorre uma reação fotolítica, que produz átomos de cloro. Estes provocam uma explosiva reação em cadeia.

O diafragma também separa os compartimentos do ânodo  e do cátodo.  Isso diminui a possibilidade de reação entre o NaOH, produzido no compartimento do cátodo, com o  Cl2, produzido no compartimento do ânodo.  Diminuí assim a possibilidade de ocorrer uma reação secundária que leva a formação de hipoclorito de sódio NaOCl.  Contudo, alguma quantidade de hidróxido de sódio ou de OH pode difundir para o outro compartimento, e isso inibido mantendo
se o nível do eletrólito mais alto no compartimento do ânodo que no compartimento do cátodo, com o que passa a haver um pequeno fluxo positivo do compartimento do ânodo ao do cátodo.  Traços de oxigênio são formados em outra reação secundária. O oxigênio reage com os eletrodos do carbono, destruindo-os  gradualmente, com a formação de CO2.

Há um interesse crescente em substituir o amianto do diafragma por finas membranas sintéticas de plástico. Essas membranas são feitas de um polímero  chamado nafion, montado em um suporte de teflon. Membranas plásticas possuem  uma resistência menor que o amianto.

Menos que a metade do NaCl é convertido em NaOH, obtendo-se usualmente uma mistura de  11% de NaOH e 16% NaCl.  Essa solução é concentrada num evaporador quando cristaliza uma considerável quantidade de NaOH, levando a solução final contendo 50% de NaOH e 1% de NaCl.  Isso pode ou não ser importante, dependendo do uso a que  se destina o NaOH.  Para a maioria das aplicações industriais, o produto é vendido como solução, pois os custos da evaporação de todo o líquido com a obtenção do sódio excedem os custos adicionais de transporte da solução.

Célula de cátodo de mercúrio:

Durante a eletrólise da salmoura, os íons de sódio migram em direção ao cátodo, no qual os íons são neutralizados.

Na + e →Na(metal)

 Se o cátodo for feito de mercúrio, os átomos de sódio assim formados se dissolvem no mercúrio formando um amálgama, um tipo de liga. O amálgama é levado a um compartimento separado, chamado de “grafita de desnudamento”, no qual corre água sobre fragmentos de grafita (que atuam aqui como sólido  inerte). A água reage com o sódio do amálgama, obtendo-se assim NaOH puro e em concentração de 50%.

Na(amálgama) + água →NaOH + ½ hidrogênio + mercúrio

O mercúrio puro é reciclado ao tanque de eletrólise. Originalmente os ânodos  eram feitos de grafita, mas, por causa da formação de traços de oxigênio em uma reação secundária, estes ânodos se tornaram esburacados com o desgaste e liberação de gás carbônico. Os ânodos são agora fabricados de aço revestido de titânio. O titânio é muito resistente a corrosão, o que não somente evita em grande parte o problema do desgaste e formação de gás carbônico, mas reduz também a resistência elétrica.

A Soda Cáustica

A soda cáustica ou hidróxido de sódio é um sólido branco, higroscópico, e muito corrosiva. Devido a sua reatividade a soda cáustica é caracterizada de base forte, onde é utilizada para neutralizar ácidos fortes, alcalinizar meios reacionais mesmo em poucas concentrações, e lavagem de gases.

A soda cáustica é um produto muito versátil com aplicações diversas no setor industrial em geral. Ela é utilizada na fabricação dos sabões em pó, sabões em barra e detergentes, são utilizados na produção de tecidos de algodão para fortalecer as fibras e absorver melhor o tingimento. Na indústria alimentícia a soda cáustica é utilizada para o refino do óleo animal e vegetal, na remoção de ácidos graxos e para descascar batatas, frutas e vegetais, é utilizada na produção de celulose, papel e alumínio, entre outras.

Esta base também pode ser usada para neutralizar a drenagem ácida das minas. Quando, durante as operações de mineração, o ar e a água entram em contato com minerais recentemente extraídos que contém enxofre, estes se oxidam rapidamente e liberam uma determinada quantidade de acidez, metais e outros componentes químicos que são prejudiciais ao meio ambiente.

