Blog de Química: 2016

sábado, 29 de outubro de 2016

Chuva ácida

Isso ocorre por causa da presença do dióxido de carbono (CO2), que reage com o vapor d’água da atmosfera formando o ácido carbônico (H2CO3).

Quando aumenta a quantidade de certos poluentes atmosféricos - dióxido de enxofre (SO2) e óxidos de nitrogênio, a chuva pode tornar-se excessivamente ácida em razão da reação desses gases com a água, produzindo principalmente ácido sulfúrico (H2SO4) e ácido nítrico (HNO3).

Esses poluentes são liberados principalmente na queima de combustíveis de origem fóssil – carvão e petróleo. O dióxido de enxofre pode ser produzido, por exemplo, na queima de carvão mineral.

Os óxidos de nitrogênio, porém, podem ser produzidos em combustões a altas temperaturas, como a que ocorre nos motores a explosão e em processos industriais.

Problemas ambientais:

Pode provocar a devastação de florestas, acidificando solos e matando plantas.

Ela afeta também os ambientes aquáticos, provocando a morte de peixes e de outros animais. A erosão de monumentos de mármores e a corrosão de materiais metálicos de edifícios e construções.

Os gases poluentes que escapam para a atmosfera estão sujeitos à ação dos ventos e, portanto, podem ser transportados para outras regiões, ou seja, nem sempre caem onde são produzidos.

Fonte bibliográfica:

Material de apoio ao currículo do Estado de São Paulo: Caderno do Professor, Química, Ensino Médio, 1ª Série. São Paulo: SE, 2014.

Efeito Estufa

É o aquecimento da camada gasosa (atmosfera) que envolve a Terra em razão da absorção de radiações eletromagnéticas. Os gases que compõem a atmosfera têm diferentes capacidades de absorção. Apesar do gás carbônico estar presente em pequena quantidade (0,033% em volume), possui uma grande capacidade de absorver essas radiações, sendo responsável por cerca de 60% do efeito estufa.

O aumento do efeito estufa em razão da crescente emissão de gases estufa pode contribuir para o aquecimento global.

Processos de absorção e emissão de radiações eletromagnéticas

100% da radiação solar atinge a Terra.

Cerca de 25% da radiação solar recebida é refletida pelas nuvens e se perde no espaço.

Cerca de 5% da radiação solar que atinge a Terra é refletida por sua superfície e se perde no espaço.

Cerca de 45% da radiação solar que chega à Terra (solo e oceanos) é absorvida, aquecendo-a.

Cerca de 25% da radiação solar é absorvida pela atmosfera, provocando seu aquecimento (efeito estufa).

Parte da radiação absorvida pela superfície da Terra é convertida em radiação infravermelha que aquece o solo e a água, e o restante é emitido.

Parte da radiação infravermelha emitida pela Terra se perde no espaço.

Parte da radiação infravermelha emitida pela Terra é absorvida pela atmosfera (efeito estufa).

Problemas ambientais:

O efeito estufa pode causar o aquecimento global, que pode, por sua vez, provocar muitos problemas ambientais, tais como derretimento das calotas polares, mudanças climáticas, formação de áreas desérticas etc.

Fonte bibliográfica:

Material de apoio ao currículo do Estado de São Paulo: Caderno do Professor, Química, Ensino Médio, 1ª Série. São Paulo: SE, 2014.

Carvão mineral

O carvão mineral é proveniente da fossilização de troncos, raízes, galhos e folhas de árvores gigantes que cresceram há 250 milhões de anos em pântanos rasos. Essas partes vegetais, após morrerem, ficaram depositadas no fundo lodoso e permaneceram encobertas. O tempo e a pressão da terra sobre esse material transformaram-no em uma massa negra – as jazidas de carvão.

Dependendo do teor de carbono, resultado do tempo de fossilização, têm-se tipos de carvão diferentes: turfa, linhito, hulha e antracito.

A hulha é usada como combustível em usinas termoelétricas nas próprias regiões de onde é extraída e nos altos-fornos siderúrgicos, após aquecimento prévio para eliminar material orgânico (gases e alcatrão).

A exploração das jazidas de minério de carvão gera impactos ambientais causados pela degradação da fauna, da flora, do solo e de cursos d’água.

Problemas socioambientais:

Degradação da fauna, da flora, do solo e de cursos d’água; riscos de saúde para os operários das minas; incêndios; desmoronamentos; inundações; exposição a agentes cancerígenos (gases tóxicos e material particulado) e a elevadas temperaturas.

O principal uso da combustão do carvão vegetal ou mineral no mundo é para a geração de eletricidade, em usinas termoelétricas.

Os impactos ambientais das usinas a carvão são grandes, não só pelas emissões atmosféricas que agravam o problema da chuva ácida e do efeito estufa, mas também pelo descarte de resíduos sólidos e a poluição térmica.

A melhoria no processo de combustão e o uso de carvão com baixo teor de enxofre poderiam reduzir as emissões de poluentes, como o dióxido de enxofre (SO2), um dos causadores da chuva ácida.

Na usina, a energia térmica residual proveniente desse processo também poderia ser aproveitada no próprio local para o aquecimento de caldeiras, movimentação de motores etc., minimizando as perdas energéticas.

Vantagem: extração de combustível direto da natureza.
Desvantagens: recurso não renovável e sua extração pode degradar o ambiente.

Fonte bibliográfica:
Material de apoio ao currículo do Estado de São Paulo: Caderno do Professor, Química, Ensino Médio, 1ª Série. São Paulo: SE, 2014.

Assista o filme:

Os 33

Um desmoronamento faz com que a única entrada e saída de uma mina seja lacrada, prendendo 33 mineradores a mais de 700 metros abaixo do nível do mar.

Carvão vegetal

O carvão vegetal pode ser obtido por meio da carbonização da madeira. Nesse processo, a madeira é queimada parcialmente, de forma controlada e na presença de pouco oxigênio, ocorrendo um processo de decomposição térmica de substâncias, como celulose, lignina, sais minerais, água e outras. Como resultado, obtêm-se carvão vegetal e uma mistura de gases e vapores.

A carbonização da madeira ocorre por meio de seu aquecimento a elevadas temperaturas na presença de pouco oxigênio, resultando na produção de carvão e de compostos voláteis, que podem ser separados por destilação.

São incorporados átomos de oxigênio provenientes do ar, introduzido no sistema de forma controlada para que haja uma combustão incompleta da madeira.

O Brasil é o maior produtor mundial de carvão vegetal.

No setor industrial, que utiliza cerca de 85% do carvão, o ferro e o aço são os principais consumidores, uma vez que o carvão participa como reagente e como fonte de energia.

O setor residencial consome cerca de 9%; a geração de energia em termoelétricas, 4,5%; e o setor comercial (pizzarias, padarias e churrascarias), 1,5%.

A carbonização de lenha é praticada de três formas:

1. Em fornos de alvenaria com ciclos de aquecimento e resfriamento que duram até vários dias.

2. Em fornos retangulares equipados com sistemas de condensação de vapores e recuperadores de alcatrão.

3. Em fornos cilíndricos com pequena capacidade de produção, sem mecanização e sem sistemas de recuperação de alcatrão, continuam sendo os mais usados nas carvoarias.

Problemas socioambientais causados pela produção do carvão vegetal:

Muitas carvoarias não são fiscalizadas e acabam utilizando madeira de regiões de mata nativa, degradando o meio ambiente; trabalho de baixa remuneração e sem registro; falta de segurança (risco de contaminação por gases tóxicos, queimaduras e explosões); falta de preparo técnico e de equipamentos apropriados; utilização de mão de obra infantil.