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INDUSTRIAL CHEMICAL PROCESSES (in portuguese); PROCESSOS QUÍMICOS
INDUSTRIAIS
Working Paper · August 2010
DOI: 10.13140/RG.2.2.24735.36006
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Francisco Sávio Gomes Pereira
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PROCESSOS QUÍMICOS INDUSTRIAIS
PROF. FRANCISCO SÁVIO GOMES PEREIRA
Fonte da foto: http://professorjairojr.blogspot.com/ acesso 11/08/10
INSTITUTO FEDERAL DE EDUCAÇÃO, CIÊNCIA E TECNOLOGIA DE PERNAMBUCO - IFPE
CURSO: TÉCNICO EM QUÍMICA
RECIFE- 2010
PROCESSOS QUÍMICOS INDUSTRIAIS
PROFESSOR: FRANCISCO SÁVIO GOMES PEREIRA
INSTITUTO FEDERAL DE EDUCAÇÃO, CIÊNCIA E TECNOLOGIA DE PERNAMBUCO - IFPE
RECIFE – 2010
 SUMÁRIO
CAPÍTULO CONTEÚDO PÁG.
1 FUNDAMENTOS DOS PROCESSOS QUÍMICOS ..........................
INTRODUÇÃO
ESTEQUIOMETRIA INDUSTRIAL
BALANÇO DE MASSA ou MATERIAL
BALANÇO DE ENERGIA
OPERAÇÕES UNITÁRIAS
FLUXOGRAMA 
ECOLOGIA INDUSTRIAL
PROCESSO INDUSTRIAL COM TECNOLOGIA LIMPA 
REFERÊNCIAS
EXERCÍCIOS PROPOSTOS
8
2 ÁGUA ...............................................................................................
INTRODUÇÃO
CICLO HIDROLÓGICO
COMPOSIÇÃO QUÍMICA E PROPRIEDADES DA ÁGUA
IMPUREZAS DAS ÁGUAS NATURAIS
PARÂMETROS CARACTERÍSTICOS DA ÁGUA
PADRÕES DE POTABILIDADE DA ÁGUA
TRATAMENTOS DA ÁGUA
TRATAMENTO DA ÁGUA PARA USO POTÁVEL OU 
DOMÉSTICO
CAPTAÇÃO
GRADEAMENTO
AERAÇÃO
PRÉ-CLORAÇÃO
CLARIFICAÇÃO
FILTRAÇÃO
DESINFECÇÃO
TRATAMENTOS ESPECIAIS
TRATAMENTOS DA ÁGUA PARA FINS INDUSTRIAIS
ÁGUAS DE REFRIGERAÇÃO
ÁGUAS DE PRODUÇÃO DE VAPOR
ÁGUAS DE PROCESSO
20
2
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RECIFE – 2010
TECNOLOGIAS INDUSTRIAIS IMPORTANTES
DESSALINIZAÇÃO
ABRANDAMENTO
DESMINERALIZAÇÃO OU DEIONIZAÇÃO
DESAERAÇÃO
LEGISLAÇÃO PERTINENTE
REFERÊNCIAS
EXERCÍCIOS PROPOSTOS
3 MATERIAIS CERÂMICOS: CIMENTOS, CERÂMICAS E VIDROS. 
CIMENTOS .......................................................................................
INTRODUÇÃO
TIPOS DE CIMENTO
MATÉRIAS-PRIMAS
ANÁLISE TÍPICA DE MATÉRIAS-PRIMAS NA NATUREZA
COMPOSIÇÃO USUAL DAS MATÉRIAS-PRIMAS E DA FARINHA 
PROCESSO PRODUTIVO INDUSTRIAL
REFERÊNCIAS
EXERCÍCIOS PROPOSTOS
CERÂMICAS ....................................................................................
INTRODUÇÃO
TIPOS DE CERÂMICA
MATÉRIAS-PRIMAS
PROCESSO PRODUTIVO INDUSTRIAL
REFERÊNCIAS
EXERCÍCIOS PROPOSTOS
VIDROS ............................................................................................
INTRODUÇÃO
PRINCIPAIS CARACTERÍSTICAS
CLASSIFICAÇÃO DOS VIDROS QUANTO À COMPOSIÇÃO
CLASSIFICAÇÃO DOS VIDROS QUANTO À APLICAÇÃO
CONSIDERAÇÕES SOBRE ALGUNS TIPOS DE VIDROS
MATÉRIAS-PRIMAS
PROCESSO PRODUTIVO
REFERÊNCIAS
EXERCÍCIOS PROPOSTOS
41
41
57
79
3
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4 ÁLCALIS E PRODUTOS AFINS …..................................................
