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Usos e Aplicações O metanal está presente em diversas indústrias, como por exemplo: ● Na indústria têxtil (seda artificial); ● Na indústria da borracha (biocida para o latex, adesivo e aditivo anti-oxidante para a borracha sintética); ● Na indústria fotográfica (endurecimento de placas de gelatina e papéis); ● Na indústria cosmética (agente microbiano); ● Na agroindústria (germicida e fungicida); ● Na indústria petrolífera (refinação do petróleo); ● Na indústria do açúcar (produção de sumos); ● Na indústria alimentar (conservante). No entanto, o fabrico de resinas é a actividade que mais formaldeído consome no mundo, que por sua vez são usadas para diversos fins, entre os quais se sublinham a produção de papel, de móveis, materiais de moldagem e fertilizantes. É também utilizado como fluído de embalsamento e desinfetante. O processo mais viável para se produzir formaldeído é a partir da oxidação catalítica do metanol, e para isso uma fábrica deverá ter as seguintes unidades processuais: 1. Um reator catalítico para que se dê a reação de oxidação; 2. Uma coluna de absorção a fim de condensar o formaldeído e o vapor de água e de os separar do oxigénio restante e do hidrogénio formado. 3. Uma coluna de destilação de modo a separar o formaldeído do metanol a reciclar. Entre 50% a 60% da conversão do metanol em formaldeído é realizada pela reação de combustão e o restante metanal forma-se pela perda de uma molécula de hidrogénio. Durante a obtenção de formaldeído produzem-se compostos secundários como o monóxido de carbono, o dióxido de carbono e outros compostos orgânicos que são posteriormente removidos. No fim, reaproveita-se o metanol que não reagiu. Concluí-se então que este é um composto indispensável à vida moderna, que já tem um grande impacto na economia a nível global, tendo-se verificado uma enorme evolução desta indústria, principalmente no final do século XX. Porém, verifica-se que a indústria de formaldeído no nosso país está muito pouco desenvolvida, apesar de ser uma aposta segura, visto que a produção de formaldeído é, em norma, economicamente viável. Formaldeído João Souto ([email protected]); Lígia Dias ([email protected]); Maria Pereira ([email protected]); Pedro Pacheco ([email protected]); Pedro Seixas ([email protected]); Tiago Santos ([email protected]) Monitor: António Carvalho Professor/Coordenador: João Bastos A nossa sociedade, ao longo do último século, desenvolveu novas necessidades. Produtos, que até há alguns anos nem sequer eram produzidos, são agora vistos como indispensáveis. Um exemplo disto é precisamente o formaldeído. Este composto, identificado pela primeira vez nos finais do séc. XIX, é também conhecido como metanal (nome IUPAC), e é o aldeído mais simples, sendo a sua fórmula molécular CH 2 O. Encontra-se no meio ambiente, e é instável e reativo. Hoje em dia, é usado no fabrico de inúmeros produtos e tem uma grande presença nos mercados mundiais, sendo praticamente insubstituível. Figura 1. Fórmula de estrutura do formaldeído e sua representação em modelo ball and stick. Reagentes e Produtos O formaldeído é normalmente produzido a partir da oxidação catalítica do metanol, usando-se para esse fim um catalisador de prata ou de um óxido de metal (de ferro, por exemplo). Num primeiro passo, produz-se um gás de síntese constituído por hidrogénio gasoso (H 2 ), monóxido e dióxido de carbono (CO e CO 2 respetivamente). Este gás é então usado para se sintetizar metanol, que é então oxidado, obtendo-se formaldeído. 2 CH 3 OH + O 2 ⇌ 2 HCHO + 2 H 2 O, ∆Hº = -156 KJ⋅mol -1 CH 3 OH ⇌ HCHO + H 2 , ∆Hº = 85 KJ⋅mol -1 No entanto, há outros meios que permitem a produção deste composto, ainda que menos viáveis, como a oxidação do metano e de outros gases de hidrocarbonetos, como etileno, etano, propano ou butano. Figura 3. Indústria do papel. O mercado do formaldeído é muito vasto, tanto a nível de produção como de consumo. A produção mundial anual ronda os 21 milhões de toneladas, sendo os principais produtores os EUA, a Europa Ocidental, a China e o Japão. Este produto situa-se entre os 25 compostos mais produzidos no mundo, graças à sua vasta utilização, que se deve à sua alta reatividade, ausência de cor, pureza no formato em que é comercializado e ao seu baixo custo. Na atualidade, observa-se um aumento na produção e na utilização deste composto, especialmente na Europa e na China. A produção de formaldeído em Portugal está principalmente centrada na indústria madeireira e as duas unidades principais de produção estão localizadas em Aveiro e Sines. Para além disso, o formaldeído também é utilizado em indústrias como a do papel, do calçado e têxtil. A Associação Portuguesa dos Industriais de Calçado, Componentes e Artigos de Pele, a EuroResinas e a CELPA (indústria papeleira), entre outras, são exemplos de empresas portuguesas ligadas à produção de formaldeído. Mercados Mundias e Tendências Processos de Produção Figura 2. Modelo stick and balls do metanol. Figura 4. Produção e consumo de formaldeído em alguns países.
