Uréia granulada ou perolada emprego como fertilizante e como suplemento alimentar para o gado.

(1)

PROCESSOS QUÍMICOS

INDUSTRIAIS I

DERIVADOS

INORGÂNICOS DO

NITROGÊNIO

NITRATO DE AMÔNIO

•• Mais

Mais importante

importante fertilizante

fertilizante

nitrogenado

nitrogenado devido

devido::

–

– à

à taxa

taxa elevada

elevada de

de nitrogênio

nitrogênio (33%)

(33%)

–

– à

à simplicidade

simplicidade

–

– ao

ao baixo

baixo custo

custo de

de fabricação

fabricação

–

– por

por combinar

combinar nitrogênio

nitrogênio de

de ação

ação rápida

rápida

(do

(do ânion

ânion nitrato

nitrato) com

) com nitrogênio

nitrogênio de

de ação

ação

lenta

lenta (do

(do cátion

cátion amônio

amônio))

NH

44

NO

33

NITRATO DE AMÔNIO

•• Uma de suas particularidades agronômicas

Uma de suas particularidades agronômicas

é que detem, ao mesmo tempo, duas formas

de fornecimento de nitrogênio ao solo, a

nítrica (NO

₃₃--

_{) e a amoniacal (NH}

4 4++

).

•• Como a forma amoniacal tem carga elétrica

Como a forma amoniacal tem carga elétrica

positiva (+), pode se ligar aos colóides do

solo, principalmente nas argilas, pois as

mesmos têm cargas elétricas negativas.

NH

44

NO

33

NITRATO DE AMÔNIO

•• O mesmo não ocorre com a forma nítrica

O mesmo não ocorre com a forma nítrica

que tem carga elétrica negativa (

que tem carga elétrica negativa (--), não

), não

sendo, portanto, absorvida pelas argilas,

podendo sofrer o processo de perda

chamado lixiviação ou percolação, que é

transporte às camadas mais profundas dos

solos, escapando assim da ação

absorvedora das raízes das plantas

NH

44

NO

33

NITRATO DE AMÔNIO

•• Empregado nas formulações de

Empregado nas formulações de

explosivos de mineração (dinamites,

lamas explosivas, emulsões

explosivas, anfos, carbonitratos).

Misturado com TNT forma uma carga

explosiva (amatol).

NH

₄₄

NO

₃₃

NITRATO DE AMÔNIO

•• Quando detona, nos explosivos em que

Quando detona, nos explosivos em que

está presente, decompõe

está presente, decompõe--se com grande

se com grande

velocidade e violência, segundo a reação:

2NH

₄₄

NO

₃₃

2N

₂₂

+ 4H

₂₂

O + O

₂₂

•• Esta

Esta

reação

ocorre

somente

pela

iniciação

iniciação provocada

provocada por

por um

um explosivo

explosivo

detonador

detonador poderoso

poderoso ou

ou pelo

pelo aquecimento

aquecimento

confinado

na

presença

de

matéria

orgânica

orgânica oxidável

oxidável..

NH

(2)

NITRATO DE AMÔNIO

•• Empregado na fabricação de óxido

Empregado na fabricação de óxido

nitroso, anestésico de amplo uso. O

nitrato de amônio muito puro, 99,5%,

aquecido entre 200 e 260ºC,

decompõe

decompõe--se liberando o óxido

se liberando o óxido

nitroso:

NH

₄₄

NO

₃₃

N

₂₂

O + 2H

₂₂

O

NH

44

NO

33

NITRATO DE AMÔNIO

Processo Stengel:

Economiza calor e diminui o custo dos

equipamentos pela reação do ácido

nítrico pré

nítrico pré--aquecido e do amoníaco num

aquecido e do amoníaco num

reator contínuo, em que o vapor é

separado do nitrato de amônio fundido,

que cai numa torre de pelotização ou é

solidificado em escamas.

NH

44

NO

33

NITRATO DE AMÔNIO

Processo Stengel:

O nitrato de amônio é obtido com

umidade em torno de 0,2%, mas é

higroscópico.

Cobertura para evitar o empedramento,

com substâncias anti

com substâncias anti--higroscópicas.

higroscópicas.

NH

44

NO

33

NITRATO DE AMÔNIO

NH

44

NO

33

Neutralização do ácido nítrico pelo amoníaco: Neutralização do ácido nítrico pelo amoníaco: HNO

HNO3(aq)3(aq)+ NH+ NH3(g)3(g)NHNH44NONO3(aq)3(aq) ∆∆∆∆∆∆∆∆H = H = --20,6 kcal20,6 kcal

NITRATO DE SÓDIO

•• Utilizado como fertilizante e como matéria

Utilizado como fertilizante e como

matéria--prima industrial (como exemplo, usado na

prima industrial (como exemplo, usado na

produção de explosivos de mineração e na

pólvora negra).