INTRODUÇÃO
MATÉRIAS-PRIMAS
FABRICAÇÃO DA SODA CÁUSTICA E DERIVADOS
FABRICAÇÃO DA BARRILHA OU SODA SOLVAY
REFERÊNCIAS
EXERCÍCIOS PROPOSTOS
101
5 GASES INDUSTRIAIS ….................................................................
INTRODUÇÃO
OXIGÊNIO
NITROGÊNIO
ARGÔNIO
HIDROGÊNIO
HÉLIO
ACETILENO
DIÓXIDO DE CARBONO
AR COMPRIMIDO
GÁS NATURAL
ÓXIDO NITROSO
APLICAÇÃO DOS GASES
SIMBOLOGIA DE CORES
REFERÊNCIAS
EXERCÍCIOS PROPOSTOS
111
6 PETRÓLEO E GÁS NATURAL.........................................................
INTRODUÇÃO
ORIGEM E FORMAÇÃO DO PETRÓLEO
COMPOSIÇÃO E PROPRIEDADES DO PETRÓLEO
CARACTERIZAÇÃO E CLASSIFICAÇÃO DO PETRÓLEO E 
SUAS FRAÇÕES
PRODUTOS DO PETRÓLEO
INDÚSTRIA DO PETRÓLEO
EXPLORAÇÃO
EXTRAÇÃO E PRODUÇÃO
TRANSPORTE
REFINO 
135
4
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DISTRIBUIÇÃO 
GÁS NATURAL 
PROCESSAMENTO DO GÁS NATURAL
SUPRIMENTO DE GÁS NATURAL
RESÍDUOS E MEIO AMBIENTE
REFERÊNCIAS
EXERCÍCIOS PROPOSTOS
7 POLÍMEROS ....................................................................................
INTRODUÇÃO
CLASSIFICAÇÃO DOS POLÍMEROS
POLÍMEROS NATURAIS
POLÍMEROS SINTÉTICOS
REAÇÕES DE POLIMERIZAÇÃO
POLÍMEROS DE ADIÇÃO
COPOLÍMEROS DE ADIÇÃO
COPOLÍMEROS DE CONDENSAÇÃO
NOMENCLATURA DOS POLÍMEROS
TÉCNICAS DE POLIMERIZAÇÃO
FABRICAÇÃO DE POLÍMEROS E COMPÓSITOS
FABRICAÇÃO DO POLIPROPILENO
FABRICAÇÃO DO PET - POLITEREFTALATO DE ETILENO
FABRICAÇÃO DE FIBRAS
BIOPOLÍMEROS 
RECICLAGEM DE POLÌMEROS PLÁSTICOS
REFERÊNCIAS
EXERCÍCIOS PROPOSTOS
171
8 FERTILIZANTES ..............................................................................
INTRODUÇÃO
CRITÉRIOS DE QUALIDADE DOS FERTILIZANTES
MATÉRIAS-PRIMAS
FERTILIZANTES BÁSICOS
FORMA QUÍMICA DE ALGUNS FERTILIZANTES COMERCIAIS
SOLUBILIDADE EM ÁGUA DE ALGUNS PRODUTOS PUROS
TABELA DE COMPATIBILIDADE DE FERTILIZANTES
PROCESSOS DE FABRICAÇÃO DE FERTILIZANTES
193
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FERTILIZANTES FOSFATADOS
FERTILIZANTES NITROGENADOS
FERTILIZANTES POTÁSSICOS
ASPECTOS AMBIENTAIS DA INDÚSTRIA DE FERTILIZANTES
LEGISLAÇÃO
REFERÊNCIAS
EXERCÍCIOS PROPOSTOS
9 ÓLEOS E GORDURAS …................................................................
INTRODUÇÃO
COMPONENTES E CONSTITUINTES DOS LIPÍDEOS
PROPRIEDADES FÍSICAS DOS ÓLEOS E GORDURAS
PROPRIEDADES QUÍMICAS DOS ÓLEOS E GORDURAS
PRODUÇÃO DOS ÓLEOS E GORDURAS
REFINAÇÃO DOS ÓLEOS E GORDURAS
CONTROLE DE QUALIDADE DOS ÓLEOS E GORDURAS
REFERÊNCIAS
EXERCÍCIOS PROPOSTOS
213
10 SABÕES E DETERGENTES ….......................................................
INTRODUÇÃO
MATÉRIAS-PRIMAS DOS SABÕES
MATÉRIAS-PRIMAS DOS DETERGENTES
FABRICAÇÃO DOS SABÕES 
FABRICAÇÃO DOS DETERGENTES
PROPRIEDADES DOS SABÕES
PROPRIEDADES DOS DETERGENTES
CONTROLE DE QUALIDADE DOS SABÕES 
CONTROLE DE QUALIDADE DOS DETERGENTES
REFERÊNCIAS
EXERCÍCIOS PROPOSTOS
232
6
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11 COSMÉTICOS ..................................................................................