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Usos e AplicaçõesO metanal está presente
em diversas indústrias, como por exemplo:● Na indústria têxtil (seda
artificial);● Na indústria da borracha
(biocida para o latex,adesivo e aditivoanti-oxidante para a borracha sintética);
● Na indústria fotográfica (endurecimento de placas de gelatina e papéis);
● Na indústria cosmética (agente microbiano);● Na agroindústria (germicida e fungicida);● Na indústria petrolífera (refinação do petróleo);● Na indústria do açúcar (produção de sumos);● Na indústria alimentar (conservante).
No entanto, o fabrico de resinas é a actividade que mais formaldeído consome no mundo, que por sua vez são usadas para diversos fins, entre os quais se sublinham a produção de papel, de móveis, materiais de moldagem e fertilizantes. É também utilizado como fluído de embalsamento e desinfetante.
O processo mais viável para se produzir formaldeído é a partir da oxidação catalítica do metanol, e para isso uma fábrica deverá ter as seguintes unidades processuais:
1. Um reator catalítico para que se dê a reação de oxidação;
2. Uma coluna de absorção a fim de condensar o formaldeído e o vapor de água e de os separar do oxigénio restante e do hidrogénio formado.
3. Uma coluna de destilação de modo a separar o formaldeído do metanol a reciclar.
Entre 50% a 60% da conversão do metanol em formaldeído é realizada pela reação de combustão e o restante metanal forma-se pela perda de uma molécula de hidrogénio. Durante a obtenção de formaldeído produzem-se compostos secundários como o monóxido de carbono, o dióxido de carbono e outros compostos orgânicos que são posteriormente removidos. No fim, reaproveita-se o metanol que não reagiu.
Concluí-se então que este é um composto indispensável à vida moderna, que já tem um grande impacto na economia a nível global, tendo-se verificado uma enorme evolução desta indústria, principalmente no final do século XX. Porém, verifica-se que a indústria de formaldeído no nosso país está muito pouco desenvolvida, apesar de ser uma aposta segura, visto que a produção de formaldeído é, em norma, economicamente viável.
FormaldeídoJoão Souto ([email protected]); Lígia Dias ([email protected]); Maria Pereira ([email protected]);
Pedro Pacheco ([email protected]); Pedro Seixas ([email protected]); Tiago Santos ([email protected])
Monitor: António CarvalhoProfessor/Coordenador: João Bastos
A nossa sociedade, ao longo do último século, desenvolveu novas necessidades. Produtos, que até há alguns anos nem sequer eram produzidos, são agora vistos como indispensáveis. Um exemplo disto é precisamente o formaldeído.
Este composto, identificado pela primeira vez nos finais do séc. XIX, é também conhecido como metanal (nome IUPAC), e é o aldeído mais simples, sendo a sua fórmula molécular CH2O. Encontra-se no meio ambiente, e é instável e reativo. Hoje em dia, é usado no fabrico de inúmeros produtos e tem uma grande presença nos mercados mundiais, sendo praticamente insubstituível. Figura 1. Fórmula de estrutura do formaldeído e sua representação em
modelo ball and stick.
Reagentes e ProdutosO formaldeído é normalmente
produzido a partir da oxidação catalítica do metanol, usando-se para esse fim um catalisador de prata ou de um óxido de metal (de ferro, por exemplo). Num primeiro passo, produz-se um gás de síntese constituído por hidrogénio
gasoso (H2), monóxido e dióxido de carbono (CO e CO2 respetivamente). Este gás é então usado para se sintetizar metanol, que é então oxidado, obtendo-se formaldeído.
2 CH3OH + O2 ⇌ 2 HCHO + 2 H2O, ∆Hº = -156 KJ⋅mol-1
CH3OH ⇌ HCHO + H2, ∆Hº = 85 KJ⋅mol-1
No entanto, há outros meios que permitem a produção deste composto, ainda que menos viáveis, como a oxidação do metano e de outros gases de hidrocarbonetos, como etileno, etano, propano ou butano.
Figura 3. Indústria do papel.
O mercado do formaldeído é muito vasto, tanto a nível de produção como de consumo. A produção mundial anual ronda os 21 milhões de toneladas, sendo os principais produtores os EUA, a Europa Ocidental, a China e o Japão.
Este produto situa-se entre os 25 compostos mais produzidos no mundo, graças à sua vasta utilização, que se deve à sua alta reatividade, ausência de cor, pureza no formato em que é comercializado e ao seu baixo custo.
Na atualidade, observa-se um aumento na produção e na utilização deste composto, especialmente na Europa e na China.
A produção de formaldeído em Portugal está principalmente centrada na indústria madeireira e as duas unidades principais de produção estão localizadas em Aveiro e Sines. Para além disso, o formaldeído também é utilizado em indústrias como a do papel, do calçado e têxtil. A Associação Portuguesa dos Industriais de Calçado, Componentes e Artigos de Pele, a EuroResinas e a CELPA (indústria papeleira), entre outras, são exemplos de empresas portuguesas ligadas à produção de formaldeído.
Mercados Mundias e Tendências
Processos de Produção
Figura 2. Modelo stick and balls do metanol.
Figura 4. Produção e consumo de formaldeído em alguns países.
