Introdução
Por muito tempo, a educação profissional foi desprezada e considera-da de segunconsidera-da classe. Atualmente, a opção pela formação técnica é festejaconsidera-da, pois alia os conhecimentos do “saber fazer” com a formação geral do “conhe-cer” e do “saber ser”; é a formação integral do estudante.
Este livro didático é uma ferramenta para a formação integral, pois alia o instrumental para aplicação prática com as bases científicas e tecnológicas, ou seja, permite aplicar a ciência em soluções do dia a dia.
Além do livro, compõe esta formação do técnico o preparo do professor e de campo, o estágio, a visita técnica e outras atividades inerentes a cada plano de curso. Dessa forma, o livro, com sua estruturação pedagogicamente elaborada, é uma ferramenta altamente relevante, pois é fio condutor dessas atividades formativas.
Ele está contextualizado com a realidade, as necessidades do mundo do trabalho, os arranjos produtivos, o interesse da inclusão social e a aplicação cotidiana. Essa contextualização elimina a dicotomia entre atividade intelectual e atividade manual, pois não só prepara o profissional para trabalhar em ati-vidades produtivas, mas também com conhecimentos e atitudes, com vistas à atuação política na sociedade. Afinal, é desejo de todo educador formar cidadãos produtivos.
Outro valor pedagógico acompanha esta obra: o fortalecimento mútuo da formação geral e da formação específica (técnica). O Exame Nacional do Ensino Médio (ENEM) tem demonstrado que os alunos que estudam em um curso técnico tiram melhores notas, pois ao estudar para resolver um pro-blema prático ele aprimora os conhecimentos da formação geral (química, física, matemática, etc.); e ao contrário, quando estudam uma disciplina geral passam a aprimorar possibilidades da parte técnica.
Pretendemos contribuir para resolver o problema do desemprego, pre-parando os alunos para atuar na área científica, industrial, de transações e comercial, conforme seu interesse. Por outro lado, preparamos os alunos para ser independentes no processo formativo, permitindo que trabalhem durante parte do dia no comércio ou na indústria e prossigam em seus estu-dos superiores no contraturno. Dessa forma, podem constituir seu itinerário formativo e, ao concluir um curso superior, serão robustamente formados em relação a outros, que não tiveram a oportunidade de realizar um curso técnico.
Por fim, este livro pretende ser útil para a economia brasileira, aprimo-rando nossa força produtiva ao mesmo tempo em que dispensa a importação de técnicos estrangeiros para atender às demandas da nossa economia.
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Por que a Formação Técnica de Nível Médio É Importante?
O técnico desempenha papel vital no desenvolvimento do país por meio da criação de recursos humanos qualificados, aumento da produtividade industrial e melhoria da quali-dade de vida.
Alguns benefícios do ensino profissionalizante para o formando:
• Aumento dos salários em comparação com aqueles que têm apenas o Ensino Médio. • Maior estabilidade no emprego.
• Maior rapidez para adentrar ao mercado de trabalho. • Facilidade em conciliar trabalho e estudos.
• Mais de 72% ao se formarem estão empregados.
• Mais de 65% dos concluintes passam a trabalhar naquilo que gostam e em que se
formaram.
Esses dados são oriundos de pesquisas. Uma delas, intitulada “Educação profissional e você no mercado de trabalho”, realizada pela Fundação Getúlio Vargas e o Instituto Votorantim, comprova o acerto do Governo ao colocar, entre os quatro eixos do Plano de Desenvolvimento da Educação (PDE), investimentos para a popularização da Educação Profissional. Para as empresas, os cursos oferecidos pelas escolas profissionais atendem de forma mais eficiente às diferentes necessidades dos negócios.
Outra pesquisa, feita em 2009 pela Secretaria de Educação Profissional e Tecnológica (Setec), órgão do Ministério da Educação (MEC), chamada “Pesquisa nacional de egressos”, revelou também que de cada dez alunos, seis recebem salário na média da categoria. O per-centual dos que qualificaram a formação recebida como “boa” e “ótima” foi de 90%.
Ensino Profissionalizante no Brasil e
Necessidade do Livro Didático Técnico
O Decreto Federal nº 5.154/2004 estabelece inúmeras possibilidades de combinar a
formação geral com a formação técnica específica. Os cursos técnicos podem ser ofertados da seguinte forma:
a) Integrado – Ao mesmo tempo em que estuda disciplinas de formação geral o aluno também recebe conteúdos da parte técnica, na mesma escola e no mesmo turno. b) Concomitante – Num turno o aluno estuda numa escola que só oferece Ensino
Médio e num outro turno ou escola recebe a formação técnica.
c) Subsequente – O aluno só vai para as aulas técnicas, no caso de já ter concluído o Ensino Médio.
Com o Decreto Federal nº 5.840/2006, foi criado o programa de profissionalização para a modalidade Jovens e Adultos (Proeja) em Nível Médio, que é uma variante da forma integrada.
Em 2008, após ser aprovado pelo Conselho Nacional de Educação pelo Parecer CNE/CEB nº 11/2008, foi lançado o Catálogo Nacional de Cursos Técnicos, com o fim de orientar a oferta desses cursos em nível nacional.
O Catálogo consolidou diversas nomenclaturas em 185 denominações de cursos. Estes estão organizados em 13 eixos tecnológicos, a saber:
1. Ambiente e Saúde
2. Desenvolvimento Educacional e Social 3. Controle e Processos Industriais 4. Gestão e Negócios
5. Turismo, Hospitalidade e Lazer 6. Informação e Comunicação 7. Infraestrutura
8. Militar
9. Produção Alimentícia 10. Produção Cultural e Design 11. Produção Industrial 12. Recursos Naturais 13. Segurança.
Para cada curso, o Catálogo estabelece carga horária mínima para a parte técnica (de 800 a 1 200 horas), perfil profissional, possibilidades de
temas a serem abordados na formação, possibilidades de atuação e infra-estrutura recomendada para realização do curso. Com isso, passa a ser um
mecanismo de organização e orientação da oferta nacional e tem função indu-tora ao destacar novas ofertas em nichos tecnológicos, culturais, ambientais e produtivos, para formação do técnico de Nível Médio.