Bibliografia

http://www.deboni.he.com.br/tq/sal/fabrisoda.htm

http://www.quimicavolatil.com.br/2010/08/soda-caustica-hidroxido-de-sodio.html

http://www.gardenquimica.com.br/soda-caustica.php

Processos de fabricação da Soda Cáustica(NaOH):

O hidróxido de sódio (NaOH), também conhecido como soda cáustica, é usado na indústria na fabricação de papel, tecidos, detergentes e etc. E tendo uma alta reatividade, ele também serve para reações químicas(por exemplo em degradações), e sendo corrosivo, ele também serve para desobstruir obstáculos em lugares como encanamentos. A soda cáustica é fabricada atualmente, através de dois processos, o Processo de Solvay, e o Processo Eletrolítico. O Processo de Solvay foi uma das tentativas de baratear a produção de Na2CO3 que é produzida pelo processo de Leblanc(um processo ultrapassado) através do uso da reação: 2NaCl + CaCO3 → Na2CO3 + CaCl2 Mas o processo é muito mais complicado do que o sugerido pela reação total, e para complicar mais ainda a situação, a reação é reversível e apenas 75% do NaCl é convertido em produto(ou seja, 1/4 do NaCl é gasto), então todas as reações são muito mais complicadas do que só a reação final, aqui estão todas elas: NH3+ H2O + CO2 → NH4.HCO3 NaCl + NH4.HCO3 → NaHCO3 + NH4Cl 2NaHCO3 → (150ºC) Na2CO3 + CO2 H2O CaCO3 → (1100ºC em forno de cal) CaO + CO2 CaO + H2O → Ca(OH) 2 2 NH4 + Ca(OH)2 → 2 NH3 + CaCl2 + 2H2O Desse modo os materiais consumidos são NaCl e CaCO3, havendo além do produto desejado, Na2CO3, a formação do produto CaCl2. Há poucos usos para o CaCl2, e só uma parte é recuperada da solução, sendo o restante inutilizado. O principal uso do Na2CO3 é a indústria de vidro, o que requer a “soda pesada” Na2CO3. Mas a produção de hidróxido de sódio deve ser feito com um "cuidado extra", por ter uma capacidade alta de causar danos irreversíveis aos que manuseiam ele, os efeitos do hidróxido de sódio podem ir de dores/irritações a morte quando inalado, e quando tocado, pode causar queimaduras de segundo e terceiro grau dependendo da quantidade e do tempo que ele é tocado.

Produção Industrial do Alumínio

O método atualmente utilizado para a obtenção do alumínio é o da eletrólise da alumina (óxido de alumínio), que é obtidada bauxite. Um recipiente de ferro, revestido com carbono, é enchido com criolite e aquecido eletricamente até cercade 800 ºC. Para a eletrólise, utiliza-se um conjunto de elétrodos de carbono como ânodo, enquanto que o própriorecipiente funciona como cátodo. O oxigénio libertado combina-se com o carbono do ânodo para formar dióxido decarbono, ao passo que o alumínio se deposita no fundo do recipiente. Com a adição de mais alumina, o processo écontinuado, sendo o metal retirado, pouco a pouco do recipiente.

O alumínio é um metal leve, macio e resistente. Possui um aspecto cinza prateado e fosco, devido à fina camada de óxidos que se forma rapidamente quando exposto ao ar. O alumínio não é tóxico como metal, não-magnético, e não cria faíscas quando exposto a atrito. O alumínio puro possui tensão de cerca de 19 megapascais (MPa) e 400 MPa se inserido dentro de uma liga. Sua densidade é aproximadamente de um terço do aço ou cobre. É muito maleável, muito dúctil, apto para a mecanização e fundição, além de ter uma excelente resistência à corrosão e durabilidade devido à camada protetora de óxido. É o segundo metal mais maleável, sendo o primeiro oouro, e o sexto mais dúctil. Por ser um bom condutor de calor, é muito utilizado em panelas de cozinha.

 Considerando a quantidade e o valor do metal empregado, o uso do alumínio excede o de qualquer outro metal, exceto o aço. É um material importante em múltiplas atividades econômicas.

