5 - Indústria Agroquímica

Processos Industriais Orgânicos

Profa. Caridad Noda Pérez Página 126

Tema 5. Indústria Agroquímica 1. Introdução 2. Pesticidas

2.1. Inseticidas 2.1.1. Inseticidas inorgânicos 2.1.2. Inseticidas derivados de vegetais ou de produtos orgânicos naturais e orgânicos

sintéticos 2.1.3. Agentes de atração e repelentes

2.2. Fumegantes 2.3. Nematocidas 2.4. Acaricidas 2.5. Raticidas 2.6. Fungicidas

2.6.1. Fungicidas inorgânicos 2.6.2. Fungicidas orgânicos

2.7. Herbicidas 3. Nutrientes e reguladores vegetais

3.1. Fertilizantes mistos 3.1.1. Síntese de amônia 3.1.2. Tecnologia de fertilizantes

3.2. Reguladores do crescimento vegetal 3.3. Inibidores e esterilizantes do segundo crescimento

1. Introdução As indústrias agroquímicas produzem substâncias químicas empregadas para o controle das plantas ou dos animais daninhos aos homens ou a outros animais, para a melhora das colheitas em quantidade e qualidade. Limitações cada vez mais severas têm sido estabelecidas acerca do uso de agentes agroquímicos, devido aos riscos potenciais destas substâncias para a saúde pública e para a vida animal em comparação com o valor demonstrado na agricultura. 2. Pesticidas

Durante milhões de anos os insetos têm sido os maiores oportunistas, devorando ou destruindo cerca de um terço dos cultivos agrícolas e provocando doenças como a febre amarela, a malária e a dengue. O controle dos insetos é feito mediante inseticidas bastante poderosos para destruir a proteção de quitina que os recobre externamente, a qual é resistente à maioria das substâncias químicas.

2.1 Inseticidas Os inseticidas são agentes ou formulações destinadas a destruir os insetos e podem ser classificados como apresentado a seguir:

a) Inseticidas estomacais, letais para os insetos que os ingerem; b) Inseticidas de contato, estes matam depois do contato externo com o corpo; c) Inseticidas fumegantes, atuam sobre o sistema respiratório; d) Inseticidas sistêmicos, são adsorvidos pelas plantas e transportados no interior do

vegetal, fazem que as plantas se tornem tóxicas para os afídeos, tetranquídeos e outros animais sugadores que são difíceis de matar.



2.1.1 Inseticidas inorgânicos

Os inseticidas obtidos a partir de compostos inorgânicos foram superados pelos orgânicos. Dentre estes inseticidas eram usados os seguintes compostos:

a) Compostos de arsênico, de flúor e de fósforo, muito tóxicos, inclusive para o homem e os animais de sangue quente;

b) Arsenato de chumbo, usado no combate à broca da batata de da maçã; c) Arsenato de cálcio, menos eficiente do que o anterior, seu uso foi reduzido

drasticamente pelo uso de inseticidas orgânicos como o metil paration; d) Compostos de flúor, inseticidas estomacais, substitutos dos arsenatos, mas

extremamente venenosos para o homem; e) Enxofre e compostos de enxofre, usados no controle dos ácaros, aranhas e vários

insetos, mas seu uso principal é como fungicida; f) Ácido cianídrico fumegante eficiente contra insetos, a indústria de frutas cítricas o

usou muito, mas foi substituído pelo paration ou pelo petróleo com paration.

2.1.2 Inseticidas derivados de vegetais ou de produtos orgânicos naturais e orgânicos sintéticos

Inseticidas derivados de vegetais ou de produtos orgânicos naturais.

Sua toxidez depende do alcalóide que contém. Também têm sido superados pelos inseticidas orgânicos sintéticos.

a) Piretrinas, das flores do pireto (crisântemo) contêm ésteres orgânicos não nitrogenados tóxicos (piretrinas). O Brasil é uma das principais fontes das flores. As piretrinas são importantes devido à ação rápida contra moscas e por serem atóxicas para os homens e animais de sangue quente;

b) A aletrina é um componente do pireto e tem quase as mesmas propriedades inseticida;

c) A nicotina, alcalóide obtido do tabaco é empregado contra afídeos, cicadelídeos e tripés (lacerdinha) e também como fumegante;

d) A rotenona, princípio ativo venenoso das raízes de diversas plantas tropicais e subtropicais, como o timbó, é um composto orgânico heterocíclico não nitrogenado (C22H22O6) que atua como inseticidas estomacais de contato muito eficientes. Sua principal aplicação é como inseticida na época das colheitas ou nas vacas leiteiras, pois a rotenona é inócua para os mamíferos.