Dessa forma, passamos a ter no Brasil uma nova estruturação legal para a oferta destes cursos. Ao mesmo tempo, os governos federal e estaduais pas-saram a investir em novas escolas técnicas, aumentando a oferta de vagas. Dados divulgados pelo Ministério da Educação apontaram que o número de alunos matriculados em educação profissional passou de 993 mil em 2011 para 1,064 milhões em 2012 – um crescimento de 7,10%. Se considerarmos os cursos técnicos integrados ao ensino médio, esse número sobe para 1,3 millhões. A demanda por vagas em cursos técnicos tem tendência a aumentar, tanto devido à nova importância social e legal dada a esses cursos, como também pelo crescimento do Brasil.
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Comparação de Matrículas Brasil
Comparação de Matrículas da Educação Básica por Etapa e Modalidade – Brasil, 2011 e 2012.
Etapas/Modalidades de Educação Básica Matrículas / Ano 2011 2012 Diferença 2011-2012 Variação 2011-2012 Educação Básica 62 557 263 62 278 216 –279 047 –0,45 Educação Infantil 6 980 052 7 295 512 315 460 4,52% • Creche 2 298 707 2 540 791 242 084 10,53% • Pré-escola 4 681 345 4 754 721 73 376 1,57% Ensino Fundamental 30 358 640 29 702 498 –656 142 –2,16% Ensino Médio 8 400 689 8 376 852 –23 837 –0,28% Educação Profissional 993 187 1 063 655 70 468 7,10% Educação Especial 752 305 820 433 68 128 9,06% EJA 4 046 169 3 861 877 –184 292 –4,55% • Ensino Fundamental 2 681 776 2 516 013 –165 763 –6,18% • Ensino Médio 1 364 393 1 345 864 –18 529 –1,36%
Fonte: Adaptado de: MEC/Inep/Deed.
No aspecto econômico, há necessidade de expandir a oferta desse tipo de curso, cujo principal objetivo é formar o aluno para atuar no mercado de trabalho, já que falta traba-lhador ou pessoa qualificada para assumir imediatamente as vagas disponíveis. Por conta disso, muitas empresas têm que arcar com o treinamento de seus funcionários, treinamento este que não dá ao funcionário um diploma, ou seja, não é formalmente reconhecido.
Para atender à demanda do setor produtivo e satisfazer a procura dos estudantes, seria necessário mais que triplicar as vagas técnicas existentes hoje.
Podemos observar o crescimento da educação profissional no gráfico a seguir: Educação Profissional Nº de matrículas* 1 362 200 1 250 900 1 140 388 1 036 945 927 978 780 162 2007 2008 2009 2010 2011 2012
Fonte: Adaptado de: MEC/Inep/Deed. * Inclui matrículas de educação profissional integrada ao ensino médio.
As políticas e ações do MEC nos últimos anos visaram o fortalecimento, a expansão e a melhoria da qualidade da educação profissional no Brasil, obtendo, nesse período, um crescimento de 74,6% no número de matrículas, embora esse número tenda a crescer ainda mais, visto que a experiência internacional tem mostrado que 30% das matrículas da educação secundária correspondem a cursos técnicos; este é o patamar idealizado pelo Ministério da Educação. Se hoje há 1,064 milhões de estudantes matriculados, para atingir essa porcentagem devemos matricular pelo menos 3 milhões de estudantes em cursos técnicos dentro de cinco anos.
Para cada situação pode ser adotada uma modalidade ou forma de Ensino Médio pro-fissionalizante, de forma a atender a demanda crescente. Para os advindos do fluxo regular do Ensino Fundamental, por exemplo, é recomendado o curso técnico integrado ao Ensino Médio. Para aqueles que não tiveram a oportunidade de cursar o Ensino Médio, a oferta do PROEJA estimularia sua volta ao ensino secundário, pois o programa está associado à for-mação profissional. Além disso, o PROEJA considera os conhecimentos adquiridos na vida e no trabalho, diminuindo a carga de formação geral e privilegiando a formação específica. Já para aqueles que possuem o Ensino Médio ou Superior a modalidade recomendada é a subsequente: somente a formação técnica específica.
Para todos eles, com ligeiras adaptações metodológicas e de abordagem do professor, é extremamente útil o uso do livro didático técnico, para maior eficácia da hora/aula do curso, não importando a modalidade do curso e como será ofertado.
Além disso, o conteúdo deste livro didático técnico e a forma como foi concebido refor-ça a formação geral, pois está contextualizado com a prática social do estudante e relaciona permanentemente os conhecimentos da ciência, implicando na melhoria da qualidade da formação geral e das demais disciplinas do Ensino Médio.
Em resumo, há claramente uma nova perspectiva para a formação técnica com base em sua crescente valorização social, na demanda da economia, no aprimoramento de sua regulação e como opção para enfrentar a crise de qualidade e quantidade do Ensino Médio.
O Que É Educação Profissional?
O ensino profissional prepara os alunos para carreiras que estão baseadas em ativi-dades mais práticas. O ensino é menos acadêmico, contudo diretamente relacionado com a inovação tecnológica e os novos modos de organização da produção, por isso a escolari-zação é imprescindível nesse processo.
Elaboração dos Livros Didáticos Técnicos
Devido ao fato do ensino técnico e profissionalizante ter sido renegado a segundo pla-no por muitos apla-nos, a bibliografia para diversas áreas é praticamente inexistente. Muitos docentes se veem obrigados a utilizar e adaptar livros que foram escritos para a graduação. Estes compêndios, às vezes traduções de livros estrangeiros, são usados para vários cursos superiores. Por serem inacessíveis à maioria dos alunos por conta de seu custo, é comum que professores preparem apostilas a partir de alguns de seus capítulos.
Tal problema é agravado quando falamos do Ensino Técnico integrado ao Médio, cujos alunos correspondem à faixa etária entre 14 e 19 anos, em média. Para esta faixa etária é preciso de linguagem e abordagem diferenciadas, para que aprender deixe de ser um sim-ples ato de memorização e ensinar signifique mais do que repassar conteúdos prontos.