O alumínio puro é mais dúctil em relação ao aço , porém suas ligas com pequenas quantidades de cobre, manganês, silício, magnésio e outros elementos apresentam uma grande quantidade de características adequadas às mais diversas aplicações. Estas ligas constituem o material principal para a produção de muitos componentes dos aviões e foguetes.

Quando se evapora o alumínio no vácuo, forma-se um revestimento que reflete tanto a luz visível como a infravermelha, sendo o processo mais utilizado para a fabricação de refletores automotivos , por exemplo. Como a capa de óxido que se forma impede a deterioração do revestimento, utiliza-se o alumínio para a fabricação de espelhos de telescópios, em substituição aos de prata.

Devido à sua grande reatividade química é usado, quando finamente pulverizado, como combustível sólido para foguetes e para a produção de explosivos. Ainda usado como ânodo de sacrifício e em processos de aluminotermia para a obtenção de metais.

Sonhos, grilos e paixões

O objeto de estudo do documentário é o papel do negro na sociedade, ao longo da história até os dias de hoje. Tratando da discriminação e preconceito sofridos, o vídeo pretende conscientizar o espectador a partir de memórias históricas e recursos psicológicos que ajudam na transmissão de informações. Assim, o objetivo final é mostrar noções de igualdade racial e que é possível ter uma sociedade igualitária e livre de preconceitos desde que cada indivíduo trabalhe para se livrar dos seus próprios.

Juliana Tucci n°16

Victor Hayama n°30

Yasmin Ali n°34

Produção industrial de hidróxido de sódio (NaOH)

   

O hidróxido de sódio (NaOH), também conhecido como soda cáustica, é um hidróxido cáustico usado na indústria (principalmente como uma base química) na fabricação de papel, tecidos, detergentes, sabão, alimentos e biodiesel. Também usado para desobstruir encanamentos e sumidouros pelo fato de ser corrosivo. É utilizado em reações químicas por sua alta reatividade. Exemplos: em degradações, onde é usado para preparar alcanos a fim de diminuir a quantidade de carbono na cadeia. Usado também, juntamente com o óxido de cálcio (CaO), para diminuir a reatividade e prevenir a corrosão dos tubos de ensaio. 

O manuseio do hidróxido de sódio deve ser feito com total cuidado, pois apresenta um quadro considerável de danos ao homem. Se for ingerido, pode causar danos graves e as vezes irreversíveis ao sistema gastrointestinal, e se for inalado pode causar irritações, sendo que em altas doses pode levar à morte. O contato com a pele também é um fato perigoso, pois pode causar de uma simples irritação até uma úlcera grave, e nos olhos pode causar queimaduras e problemas na córnea ou no conjuntivo. 

Ao final do século XIX, graças aos avanços tecnológicos, tornou-se viável explorar em escala industrial o processo de produção de soda cáustica: a eletrólise de uma solução de cloreto de sódio (uma salmora, água e sal). Sob o efeito de uma corrente elétrica que passe entre dois eletrodos (o ânodo e o cátodo), ocorre a dissociação das moléculas do cloreto de sódio e da água, o que resulta em  cloro de um lado (sobre o ânodo) e hidrogênio e soda cáustica líquida do outro lado (sobre o cátodo).

                                                 NaCl+H₂O → Eletricidade → NaOH+1/2Cl₂↑+1/2H₂↑

Ele é largamente aplicado na indústria, na purificação de derivados de petróleo e de óleos vegetais, na fabricação de produtos de uso doméstico (como desentupidores de pias e ralos e na remoção de sujeiras pesadas) e na preparação de produtos orgânicos (como papel, celofane, seda artificial, celulose, corantes e, principalmente, sabão).

Desde a Antiguidade o homem realiza a reação química para a produção de sabão a partir do uso da soda cáustica, pois ela reage com óleos e gorduras, convertendo-os em substâncias solúveis e fluídas, que são removidas pela lavagem.

Massa Molar: 39,99 g/mol

Nome comercial: Soda Cáustica

Bianca Laino, Mariana Jorge, Juliana Tucci, Yasmin Ali, Luiza Costa, Julia Diogo.