•• Até a expansão da produção de amônia

Até a expansão da produção de amônia

sintética, o nitrato de sódio era obtido das

minas do Chile, situadas no deserto, entre

1200 e 2700 m de altura, estendendo

1200 e 2700 m de altura, estendendo--se por

se por

650 km, com largura de até 65 km.

•• Ainda hoje, o Chile exporta esse produto

Ainda hoje, o Chile exporta esse produto

(“Salitre”).

NaNO

₃₃

NITRATO DE SÓDIO

•• O Processo Guggenhein é baseado na

O Processo Guggenhein é baseado na

reação de cloreto de sódio com ácido

nítrico:

3NaCl + 4HNO

33

3NaNO

33

+ Cl

22

+ NOCl + 2H

22

O

NaNO

₃₃

(3)

ÁCIDO NÍTRICO

•• O ácido nítrico é um ácido de elevado grau

O ácido nítrico é um ácido de elevado grau

de ionização e volátil à temperatura

ambiente

ambiente. É um ácido forte.

. É um ácido forte.

•• Tipos industriais mais comuns: 54% e 98%

Tipos industriais mais comuns: 54% e 98%

(AN concentrado)

•• Os alquimistas chamavam de

Os alquimistas chamavam de aqua fortis

aqua fortis o

o

ácido nítrico e

ácido nítrico e aqua regia

aqua regia a mistura de

a mistura de

ácidos nítrico e clorídrico, conhecida pela

sua capacidade de dissolver o ouro.

HNO

33

ÁCIDO NÍTRICO

EMPREGOS: EMPREGOS:

•• Oxidante ácido, na separação da prata e do ouro, na Oxidante ácido, na separação da prata e do ouro, na decapagem do latão e na gravação em metal. decapagem do latão e na gravação em metal. •• Fabricação de nitratos orgânicos e inorgânicos e de Fabricação de nitratos orgânicos e inorgânicos e de

nitroderivados. nitroderivados.

•• Nitratos inorgânicos: de amônio, de sódio, de cobre Nitratos inorgânicos: de amônio, de sódio, de cobre e de prata.

e de prata.

•• Nitrocompostos Nitrocompostos explosivos: nitrato de amônio, explosivos: nitrato de amônio, nitroglicerina, nitrocelulose, TNT, nitropentaeritritol nitroglicerina, nitrocelulose, TNT, nitropentaeritritol •• Nitrobenzeno Nitrobenzeno anilina (corantes)anilina (corantes)

HNO

33

ÁCIDO NÍTRICO

•• Durante Durante muitosmuitos anosanos, o , o ácidoácido nítriconítrico foifoi obtidoobtido do do

salitre

salitre do Chile, do Chile, mediantemediante a a reaçãoreação:: NaNO

NaNO33+ H+ H22SOSO44NaHSONaHSO4 4 + HNO+ HNO33

•• OO processoprocesso modernomoderno envolveenvolve aa oxidaçãooxidação dodo amoníaco

amoníaco aoao arar.. OO processoprocesso tornoutornou--sese econômicoeconômico em

em virtudevirtude dada diminuiçãodiminuição dodo preçopreço dodo amoníacoamoníaco ee graças

graças àsàs grandesgrandes economiaseconomias queque sese fazemfazem diantediante do

do antigoantigo procedimentoprocedimento aoao nitratonitrato dede sódiosódio.. NãoNão apenas

apenas oo investimentoinvestimento inicialinicial emem fábricasfábricas éé menormenor,, mas

mas tambémtambém ficamficam muitomuito reduzidosreduzidos osos custoscustos dede manutenção

manutenção ee reparosreparos..

HNO

33

ÁCIDO NÍTRICO

•• MatériasMatérias--primas: amoníaco anidro, ar e água. primas: amoníaco anidro, ar e água. •• Catalisador: tela de platinaCatalisador: tela de platina--ródio.ródio.

•• Em virtude de sua pequena massa molecular, o Em virtude de sua pequena massa molecular, o amoníaco pode ser transportado facilmente desde amoníaco pode ser transportado facilmente desde as usinas de fixação de nitrogênio até às fábricas de as usinas de fixação de nitrogênio até às fábricas de oxidação.

oxidação.

•• O amoníaco pode ser transportado em carros de O amoníaco pode ser transportado em carros de aço, enquanto o ácido nítrico requer carros aço, enquanto o ácido nítrico requer carros--tanque tanque em aço inoxidável, que pesam muito mais. Isso em aço inoxidável, que pesam muito mais. Isso viabiliza a fabricação de ácido nítrico próximo aos viabiliza a fabricação de ácido nítrico próximo aos grandes centros consumidores.

grandes centros consumidores.

