Pirólise: Reação de Madeira, Óleo e Alcanos - Ciência - 2023

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opirólise Consiste em um processo de decomposição térmica onde as substâncias - em sua maioria de origem orgânica - são submetidas a altas temperaturas em meio inerte (sem a presença de oxigênio). Quando a matéria orgânica é tratada por pirólise, obtêm-se produtos que são utilizados na área industrial.

Um dos elementos que podem ser obtidos é o coque, que é utilizado como um tipo de combustível com características industriais. Você também pode obter biochar (conhecido como biochar), que é usado para modificar ou melhorar os solos.

Essa reação dá origem a outros compostos, como gases não condensáveis ou líquidos que podem ser condensados, ao mesmo tempo que transforma a matéria de forma irreversível.

Embora essa técnica seja muito importante e tenha muitas aplicações, ela pode gerar elementos prejudiciais ao meio ambiente e apresentar risco de toxicidade para os seres vivos.

Reação química de pirólise

A reação de pirólise, como mencionado anteriormente, envolve a aplicação de temperaturas muito altas em uma atmosfera livre de oxigênio, para induzir mudanças nas propriedades físicas e químicas das substâncias por meio de sua decomposição térmica.

Nesse sentido, esse processo converte matéria de origem orgânica nas substâncias que a compõem na fase gasosa, uma espécie residual na fase sólida formada por carbono e cinzas, e uma substância líquida com características oleosas conhecida como bio-óleo.

Essa reação é usada para remover substâncias poluentes da matéria orgânica, e atinge esse propósito por dois meios:

- A fragmentação de moléculas contaminantes ao quebrar as ligações para formar espécies com menor peso molecular (conhecido como destruição).

- A separação desses compostos nocivos da matéria sem destruí-los.

Assim, a técnica de pirólise é amplamente utilizada no tratamento de substâncias orgânicas que sofrem fratura ou decomposição quando expostas ao calor, como os hidrocarbonetos aromáticos policíclicos.

Pelo contrário, esta reação não tem sucesso se for usada para eliminar espécies inorgânicas, como compostos metálicos; no entanto, é possível usá-lo em processos que tornam esses metais inertes.

Reação de madeira

No caso da reação de pirólise em madeira, esse processo envolve a aplicação de temperaturas muito altas (aproximadamente 1000 ° C) em um ambiente sem ar. Dependendo dos produtos a serem obtidos, vários processos são utilizados regularmente.

Uma das técnicas é a carbonização, em que colunas cônicas de madeira são erguidas e cobertas com terra para aquecê-la em fornos de metal; Dá origem a diversos produtos, como carvão ativado, medicamentos, fogos de artifício, entre outros.

Por outro lado, a destilação destrutiva produz ácido acético, alcatrão e outras substâncias através do aquecimento da madeira gradativamente, aumentando gradativamente a temperatura nas salas fechadas utilizadas para esse fim.

Também é utilizada a liquefação, procedimento comumente utilizado na produção de um combustível de fase líquida conhecido como óleo pirolítico, produzido em tanques projetados para esse fim.

Reação de óleo

Quando se trata da pirólise do petróleo, refere-se ao processo de decomposição ou fracionamento dos hidrocarbonetos de alto peso molecular contidos nas misturas que compõem essa substância.

Assim, quando alguns produtos derivados do petróleo bruto são submetidos a determinadas condições de pressão e temperatura, as moléculas de maior peso contidas nestes passam por um processo de rachaduras ou “craqueamento” que os fragmenta em hidrocarbonetos mais leves (com menor ponto de ebulição e menor peso).

Esse procedimento, que utiliza principalmente as frações mais pesadas do petróleo, transforma grandes quantidades de hidrocarbonetos alifáticos em moléculas aromáticas e auxilia na produção e aprimoramento de combustíveis como gasolina, diesel, querosene de aviação, entre outros.

Nesse sentido, moléculas como alcanos, alquenos e outras espécies de baixo peso molecular produzidas por essa reação podem ser separadas e purificadas a fim de se obter matéria-prima de grande relevância para outros procedimentos, como a síntese de determinados compostos orgânicos.

Reação de biomassa

A reação de pirólise da biomassa (matéria orgânica depositada de seres vivos) envolve a quebra de ligações químicas em compostos de alto peso molecular, como hemicelulose ou celulose, que são considerados macromoléculas.

Essas substâncias são fragmentadas em espécies gasosas menores por meio de reações complexas de clivagem, abertura de anel e despolimerização, para a transformação da biomassa em matéria potencialmente utilizável em termos de energia.

De acordo com o estado de agregação em que se encontram em condições ambientais normais, a pirólise da biomassa pode dar origem a três tipos de substâncias: carvão, alcatrão e gás; Isso pode levar a produtos valiosos, como biocombustíveis.

Reação de alcanos

Como mencionado anteriormente, a pirólise consiste na decomposição de substâncias orgânicas por aplicação de calor e, no caso dos alcanos, utiliza-se uma câmara fechada a altas temperaturas de forma semelhante aos tipos de pirólise já explicados.

No entanto, como são grandes alcenos, as ligações carbono-carbono são quebradas - aleatoriamente - ao longo da molécula e diferentes espécies de radicais se originam.

Assim, quando a cadeia alquílica desses compostos é fragmentada, produzem-se alcanos menores, alguns alquenos (principalmente o etileno) e outras espécies menores como os radicais alquil, além do hidrogênio em quantidades menos importantes.

Referências

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Britannica, E. (s.f.). Pirólise. Recuperado da britannica.com
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