Produção de Alumínio: Nem tão complexo assim.

O alumínio é um metal de utilização essencial para nossas vidas, sendo usado em vários fatores da sociedade como na construção civil, nas

indústrias de produção de bens de consumo, nos transportes, entre outros. Ele tem esse uso em ampla escala devido as suas propriedades químicas tais como, baixa densidade, elevada resistência mecânica e a corrosão, alem de ter muita utilidade em ligas metálicas como a duralumínio, por exemplo. Esse uso intenso é devido a ele ser um material leve, flexível e de fácil reciclagem, considerando que os meios de transporte representam 19% da energia total gasta no mundo e quando são utilizados matérias leves como o alumínio em sua construção o consumo de energia pode ser reduzido.

Entretanto, ele não é encontrado na natureza em sua forma elementar (Aℓ_(s)), apenas quando combinado com outros elementos formando compostos como os minérios. O minério que é o principal possuidor do alumínio é a bauxita que contem oxido de alumínio hidratado  (Aℓ₂O₃ . x H₂O) e diversas impurezas.

 

     Bauxita Bruta

   

     Bauxita na natureza

Sendo assim, a produção de alumínio começa com a matéria-prima bauxita,uma rocha que geralmente é encontrada próxima à linha do Equador e que é lavrada a poucos metros abaixo do solo. Logo em seguida, A bauxita é transportada da mina para a usina, onde é lavada para eliminar a argila e britada, antes de ser transportada para o refino. Por meio de refinamento, a alumina, ou oxido de alumínio é extraída da bauxita. A alumina é obtida a partir da dissolução da bauxita em uma solução aquecida de soda cáustica e cal, sendo aquecida e filtrada (ficando seca), até se transformar em um pó branco.

     Alumina

Após todo esse processo inicial a próxima parada é a fábrica de alumínio, 

onde a alumina refinada é transformada em alumínio. São necessárias três 

matérias-primas para se produzir o alumínio: óxido de alumínio, eletricidade e

carbono. 

Numa cuba, a eletricidade circula entre um polo negativo (catodo) e um polo

positivo (anodo), ambos feitos de carbono. O anodo reage com o oxigênio da 

alumina e forma gás carbônico (CO2). Deste processo resulta o alumínio 

líquido, que pode, então, ser retirado da cuba. O alumínio líquido é fundido 

em lingotes de extrusão, lingotes de laminagem ou ligas de 

fundição, dependendo do uso que se vai dar ao alumínio.

   Maquina utilizada na extrusão

A técnica de extrusão oferece possibilidades quase ilimitadas de formato e uma ampla variedade de possibilidades de aplicação. Nesse processo de extrusão, o lingote de alumínio é aquecido e forçado a fluir através de um molde, chamado matriz. O alumínio é um metal muito flexível. Uma folha semiacabada pode ser laminada de 60 cm até 2-6 mm e a folha de alumínio, como produto final, pode chegar a uma espessura de 0,006 mm - e ainda assim não permitir que a luz penetre ou que o sabor e o aroma escapem.

Os lingotes de laminagem são utilizados para a fabricação de produtos 

laminados semiacabados, tais como placas, tiras e folhas.

As ligas de alumínio são fundidas em diferentes formatos e a sua composição pode ser diferenciada, para melhor se adequar ao uso que terá. O metal é derretido novamente e transformado em produtos como aros de roda ou outras peças automotivas.

Les Cheries

Sonhos, Grilos e Paixões.

Relação das Manifestações atuais com as Revoluções Liberais do séc XIX

Como as manifestações, não só as do Brasil, estão com bastante visibilidade no mundo, nosso grupo se interessou em relaciona-las com os movimentos que ocorreram durante o séc XIX. Usaremos o passado para explicar o presente em um trabalho muito rico culturalmente e historicamente. 

Black Block em ação no Brasil.

Integrantes: Guilherme Albero.

                  Matheus Inocêncio. 

                  Pedro Bala.

                  Pedro Bernis.

                  Yago Vidal.