HNO

33

ÁCIDO NÍTRICO

•• Reações:Reações: 4

4NHNH33++ 55OO2244NONO ++ 66 HH22OO ∆∆∆∆∆∆∆∆HH == --216216,,66 kcalkcal 2

2NONO ++ OO2222NONO22 ∆∆∆∆∆∆∆∆HH == --2727,,11 kcalkcal 3

3NONO22++ HH22OO22HNOHNO33+ NO+NO ∆∆∆∆∆∆∆∆HH == --3232,,22 kcalkcal NH NH33++ OO2211//22 NN22OO ++ 33//22 HH22OO ∆∆∆∆∆∆∆∆HH == --6565,,99 kcalkcal

HNO

₃₃

ÁCIDO NÍTRICO

(4)

URÉIA

•• A uréia é um composto orgânico cristalino, incolor, A uréia é um composto orgânico cristalino, incolor, com um ponto de fusão de 132,7

com um ponto de fusão de 132,7 °°C. C.

•• Tóxica, a uréia formaTóxica, a uréia forma--se principalmente no fígado, se principalmente no fígado, sendo filtrada pelos rins e eliminada na urina, onde sendo filtrada pelos rins e eliminada na urina, onde é encontrada abundantemente; constitui o principal é encontrada abundantemente; constitui o principal produto terminal do metabolistmo protéico no ser produto terminal do metabolistmo protéico no ser humano e nos demais mamíferos.

humano e nos demais mamíferos.

NH

22

CONH

22

URÉIA

Uréia granulada ou perolada – emprego como fertilizante e como suplemento alimentar para o gado.

NH

22

CONH

22

URÉIA

•• Em quantidades menores, está presente no sangue, Em quantidades menores, está presente no sangue, na linfa, nos fluidos serosos, nos excrementos de na linfa, nos fluidos serosos, nos excrementos de peixes e de muitos outros animais.

peixes e de muitos outros animais.

•• Altamente azotado, o nitrogênio da uréia (que Altamente azotado, o nitrogênio da uréia (que constitui a maior parte do nitrogênio da urina), é constitui a maior parte do nitrogênio da urina), é proveniente da decomposição das células do corpo proveniente da decomposição das células do corpo e também das proteínas dos alimentos. A uréia e também das proteínas dos alimentos. A uréia também está presente no mofo dos fungos, assim também está presente no mofo dos fungos, assim como nas folhas e sementes de numerosos como nas folhas e sementes de numerosos legumes e cereais. É solúvel em água e em álcool e legumes e cereais. É solúvel em água e em álcool e ligeiramente solúvel em éter.

ligeiramente solúvel em éter.

NH

22

CONH

22

URÉIA

•• A

A uréia

uréia foi

foi descoberta

descoberta por

por Hilaire

Hilaire Rouelle

Rouelle em

em

1773

1773.. Foi

Foi o

o primeiro

primeiro composto

composto orgânico

orgânico

sintetizado

artificialmente

em

1828

por

Firedrich

Woehler,

obtido

a

partir

do

aquecimento

aquecimento do

do cianeto

cianeto de

de potássio

potássio (sal

(sal

inorgânico)

inorgânico).. Esta

Esta síntese

síntese derrubou

derrubou a

a teoria

teoria

de

que

os

compostos

orgânicos

só

poderiam

poderiam ser

ser sintetizados

sintetizados pelos

pelos organismos

organismos

vivos

vivos (teoria

(teoria da

da força

força vital)

vital)..

NH

₄₄

(OCN )

CO(NH

₂₂

))

₂₂

NH

(5)

URÉIA

As

As principaisprincipais aplicaçõesaplicações dada uréiauréia sãosão::

•• NaNa manufaturamanufatura dede plásticos,plásticos, especificamenteespecificamente dada resinaresina uréia

uréia--formaldeídoformaldeído..

•• DevidoDevido aoao seuseu altoalto teorteor dede nitrogênio,nitrogênio, aa uréiauréia preparadapreparada comercialmente

comercialmente éé utilizadautilizada nana fabricaçãofabricação dede fertilizantesfertilizantes agrícolas

agrícolas ee suplementosuplemento protéicoprotéico dede raçõesrações parapara gadogado

•• ComoComo estabilizanteestabilizante emem explosivosexplosivos dede nitrocelulosenitrocelulose..

•• PodePode serser encontradaencontrada emem algunsalguns condicionadorescondicionadores dede cabelo

cabelo ee loçõesloções..

•• Adesivos,Adesivos, agentesagentes contracontra encolhimentoencolhimento dede tecidos,tecidos, resinas

resinas trocadorastrocadoras dede íonsíons..

•• IntermediárioIntermediário nana fabricaçãofabricação dede sulfamatosulfamato dede amônioamônio ee ácido

ácido sulfâmicosulfâmico..

NH

₂₂

CONH

₂₂

URÉIA

Os

Os processosprocessos industriaisindustriais estãoestão baseadosbaseados emem duasduas reações

reações reversíveisreversíveis::

CO CO₂₂+ 2NH+ 2NH₃₃ ↔↔↔↔↔↔↔↔ NHNH₄₄COCO₂₂NHNH₂₂ Carbamato de amônio Carbamato de amônio NH NH₄₄COCO₂₂NHNH₂₂↔↔↔↔↔↔↔↔ NHNH₂₂CONHCONH₂₂+ H+ H₂₂O O