Outro público importante corresponde àqueles alunos que estão afastados das salas de aula há muitos anos e veem no Ensino Técnico uma oportunidade de retomar os estudos e ingressar no mercado profissional.
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O Livro Didático Técnico e o Processo
de Avaliação
O termo avaliar tem sido constantemente associado a expressões como: realizar pro-va, fazer exame, atribuir notas, repetir ou passar de ano. Nela a educação é concebida como mera transmissão e memorização de informações prontas e o aluno é visto como um ser passivo e receptivo.
Avaliação educacional é necessária para fins de documentação, geralmente para em-basar objetivamente a decisão do professor ou da escola, para fins de progressão do aluno.
O termo avaliação deriva da palavra valer, que vem do latim vãlêre, e refere-se a ter valor, ser válido. Consequentemente, um processo de avaliação tem por objetivo averiguar o "valor" de determinado indivíduo.
Mas precisamos ir além.
A avaliação deve ser aplicada como instrumento de compreensão do nível de apren-dizagem dos alunos em relação aos conceitos estudados (conhecimento), em relação ao desenvolvimento de criatividade, iniciativa, dedicação e princípios éticos (atitude) e ao processo de ação prática com eficiência e eficácia (habilidades). Este livro didático ajuda, sobretudo para o processo do conhecimento e também como guia para o desenvolvimento de atitudes. As habilidades, em geral, estão associadas a práticas laboratoriais, atividades complementares e estágios.
A avaliação é um ato que necessita ser contínuo, pois o processo de construção de conhecimentos pode oferecer muitos subsídios ao educador para perceber os avanços e dificuldades dos educandos e, assim, rever a sua prática e redirecionar as suas ações, se necessário. Em cada etapa registros são feitos. São os registros feitos ao longo do processo educativo, tendo em vista a compreensão e a descrição dos desempenhos das aprendiza-gens dos estudantes, com possíveis demandas de intervenções, que caracterizam o proces-so avaliativo, formalizando, para efeito legal, os progresproces-sos obtidos.
Neste processo de aprendizagem deve-se manter a interação entre professor e aluno, promovendo o conhecimento participativo, coletivo e construtivo. A avaliação deve ser um processo natural que acontece para que o professor tenha uma noção dos conteúdos assi-milados pelos alunos, bem como saber se as metodologias de ensino adotadas por ele estão surtindo efeito na aprendizagem dos alunos.
Avaliação deve ser um processo que ocorre dia após dia, visando à correção de er-ros e encaminhando o aluno para aquisição dos objetivos previstos. A esta correção de ru-mos, nós chamamos de avaliação formativa, pois serve para retomar o processo de ensino/ aprendizagem, mas com novos enfoques, métodos e materiais. Ao usar diversos tipos de avaliações combinadas para fim de retroalimentar o ensinar/aprender, de forma dinâmica, concluímos que se trata de um “processo de avaliação”.
O resultado da avaliação deve permitir que o professor e o aluno dialoguem, buscando encontrar e corrigir possíveis erros, redirecionando o aluno e mantendo a motivação para o progresso do educando, sugerindo a ele novas formas de estudo para melhor compreensão dos assuntos abordados.
Se ao fizer avaliações contínuas, percebermos que um aluno tem dificuldade em assimilar conhecimentos, atitudes e habilidades, então devemos mudar o rumo das coi-sas. Quem sabe fazer um reforço da aula, com uma nova abordagem ou com outro colega professor, em um horário alternativo, podendo ser em grupo ou só, assim por diante.
Pode ser ainda que a aprendizagem daquele tema seja facilitada ao aluno fazendo práticas discursivas, escrever textos, uso de ensaios no laboratório, chegando à conclusão que este aluno necessita de um processo de ensi-no/aprendizagem que envolva ouvir, escrever, falar e até mesmo praticar o tema.
Se isso acontecer, a avaliação efetivamente é formativa.
Neste caso, a avaliação está integrada ao processo de ensino/apren-dizagem, e esta, por sua vez, deve envolver o aluno, ter um significado com o seu contexto, para que realmente aconteça. Como a aprendizagem se faz em processo, ela precisa ser acompanhada de retornos avaliativos visando a fornecer os dados para eventuais correções.
Para o uso adequado deste livro recomendamos utilizar diversos tipos de avaliações, cada qual com pesos e frequências de acordo com perfil de docência de cada professor. Podem ser usadas as tradicionais provas e testes, mas, procurar fugir de sua soberania, mesclando com outras criativas formas.
Avaliação e Progressão
Para efeito de progressão do aluno, o docente deve sempre conside-rar os avanços alcançados ao longo do processo e perguntar-se: Este aluno progrediu em relação ao seu patamar anterior? Este aluno progrediu em relação às primeiras avaliações? Respondidas estas questões, volta a per-guntar-se: Este aluno apresentou progresso suficiente para acompanhar a próxima etapa? Com isso o professor e a escola podem embasar o deferi-mento da progressão do estudante.
Com isso, superamos a antiga avaliação conformadora em que eram exigidos padrões iguais para todos os “formandos”.
Nossa proposta significa, conceitualmente, que ao estudante é dado o direito, pela avaliação, de verificar se deu um passo a mais em relação às suas competências. Os diversos estudantes terão desenvolvimentos diferenciados, medidos por um processo avaliativo que incorpora esta pos-sibilidade. Aqueles que acrescentaram progresso em seus conhecimentos, atitudes e habilidades estarão aptos a progredir.
A base para a progressão, neste caso, é o próprio aluno.
Todos têm o direito de dar um passo a mais. Pois um bom processo de avaliação oportuniza justiça, transparência e qualidade.
Tipos de Avaliação
Existem inúmeras técnicas avaliativas, não existe uma mais adequada, o importante é que o docente conheça várias técnicas para poder ter um con-junto de ferramentas a seu dispor e escolher a mais adequada dependendo da turma, faixa etária, perfil entre outros fatores.
Avaliação se torna ainda mais relevante quando os alunos se envol-vem na sua própria avaliação.
