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Constituintes do Petróleo
Aula 4
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Hidrocarbonetos alifáticos
Tipos de decomposição térmica de alcanos:
1. De-hidrogenação2. Isomerização3. Craqueamento ou pirólise4. Aromatização
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Hidrocarbonetos alifáticos1. De-hidrogenação
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Hidrocarbonetos alifáticos
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Hidrocarbonetos alifáticos
2. Isomerização: consiste em um reordenamento da estrutura das moléculas dos hidrocarbonetos, tornando os alcanos de cadeia normal em ramificados.
CH3-CH2-CH2-CH3 CH3-CH-CH3 Butano l CH3 Metilpropano
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Hidrocarbonetos alifáticos
3. Craqueamento - Trata-se de Pirólise de hidrocarboneto, de massa molecular alta,em ausência de ar, originando hidrocarbonetos de menor massa molecular.
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Hidrocarbonetos alifáticos Craqueamento térmico, onde a
temperatura atinge cerca de 500 oC a uma pressão de 9,5 atm.
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Hidrocarbonetos alifáticos Craqueamento catalítico, que ocorre na
presença de um catalisador (zeólita e alumina), a uma menor pressão e temperatura de cerca de 260 oC a 430 oC.
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Hidrocarbonetos alifáticos A desvantagem do craqueamento
térmico é o alto consumo de energia, necessária para se atingirem temperaturas elevadas, aliado aos produtos obtidos, como o gás combustível e o coque.
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Hidrocarbonetos alifáticos Por outro lado, o craqueamento
catalítico é mais vantajoso, já que o catalisador diminui a quantidade de energia necessária para a quebra dessas ligações estáveis, e apresenta um maior rendimento em GLP, nafta leve e gasolina de alta octanagem, sendo o método mais utilizado nas refinarias.
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Hidrocarbonetos alifáticos Dos insaturados , predominam os
alcenos (ou olefinas), de fórmula geral, (CnH2n). Estes compostos apresentam maior reatividade devido a presença de insaturação.
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O nome olefina provém do fato do gás etileno produzir,por ação do cloro, uma substância oleosa.
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Hidrocarbonetos alifáticos Para se quebrar a ligação pi, é
necessário uma energia de aproximadamente 63 kcal, enquanto que para se quebrar a sigma , a energia necessária é da ordem de 83 kcal.
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Dão, geralmente, reações de adição ( hidrogenação, halogenação, reações com hidrácidos
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Olefinas: Não são encontradas no petróleo bruto;
sua origem vem de processos físico-químicos realizados durante o refino, como o craqueamento e de-hidrogenação. Possuem características e propriedades
diferentes dos hidrocarbonetos saturados.
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Hidrocarbonetos alicíclicos Entre estes, os ciclanos, também
chamados de naftênicos( compõem a nafta),são os mais evidenciados.
Entre eles, têm maior destaque : 1,1-dimetilciclopentano, 1,3-dimetilciclopentano,
etilciclohexano e 1,2,4- trimetilciclohexano.
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As estruturas naftênicas que predominam no petróleo são os derivados do ciclopentano e do ciclohexano.
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São pouco reativos. Têm sua estabilidade justificada pela
teoria das tensões de Bayer.
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Os cortes de petróleo referentes à nafta apresentam uma pequena proporção de compostos aromáticos de baixa massa molecular (benzeno, tolueno e xileno).
Os derivados intermediários (querosene e gasóleo) contêm compostos aromáticos com ramificações de cadeias parafínicas substituintes.
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Hidrocarbonetos aromáticos
Também chamados de arenos. São estáveis e esta estabilidade é
justificada pela Teoria da Ressonância.
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Todos os petróleos contêm os mesmos HCs, em quantidades diferentes;
A quantidade relativa de cada grupo de HC varia muito para cada tipo de petróleo;
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Não hidrocarbonetos
Compostos Sulfurados (como mercaptanas, sulfetos e tiofenos )
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Mercaptanas são tioálcoois. São produzidas naturalmente pela
ação de bactérias anaeróbicas sobre proteínas que contenham enxofre. Por isso, em parte, o odor das carcaças em putrefação ou o odor característico de gases intestinais após uma dieta carnívora farta.