Inseticidas orgânicos sintéticos.

a) DDT (diclorodifeniltricloroetano), extensamente usado na II Guerra Mundial para controlar os piolhos e como larvicida. Os insetos morrem pela passagem sobre uma superfície seca pulverizada com o DDT. A partir de 1970 foi proibido devido à lenta degradação que possibilita seu acúmulo na gordura dos organismos vivos, e pode ser transmitido pelo leite de vaca e humano. Fazia com que o gavião pescador pusesse ovos com cascas muito finas e reduziu sua reprodução, e possibilidade de tumores cancerígenos, estudada em camundongos;

b) BHC (hexaclorobenzeno) existe em forma de vários estereoisômeros, sendo o o mais tóxico. Usado para controlar a broca do algodão, não é indicado para

colheitas de alimentos se não for purificado. O lindane, com 99% do isômero do BHC pode ser usado em colheitas de alimentos para combater os insetos controlados anteriormente pelo DDT;



c) Metoxicloro (bis(metoxifenil)tricloroetano) têm grupos –OCH3 em vez de –Cl presente no DDT. Apresenta elevada eficiência inseticida e baixa toxicidade para os animais de sangue quente e é seguro para usar nas plantas. Maior poder de ação que o DDT. É usado sem problemas no gado, nas colheitas de legumes e cereais, no combate às pragas domésticas;

d) Toxafeno (canfeno clorado) mata todas as pragas comuns do algodão; e) Malation (fosfoditionato, o-o-dimetilditiofosfato do mercaptossucinato de dietila)

inseticida popular, com amplo espectro de aplicações em quase todos os frutos, legumes e cereais, gado leiteiro e insetos domésticos. Baixa toxidez para os mamíferos;

f) Paration (tiofosfato do o-o-dietil-p-nitrofenil, também se fabrica seu homólogo dimetil), inseticida poderoso, de amplo espectro, além de acaricida, mata carrapatos e piolhos e é usado em plantações de algodão e nas culturas de legumes e de laranja.

2.1.3 Agentes de atração e repelentes

Substâncias desenvolvidas para eliminar os riscos para outras formas de vida que poderiam ser ameaçadas por substâncias tóxicas poderosas.

a) Iscas combinadas com agentes tóxicos podem ser usadas contra insetos com a formiga de fogo;

b) Um estrato aquoso de madeira apodrecida, obtido pela inoculação de fungos, é atraente para os cupins;

c) Dois atraentes sexuais (feromônios sexuais), álcoois não saturados com cadeia principal de 16 átomos de C, foram sintetizados para a mariposa européia e para o bicho da seda. A isca sexual atrai aos insetos machos a uma grande distância, mas um esterilizante químico impede sua reprodução, a maioria dos esterilizantes é derivada da aziridina;

d) A dietiltoluamida é um repelente para insetos que pode ser aplicado diretamente à pele.

2.2 Fumegantes

Substâncias que emitem vapores venenosos. Contra os insetos infestantes dos solos

usam-se: a) cloropicrina, muito irritante; b) dissulfeto de carbono, raramente usado agora pelo risco de explosão; c) brometo de metila, problemas de aplicação; d) dibrometo de eteno, eficiente no controle de elaterídeos. e) O ácido cianídrico e o tetracloreto de carbono são úteis como fumegantes. As

colheitas depositadas nos silos, grãos e sementes, podem ser infestadas por insetos, roedores e microrganismos.

2.3 Nematocidas

Além dos fumegantes dos solos mencionados anteriormente, existem fosfotioatos, que atuam pelo contato direto e não pela fumigação.



2.4 Acaricidas

Para o controle dos ácaros. Existe uma ampla escolha de acaricidas, incluindo-se neles os seguintes produtos:

a) Kelthane; b) Tetradifon, c) Morocide d) Torak, eficientes no controle de ácaros de frutas; e) Produtos fosfatados como o etion, têm sido usados em pomares de laranja.

