Prof. Dr. J. Marcelo CangemiCompostos de Sdio e DerivadosQumica Industrial

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SdioO sdio o 6 elemento mais abundante na crosta terrestre, onde aparece com 2,6% da massa.

SdioNa sua forma metlica muito reativo, se oxida com o ar, reage violentamente com a gua e muito corrosivo quando entra em contato com a pele.

Sdio metlico deve ser conservado em atmosfera inerte ou imerso em um lquido protetor como querosene.

Cloreto de sdio - NaCl

Cloreto de sdio - NaCl Alm de usos na culinria, possui vrias outras aplicaes, como a manufatura de papel e a produo de sabo e detergentes. No norte dos Estados Unidos da Amrica e na Europa, grandes quantidades de sal so utilizadas para limpar as rodovias do gelo durante o Inverno.

Cloreto de sdio - NaCl

Cloreto de sdio - NaClUtilizado para a produo de gs cloro e de sdio metlico, atravs da eletrlise ignea. Produo de soda custica, a partir da eletrlise aquosa.

Cloreto de sdio - Produo

Cloreto de sdio - ProduoA gua do mar captada e bombeada para dentro de uma seqncia de evaporadores e concentradores, onde a evaporao solar aumenta gradativamente a concentrao de sais, at o ponto em que a salmoura est saturada de NaCl.

A salmoura transferida para os cristalizadores onde a precipitao do sal ocorre antes de haver a cristalizao dos sais que possam contaminar o produto final. Este sal cristalizado posteriormente colhido, lavado para retirada de impurezas e estocado em pilhas, ficando pronto para ser beneficiado Cloreto de sdio - Produo

Cloreto de sdio - Produo

Cloreto de sdio - Produo

Cloreto de sdio - ProduoObtido a partir de salmoura

Cloreto de sdio - Produo

Sulfato de sdio Na2SO4(Sal de Glauber)A produo mundial de sulfato de sdio alcana aproximadamente 5,5 a 6milhestoneladas anualmente . A produo de Na2SO4 a partir de fontes naturais est em processo de crescimento , enquanto que a produo qumica vem diminuindo.

Sulfato de sdio Na2SO4Cerca de 70% do sulfato de sdio consumido nos EUA so usados na fabricao do papel. O Na2SO4, depois da reduo a Na2SO3, funciona como auxiliar na digesto da polpa de madeira e dissolve a lignina.

Sulfato de sdio Na2SO4 usado em medicina como laxante, antiinflamatrio e diurtico. Alem disso, usado tambem, quando isento de gua, para a secagem de leos, como na secagem do biodiesel, durante sua filtraao posto sulfato de sdio no filtro, e durante a passagem, ele se hidrata, tirando a agua do leo.

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Fabricao do Sal de Glauber

Bissulfito de sdio NaHSO3 um aditivo alimentar com nmero E-222. usado em quase todos os vinhos comerciais, para prevenir a oxidao e preservar o sabor. Em frutas enlatadas, usado para prevenir a cor marrom causada por oxidao e como microbicida. Clareamento de polpa de celulose. Curtumes: agente redutor das solues de sais de cromo.

Bissulfito de sdio NaHSO3O bissulfito de sdio obtido industrialmente pelo borbulhamento de gs dixido de enxofre, na proporo de 7 a 8%, atravs de "guas mes" (solues resultantes) de processos qumicos , que tenham em soluo um pequeno teor de bissulfito de sdio em suspenso numa quantidade significativa de carbonato de sdio.

2 NaHSO3 + 2 Na2CO3 + 2 H2O + 4 SO2 6 NaHSO3 + 2 CO2

Sulfito de sdio Na2SO3 um conservante usado em alimentos solvel em gua deixando o pH bsico. O sulfito de sdio usado como um agente descorante em txteis e na manufatura de papel. usado como sequestrante de oxignio de gua de caldeira, evitando corroso e a formao de incrustaes.

Sulfeto de sdio Na2SSubstncia inorgnica que atingiu importante posio na industria qumica orgnica. Agente redutor na fabricao de compostos aminados e entra na fabricao de muitos corantes. Pode ser obtida como cristais de sulfeto de sdio:

Na2SO4 + 4C Na2S + 4CO Na2SO4 + 4CO Na2S + 4CO2

Indstrias do Cloro e dos lcalis: Barrilha, Soda Custica e Cloro

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Hidrxido de sdio - NaOH NaOH um dos dez mais importantes produtos qumicos inorgnicos em termos da quantidade produzida. usado na indstria na fabricao de papel, tecidos, detergentes e biodiesel. Apresenta uso domstico para a desobstruo de encanamentos e pias, pois dissolve gorduras.

Hidrxido de sdio - NaOH - Obteno de sabo- Obteno de biodiesel

Fabricao do sdio metlico (Na) e gs cloro (Cl2)Eletrlise gnea de substncia pura NaCl fundida.

Fabricao do sdio metlico (Na) e gs cloro (Cl2)Clula Downs para a produo de sdio metlico por eletrlise.

Fabricao da soda custica (NaOH), gs hidrognio (H2) e gs cloro (Cl2)Eletrlise aquosa do cloreto de sdio (NaCl).

Fabricao da soda custica (NaOH), gs hidrognio (H2) e gs cloro (Cl2)Eletrlise aquosa do cloreto de sdio (NaCl).

Fabricao da soda custica (NaOH), gs hidrognio (H2) e gs cloro (Cl2)

Em 1995, foram produzidos nos EUA 11,9 bilhes de quilogramas de NaOH e 11,4 bilhes de quilogramas de Cl2.

