Água. Chão. Petróleo

Recursos naturais. Litosfera. Subsolo. Potabilización. Refinação. Utilização

  • Enviado por: K-rl@
  • País: Chile Chile
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APONTAMENTOS DE QUÍMICA

I-. A água

  • A natureza limpa a água

  • Os métodos naturais para apurar a água utilizam-se ainda hoje em muitos povos. Na natureza, a radiação solar esquenta e evapora a água das superfícies dos oceanos e cursos de águas, conseguindo que os minerais e outras substâncias dissolvidas fiquem atrás. A água incorpora-se ao chão, bem seja aumentando as águas superficiais ou infiltrándose até locais profundos, para se converter em águas subterrâneas. A purificación natural da água baseia-se em:

    • A evaporação seguida da condensação que elimina quase todas as substâncias dissolvidas na água.

    • A ação bacteriana que transforma os poluentes orgânicos dissolvidos na água em compostos singelos que podem ser degradado.

    • A filtração, através da @arena e grava, que elimina a maior parte da matéria em suspensão na água.

  • Depuração da água

  • A presença de uma substância estranha na água, já seja dissolvida ou em suspensão, não é sinónimo de contaminação. Com o fim de controlar e reduzir o impacto ambiental dos downloads de águas solucionadas, construíram-se centrais especializadas, chamadas plantas de tratamento de águas. Com o passo do tempo apareceram novos poluentes, o que impulsionou a aplicação de tecnologias mais avançadas, onde a Química foi a protagonista. A norma chilena é bastante rigorosa quanto à percentagem de metais toleráveis; metais como o arsênico são permitidos em um máximo de 0,12 miligramos por litro de água e o chumbo, tão polêmico nestes últimos anos, tolera um máximo de 0,1 miligramos por litro de água. A recuperação da água precisa não só de um alto custo econômico e energético; requer sobretudo de um profundo cambo de atitude em nossa vida quotidiana: devemos cuidar este recurso, proteger da contaminação e dar-lhe um uso racional.

  • Da água natural à água potable

  • Nas plantas de potabilización recebe-se a água desde um curso de um rio, submete-se ainda processo de filtração e tratamento e se distribui aos lares e indústrias. No processo de potabilización distinguem-se os seguintes passos:

    Tamizado: Consiste em impedir o passo de objetos sólidos como de seres viventes pondo uma grande malha na tomada de água.

    Tratamento prévio com cloro: Agrega-se cor à água.

    Coagulación ou floculación: Agregam-se à água certos produtos químicos que consegue retirar a sujeira e outras partículas sólidas em suspensão.

    Sedimentación: Processo no qual as partículas e sujeira atrapadas na coagulación, caem ao fundo dos estanque, por ação da gravidade.

    Filtração: Retiram-se grande parte das impurezas que se mantêm ainda na água após a coagulación e da sedimentación por médio de um filtro de @arena e pedras.

    Tratamento final com cloro: Agrega-se cloro por última vez.

    A água obtida assim é apta para o consumo humano. Encontra-se livre de bactérias e outros microrganismos indeseables.

  • Planta de tratamento de águas contaminadas

  • Há muitos países na atualidade, incluindo Chile, que submetem as águas contaminadas a três tipos de tratamento: tratamento primário, tratamento secundário e tratamento terciário.

    O tratamento primário consiste na remoción da matéria orgânica particulada desde as águas servidas ou industriais, através de um processo de coagulación e sedimentación, onde os materiais poluentes precipitam ao fundo da água.

    No tratamento secundário tratam-se as águas obtidas do primeiro tratamento, fazendo-as passar através de um tanque de aireación. Uma vez que os microrganismos e os resíduos de matéria orgânica parcialmente decomposta se localizam fora do tanque de sedimentación, regressam novamente ao tanque de aireación onde são reutilizados.

    O tratamento terciário consiste em um processo químico que remove da água os poluentes tóxicos, tanto orgânicos como inorgânicos que não foram eliminados no tratamento primário e secundário, deixando a água em um estado de 98% de pureza.

    No presente, é indispensável que os países contem com plantas de tratamento que limpem a água já utilizada, antes de ser liberta aos cursos de água naturais.

    II-. O chão

  • Nosso planeta: a Terra

  • A Terra, este planeta nosso do qual nos consideramos amos e senhores. Em seu persistente afã por conhecer e por encontrar novos recursos, o ser humano perfurou a Terra até uma profundidade ao redor dos 7000 m, e também conseguiu explorar a uns 11000 m as fossas do Pacífico. Na origem, a Terra tinha uma temperatura de 5000 °C. Com o correr do tempo, o planeta começou a arrefecer-se e, paulatinamente, a solidificar-se. Podemos identificar três zonas: o núcleo central formado por uma esfera de ferro e níquel, a mesosfera composta de uma combinação de minerais, entre os que se encontram o silício, ferro e magnésio e a litosfera, a seção mais externa, conhecida como cortiça terrestre.

  • A litosfera: o chão no que caminhamos

  • A palavra litosfera significa “esfera de rochas”. Fazendo uma analogia entre um livro e uma rocha, as letras corresponderiam ao que são os minerais nas rochas, isto é, seus constituintes básicos. A combinação de minerais que tem uma rocha depende do processo geológico que a originou.

    Rochas ígneas: Formam-se a partir de um processo de enfriamiento de minerais fundidos e sua posterior solidificação. O granito é uma rocha ígnea.

    Rochas sedimentarias: Originam-se a partir da desintegração das rochas da superfície terrestre, fragmentos que são transladados pelas águas para a parte mais baixas do planeta e se vão depositando no fundo do mar e dos lagos e rios, em forma de estratos. A calcária é uma rocha sedimentaria.