2.5 Raticidas

Para o controle de pragas de animais como camundongos, ratos, marmotas, esquilos e

roedores campestres que podem causar grandes danos nas propriedades e disseminar diversas doenças. Usam-se os seguintes produtos:

a) Warfarin (3-(-acetonilbenzil)-4-hidroxicumarina), e outros derivados da cumarina baseados na 1,3-indandiona;

b) O 1080 (monofluoroacetato de sódio) é um produto importante, mas é mortal, inclusive para o homem;

c) O fosfeto de zinco e o sulfato de tálio também são usados como raticidas; d) A estricnina e o extrato de cebola venenosa são raticidas botânicos.

2.6 Fungicidas

Ativos contra fungos, plantas parasíticas, compreendendo bolores, mofos, ferrugens, carvões, cogumelos e outros organismos semelhantes, capazes de destruir plantas superiores, tecidos e até vidro, provocando perda de alimentos e materiais valiosos. Atacam sementes, plantas em crescimento, materiais vegetais e até produtos acabados como adesivos, couro, pinturas e tecidos.

2.6.1 Fungicidas inorgânicos

Dentre os fungicidas inorgânicos a mais usada é a calda bordalesa (a fórmula 4-4-50 consiste em 4 lb de sulfato de cobre, 4 lb de cal extinta e 50 galões de água) consiste em um precipitado gelatinoso, azul-claro, suspenso em água. É eficiente contra a maioria dos mofos e bolores ordinários. A maior parte das frutas e vegetais pode ser tratada por esta formulação.

2.6.2 Fungicidas orgânicos

Dentre os fungicidas orgânicos temos: a) Ditiocarbamatos; b) Fenóis clorados; c) Carboximidas. Depois do enxofre, o nitrogênio parece ser o elemento construtivo mais eficiente de

um fungicida orgânico, além do carbono e do hidrogênio. O primeiro fungicida orgânico foi a Formalina, uma solução aquosa de formaldeído a 40%.

Os ditiocarbamatos são feitos pela reação entre o dissulfeto de carbono e uma amina, como apresentado a seguir:



H2NCH2CH2NH2 + 2 CS2 HSCSNH(CH2)2NHCSSH

HSCSNH(CH2)2NHCSSH + 2 NaOH NaSCSNH(CH2)2NHCSSNa + H2O

a) O sal de sódio do bisditiocarbamato de eteno é empregado com o sulfato de zinco e a cal, e provavelmente reage para formar o sal de zinco. Estes sais são usados para combater a mela dos vegetais, especialmente da batata e do tomate;

b) O ferbam (dimetiltiocarbamato férrico) é eficiente contra a ferrugem da maçã; c) O Ziram (dimetiltiocarbamato de zinco) e o maneb (etilenobisditiocarbamato de

manganês) controlam o apodrecimento de frutos e as doenças das folhas dos vegetais.

Dentre os fungicidas do solo se encontra no mercado o seguinte produto:

a) O PNCB (pentacloronitrobenzeno) aplicado na época da plantação combate a morte dos brotos.

Dentre os fungicidas industriais temos:

a) O creosoto do alcatrão de carvão é usado para a preservação da madeira, mas é pegajoso e tem um cheiro forte;

b) Os fenóis clorados também são usados na preservação da madeira; c) O naftaleno de cobre é usado para combater problemas com as fibras do algodão; d) O o-fenilfenato de sódio é usado como preservativo industrial de frutos.

Os fungicidas sistêmicos, compostos adsorvidos pelas raízes ou folhas que tornam a planta

venenosa para os fungos. Entre eles estão disponíveis no mercado os produtos a seguir: a) Benomil; b) Bendazol; c) Carboxima.

2.7 Herbicidas

Existem três classes de herbicidas químicos: a) Herbicidas por contato; b) Herbicidas sistêmicos; c) Herbicidas esterilizantes do solo. Estes herbicidas podem ser seletivos ou não.

Dentre os compostos de interesse herbicida estão: a) 2cloro-4-etilamino-6-isopropilamino-s-triazina (AAtrex, atrazina); b) Ácido 3-amino-2,5-diclorobenzoíco (Amiber, cloramben); c) 2-cloro-2’,6’-dietil-N-(metoximetil)acetanilida (Lasso, alaclor); d) 2-cloro-N-isopropilacetanilida (Ramrod, propaclor); e) N,N-dialil-2-cloroacetamida (Randox, DCAA); f) 5-bromo-3-sec-butil-6-metiluracila (Bromacil); g) Trifluralina (Terflan).