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A avaliação pode incluir:1. Observação 2. Ensaios 3. Entrevistas
4. Desempenho nas tarefas 5. Exposições e demonstrações 6. Seminários
7. Portfólio: Conjunto organizado de trabalhos produzidos por um
alu-no ao longo de um período de tempo.
8. Elaboração de jornais e revistas (físicos e digitais) 9. Elaboração de projetos 10. Simulações 11. O pré-teste 12. A avaliação objetiva 13. A avaliação subjetiva 14. Autoavaliação
15. Autoavaliação de dedicação e desempenho 16. Avaliações interativas
17. Prática de exames
18. Participação em sala de aula 19. Participação em atividades
20. Avaliação em conselho pedagógico – que inclui reunião para avaliação
discente pelo grupo de professores.
No livro didático as “atividades”, as “dicas” e outras informações destaca-das poderão resultar em avaliação de atitude, quando cobrado pelo professor em relação ao “desempenho nas tarefas”. Poderão resultar em avaliações se-manais de autoavaliação de desempenho se cobrado oralmente pelo professor para o aluno perante a turma.
Enfim, o livro didático, possibilita ao professor extenuar sua criativida-de em prol criativida-de um processo avaliativo retroalimentador ao processo ensino/ aprendizagem para o desenvolvimento máximo das competências do aluno.
Objetivos da Obra
Além de atender às peculiaridades citadas anteriormente, este livro está de acordo com o Catálogo Nacional de Cursos Técnicos. Busca o desenvolvi-mento das habilidades por meio da construção de atividades práticas, fugin-do da abordagem tradicional de descontextualizafugin-do acúmulo de informações. Está voltado para um ensino contextualizado, mais dinâmico e com o suporte da interdisciplinaridade. Visa também à ressignificação do espaço escolar, tor-nando-o vivo, repleto de interações práticas, aberto ao real e às suas múltiplas dimensões.
Ele está organizado em capítulos, graduando as dificuldades, numa linha da lógica de aprendizagem passo a passo. No final dos capítulos, há exercícios e atividades complemen-tares, úteis e necessárias para o aluno descobrir, fixar, e aprofundar os conhecimentos e as práticas desenvolvidos no capítulo.
A obra apresenta diagramação colorida e diversas ilustrações, de forma a ser agradá-vel e instigante ao aluno. Afinal, livro técnico não precisa ser impresso num sisudo preto--e-branco para ser bom. Ser difícil de manusear e pouco atraente é o mesmo que ter um professor dando aula de cara feia permanentemente. Isso é antididático.
O livro servirá também para a vida profissional pós-escolar, pois o técnico sempre necessitará consultar detalhes, tabelas e outras informações para aplicar em situação real. Nesse sentido, o livro didático técnico passa a ter função de manual operativo ao egresso.
Neste manual do professor apresentamos:
• Respostas e alguns comentários sobre as atividades propostas. • Considerações sobre a metodologia e o projeto didático.
• Sugestões para a gestão da sala de aula. • Uso do livro.
• Atividades em grupo. • Laboratório.
• Projetos.
A seguir, são feitas considerações sobre cada capítulo, com sugestões de atividades suplementares e orientações didáticas. Com uma linguagem clara, o manual contribui para a ampliação e exploração das atividades propostas no livro do aluno. Os comentários sobre as atividades e seus objetivos trazem subsídios à atuação do professor. Além disso, apre-sentam-se diversos instrumentos para uma avaliação coerente com as concepções da obra.
Referências Bibliográficas Gerais
FREIRE, P. Pedagogia da autonomia: saberes necessários à prática educativa. São Paulo: Paz e Terra, 1997.
FRIGOTTO, G. (Org.). Educação e trabalho: dilemas na educação do trabalhador. 5. ed. São Paulo: Cortez, 2005.
BRASIL. LDB 9394/96. Disponível em: <http://www.mec.gov.br>. Acesso em: 23 maio 2009. LUCKESI, C. C. Avaliação da aprendizagem na escola: reelaborando conceitos e recriando a prática. Salvador: Malabares Comunicação e Eventos, 2003.
PERRENOUD, P. Avaliação: da excelência à regulação das aprendizagens – entre duas lógi-cas. Porto Alegre: Artes Médicas Sul, 1999.
ÁLVAREZ MÉNDEZ, J. M. Avaliar para conhecer: examinar para excluir. Porto Alegre: Artmed, 2002.
SHEPARD, L. A. The role of assessment in a learning culture. Paper presented at the Annual Meeting of the American Educational Research Association. Available at: <http://www.aera. net/meeting/am2000/wrap/praddr01.htm>.
INTRODUÇÃO À
PETROQUÍMICA
Orientações gerais
O livro é uma obra compacta que descreve a indústria petroquímica com uma visão global, tratando de assuntos relativos à obtenção de matéria-prima até a con-fecção de alguns produtos acabados.
Esse tema é muito discutido nas instituições de ensino, principalmente aque-las ofertantes de cursos técnicos no eixo Tecnológico de Controle e Processos Indus-triais. Entretanto, desde a descoberta de petróleo no pré-sal brasileiro, esse assunto vem despertando o interesse, de forma geral, independentemente da modalidade de ensino.
Assim como a crescente produção das refinarias de petróleo, as indústrias petroquímicas estão sendo ampliadas de modo a atender à demanda por produtos, como plásticos, fertilizantes e detergentes. Dessa forma, a leitura e o conhecimento sobre o tema, podem se tornar aliados dos professores não somente nas aulas espe-cíficas, mas também no que se diz respeito à política econômica brasileira, ao meio ambiente e à educação ambiental.
A obra Introdução à petroquímica não se trata de um manual que contenha todos os processos químicos e físicos da indústria petroquímica, mas um livro que apresenta, de forma clara e concisa, alguns fundamentos e esquemas como ferra-menta para a organização didática sobre esse tipo de indústria.
Objetivos do material didático
• Classificar a indústria petroquímica como parte da cadeia produtiva do petró-leo.
• Identificar, as matérias-primas básicas para indústria petroquímica e descre-ver os processos a que as deu origem.