INTRODUÇÃO
REGULAMENTAÇÃO ESPECÍFICA DOS COSMÉTICOS
NORMAS SANITÁRIAS
CLASSIFICAÇÃO DOS PRODUTOS COSMÉTICOS
CARACTERÍSTICAS DOS PRODUTOS COSMÉTICOS
MATÉRIAS-PRIMAS DOS COSMÉTCOS
FABRICAÇÃO DE COSMÉTICOS
ETAPAS GENÉRICAS DO PROCESSO PRODUTIVO
ESTABILIDADE DE PRODUTOS COSMÉTICOS
CONTROLE DE QUALIDADE DOS COSMÉTICOS
REFERÊNCIAS
EXERCÍCIOS PROPOSTOS
245
12 NOÇÕES DE TECNOLOGIAS FARMACÊUTICAS …....................
INTRODUÇÃO
 FARMACOLOGIAFARMACOGNOSIA
 FARMACOTÉCNICA
 FARMACODINÂMICA
 FARMACOCINÉTICA
 QUÍMICA FARMACÊUTICA 
 TOXICOLOGIA 
 FARMÁCIA DE MANIPULAÇÃO 
 RDC 33
 REFERÊNCIAS
 EXERCÍCIOS PROPOSTOS
268
13 EXERCÍCIOS GERAIS …................................................................. 284
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PROCESSOS QUÍMICOS INDUSTRIAIS
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RECIFE – 2010
..........................................................................................................................................................
.....1 ...............................FUNDAMENTOS DOS PROCESSOS 
QUÍMICOS INDUSTRIAIS................
............................................................................................................................................
INTRODUÇÃO
O entendimento dos processos químicos industriais requer o conhecimento de alguns conceitos técnicos: 
Estequiometria industrial, Balanços de Massa e de Energia, Operações unitárias, Fluxogramas, Ecologia 
industrial, Processos produtivos clássicos e de tecnologias limpas, dentre outros. Estes conceitos bem 
consolidados proporcionam uma visão global de vários processos de fabricação de produtos de uso 
cotidiano ou industrial em termos de matérias-primas, fluxogramas e aplicação dos mesmos.
ESTEQUIOMETRIA INDUSTRIAL
Compreende a resolução de problemas de processos industriais baseando-se em informações 
elementares das substâncias envolvidas. Os problemas industriais envolvem:
– Princípios químicos;
– Princípios físicos;
– Princípios físico-químicos.
A termodinâmica e a cinética envolvida nos processos unitários fazem com que a produção industrial 
tenha resultados cada vez mais satisfatórios.
Os principais problemas em um processamento químico requerem o estabelecimento:
– das funções que deverão ser executadas: processos unitários;
– das especificações das funções: operações unitárias;
– dos materiais envolvidos para construção e interação das diversas funções: projeto de instalação.
Os Problemas de Estequiometria Industrial envolvem:
1. Balanços de materiais;
2. Balanços de energias;
3. Relações de equilíbrio;
4. Equações de velocidade de processos.
BALANÇO DE MASSA ou MATERIAL
O balanço de massa é baseado na lei de conservação de massa (a massa não pode ser criada, nem 
destruída). Logo, não havendo acúmulo de massa no interior de um equipamento, tem-se ao longo de 
um determinado intervalo de tempo que:
massa total que entra = massa total que sai
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A operação de um processo pode ser classificada conforme o comportamento das variáveis ao longo do 
tempo. Na operação em regime estacionário, os valores das variáveis de processo (temperatura, 
pressão, vazões, concentrações,...) não variam com o tempo em qualquer posição fixa, e na operação 
em regime transiente os valores das variáveis de processo variam com o tempo em alguma posição fixa 
do processo.
Na elaboração de um balanço de massa devem ser bem definidos: o volume de controle, que pode ser 
um processo completo, um equipamento ou um conjunto de equipamentos; e as correntes envolvidas no 
balanço de massa que atravessam as fronteiras do volume de controle. Assim, o balanço de massa é o 
inventário de um determinado material em relação a um sistema definido.
Um sistema é classificado em função da sua transferência de massa através de sua fronteira, durante o 
intervalo de tempo de interesse, em: aberto (há transferência de material através da fronteira do 
sistema) e fechado (não há transferência de material através da fronteira do sistema).
Analogamente, a operação de um processo pode ser classificada como batelada, contínua e semi-
batelada ou semi-contínua. Na operação em batelada, a massa não cruza as fronteiras do processo 
durante o tempo da batelada. O sistema é alimentado e os produtos são retirados de uma só vez, no 
início e ao final do tempo de processo, respectivamente. Assim, o processo ao longo da batelada se 
comporta como um sistema fechado. Na operação contínua, há continuamente a passagem de massa 
através das fronteiras do sistema pelas correntes de entrada e saída. Desta forma o sistema se 
comporta como um sistema aberto.
Um balanço de massa de qualquer processo pode ser representado pelo esquema a seguir: 
Balanço de massa genérico
O balanço da grandeza em relação à fronteira definida é dado pela equação:
{e} - {s} + {G} - {c} = {a} (1)
onde:
 e = quantidade da grandeza que entra através da fronteira
 s = quantidade da grandeza que sai através da fronteira
 G = quantidade da grandeza gerada no interior do sistema
 c = quantidade da grandeza consumida no interior do sistema
 a = quantidade da grandeza acumulada no interior do sistema
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BALANÇO DE ENERGIA
Um sistema é classificado como aberto ou fechado de acordo em haver ou não massa atravessando as 
fronteiras do sistema, durante o período de tempo coberto pelo balanço de energia. 