O Terflan (trifluralina) é um herbicida com ampla aceitação no mercado e é fabricado

da seguinte forma:



CF3 CF3

NO2

CF3

NO2O2N

HNO3

H2SO4

313 K95% rend.

HNO3

H2SO4

Oleum 20%393 K83% rend.

CF3

NO2O2N

N(C3H7)2

NH(C3H7)2

Na2CO3

96% rend.

CF3

NO2O2N

Cl Cl Cl

Cl

p-clorobenzofluoreto intermediáriomononitrado

intermediáriodinitrado

Trifluralina 3. Nutrientes e reguladores vegetais

3.1 Fertilizantes mistos

Os fertilizantes ou repõem no solo os ingredientes removidos pelas plantas ou adicionam substâncias indispensáveis aos solos nativos para que sejam produtivos ou mais produtivos. Os fertilizantes constituem uma importante fração da indústria química global. Eles são a maior quantidade dos produtos comercializados pela indústria agroquímica.

Os três elementos indispensáveis às plantas são: a) Nitrogênio, necessário durante os primeiros estágios do crescimento para

promover o desenvolvimento de caules e folhas b) Fósforo, estimula o crescimento e acelera a formação de sementes e de frutos, nos

estágios avançados do crescimento c) Potássio, essencial ao desenvolvimento de amido das batatas e cereais, dos

açúcares dos frutos e vegetais e do material fibroso das plantas.

3.1.1 Síntese de amônia

A amônia é o composto básico dos produtos nitrogenados, usados na indústria e na agricultura. A amônia é uma base, um redutor moderadamente forte e um agente complexante de cátions eficiente. As aplicações da amônia estão resumidas no quadro a seguir:



Criogenicos

Nitritos e

Nitratos

Nitrodopantes

Coloxilina

Piroxilina

Trinitro-

tolueno

Amonite

Anilina

Nitro-

benzeno

Fertilizantes

NPK

Poliuretanos Poliamidas

(Nilon e Kapron)

Poliacri-

lonitrilo

Carbonato

de amônia

Hexametile-

notetramina

Herbicidas

Hidrazina

Resinas uréia-

formaldeído

Ácido

cianúrico

Melamina

Fertilizantes

líquidos

Úréia Amônia Ácido nítrico

Nitrato de

amônia

Fertilizante

fosfato de

amônia

Sulfato de

amônia

Fertilizante

NP

Polímeros

Explo

sivos

Fertilizantes

Criogenicos

Nitritos e

Nitratos

Nitrodopantes

Coloxilina

Piroxilina

Trinitro-

tolueno

Amonite

Anilina

Nitro-

benzeno

Fertilizantes

NPK


(Nilon e Kapron)

Poliacri-

lonitrilo

Carbonato

de amônia

Hexametile-

notetramina

Herbicidas

Hidrazina

Resinas uréia-

formaldeído

Ácido

cianúrico

Melamina

Fertilizantes

líquidos


Nitrato de

amônia

Fertilizante

fosfato de

amônia

Sulfato de

amônia

Fertilizante

NP

Polímeros

Explo

sivos

Criogenicos

Nitritos e

Nitratos

Nitrodopantes

Coloxilina

Piroxilina

Trinitro-

tolueno

Amonite

Anilina

Nitro-

benzeno

Fertilizantes

NPK


(Nilon e Kapron)

Poliacri-

lonitrilo

Carbonato

de amônia

Hexametile-

notetramina

Herbicidas

Hidrazina

Resinas uréia-

formaldeído

Ácido

cianúrico

Melamina

Fertilizantes

líquidos


Nitrato de

amônia

Fertilizante

fosfato de

amônia

Sulfato de

amônia

Fertilizante

NP

Polímeros

Criogenicos

Nitritos e

Nitratos

Nitrodopantes

Coloxilina

Piroxilina

Trinitro-

tolueno

Amonite

Anilina

Nitro-

benzeno

Fertilizantes

NPK


(Nilon e Kapron)

Poliacri-

lonitrilo

Carbonato

de amônia

Hexametile-

notetramina

Herbicidas

Hidrazina

Resinas uréia-

formaldeído

Ácido

cianúrico

Melamina

Fertilizantes

líquidos


Nitrato de

amônia

Fertilizante

fosfato de

amônia

Sulfato de

amônia

Fertilizante

NP

Polímeros


(Nilon e Kapron)