• Descrever os principais processos utilizados pela indústria petroquímica. • Interpretar e esboçar fluxogramas de processo da indústria petroquímica. • Correlacionar materiais petroquímicos presentes no cotidiano à sua origem. • Avaliar a importância política/social/econômica da indústria petroquímica
ao Brasil.
Princípios pedagógicos
Tendo em vista a elevada tecnicidade do tema explorado, optou-se por apre-sentá-lo, muitas vezes por esquemas e figuras em uma abordagem contextualizada e interdisciplinar baseada principalmente em princípios sócio-históricos e científi-cos. Acredita-se que dessa forma, o leitor-aluno terá a oportunidade de construir e descontruir inúmeras vezes o conhecimento adquirido nas aulas de ciências humanas, de física e de química, para que assim a aprendizagem seja realmente significativa.
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Articulação do conteúdo
O professor pode mediar o processo de construção do conhecimento a partir de rela-ções conceituais existentes entre o estudo sobre a indústria petroquímica, com a história, a geografia, a biologia, a física e a química.
Essa proposta pode ser realizada por meio de atividades interdisciplinares que inclu-am, por exemplo, a história e os avanços da humanidade a partir de sua descoberta e uti-lização; regionalismos econômicos gerados pela descoberta do petróleo e a geologia; meio ambiente e a vida marinha; escoamentos, cálculos de fluxo, propriedades físicas dos mate-riais; química orgânica, conversões e propriedades químicas dos materiais.
Atividades complementares
Como atividades complementares, no caso da indústria petroquímica, a visita técnica se torna imprescindível. Além dessa atividade, podem ser realizadas aulas práticas sobre as conversões químicas e as operações unitárias utilizadas por esse tipo de indústria; cons-trução e trabalho individual ou em grupo de fluxogramas de processos; e análise de dados atuais sobre a indústria petroquímica.
Sugestões de leitura
SHREVE, R.N.; BRINK Jr., J. A. Indústria de processos químicos. Rio de Janeiro: Guanabara, 1980.
Brasil, N. I. Introdução à engenharia química. Rio de Janeiro: Interciência, 2013. 427 p.
Sugestão de planejamento
O livro Introdução à petroquímica foi elaborado de forma organizada e com ferramen-tas básicas que permite construir o conhecimento, tornando-o, assim significativo. Nesse sentido, nos parágrafos que seguem este manual, será apresentado um planejamento geral a ser cumprido em 60 horas em sala de aula. Entretanto, vale ressaltar que o livro não deve ser encarado como um texto acabado, definitivo e que deve ser rigidamente seguido, mas, sim, como uma ferramenta a ser utilizada com as devidas modificações e ajustes em conformidade às particularidades e sugestões dos docentes e dos alunos.
Semestre 1
Primeiro bimestre
Capítulo 1– Petroquímica: uma breve contextualização
Capítulo 2 – A indústria petroquímica no Brasil e no mundo
Objetivos
• A presentar a relação entre as indústrias petroquímicas, o petróleo e os materiais de-rivados.
• Enunciar, diferenciar e apresentar as relações entre as indústrias petroquímicas de primeira, segunda ou terceira geração.
• Mostrar, a partir de exemplos e questionamentos a presença de produtos derivados da indústria petroquímica no cotidiano dos alunos.
• Relacionar o surgimento da indústria petroquímica à descoberta e ao desenvolvimen-to tecnológico do processamendesenvolvimen-to de petróleo.
• Evidenciar e esclarecer a história e o surgimento da indústria petroquímica brasileira. • Explanar sobre os principais polos petroquímicos brasileiros e o panorama geral da
indústria petroquímica.
• Especificar a constituição química do petróleo
• Citar os tipos de petróleo a partir de sua composição.
Atividades
Para enriquecer ainda mais o conhecimento e a observação, o aluno pode navegar em
sites confiáveis, além de visitas a indústrias do setor; apresentação de produtos usados no
dia a dia.
Segundo bimestre
Capítulo 4 – Matérias-primas da indústria petroquímica: processamentos do
petróleo
Objetivos
• Apresentar, de forma geral, o processamento primário do petróleo. • Mostrar o processo inicial de separação do petróleo bruto.
• Enunciar os processos envolvidos no refino do petróleo.
• Evidenciar os processos de separação do óleo bruto de conversão, de tratamento e processos auxiliares.
• Detalhar todos os processos de conversão: craqueamento catalítico; hidrocraquea-mento catalítico; hidrocraqueahidrocraquea-mento catalítico brando; alquilação cvatalítica; refor-ma catalítica; craqueamento térmico; viscorredução; coqueamento retardado.
• Detalhar os processos de tratamento: tratamento cáustico; tratamento merox; trata-mento bender; tratatrata-mento DEA.
• Detalhar todos os processos auxiliares
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Atividades
Abordar a teoria do processo primário do petróleo e, se possível (sugerir) uma expo-sição de artigos, fotos de refinarias, etc.
Semestre 2
Primeiro bimestre
Capítulo 5 – Processos da indústria petroquímica
Capítulo 6 – Indústria de polímeros
Objetivos
• Conhecer os principais processos da indústria petroquímica. • Mostrar as etapas do processamento da nafta.
• Mostrar as etapas do processamento das frações do gás natural.
• Distinguir os derivados petroquímicos do metano, etano, propano e butanos, assim como seus fluxogramas de produção.
• Reconhecer as principais conversões químicas aplicadas à indústria petroquímica. • Identificar, reconhecer e classificar polímeros.
• Saber sobre a história da indústria de polímeros.
• Relacionar a indústria de polímeros como uma representante da indústria de políme-ros de segunda e terceira geração.
• Enunciar os processos de conformação de polímeros.
Atividades
Explicar o processamento da nafta e o processamento das frações do gás natural, bem como as principais conversões químicas da indústria petroquímica e os processos de segun-da e terceira geração.
Segundo bimestre
Capítulo 7 – Indústria petroquímica – fertilizantes e detergentes
Capítulo 8 – Indústria petroquímica e o meio ambiente
Objetivos
• Caracterizar a indústria de fertilizantes. • Evidenciar a química dos fertilizantes. • Mostrar o sistema produtivo de fertilizantes.