Barrilha Na2CO3

Frmula MolecularNa2CO3Massa Molar105.9984 g/molDensidade2.54 g/cmPonto de Fuso851CPonto de Ebulio1600CSolubilidade em gua22 g/100ml (20C)No-InflamvelIrritanteInstvel em Altas temperaturas

Em 1995, foram produzidos nos EUA 10,1 bilhes de quilogramas de Na2CO3, sendo o 11 produto mais fabricado por esta indstria qumica. Barrilha Na2CO3

O Carbonato de Sdio largamente utilizado em mltiplos campos, dos quais se destacam a indstria vidraceira, a indstria qumica e a indstria de sabes e detergentes. Existem ainda outros usos menores, como no tratamento de gua e nas indstrias txtil, de tintas e de cermicas. Barrilha Na2CO3

Dada a sua importncia, o carbonato de sdio produzido em alto volume no mundo todo, sendo seus principais produtores China e Estados Unidos, seguidos por Rssia, ndia e Alemanha. Barrilha Na2CO3

Barrilha Na2CO3Fonte: USGS Minerals Yearbook, Agosto 2006

Barrilha Na2CO3Apesar da sua grande importncia e larga utilizao no mercado nacional, no h no momento produo de carbonato de sdio no pas. Atualmente todo o montante de carbonato de sdio importado trazido diretamente dos Estados Unidos, devido proximidade e tambm ao custo relativamente baixo do produto americano, uma vez que este extrado de minrios, ao invs de ser sintetizado industrialmente.Percebem-se nos grficos de volume de importao um crescimento no-linear do ano de 2006 para 2007, data da falncia da nica indstria produtora de carbonato de sdio do pas.

Barrilha Na2CO3Fontes: USGS Minerals Yearbook, Agosto 2006Tribuna do Norte, Agosto 2007

Barrilha Na2CO3Fontes: USGS Minerals Yearbook, Agosto 2006Tribuna do Norte, Agosto 2007

A produo de barrilha no pas , at hoje, alvo de processos, inquritos e investigaes, devido a graves problemas ligados fundao e manuteno da Companhia Nacional de lcalis. A histria tem incio em 1943, quando Getlio Vargas, em meio ao programa apara deixar o pas auto-suficiente em alguns setores da indstria pesada, funda a Companhia Nacional de lcalis em Arraial do Cabo RJ, destinada produo de carbonato de sdio. Esta, porm, s comea a funcionar de fato no final da dcada de 50. Barrilha Na2CO3

Barrilha Na2CO3A planta nunca foi suficiente para atender a demanda nacional de barrilha, sendo fundada ento, em 1976, a lcalis do Rio Grande do Norte, que por estar situada em Macau RN, teria acesso a todos os insumos em abundncia e a preos baratos. Entretanto, esta indstria jamais chegou a funcionar. Parcialmente construda e abandonada com maquinrio incompleto e ainda encaixotado, a planta permanece assim at os dias de hoje. Em 1992, durante o governo Collor, ambas as empresas foram privatizadas e em 2006 decretaram falncia.

Fabricao de barrilha Na2CO3

A barrilha fabricada pelo processo Solvay, embora tenha ocorrido, a partir da 2 Guerra Mundial, um rpido aumento da soda natural. Recentemente, descobriram-se nos EUA depsitos colossais de trona, Na2CO3.NaHCO3.2H2O, estimados em 6.1010 toneladas.

Fabricao de barrilha Na2CO3

Fabricao de barrilha Na2CO3

O processo se inicia pela queima de carbonato de clcio com o auxlio de coque.O CO2 obtido borbulhado ento numa torre de carbonatao, simultaneamente amnia, numa soluo de NaCl, a frio. Isto produz NaHCO3, que, em meio alcalino e em baixa temperatura acaba por precipitar.

SATURAO COM NH3 E CO2

Nestas torres de saturao ocorre o escorrimento da soluo, auxiliado pela gravidade, enquanto o gs sobe em contra-corrente, borbulhando atravs da soluo e promovendo assim um mximo de contato. Estes equipamentos exigem controle da temperatura, essencial ao processo, dos fluxos e da presso interna da torre.

FILTRAO

A filtrao a fim de obter-se o bicarbonato de sdio precipitado realizada em um equipamento denominado filtro-tambor.

CALCINAOA calcinao ocorre com o objetivo de, segundo ao de altas temperaturas, transformar o bicarbonato de sdio em carbonato de sdio, segundo a seguinte reao:Este dixido de carbono gerado no desperdiado, sendo devidamente recolhido e retornado s etapas iniciais do processo, onde borbulhado na soluo de salmoura.

CALCINAOO processo da calcinao ocorre num forno rotativo, que um forno de cmara rotatria e aquecimento central, o que favorece uma melhor homogeneidade do calcinando e uma melhor disperso da temperatura.

Fabricao de barrilha Na2CO3

Em paralelo, o CaO gerado na primeira etapa reage com gua para formar Ca(OH)2 e ento utilizado na regenerao da Amnia, com o NH4Cl.A fim de baratear o processo, realiza-se a recuperao de toda a amnia gasta no processo, isto se d na realidade por um processo realizado em duas frentes separadas.

Esquema simplificado do processo Solvay

Fabricao do bicarbonato de sdio NaHCO3

A soluo de Na2CO3 (barrilha) introduzida na coluna de pratos e faz-se reagir com CO2 para se obter bicarbonato de sdio.

BibliografiaSHREVE R. N. Indstria de Processo Qumicos, Rio de Janeiro, Guanabara Dois, 1980.KOTZ, J. C.; TREICHEL, P. Qumica e Reaes Qumicas. 4a ed., Rio de Janeiro: LTC, 1999.FOUST, A. S., WENZEL, L. A., CLUMP, C. W., MAUS, L., ANDERSEN, L. B. Princpios das Operaes Unitrias, 2a ed., Rio de Janeiro: Editora Guanabara-Dois, S. A., 1985.

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