Poliacri-

lonitrilo

Carbonato

de amônia

Hexametile-

notetramina

Herbicidas

Hidrazina

Resinas uréia-

formaldeído

Ácido

cianúrico

Melamina

Fertilizantes

líquidos


Nitrato de

amônia

Fertilizante

fosfato de

amônia

Sulfato de

amônia

Fertilizante

NP

Polímeros

Explo

sivos

Fertilizantes

A síntese da amônia, a partir dos elementos N2 e H2, acontece de acordo com o seguinte esquema de reação:

N2 + 3 H2 2 NH3 + Q

A reação é reversível exotérmica (Ho298 = - 91,44 kJ/mol) e torna-se ainda mais

exotérmica a temperaturas superiores (Ho725 = - 112,86 kJ/mol). De acordo com o principio de

Le Chatelier, o aquecimento desloca o equilíbrio para a esquerda, diminuindo o rendimento de amônia.

Na síntese de amônia ocorre um decréscimo do número de moles, 4 moles de reagente formam dois moles de produto gasoso, então podemos concluir que um aumento na pressão favorece o equilíbrio.

A síntese de amônia acontece e com alta taxa de reação somente em presença de catalisadores sólidos. Esta síntese via catálise heterogênea ocorre por o mecanismo complexo em pelo cinco etapas:

1. As moléculas de N2 e H2 difundem da fase gasosa para a superfície do catalisador 2. As moléculas reagentes (adsorvatos) são quimissorbidas na superfície do

catalisador 3. A reação superficial acontece com a formação de complexos intermediários 4. Os produtos são dessorvidos 5. O produto (amônia) difunde da superfície do catalisador para a fase gasosa

A etapa controladora da reação é a quimissorção do N2. A taxa de velocidade da síntese de amônia depende da temperatura, da pressão e da

composição da alimentação. A temperatura ótima, na faixa de 675 K, diminui com o incremento do teor de amônia

nos gases reciclados e com o decréscimo do teor da mistura H2 + N2.



A pressão ótima para a síntese de amônia está aproximadamente em 100-250 bar. Os catalisadores empregados na síntese de amônia e que apresentam alta atividade

catalítica são metais dos Grupos VI, VII e VIII. Deles os mais ativos são o Fe, o Ru, o Re e o Os. As plantas comerciais usam principalmente óxido de ferro com promotores. Os promotores podem ser óxidos ácidos ou anfotéricos tais como, Al2O3, SiO2 e TiO2 e

também óxidos de metais alcalinos e alcalinos térreos tais como K2O, Na2O, CaO e MgO. Os catalisadores empregados na síntese de amônia estão permanentemente

envenenados por compostos de enxofre e clorinados. Compostos como água, CO, CO2 e O2 envenenam fortemente os catalisadores, mas a afetação é temporária, pois é reversível.

3.1.2 Tecnologia de fertilizantes Os fertilizantes são os produtos mais importantes das indústrias de processos químicos. Eles podem ser classificados de acordo a o papel que desempenham na agricultura, a suas propriedades e a sua forma de manufatura. Desde o ponto agronômico, se classificam em:

a) Fertilizantes diretos, os que fornecem os nutrientes às plantas; b) Fertilizantes indiretos aumentam a fertilidade dos solos propiciando suas

propriedades físicas, químicas e biológicas. Os fertilizantes indiretos incluem fertilizantes de cal usados para neutralizar os solos

ácidos, fertilizantes estruturados que favorecem a agregação das partículas pesados e argilosos, etc.

Os fertilizantes diretos podem conter um ou os três nutrientes principais das plantas, N, P e K. Existem fertilizantes nitrogenados, fosfatados e de potássio, com dois dos nutrientes como NP, ou PK ou como os três NPK.

As matérias primas para a produção dos fertilizantes fosfatados são a apatita e a fosforita (rocha de fosfato) os que são convertidos em compostos fosfatados para serem assimilados pelas plantas. Os fertilizantes nitrogenados são produzidos a partir de N atmosférico e convertido em compostos de nitrogênio.

Os fertilizantes de potássio são obtidos a partir da rocha potássica que contém cloreto e sulfato de potássio.

Além das fontes naturais, as indústrias usam subprodutos e produtos de processos químicos tais como o ácido sulfúrico, nítrico, fosfórico e amônia.

Os fertilizantes podem recuperar algumas escórias metalúrgicas, resíduos de indústrias de processamento de alimentos, agrícolas e domésticos.