Um processo em batelada é então, um processo fechado e processos contínuos e semicontínuos são 
processos abertos.
Para sistemas fechados, desde que a energia não pode ser criada ou destruída, a equação geral do 
balanço transforma-se em:
SAI = ENTRA – ACÚMULO
No balanço de massa para sistemas fechados, os termos ENTRADA e SAÍDA, são eliminados, pois não 
há matéria atravessando as fronteiras do sistema. No balanço de energia, no entanto, é possível 
transferir energia nas formas de calor e trabalho através da fronteira.
Desta forma, os termos SAI e ENTRA não podem ser eliminados automaticamente.
O termo ACÚMULO, como no caso do balanço de massa, é dado pelo valor final menos o valor inicial e, 
portanto:
[energia final do sistema] – [energia inicial do sistema] = 
energia líquida transferida para o sistema (entra – sai)
Como vimos à energia é dada pela soma das 3 partes: energia interna, cinética e potencial.
A energia inicial é dada por: Ui + Eci + Epi
A energia final é dada por: Uf + Ecf + Epf
A energia transferida é dada por Q + W
Onde o subscrito i e f indicam os estados inicial e final do sistema e U, Ec, Ep W e Q representam a 
energia interna, a energia cinética, a energia potencial, o trabalho realizado e o calor transferido para o 
sistema a partir de sua vizinhança.
Então: (Uf – Ui) + (Ecf – Eci) + (Epf – Epi) = Q + W
Ou ΔU + ΔEc + ΔEp = Q + W para sistema fechado
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Simplificações possíveis:
1- A energia interna de um sistema depende quase completamente da composição química, do estado 
de agregação (sólido, líquido ou gás) e da temperatura do sistema. U é independente da pressão para 
gases ideais e praticamente independe da pressão para líquidos e sólidos. Portanto, se não houver 
mudanças de temperatura, mudanças de fase e de composição química no processo, e se todos os 
materiais do processo são todos sólidos, líquidos ou gases ideais, então ΔU = 0.
2- Se um sistema e suas vizinhanças estão à mesma temperatura, ou se o sistema é perfeitamente 
isolado (adiabático), então Q = 0.
3- Trabalho feito sobre ou pelo sistema fechado é acompanhado pelo movimento da fronteira contra uma 
força de resistência, ou por uma geração de correnteou radiação elétrica além das fronteiras do sistema. 
Se não há partes em movimento, nem geração de corrente, então no sistema fechado, W = 0.
4- Se ocorrerem variações de energia potencial, que não sejam devido à diferença de altura (por 
exemplo, movimento contra uma força de resistência elétrica ou um campo elétrico ou magnético), os 
termos para contabilizá-las devem ser incluídos no termo Ep da equação.
O balanço de energia requer muitos conceitos físicos, porém na prática de um processo químico 
industrial o maior interesse é contabilizar o custo total de energia envolvido para a transformação da 
matéria-prima no produto final, além de ter a preocupação com a forma e disponibilidade dessa energia.
OPERAÇÕES UNITÁRIAS
As operações unitárias constituem as partes envolvidas num processo químico industrial. Elas podem ter 
natureza física, mecânica, química, bioquímica ou mista. Podem ser classificadas de acordo com a 
modificação provocada na matéria-prima, sendo comum as seguintes: preliminares, conservação, 
transformação, separação e complementares.
As operações unitárias preliminares, como já diz o próprio nome, são normalmente realizadas antes 
de qualquer outra operação. Suas funções estão associadas a uma preparação do produto para o 
posterior processamento ou uma melhoria das condições sanitárias da matéria-prima. As principais 
operações unitárias preliminares são: Branqueamento; Classificação; Colheita e recepção; 
Eliminação de indesejáveis; Limpeza; Seleção. 
As operações de conservação têm como finalidade eliminar ou diminuir os agentes responsáveis pela 
deterioração dos alimentos, aumentando assim sua vida de prateleira. Os agentes de deterioração mais 
importantes são os microrganismos, sobretudo as bactérias e mofos, e as enzimas, os quais são 
suscetíveis às alterações de temperatura, pH, umidade e nível de oxigênio. 
Estes compõem os principais parâmetros a serem trabalhados nas operações unitárias que são: 
Atmosfera controlada; Congelamento; Evaporação; Fermentação; Irradiação; Processamento 
térmico (Apertização); Refrigeração; Secagem. 
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As operações unitárias de transformação podem também promover a conservação de um alimento, 
mas sua principal função é modificar a matéria-prima para a obtenção de um novo ingrediente, ou um 
produto com melhores características funcionais, sensoriais ou nutritivas. Normalmente quando uma 
destas operações é aplicada sobre uma matéria-prima, tem-se uma significativa mudança em seu 
aspecto físico. As principais operações unitárias de transformação são: Emulsificação; Extrusão; 
Gelificação; Homogeneização; Mistura; Moagem; Redução de tamanho; Tratamento térmico. 