• Relacionar a indústria de fertilizantes como segmento da indústria petroquímica. • Caracterizar a indústria de detergentes.
• Esboçar a caracterização química dos sabões e detergentes.
• Relacionar a indústria de detergentes como segmento da indústria petroquímica. • Mostrar, de forma geral, as características de formulação dos detergentes.
• Especificar outras utilidades dos detergentes (além da limpeza). • Caracterizar, de forma geral, os efluentes da indústria petroquímica. • Tratamentos aplicados aos efluentes da indústria petroquímica. • Mostrar a relação entre a indústria petroquímica e o meio ambiente. • Esboçar as leis sobre o meio ambiente.
• Evidenciar a humanidade como agente poluidor.
Atividades
Além dos temas dos dois últimos capítulos, é importante que o professor reveja temas anteriores, sanando possíveis dúvidas e, principalmente, aborde o meio ambiente, no sentido de conscientização e o posicionamento do ser humano nas transformações dos ecossistemas. Como sugestão de atividades, realizar um estudo sobre os principais incidentes envolvendo a indústria petroquímica, ou um debate sobre o radicalismo ambiental em torno da indús-tria petroquímica e o papel da população.
Orientações didáticas e respostas das
atividades
Capítulo 1
Orientações
O primeiro capítulo, por se tratar de um texto informativo e de contextualização, tal-vez seja o capítulo de maior interação com os alunos a partir de perguntas e respostas. Pois existe a possibilidade de fazer uma avaliação sobre o prévio conhecimento dos alunos em relação ao tema, ou até mesmo uma avaliação diagnóstica.
Respostas – página 15
1) A importância tecnológica existente no desenvolvimento de novos produtos que aten-dam à demanda da população, faz com que a indústria petroquímica contribua no de-senvolvimento de novas tecnologias de processo, de produção e de aplicação de novos materiais por meio de pesquisas na área.
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2) A relação é que a indústria petroquímica é dependente do petróleo, uma vez que sua matéria-prima depende da extração e do refino deste recurso não renovável.
3) • A indústria petroquímica de primeira geração é aquela responsável pelo fracionamento (craqueamento) dos derivados de petróleo (nafta, gás natural) transformando-os em produtos petroquímicos básicos. Os principais produtos dessa etapa são: as olefinas (como: eteno, pro-peno e butadieno), os aromáticos (benzeno, p-xileno e tolueno), a amô-nia e o metanol.
• A indústria petroquímica de segunda geração é aquela que recebe os produtos das indústrias petroquímicas de primeira geração e os pro-cessa e transforma em produtos intermediários e/ou finais para se-rem, por fim, para as indústrias de transformação. Por essa razão, é co-mum que estes dois tipos de indústria se localizam próximas umas das outras. São principais produtos dessa etapa industrial o alquilbenzeno, o PET (polietilenotereftalato), o fenol, o PVC (policloreto de vinila), o estireno, o etilenoglicol, o acetato de vinila, a ureia, o ácido acético e o PE (polietileno).
• A indústria petroquímica de terceira geração, também conhecida como indústria transformadora ou indústria de transformação, é aquela res-ponsável por transformar o produto petroquímico intermediário e/ou final em produto acabado. Dentre seus produtos, destacam-se as tintas, os vernizes, os adesivos, as madeiras aglomeradas, os filmes, as emba-lagens, os utensílios domésticos, os tubos e conexões hidráulicos, as garrafas plásticas, as peças de automóveis, os brinquedos, os detergen-tes, os pneus, entre outros.
4) a. Cadeiras, garrafa PET e embalagem de açúcar.
b. Ambos foram gerados a partir da indústria de transformação, ou seja, das indústrias de terceira geração.
c. A cadeira é produto de transformação do polietileno.
Nafta Etano Eteno Polietileno
Refino de
petróleo Cadeira de polietileno
d. A própria cadeira que até pouco tempo só era confeccionada em ma-deira.
5) Por se tratar de uma pesquisa, várias respostas podem ser dadas. A título de exemplo, a Braskem. Uma empresa que atua na segunda e na terceira geração da indústria petroquímica e se destaca no cenário mundial como a maior produtora de resinas termoplásticas das Américas. Sua produção é baseada em PE, PP, PVC, além de insumos químicos, como eteno, prope-no, tolueprope-no, benzeno e solventes, entre outros.
Capítulo 2
Orientações
O Capítulo 2 apresenta um caráter bastante histórico, o que nos remete a traba-lhos interdisciplinares. Uma outra sugestão é a utilização de filmes da época ou até mesmo conversas com pessoas que vivenciaram o período militar e todo o período desenvolvimentista do país. Caso exista a possibilidade, de uma visita técnica a al-gum polo petroquímico, seria interessante para a contextualização.
Respostas página 23
1) Professor, a resposta pode ser consultada no livro do aluno.
2) A indústria petroquímica é dependente de matéria-prima da produção de petróleo. Quanto maior a extração de petróleo, maior a quantidade de matéria--prima disponível.
3) Foram períodos distintos com relação ao desenvolvimento da indústria, de forma geral, ou seja, eles se diferenciam principalmente por apresentar altos e baixos nos incentivos industriais, de acordo com a situação econômica do Brasil. Professor, esse assunto pode ser consultado no item Indústria Petro-química Brasileira e a Petrobras S. A. – A história do Brasil em foco.
4) A maior influência da Petrobras sobre a indústria petroquímica está ligada ao fato de que a estatal detém o monopólio da nafta produzida no país e, por isso, é responsável pela negociação da matéria-prima da indústria petroquímica na-cional.
Capítulo 3
Orientações
O Capítulo 3 é uma revisão de forma implícita, de alguns conceitos relacionados à química e que serão imprescindíveis para o entendimento dos próximos capítulos. Como sugestão, podem ser realizados trabalhos interdisciplinares e a utilização de livros de química como complementação. Aulas práticas em que possam ser diferen-ciados os tipos de hidrocarbonetos, também podem ser utilizadas.
Respostas – página 31
1) A critério do aluno.