Fertilizantes fosfatados.

Fonte primária apatita e fosforita, os compostos de P valiosos são a base de P2O5 solúveis em água e em ácido cítrico. Pelo processo mecânico a rocha é moída e aplicada aos solos ácidos nesta forma, a que se dissolve no mesmo muito lentamente. Pelo processo térmico se calcina a rocha para eliminar F e incrementar a disponibilidade de P2O5.

A via principal é a digestão química causada pelos ácidos sulfúrico ou fosfórico para obter superfosfatos.

Formação do superfosfato. Converter a rocha, insolúvel em água, em fosfato monocálcico com ácido sulfúrico segundo:

2 Ca5F(PO4)3 + 7 H2SO4 + 6,5 H2O 3[Ca(H2PO4)2.H2O] + 7[CaSO4.0,5H2O] + 2 HF + 227 kJ



Fertilizantes nitrofosfatados.

São feitos pela ação direta do ácido nítrico sobre a rocha fosfatada. A vantagem é que apresenta ambos os elementos, N e P. O processo do nitrofosfato é a base para a fabricação dos compostos de fertilizantes NP e NPK. A principal reação é:

2 Ca5F(PO4)3 + 10 HNO3 3 H3PO4 + 5 Ca(NO3)2 + HF Esta reação produz uma pasta fluída de nitrofosfato a que contém nitrato de cálcio e ácido fosfórico livre. Em alguns casos é neutralizada com amônia para dar o fosfato de amônia ou feita reagir com sais de potássio (KCl ou K2SO4) resultando no fertilizante NPK. Na figura a seguir é apresentado um diagrama ilustrado do processo de fertilizantes NPK.

Apatita

Separação de Sr(NO3)2 e

resíduos insolúveis

Cristalização e separação de

Ca(NO3)2.4H2O

Precipitação e separação

de Na2SiF6

Precipitação e separação do

concentrado de terras raras

Digestão

Fertilizante manufaturado

NPK fertilizante

Recuperação das

terras raras

Recuperação

do SrCO3

Recuperação

de CaF2

HNO3

Precipitado

Precipitado

Conversão

de nitrato

de cálcio

NH3 CO2

CaCO3 NH4NO3

Apatita

Separação de Sr(NO3)2 e

resíduos insolúveis

Cristalização e separação de

Ca(NO3)2.4H2O

Precipitação e separação

de Na2SiF6

Precipitação e separação do

concentrado de terras raras

Digestão

Fertilizante manufaturado

NPK fertilizante

Recuperação das

terras raras

Recuperação

do SrCO3

Recuperação

de CaF2

HNO3

Precipitado

Precipitado

Conversão

de nitrato

de cálcio

NH3 CO2

CaCO3 NH4NO3

Conversão

de nitrato

de cálcio

NH3 CO2

CaCO3 NH4NO3

Fertilizantes nitrogenados.

Eles são uma classe importante de fertilizantes, os quais incluem a uréia, o nitrato de amônia, o sulfato de amônia e várias de suas soluções. O N joga um importante papel na vida das plantas. O nitrogênio é parte da clorofila a qual é receptora da energia solar e de proteínas as quais constroem as células. As plantas somente fixam o N na forma de nitratos, sais de amônia e amidas. Nitrato de amônia

O nitrato de amônia é um material cristalino, branco, com aproximadamente 36% de N, nas formas nitrato e amoniato, assimiláveis pelas plantas. É um sal altamente solúvel em



água e higroscópico. Sua produção baseia-se na reação homogênea em fase gasosa entre o vapor de amônia e o ácido nítrico diluído, segundo:

NH3 + HNO3 NH4NO3 + 144,9 kJ/mol A reação acontece à alta velocidade. Uréia

Dentre os fertilizantes nitrogenados, a uréia ocupa o segundo lugar, após o nitrato de amônia em termos de produção. Sua produção tem sido desenvolvida graças aos usos na agricultura. A uréia é o menos suscetível a lixiviação quando comparado aos outros fertilizantes nitrogenados, menores quantidades são esgotadas pelo solo e é menos higroscópica. A uréia pode ser usada não somente como fertilizante, mas também na alimentação animal. A uréia é amplamente usada para fazer misturas, fertilizantes compostos, fertilizantes de liberação controlada, plásticos, cimentos, vernizes e outros recobrimentos protetores. A uréia, CO(NH2)2, quando está quimicamente pura é incolor, cristalina e possui 46,6 % em peso de N. Sua produção baseia-se na reação entre a amônia e o dióxido de carbono.