As operações de separação estão relacionadas principalmente com a aplicação de meios físicos ou 
químicos. No primeiro caso modificam-se as forças da gravidade, centrífuga ou cinética para promover a 
separação de materiais que apresentam características diferenciadas em relação a tamanho, forma, 
densidade, viscosidade, densidade, etc. Nas separações químicas trabalha-se com as igualdades ou 
diferenças nas afinidades apresentadas pelos meios a separar. As principais operações de separação 
são: Absorção; Centrifugação; Clarificação; Cristalização; Destilação; Extração sólido-líquido; 
Filtração; Prensagem; Sedimentação. 
As operações unitárias complementares são equivalentes às operações preliminares, com a diferença 
de que estas ocorrem ao longo do processamento e não diretamente nas matérias-primas. Estas duas 
classes de operações diferenciam-se das operações unitárias convencionais por não promoverem 
mudanças significativas nas características químicas, físicas ou microbiológicas dos produtos. Algumas 
das principais operações unitárias complementares são: Aditivação; Armazenagem (de matérias-
primas); Desaeração; Envasamento ou embalagem; Estocagem (de produtos finais); Fechamento 
(de latas (recravação)/de vidros ); Resfriamento; Rotulagem; Formatação. 
FLUXOGRAMA 
É uma forma de ilustrar um processo químico industrial de maneira que o leitor perceba a interligação 
entre as operações unitárias com a finalidade de converter a matéria-prima no produto final. Podem ser 
usados alguns artifícios: figuras geométricas, simbologias de equipamentos e máquinas, mistos, dentre 
outros. O importante num fluxograma é que ele seja o mais didático possível e que não deixe dúvidas no 
usuário ou leitor. Para exemplificar, um fluxograma simplificado da produção do leite industrializado 
usando figuras geométricas, um processo industrial muito comum no cotidiano.
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PROCESSO INDUSTRIAL CLÁSSICO 
Processo industrial que visa maximizar a produção, não importando as conseqüências ambientais. É 
representado pela ganância produtiva em obtenção de lucros, desastres ecológicos, degradação 
ambiental, dentre outros.
ORDENHA
Animal produtor
FILTRAÇÃO/
RESFRIAMENTO
PADRONIZAÇÃO
PASTEURIZAÇÃO
ou ESTERILIZAÇÃO
Leite fresco
Leite pasteurizado 
ou esterilizado
Leite filtrado e resfriado
Leite padronizado
FLUXOGRAMA DE FABRICAÇÃO DO LEITE INDUSTRIAL
PROCESSO
TRATAMENTO
Energia 
ilimitada
Matéria-prima 
ilimitada
Produto
Resíduo
Representação de uma empresa convencional, em que tanto a capacidade de carga do 
ambiente como as quantidades de matéria-prima e de energia são consideradas ilimitadas.
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Do ponto de vista ambiental, as tecnologias ambientais convencionais trabalham principalmente no 
tratamento de resíduos e emissões gerados em um processo produtivo. São as chamadas técnicas de 
fim-de-tubo. (end of pipe).
ECOLOGIA INDUSTRIAL
A Ecologia Industrial é uma nova abordagem que, com menos de vinte anos, já é amplamente 
reconhecida devido à forma sistêmica com que analisa o sistema industrial, seus produtos, resíduos e as 
interações destes com o meio ambiente. A indústria química é a maior responsável pela dispersão de 
substâncias tóxicas no meio ambiente e torna-se urgente e necessário promover mudanças na forma de 
tratar os problemas ambientais. Remediar e controlar os poluentes não é mais suficiente, deve-se 
direcionar os esforços no sentido de reduzir e, principalmente, prevenir o descarte de substâncias 
nocivas ao ambiente.
A Ecologia industrial propõe, portanto, fechar os ciclos, considerando que o sistema industrial não 
apenas interage com o ambiente, mas é parte dele e dele depende.
PRODUÇÃO
TRATAMENTO 
BIOLÓGICO
Salmoura
(aprox. 11% 
NaCl)
Matéria-prima 
(repolho/rabanete)
Produto final
(conserva)
Descarga
Fluxograma simplificado do tratamento final de tubo numa indústria de conservas.
LAVAGEM
NEUTRALIZAÇÃO SEDIMENTAÇÃO
Água
2,2% NaCl
COAGULAÇÃOSEDIMENTAÇÃOFILTRAÇÃO
POLIMENTO
(CARVÃO ATIVO)
Resíduos sólidos
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O projeto de um processo sob a ótica da Ecologia Industrial deve prever a utilização de subprodutos eresíduos por outros processos. Além disto, deve considerar:
• a redução ou eliminação do uso de substâncias tóxicas, inflamáveis e explosivos, 
• incluir fluxos de reciclagem sempre que possível, 
• escolher os materiais mais adequados, naturais ou não, com base na Avaliação de Ciclo de 
Vida, 
• considerar o consumo de energia, maximizando o uso de fontes renováveis de energias,
• usar o mínimo de material e evitar a utilização de materiais escassos,
• reduzir ou eliminar o armazenamento e emissão de materiais perigosos,
• reduzir ou eliminar o uso de materiais ligados à degradação da camada de ozônio e às 
mudanças climáticas durante o ciclo de vida.