2) Hidrocarbonetos aromáticos são compostos orgânicos que apresentam em sua estrutura somente carbonos e hidrogênios e por ser aromáticos, apresentam ainda, insaturações ou elétrons livres entre carbonos de forma conjugada. Já as parafinas, apesar de também só apresentarem carbono e hidrogênio, não apresentam insaturações entre os átomos de carbono.
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3) a. Apesar de apresentar massa molar maior que etanol, o etanoato de etila apresen-ta temperatura de ebulição menor, pois suas interações intermoleculares são mais fracas.
b. Por apresentar interações entre as moléculas mais fortes, o etanol necessita uma maior energia para passar do estado líquido para o gasoso.
4) A resposta está na tabela 3.2 – página 28. 5) a. b. C6H6 e C3H6 H H H H H C C C C C C C c. 78.11 g mol–1 e 42.08 g mol–1
d. Como pode ser observado pelas massas molares presentadas no item (c), o benze-no por ser mais pesado, é encontrado preferencialmente na nafta que, consequen-temente é mais pesada que o gás natural.
Capítulo 4
Capítulo 4 é um pouco mais extenso e requer um pouco mais de atenção, por conter vários conceitos e tipos de processamento, assim pode se tornar um pouco mais cansativo. Dessa forma, sugerimos aulas práticas sobre métodos de separação e reações orgânicas e visitas técnicas, quando possível.
Respostas – página 47
1) a. Separação da mistura, gás/óleo/água proveniente da extração do petróleo. b. Gás natural e o óleo bruto.
c. A formação de espuma, a formação de emulsão, principalmente o acúmulo de para-finas, a obstrução por presença de areia e o arraste de óleo pela corrente de gás. 2) Sugestão de resposta:
Processo de separação de componentes imissíveis (quando a mistura de líquidos) com densidades distintas, que é caso da mistura entre água e óleo pela ação da gravidade. 3) Na seção de separação primária, representada na entrada do separador, a mistura gás/
líquido colide com os defletores fazendo com que o fluido mude de direção e veloci-dade. Essa ação faz com que o gás se desprenda da parte líquida com maior facilidade permitindo a maior separação da parte líquida, que é acumulada na parte inferior do vaso separador, conhecida como seção de acumulação de líquido, já que o líquido é mais denso que o gás. A porção líquida permanece nessa seção por algum tempo para que possa ser separado algum gás remanescente e, no caso dos separadores trifásicos, a separação da parte aquosa.
Na região conhecida como seção de separação secundária, ocorre o afastamento das gotículas maiores de óleo adsorvidas no gás, por decantação. Já as gotículas de óleo arrastadas pela fração gasosa são separadas na seção de aglutinação.
4) Para essa resposta o aluno pode consultar o livro – página 33.
5) a. Separar as frações de petróleo de acordo com a intenção comercial.
b. As refinarias são as responsáveis por produzir a matéria-prima, muitas vezes a naf-ta de qualidade para a indústria petroquímica.
c. Destilação
6) a. Todos os processos de craqueamento, independentemente da forma como é execu-tado consiste na quebra de moléculas grandes em menores.
b. A principal diferença é que, como dito, os processos de craqueamento envolvem quebra de moléculas, já a reforma produz moléculas grandes a partir da junção de outros menores.
7) Estabilizar quimicamente o produto obtido nos processos de conversão ou separação com a eliminação de impurezas ainda remanescentes nas frações a serem comercializadas. 8) • O processo de separação da fração gasosa do petróleo acontece nos centros
de-nominados como Unidade de Processamento de Gás Natural (UPGNs). No Brasil, a Rio-Polímeros foi a primeira UPGN a utilizar etano e propano, extraídos do gás natural da Bacia de Campos, como matéria-prima para a produção de eteno e polie-tileno. Tem como objetivo a separação dos componentes presentes no gás natural, aumentando assim, seu valor agregado.
• O processamento do gás é representado por um conjunto de operações com o ob-jetivo de fracioná-lo de modo a obter produtos específicos, como o hidrogênio, a amônia, o metanol e as outras frações (etano, propano, butano) que são usadas na produção de olefinas, particularmente o eteno. Dessa forma, assim como o pro-cessamento do óleo, o propro-cessamento de gás natural depende da composição do fluido, do grau de separação que se deseja atingir, da instalação e da localização das unidades específicas (UPGN).
• De modo geral, a especificação técnica do projeto envolve etapas de separação das frações hidrocarbônicas de acordo com sua massa molecular. Como se trata de uma separação de compostos com temperaturas de ebulição distintas, os procedimen-tos utilizados envolvem a variação de temperatura e a variação de pressão nas li-nhas de gás.
Capítulo 5
Orientações
O Capítulo 5, assim como o Capítulo 4, trata de algumas reações químicas e suas apli-cações. Sendo assim, as mesmas orientações cabem nesse capítulo. Entretanto, no Capítulo 5, é importante frisar a importância da indústria petroquímica e seus processos na produ-ção de produtos presentes no cotidiano do aluno.
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Respostas – página 56
1) a. A resposta está na página 49 – figura 5.1. Porém, os alunos podem pesquisar mais sobre o assunto em sites confiáveis.
b. A nafta média, proveniente do fracionamento I é submetida a um processo de hi-drotratamento em que são retirados derivados de enxofre e metais que poderiam se tornar interferentes à etapa posterior de reforma catalítica.
c. Primeiramente a nafta leve é submetida a um processo de pirólise produzindo ete-no, propeete-no, produto C4 e gasolina de pirólise, além de metano e hidrogênio que são consumidos ainda no processo. Nesse processo, os hidrocarbonetos presentes na nafta leve são transformados em hidrocarbonetos ainda mais leves com remo-ção de moléculas de hidrogênio.
2) +H2
3) Os derivados petroquímicos de metano pode ser vista na figura 5.7 – página 51 do livro do aluno.
O metano (CH), derivado da fração pobre do gás natural, pode ser utilizado como pre-cursor de vários produtos, entre eles destacam-se o metanol, a amônia e seus deriva-dos e os clorometanos (cloreto de metila, dicloreto de metileno, clorofórmio e tetra-cloreto de carbono).