2 NH3 + CO2 CO(NH2)2 + H2O; Ho298 = -110 kJ/mol

As matérias primas para a síntese da uréia são a amônia e o dióxido de carbono resultante como co-produto na manufatura dos gases de síntese de amônia. Por esta razão quase sempre a produção de uréia está combinada com a de amônia. A reação ocorre em duas etapas. Durante a primeira etapa é sintetizado o carbamato de amônia de acordo com a reação:

2 NH3 (g) + CO2 (g) NH2COONH4 (liq); Ho298 = - 177 kJ/mol

Durante a segunda etapa acontece a perda endotérmica de água para formar a

molécula de uréia:

NH2COONH4 (liq) CO(NH2)2 (liq) + H2O (liq); Ho298 = - 16 kJ/mol

A formação do carbamato de amônia é uma reação exotérmica reversível e acontece

uma redução de volume, para deslocar o equilíbrio para os produtos a reação deve acontecer a pressões elevadas. Na prática a uréia é sintetizada a temperaturas entre 423-463 K e pressões entre 15-20 MPa (bar). Nestas condições a reação procede à alta taxa e é praticamente completa. A decomposição do carbamato de amônia é uma reação reversível endotérmica e acontece a alta velocidade na fase líquida. Deve ser realizada a temperaturas superiores a 371 K, ponto eutético para o sistema CO(NH2)2 - NH2COONH4, para prevenir a cristalização de sólidos no reator. As temperaturas mais elevadas o equilíbrio é deslocado para a direita e intensificar a velocidade. A máxima conversão de carbamato em uréia é obtida a 493 K. O equilíbrio desta reação também pode ser deslocado adicionando um excesso de amônia. Ainda assim não é obtida a conversão completa a uréia e a mistura de reação também contém carbamato de amônia, amônia e CO2.



3.2 Reguladores do crescimento vegetal A ação seletiva destes agentes pode provocar, por exemplo;

a) Aumento do número de sementes germinantes; b) Maturação precoce das plantas; c) Estimular o desenvolvimento das raízes; d) Acelerar o amadurecimento dos frutos e grãos; e) Suprimir o florescimento indesejável; f) Produzir menos frutos, porem maiores, pelo estímulo à menor formação de botões ou

de frutos; g) Suprimir a queda de frutos das árvores ou dos arbustos frutíferos antes do

amadurecimento; h) Produção de frutos sem semente; i) Controle dos brotos de batata.

Dentre os reguladores encontram-se os seguintes produtos: a) Ácido indolbutírico, que estimula o crescimento das raízes; b) Ácido naftalenacético, que impede a queda dos frutos antes o amadurecimento e

poder ser usada para remover alguns frutos antes de crescerem, permitindo-se que os outros atinjam o tamanho normal;

c) O carbonato de isopropil-N-(3-clorofenil) em baixa concentração elimina o excesso de frutos das fruteiras e em concentração elevada atua como exterminador de ervas daninhas antes da brotação.

Os hormônios vegetais usados apropriadamente podem ampliar a duração do crescimento, amadurecer as colheitas na época desejada e compensar efeitos de temporais, do frio e talvez de pragas. Eles iniciam as complicadas reações químicas que provocam a utilização dos alimentos pelas plantas.

3.3 Inibidores e esterilizantes do segundo crescimento A hidrazina maleica é uma substância usada nas plantações de fumo para minimizar o problema dos brotos ladrões e aumentar os rendimentos. Esta prática é combatida pelos que preferem o tabaco tratado manualmente e curado por calor indireto. Os desfolhantes são auxiliares na agricultura. Provocam a formação de uma camada de excisão na base de cada folha e as folhas caem mais tarde no solo. São úteis quando aplicados a uma plantação de algodão antes da colheita mecânica. A cianamida de cálcio e o clorato de magnésio são substâncias usadas para estes fins. Os dessecativos aceleram artificialmente a secagem do tecido vegetal. A colheita mecanizada dos cereais pode ser antecipada e se obtém uma produção mais limpa e mais abundante. O ácido arsênico e um dessecativo do algodão e o DNBP (4,6-dinitro-o-sec-butilfenol) é um dessecativo usado em plantações de linha, legumes e milho. Eles são freqüentemente incluídos dentro dos herbicidas.

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