PROCESSO INDUSTRIAL COM TECNOLOGIA LIMPA 
De forma geral, pode-se definir como tecnologia mais amigável ao meio ambiente aquela que substitui 
tecnologias convencionais de fabricação de forma a reduzir o impacto ambiental de determinado 
processo ou produto.
A idéia de otimizar processos, categorizar todas as operações de uma indústria e acompanhar todos os 
passos de fabricação de um produto acaba, inevitavelmente, levando a um conhecimento profundo de 
cada sistema, permitindo, principalmente, o planejamento de ações em longo prazo. Por outro lado, este 
conhecimento detalhado do sistema leva à análise das interações do produtor com outras empresas, 
sejam elas fornecedores, consumidores de subprodutos ou consumidores finais.
Neste contexto, a analogia entre sistemas industriais e ecossistemas vêm ganhando força e levando à 
considerações sobre as interações do sistema com o meio ambiente. 
Um exemplo do ciclo de vida de um produto da indústria química pode ser ilustrado no processo 
produtivo do metanol. Nas etapas de sua fabricação e utilização ocorre interação com o meio ambiente. 
No ciclo de vida do metanol pode-se observar a contribuição do meio ambiente, onde se pode considerar 
a água utilizada para a irrigação ou a água da chuva necessária para o crescimento da biomassa e a 
área de terreno necessária para este crescimento e seu reflorestamento. Nesta fase ocorre 
principalmente a emissão de O2, mas podem ser, também incluídos, fertilizantes, herbicidas ou 
pesticidas eventualmente utilizados no cultivo da biomassa. Na etapa de produção do álcool, pode-se 
observar a utilização de matérias-primas (biomassa e CaO) e água, a geração de um subproduto 
(fertilizante que poderia ser reutilizado na primeira etapa), emissão de CO2 e enxofre. A Avaliação do 
Ciclo de Vida do metanol inclui seu uso, onde são consideradas a emissão de CO2 e o uso de água. 
Neste tipo de avaliação um balanço de massa (e, também, de energia) permite conhecer profundamente 
todas as etapas de um processo e suas interações com o meio ambiente. Além disto, todas as 
interações do produto com o ambiente, desde a extração de matérias-primas para sua fabricação até seu 
descarte podem ser avaliadas, alteradas e melhoradas com o fechamento de ciclos, a utilização de 
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matérias-primas renováveis, a diminuição do transporte de material entre as etapas de vida do produto, o 
uso de processos ambientalmente benignos (Química Verde) e a consideração da etapa de uso no 
planejamento do processo e do produto. 
Portanto, Produção mais Limpa significa a aplicação contínua de uma estratégia econômica, ambiental e 
tecnológica integrada aos processos e produtos, a fim de aumentar a eficiência no uso de matérias-
primas, água e energia, através da não-geração, minimização ou reciclagem de resíduos gerados em um 
processo produtivo. Esta abordagem induz inovação nas empresas, dando um passo em direção ao 
desenvolvimento econômico sustentado e competitivo, não apenas para elas, mas para toda a região 
que abrangem.
A Produção mais Limpa pretende integrar os objetivos ambientais aos processos de produção, a fim de 
reduzir os resíduos e as emissões em termos de quantidade e periculosidade. São utilizadas várias 
estratégias visando a Produção mais Limpa e a minimização de resíduos.
A prioridade da Produção mais Limpa está no topo (à esquerda) do fluxograma seguinte; evitar a 
geração de resíduos e emissões (nível 1). Os resíduos que não podem ser evitados devem, 
preferencialmente, ser reintegrados ao processo de produção da empresa (nível 2). Na sua 
impossibilidade, medidas de reciclagem fora da empresa podem ser utilizadas (nível 3).
PRODUÇÃO 
MAIS LIMPA
NÍVEL 1
REUTILIZAÇÃO DE 
RESÍDUOS E EMISSÕESMINIMIZAÇÃO DE RESÍDUOS E EMISSÕES
CICLOS 
BIOGÊNICOS
RECICLAGEM 
EXTERNA
RECICLAGEM 
INTERNA
NÍVEL 2
REDUÇÃO NA 
FONTE
NÍVEL 3
MODIFICAÇÃO 
NO PROCESSO
MODIFICAÇÃO 
NO PRODUTO
HOUSEKEEPING
ESTRUTURAS MATERIAIS
SUBSTITUIÇÃO DE 
MATÉRIA-PRIMA
MODIFICAÇÃO DE 
TECNOLOGIA
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A prática do uso da Produção mais Limpa leva ao desenvolvimento e implantação de Tecnologias 
Limpas nos processos produtivos. Para introduzir técnicas de Produção mais Limpa em um processo 
produtivo, podem ser utilizadas várias estratégias, tendo em vista metas ambientais, econômicas e 
tecnológicas.