4) Os derivados do etano pode ser vista na figura 5.8 – página 52 do livro do aluno. Quanto à aplicação do etano na indústria petroquímica está relacionada com a produ-ção de eteno e seus derivados. A partir deste precursor, podem ser produzidos além do polietileno, o cloreto de etila, o etilbenzeno, o estireno, os poliglicóis, entre outros.
Capítulo 6
Orientações
O Capítulo 6, define exclusivamente a indústria de polímeros, dessa forma, uma visita técnica seria a melhor alternativa para o aprendizado. Porém outros recursos podem ser utilizados, como exemplo: aulas práticas sobre reações de polimerização ou processamento de polímeros, pesquisa de mercado sobre os polímeros utilizados em cada setor industrial, como alimentos, automóveis, eletrodomésticos.
Respostas – página 71
1) Polímeros são macromoléculas constituídas por unidades básicas que se repetem (meros) com massa molecular mínima de 2 000, embora em muitos casos, proprie-dades típicas dessas moléculas não se tornam evidentes até a massa molecular média em torno de 5 000.
2) Caso a macromolécula for formada por um único tipo de monômero, o polímero resul-tante é um homopolímero. Se dois ou mais tipos de monômeros estiverem presentes em sua estrutura, tem-se um copolímero.
3) Essa afirmação é correta, pois todo plástico é um polímero, mas os polímeros têm ou-tros representantes, como as borrachas, por exemplo.
4) A indústria de polímeros atua tanto na produção de monômeros e polímeros quanto na produção de produtos acabados e por isso sua amplitude.
5) Facilitar a reação de polimerização, permitindo a maior difusão das espécies ativas durante a reação de polimerização e homogeneização da massa polimérica, por exem-plo, após a incorporação de aditivos.
6) Na fiação por fusão, o polímero é levado perto ao seu ponto de fusão para que possa ser moldado. No caso dos polímeros termorrígidos, o aumento de temperatura provo-ca a sua degradação e por isso não pode ser apliprovo-cado.
Capítulo 7
Orientações
O Capítulo 7 define os outros dois setores da indústria petroquímica de maior repre-sentatividade de produção e comercialização, ou seja, os fertilizantes e os detergentes. Além das aplicações já sugeridas para o Capítulo 6, poderia ser realizado um trabalho interdis-ciplinar sobre conscientização ambiental com um tema envolvendo o uso de fertilizantes e detergentes de forma indiscriminada.
Respostas – página 81
1) Produção de macronutrientes, principalmente aqueles relacionados ao nitrogênio. 2) Os alunos poderão ter como base a figura 7.1 – página 74.
3) • A indústria de fertilizantes, apesar de ter contribuído para o deficit comercial das indústrias químicas devido aos elevados níveis de importação de insumos, apre-senta crescente demanda, já que está diretamente relacionada ao setor econômico mais forte do país, que é a agricultura.
• Fertilizantes são conhecidos como substâncias minerais ou orgânicas, sintéticas ou naturais que fornecem um ou mais nutrientes às plantas diretamente no solo. Dessa forma, os fertilizantes possibilitam a manutenção ou ampliação do potencial produtivo e é fundamental para o aumento da produtividade e, consequentemente da renda da agricultura.
4) As formulações básicas dos fertilizantes se referem ao percentual NPK, ou seja, ao teor de nitrogênio elementar, ao teor de pentóxido de fósforo (P2O5) e ao teor de óxido de potássio (K2O).
5) A ação de limpeza desses produtos pode ser didaticamente dividida em três etapas: a primeira etapa, em que a parte hidrofóbica do tensoativo entra em contato com a gordura (também hidrofóbica); a segunda em que é formada uma micela em torno da gordura pela ação do tensoativo, fazendo com que somente a extremidade hidrofílica entre em contato com a água, distanciando a sujidade da superfície a ser limpa; e a terceira, conhecida como etapa de emulsão, em que são formadas várias micelas
(gor-23
6) Enquanto os sabões são derivados dos ácidos graxos, os detergentes são, em sua maio-ria, advindos do petróleo (n-parafinas).
7) Porque sua composição agrega derivados de petróleo e eles não são advindos de áci-dos graxos.
8) Tensoativo é a substância (capaz de reduzir a tensão superficial ao estar dissolvido em água) presente nas formulações.
Capítulo 8
Orientações
O Capítulo 8 trata, em linhas gerais, sobre a indústria petroquímica e o meio ambiente. No sentido de conscientização e o posicionamento do ser humano nas transformações dos ecossistemas. Como sugestão de atividades, poderia ser realizado um estudo sobre os prin-cipais incidentes envolvendo a indústria petroquímica, ou um debate sobre o radicalismo ambiental em torno da indústria petroquímica e o papel da população, como parte de um trabalho de educação ambiental.
Resposta – página 87
1) Essa resposta é um tanto pessoal, mas apesar de grandes avanços com relação aos descartes e vazamento de rejeitos pela indústria petroquímica, ela ainda pode ser con-siderada como uma poluidora do meio ambiente. Entretanto, não podemos considerá--la poluidora por produzir sacolas plásticas, por exemplo, pois cabe à sociedade saber usá-la e a políticas públicas que visem sua reciclagem.
2) Muito se diz a respeito da não preservação do meio ambiente e de suas consequências, como as variações climáticas, a extinção de espécies, o aquecimento global e a ruptura da camada de ozônio. Entretanto, quando se toma a evolução histórica da humanida-de, percebe-se que o ser humano é um dos principais agentes de alteração dos ciclos da natureza. Entre os processos de evolução dos seres humanos podem ser desta-cados os avanços na agricultura e nos processos produtivos. Apesar dos avanços, as mudanças dos sistemas ecológicos do planeta modificaram os próprios ecossistemas, essenciais para a vida humana.
3) A critério do aluno. 4) Requer pesquisa.
5) Pode ser citada qualquer reação de processamento envolvendo solvente orgânico ou o processamento inicial de petróleo que apresenta uma etapa específica de recuperação de águas residuárias, por exemplo.