    Rochas metamórficas: Estas são rochas ígneas ou sedimentarias que sofrem transformações posteriores, originadas pelas mudanças de temperatura, pressão, umidade, e por fatores químicos.

  • O chão: um sustento vital

  • O chão é um recurso natural que se formou através de milhares de anos, conjuntamente com os processos geomorfológicos, isto é, a evolução natural da litosfera. A parte mineral de todos os chãos procede das rochas e se origina pelas transformações físicas, químicas e biológicas delas. A água, ao correr entre as fissuras das rochas, vai dissolvendo e transportando os minerais mais solubles. O calor que irradia o sol durante o dia, faz com que as rochas se dilatem, enquanto na noite, se enfrían e se contraem. Os agentes químicos como a água, o dióxido de carbono e o oxigênio também produzem a desintegração das rochas. Há uma grande quantidade de organismos microscópicos ou macroscópicos, todos chamados agentes biológicos, que exercem sua ação formadora de chão. No chão, além de minerais, existem organismos e matéria orgânica em descomposição tanto de folhas e ramos como de fezes e cadáveres de animais. Em soma, o chão está composto de matéria mineral e orgânica.

  • Estrutura e tipos de chão

  • O chão está formado por partículas de diferente tamanho, produto da fragmentação das rochas. As partículas do chão distribuem-se em quatro camadas, a diferentes níveis de profundidade, denominadas horizontes e designamo-los com as letras A, B, C e R.

    Horizonte A. É a primeira camada e nela se acumula a matéria orgânica e se forma o humus.

    Horizonte B. É fundamentalmente de origem mineral, no entanto também se encontram substâncias orgânicas.

    Horizonte C. Está formado pelo resto de rocha fragmentaria proveniente da disgregación física da rocha mãe.

    Horizonte R. É a camada mais profunda e está formada pela rocha mãe, que dá origem aos demais horizontes.

    Considerando os materiais que predominam em sua composição os chãos podem ser: rochosos, arenosos, argilosos e orgânicos.

    Rochosos. Não têm horizonte A e B, pelo que a rocha aparece na superfície.

    Arenosos. Como suas partículas estão muito soltas, são chãos porosos e permeables que deixam passar a água com facilidade, mas não retêm a umidade.

    Argilosos. Têm uma textura macia, mais compactos que os arenosos, são menos permeables e retêm a umidade.

    Orgânicos. Possuem matéria orgânica em abundância, são permeables e esponjosos, pelo que retêm uma quantidade de umidade que os faz especialmente fértiles.

  • O chão cultivable

  • As plantas e certos microrganismos autótrofos são as únicas formas vivas capazes de produzir matéria orgânica. Graças à luz solar e à clorofila, transformam todas estas substâncias em outras mais complexas, macromoléculas orgânicas como os carbohidratos. Quando as plantas e os animais morrem, a matéria orgânica volta ao chão e sofre a descomposição através de organismos descomponedores. Todo este processo vai formando o chão cultivable, plataforma da atividade agrícola. Quando em um mesmo chão se levam a cabo cultivos muito seguidos ou se cultiva sempre a mesma planta, esse chão se empobrece, isto é, perde parte das substâncias nutritivas. Para aumentar a superfície cultivable, devastam-se bosques, queimam-se extensas zonas vegetais, semeia-se e se riega em forma indiscriminada.

    III-. O petróleo.

  • Composição química do petróleo

  • O petróleo cru é um líquido escuro de cheiro forte, menos denso que a água e insoluble nela. Aparte dos hidrocarbonetos tem também, embora em pequenas proporções, moléculas que possuem átomos de enxofre, oxigênio, nitrógeno e outros elementos. O carbono tem 6 elétrons, portanto faltam-lhe 4 para chegar a 10 e assim chegar a se parecer ao neón. Dois átomos de carbono podem compartilhar um, dois ou três pares de elétrons. Se os pares partilhados são dois, o enlace denomina-se enlace duplo e se são três, enlace triplo.

  • Refinação do petróleo

  • Uma vez que o petróleo é extraído desde os poços, passa a uns depósitos especiais em onde lho separa da água e outros sedimentos que o acompanham. Depois, o petróleo cru, sem refinar, envia-se à refinaria por médio de oleodutos para submetê-lo a uma destilación na planta de fracionamento. À medida que começa o aquecimento, as moléculas começam a absorver esta energia e a mover-se com maior rapidez, as mais pequenas, com menos átomos de carbono, por ter uma menor superfície de contato, têm menor interação com as moléculas vizinhas e se evaporan a menor temperatura, é o caso do gás, a gasolina e a parafina; depois seguem as mais pesadas, que precisam uma maior temperatura, como é o caso do diesel e assim sucessivamente.

  • Petróleo: queimá-lo ou “construir” com ele

  • No ano 1869, Dimitri Mendeleev, o químico russo que desenvolveu o conceito do Sistema Periódico dos Elementos, pôde vislumbrar o papel do petróleo como matéria prima para “construir” outro tipo de produtos. Do petróleo que se consome no mundo, o 91,5% se queima para o usar como combustível e só o 8,5% fica para “construir” outras coisas, para obter outros produtos úteis. Antes, os colorantes, perfumes e medicamentos eram extraídos geralmente de vegetais. Pode ser obtido praticamente “qualquer coisa” a partir das moléculas de petróleo: medicamentos, colorantes, adesivos, detergentes e muitos outros.

  • Até quando teremos petróleo?

  • O desenvolvimento econômico dos países industrializados está unido ao uso da energia. Em 1948, o petróleo substituiu ao carvão. Muitos fatores levou a um acréscimo de 10 vezes no uso da energia em todas suas formas. No ano 1990 estimava-se que as reservas de petróleo eram de 1005 biliões de barris, enquanto o consumo diário, em todo mundo, se calcula em 63 milhões de barris.