A priorização destas metas é definida em cada empresa, através de seus profissionais e baseada em 
sua política gerencial. Assim, dependendo do caso, podem-se ter os fatores econômicos como ponto de 
sensibilização para a avaliação e definição de adaptação de um processo produtivo e a minimização de 
impactos ambientais passando a ser uma conseqüência, ou inversamente, os fatores ambientais serão 
prioritários e os aspectos econômicos tornar-se-ão conseqüência.
PROCESSO 1
RECICLAGEM
Energia 
Matéria-prima 
Produto principal
Resíduo
Representação de uma empresa onde são aplicados os conceitos de produção mais limpa
PROCESSO 2
RECICLAGEM
TRATAMENTO
Produto 
secundário
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PROCESSOS QUÍMICOS INDUSTRIAIS
PROFESSOR: FRANCISCO SÁVIO GOMES PEREIRA
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RECIFE – 2010
REFERÊNCIAS
Operações unitárias em processos químicos industriais. Disponível em 
<http://www.ufrgs.br/alimentus/feira/opcomple/opcomple.htm>. Acesso dezembro de 2007.
ALMEIDA, C. M. V. B & GIANETTI, B. Ecologia Industrial: conceitos, ferramentas e aplicações. São 
Paulo: Edgard Blücher, 2006.
O que é produção mais Limpa? Centro Nacional de Tecnologias Limpas SENAI.
AQUIM, P. M.1; GUTTERRES, M.1; PRIEBE, G. P. S.1; OSÓRIO, T.1; HAEUSSLING, L.2, FERREIRA, I. 
C.2. BALANÇO DE MASSA NOS PROCESSOS DE RIBEIRA E CURTIMENTO. 
PRODUÇÃO
PRECIPITAÇÃO
Salmoura
(aprox. 11% 
NaCl)
Matéria-prima 
(repolho/rabanete)
Produto final
(conserva)
Representação de um processo com recirculação de salmoura
 
LAVAGEM
ARMAZENAMENTO ARMAZENAMENTO
Água
Aprox. 
9,5% NaCl
FILTRAÇÃO
(MICRO)
NEUTRALIZAÇÃO
FILTRAÇÃO
(FILTRO-PRENSA)
Resíduos sólidos
NaOH
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EXERCÍCIOS PROPOSTOS
1. Comente e exemplifique, numa situação produtiva, os termos: (a) Processo industrial com tecnologia 
limpa (b) Operações unitárias de separação (c) Ecologia Industrial. (d) Técnicas ambientais de fim-
de-tubo.
2. Baseando-se numa transformação industrial de matérias-primas em um produto cotidiano, mostre a 
evolução de um processoclássico para um de tecnologia limpa. Justifique e exemplifique.
3. Como a ecologia industrial pode ser vista num processo produtivo industrial? Justifique e 
exemplifique baseando-se numa tecnologia produtiva de seu interesse.
4. A produção mais limpa tem como pontos fundamentais os princípios da minimização e da 
reutilização de resíduos e emissões. Mostre os possíveis níveis hierárquicos dessa produção mais 
limpa, num processo tecnológico de seu conhecimento. Exemplifique cada nível nas operações 
unitárias desse processo.
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...........................................................................................................................................
...... 2 .............................. ÁGUA ...................................................
..........................................................................................................................................................
INTRODUÇÃO
A água é a substância mais abundante no planeta Terra e pode ser encontrada tanto no estado líquido, 
gasoso ou sólido, na atmosfera, sobre ou sob a superfície terrestre, nos oceanos, mares, rios e lagos. 
Também o constituinte inorgânico mais presente na matéria viva: cerca de 60% do peso do homem é 
constituído de água e em certos animais aquáticos esta porcentagem alcança 98%. Cientistas estimam 
que o nosso planeta tenha três quartos de sua massa só de água (1,36 x 1018 m3), ou seja, 1 trilhão e 360 
bilhões de quilômetros cúbicos, com 1,5 x 1012 metros cúbicos em estado livre no planeta. Os mares e os 
oceanos contêm cerca de 97,4 % de toda essa massa, formada pela água salgada. 2 % da água total 
está estocada sob a forma de neve ou gelo, no topo das grandes cadeias de montanhas ou nas zonas 
polares. Assim apenas cerca de 0,6 % do total encontra-se disponível como água doce nos aqüíferos 
subterrâneos (0,5959 %), os rios e lagos superficiais (0,0140 %) e na atmosfera na forma de vapor 
d’água (0,001 %). A maior parte das águas subterrâneas encontra-se em condições inadequadas ao 
consumo ou em profundezas que inviabilizam sua exploração. Diante desta situação é de importância 
fundamental para o futuro da humanidade, e sua própria sobrevivência, que se valorize a preservação 
dos recursos hídricos do planeta em suas condições naturais. Hoje, o mau uso, aliado à crescente 
demanda pelo recurso, vem preocupando especialistas e autoridades no assunto, pelo evidente 
decréscimo da disponibilidade de água limpa em todo o planeta. 
