PROCESSOS QUÍMICOS INDUSTRIAIS I ÁCIDO CLORÍDRICO ÁCIDO CLORÍDRICO • Embora grandes produto pesada. não seja produzido em quantidades tão como o ácido sulfú sulfúrico, o ácido clorí clorídrico é um de igual importância para a indú indústria quí química • O cloreto de hidrogênio é um gá gás incolor a levemente amarelado, na temperatura e pressão ordiná ordinárias. É corrosivo, não inflamá inflamável, de odor irritante. • As soluç soluções aquosas são conhecidas como ácido clorí clorídrico . Quando a soluç solução é de grau industrial, é conhecida como ácido muriá muriático. tico. • A soluç solução aquosa é fortemente ácida e extremamente corrosiva. HISTÓRICO • Foi descoberto por volta de 800 a.C. pelo aquimista persa Jabir Hayyan, Hayyan, misturando ácido sulfú sulfúrico com cloreto de sódio. • Jabir criou uma mistura de ácido clorí clorídrico com ácido ní nítrico, denominada “água “água ré régia” gia”, com capacidade para dissolver ouro. • Na Idade Mé Média, era conhecido pelos alquimistas europeus como “espí espírito do sal” sal” ou “ácido “ácido do sal” sal”, por derivar do cloreto de só sódio. No estado gasoso era conhecido como “ar ácido marinho” marinho”. • O nome muriá muriático significa pertencente ao sal ou salmoura. • O inglês Priestley preparou cloreto de hidrogênio puro em 1772. Em 1818, Humphry Davy, Davy, inglês, demonstrou que o cloreto de hidrogênio é composto por cloro e hidrogênio HISTÓRICO • Com o desenvolvimento do processo Leblanc para produç produção de barrilha, barrilha, passoupassou-se a produzir soluç solução de cloreto de só sódio como produto secundá secundário. HISTÓRICO • Até Até 1863, quando foi promulgado no Reino Unido o Alkali Act, Act, o gá gás HCl era lanç lançado diretamente na atmosfera. Com a proibiç proibição imposta pelo Alkali Act, Act, os fabricantes de carbonato de só sódio passaram a dissolver o HCl em água, produzindo o ácido clorí clorídrico. • No iní início do sé século XX o processo Solvay substituiu o processo Leblanc. Leblanc. No processo Solvay nãó nãó é gerado o HCl como subproduto. Como o ácido clorí clorídrico já já era empregado em diversos processos, estabeleceuestabeleceu-se a necessidade de desenvolver um processo para produç produção de ácido clorí clorídrico. APLICAÇÕES • O ácido muriá muriático é comercializado para aplicaç aplicação na remoç remoção de manchas resultantes da umidade em pisos e paredes de pedra, azulejos e tijolos. • O reagente grau P.A. é uma soluç solução com 37 a 38% em massa. O ácido grau té técnico têm entre 30 e 34%. As soluç soluções de ácido muriá muriático têm de 10 a 12%. • É empregado na limpeza, tratamento e galvanizaç galvanização de metais e para curtir couros. • O principal emprego do ácido clorí clorídrico é a decapagem de aço. Substituiu o ácido sulfú sulfúrico na dé década de 60, por reagir mais rapidamente com a crosta superficial e atacar menos o aço. • É comercializado em concentraç concentrações até até 38%. Acima de 40%, apresenta uma evaporaç evaporação muito elevada. PRODUÇÃO O ácido clorí clorídrico é produç produção atravé através de quatro processos: • subproduto alifá alifáticos da produç produção hidrocarbonetos aromá aromáticos e • reaç reação de cloreto de só sódio e ácido sulfú sulfúrico • combustão do hidrogênio com cloro (o hidrogênio comportacomportase aqui como combustí combustível e o cloro como comburente) – Processo Sinté Sintético • Processo Hargraves, Hargraves, baseado na reaç reação: 4NaCl + 2SO2 + O2 + 2H2O 2Na2SO4 + 4HCl Esta reaç reação foi usada amplamente na Europa desde 1870 para produzir o sal de Glauber, ou sulfato de só sódio. Processo cloração de hidrocarbonetos • As etapas bá básicas da produç produção do ácido como subproduto da cloraç cloração de hidrocarbonetos e derivados incluem a remoç remoção do hidrocarboneto ou derivado não clorado, seguida da absorç absorção do HCl em água. Uma cloraç cloração tí típica é a do benzeno, na produç produção do clorobenzeno: clorobenzeno: C6H6 + Cl2 → C6H5Cl + HCl • No caso, esta reaç reação é realizada na presenç presença de um ácido de Lewis, como catalisador, como o cloreto de ferro (III). • Uma vez que a cloraç cloração de hidrocarbonetos alifá alifáticos e aromá aromáticos provoca a liberaç liberação de grandes quantidades de calor, é necessá necessário equipamento especial para controlar a temperatura de reaç reação. Processo sal comum e ácido sulfúrico • As reaç reações do processo do sal comum e ácido sulfú sulfúrico são endoté endotérmicas: NaCl + H2SO4 → HCl + NaHSO4 NaCl + NaHSO4 → HCl + Na2SO4 Em conjunto: 2 NaCl(s) + H2SO4(l) → 2 HCl(g) + Na2SO4(s) ∆H25° 25°C=+15,7 kcal • A primeira reaç reação completacompleta-se em temperaturas relativamente baixas, enquanto a segunda só só se avizinha do seu termo em temperaturas elevadas. Processo sal comum e ácido sulfúrico • As reaç reações são forç forçadas para a direita pelo escape de cloreto de hidrogênio da massa reacional. A reaç reação entre o hidrogênio e o cloro é muito exoté exotérmica e completacompleta-se logo que é iniciada. • A absorç absorção do cloreto de hidrogênio obtido em quaisquer dos processos libera cerca de 700 Btu/ Btu/lb de gá gás absorvido (390 kcal/kg). Este calor deve ser retirado do absorvedor, sem o que a eficiência será será reduzida. • O absorvedor é construí construído em carbono, uma vez que o ácido clorí clorídrico é corrosivo para metais. Processo sal comum e ácido sulfúrico H2SO4 ou NaHSO4 Sal Combustível Absorvedor de HCl Absorvedor de HCl Processo sintético • O cloreto de hidrogênio é gerado pela queima de cloro em hidrogênio em excesso. • A pureza do ácido depende da pureza do hidrogênio e do cloro. • Como cloro e hidrogênio são obtidos no processo letrolí letrolítico, tico, clorocloro-soda, a reaç reação desses dois produtos gera o ácido clorí clorídrico mais puro possí possível. Processo sintético