Carboquímica
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Carboquímica é o estudo dos produtos provenientes da destilação dos vários tipos de carvão mineral e da madeira. Quando se destila o carvão mineral, ou a madeira em atmosfera isenta de oxigênio, produz o alcatrão que ao ser condensado, e passandos por uma coluna de destilação fracionada, produz uma série de produtos ,que vai desde o benzeno, tolueno, naftaleno e no caso da madeira, acetonas, metanol, etanol, etc, além de uma ssérie de hidrcarbonetos políciclicos e aromáticos complexo. É um mistura complexa. Além do mais a carboquímica estuda os produtos que se podem produzir a partir de reações com estas substãncias do alcatrão, da síntese síntese de outros compostos orgânicos. A Carboquímica é uma área de estudos análoca a Petroquímica. Só que a petroquímica estuda as sínteses que podem ser feitas a partir das substâncias provenientes da destilação do petróleo, e a Carboquímica do carvão mineral. Verificar se a química com os produtos da destilação da madeira pode ser incluída na carboquímica, pois, na destilação da madeira sobra com produto também o carvão que sobra, após a recuperação e destliação do alcatão que exala do aquecimento do alto forno.
A indústria carboquímica pode utilizar-se dos vários produtos e subprodutos provenientes tanto da mineração e do processamento do carvão mineral, tanto do processamento industrial do carvão mineral.
Junto com o minério do carvão pode vir outros minerais como pirita (sulfeto de ferro, FeS2), pirita associada a outros minérios, e outros minérios. A mineradora ao purificar o carvão mineral pode produzir como resíduos estes minerais associados a Pirita. Estes são utilizados pela Indústria Carboquímica Catarinense para produzir ácido sulfúrico, ácido fosfórico, adubos minerais sulfatados e fosfatados, dentre outros. Neste caso, a indústria Carboquímica, apesar do nome, não separa, nem sintetiza compostos orgânicos (de carbono), e sim compostos inorgânicos.
O carvão mineral purificado vai para um destilador. Ele é aquecido a temperaturas elevadas na ausência de oxigênio. Neste processo é produzido o coque (carvão que fica no fundo do destilador), e o alcatrão, que é condensado, separando-se dele várias frações, que são posteriormente destiladas em fracionadores produzindo dezenas de substâncias.
O coque é vendido para as siderúrgicas, que é usado na redução do minério de ferro, ou alternativamente pode ser misturado em alto forno para reagir com cal anidro (CaO - produzido a partir da calcinação do Calcário, CaCO3), produzindo carbureo de Cálcio. O Carbureto reage espontaneamente com a água, produzindo o gás inflamável, acetileno (etino), que é usado para maçaricos que queimam o gás com o oxigênio puro (100% de Oxigênio), produzindo uma temperatura de 3000ºC, cuja a chama é da cor ultravioleta (chama quase invisível), tamanha é a enrgia liberada. Está é a temperatura de ebulição do Ferro, ou seja, é capaz de evaporar o aço. Já a queima do aceileno com o ar atimosférico (20% de Oxigênio), produz uma temperatura de 1700°C, chama amarela com combustão incompleta, gerndo monóxido de carbono e negro fumo, ou seja, um pó de carvão muito fino que possui várias aplicações industriais. Como referência, a queima do GLP (gás de cozinha)produz uma temperatura de 800°C.
Por um outro lado, o gás acetileno pode ser usado para produzir diversos derivados do vinil, como o cloreto de vinila, tetra fluoreto de vinila, acetado de vinila, etc, além do próprio vinil, que ao serem polimerizados produzem os plásticos, Policloreto de Vinila (PVC), Politetraflúor etileno (o famoso Teflon das superfície interna panelas que não grudam alimentos), o Poliacetato de Vinila (PVA: é o plástico de que é feito o chicletes - goma de mascar - e que é conponente base de várias tintas polimerizantes em que são dissolvidos vários pigmentos, como o pigmento branco de dióxido de titânio), e o Polivinil, respectivamente.
Do alcatrão, são separados por destilação fracionada, produzindo dezenas de substâncias, muitas delas já importantes em si, como o benzeno, tolueno, naftaleno (que é usada para fzer as bolinhas de naftalina, estre outras utilidades), etc. Mas estas substâncias podem ser utilizadas para sintetizar outras. Por exemplo, o tolueno pode ser nitrado, usando ácido nítrico e tolueno como reagente, e ácido sulfúrico como catalizador, sintetizando o Trinitro-Tolueno, substância que prossui uma sigla muito famosa, ou seja, TNT. Para que ela serve, odo mundo sabe: Bum. É o ingrediente principal do Dinamite, no lugar da Trinitrato-glicerina, mais popularmente conhecida como nitroglicerina. O TNT é mais usados para aplicações militares, sendo o explosivo usado em projéteis (balas) de canhão, bombas de avião, cargas explosivas de torpedos, etc.