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Estrutura da mercaptana mais simples( a única gasosa). O átomo de enxofre é o de maior tamanho, sendo o ponto de maior vulnerabilidade da molécula.Aquelas com dois a quatro átomos de carbono, são líquidas e as demais , sólidas.Todas apresentam odor característico.
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Um dos componentes do odor do café é uma mercaptana. Trata-se da furfuril
mercaptana (2-furano metanotiol):
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Qual a fórmula estrutural plana desse composto?
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Trata-se de um líquido mais denso do que a água (1,13), baixo ponto de fulgor (45ºC), tóxico (em altas concentrações) e inflamável.
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Ponto de fulgor: é a menor temperatura na qual um líquido, combustível ou inflamável ,desprende vapores em quantidade suficiente para que a mistura vapor-ar, logo acima de sua superfície, propague uma chama a partir de uma fonte de ignição.
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Os vapores liberados a essa
temperatura não são, no entanto, suficientes para dar continuidade à combustão. A pressão atmosférica influi diretamente nesta determinação.
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Temperatura de ignição: é a temperatura mínima na qual o produto irá queimar sem que uma chama ou faísca esteja presente. É algumas vezes chamada de T (Temperatura) de auto-ignição.
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Taxa de queima: é a taxa (em
milímetros/min), na qual a profundidade de uma poça do produto líquido, diminui enquanto ele queima.
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Taxa de evaporação (éter=1): foi determinada tomando-se como referência a taxa de evaporação do éter etílico, cujo valor é igual a 1.
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Quanto maior o número
apresentado, menor é a taxa de evaporação. Por exemplo: o benzeno tem uma taxa de evaporação igual a 2,8; isto significa que ele leva 2,8 vezes mais tempo para evaporar que o éter etílico.
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NFPA (National Fire Protection
Association):é o sistema recomendado para a identificação de perigos de fogo em materiais.
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Prevê informação de advertência básica para o combate ao fogo em plantas industriais e estocagem.
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Esta classificação tem como parâmetros os itens: perigo à saúde, inflamabilidade e instabilidade, avaliados do grau 0 (zero) a 4(quatro).
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As mercaptanas, especialmente
as de baixa massa molecular, são solúveis em meios alcalinos, quando manifestam seu caráter ácido (Brönsted-Lowry).
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Dissolvidas em meio alcalino, a
volatilidade das mesmas diminui de forma bastante significativa, reduzindo em muito, o odor característico das mesmas sobre a superfície de soluções básicas.
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Aproveitando-se do característico e intenso odor das mercaptanas, mesmo em baixas concentrações, um dos usos desta classe de compostos é na aditivação do gás de cozinha,
para que vazamentos sejam prontamente percebidos.
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PROTEÍNAS As proteínas são macromoléculas contendo um número elevado de aminoácidos. O organismo não utiliza as
proteínas da dieta diretamente, e sim apenas os aminoácidos que as constituem.
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Proteínas fibrosas Proteínas globulares
Estrutura em hélice Estrutura quase esférica
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Estrutura protéica
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Aminoácidos : são ácidos orgânicos que encerram em sua molécula um ou mais grupamento Amino.
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Existem vinte aminoácidos
diferentes na natureza,dos quais dois apresentam também enxofre na sua estrutura .
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Os vegetais têm a capacidade de sintetizar os vinte aminoácidos necessários para a produção de suas proteínas, já as células animais não sintetizam todos eles, sendo que alguns devem ser ingeridos com o alimento.
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Assim, os aminoácidos podem ser classificados em dois tipos:
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-Essenciais - aqueles que não podem ser sintetizados pelos animais.
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-Não essenciais - aqueles que podem ser sintetizados pelos animais.
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