CICLO HIDROLÓGICO
Ao permanente movimento de mudanças de estado (sólido, líquido ou gasoso) ou de posição 
(superficial, subterrânea ou atmosférica) em relação à superfície da Terra, denominou-se de ciclo 
hidrológico. Portanto, o ciclo hidrológico é a descrição do comportamento natural da água em volta do 
globo terrestre. Essencial para o desenvolvimento da vida na Terra, é composto de três fenômenos 
principais: evaporação para a atmosfera, condensação em forma de nuvens e precipitação, mais 
freqüentemente em forma de chuva, sobre a superfície terrestre, onde ela se dispersa sobre as mais 
variadas maneiras, de acordo com a superfície receptora, escoando sobre a superfície, infiltrando-se 
e/ou evaporando-se. 
Quando a chuva alcança o solo, parte da água se infiltra e parte fica temporariamente sobre a superfície, 
em função da intensidade da chuva e da capacidade de infiltração do solo. Da parcela superficial parte é 
retida, passa do estado líquido para o gasoso pelo processo de evaporação natural, e volta à atmosfera. 
A intensidade desse fenômeno natural depende da temperatura ambiente, da ventilação e da umidade 
relativa do ar. O restante escoa sobre a superfície livre do terreno indo abastecer os corpos receptores 
naturais como rios, lagos e oceanos. Da parcela infiltrada, a que fica retida nos interstícios próximos à 
superfície volta à atmosfera na forma de vapor e o restante penetra mais profundamente e vai abastecer 
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o lençol freático e outros aqüíferos subterrâneos. A figura seguinte representa esquematicamente o ciclo 
hidrológico com seus principais componentes. 
Ciclo Hidrológico
 (Fonte: http://www.ichs.ufop.br/conifes/anais/EDU/edu0305.htm)
A água da chuva, ao infiltrar-se no terreno, vai pelo solo poroso até encontrar uma camada de material 
impermeável. Nesse ponto a água poderá ficar acumulada ou escoar na forma de rio subterrâneo até 
encontrar um barranco onde ela poderá brotar na forma de mina d'água. A água retida por camadas 
impermeáveis é conhecida como água freática ou lençol freático.
COMPOSIÇÃO QUÍMICA E PROPRIEDADES DA ÁGUA
A água é uma substância composta resultante da combinação de dois átomos de hidrogênio com um de 
oxigênio que na forma mais elementar de representação temos H2O (fórmula molecular). Esta 
composição foi descoberta em 1879, por Henry Cavendish, procedendo à queima de hidrogênio na 
presença de oxigênio. 
Conhecer as propriedades da água em repouso ou em movimento é fundamental para a solução correta 
dos vários problemas que envolvem princípios e métodos de armazenamento, conservação, controle, 
condução, utilização, dentre outros. Entre as peculiaridades da água está a de ser uma substância 
encontrada no estado sólido, líquido e gasoso na superfície da terra, ou seja, ela pode ser facilmente 
encontrada em três fases na natureza, a saber, no estado sólido (neve e gelo), no gasoso (vapor d’água 
e umidade) e na sua forma mais comum, a líquida (reservatórios de acumulação, lençóis subterrâneos, 
mares e oceanos). Fisicamente quando pura, é um líquido transparente e levemente azulado, 
praticamente incolor, sem gosto e sem sabor (a clássica qualificação das primeiras aulas de ciências: 
líquido incolor, inodoro e insípido) e apresenta reflexão e refração da luz. 
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IMPUREZAS DAS ÁGUAS NATURAIS
Não há água pura na natureza devido a seu alto poder de dissolução de gases, corantes, colóides, sais e 
outras espécies. Este poder físico-químico faz com que a água seja denominada de solvente universal. 
Devido a esta efetiva propriedade de solvência e ao seu alto poder de transportar partículas em seu 
meio, podem ser encontradas diversas impurezas que normalmente definem sua qualidade. Essas 
impurezas podem ser agrupadas da seguinte forma: 
• em suspensão: algas, protozoários, fungos e vírus; vermes e larvas; areia, argila e silte; 
resíduos industriais e domésticos; 
• estado coloidal: corantes vegetais, sílica e vírus; 
• em dissolução: sais de cálcio e magnésio (bicarbonatos, carbonatos, sulfatos ou cloretos), sais 
de sódio (bicarbonatos, carbonatos, sulfatos fluoretos e cloretos), óxidos de ferro e manganês, 
chumbo, cobre, zinco, arsênico, selênio e boro, iodo, flúor e compostos fenólicos; nitratos e 
nitritos, gases (O2 , CO2 , H2S, N2, NH3). 
Estas impurezas na realidade e de uma forma conceitual mais ampla conferem à água suas 
características químicas, físicas e bacteriológicas, características estas que informam os parâmetros de 
qualidade da água. As características químicas são conferidas através da presença em maior ou menor 
intensidade tanto de matéria orgânica como de inorgânica, enquantoque as físicas são conseqüências 
da presença de sólidos, que podem estar em suspensão (exemplo silte e argila), dissolvidos (exemplo 
colóides) ou em solução (exemplo sais e corantes). As características biológicas são inerentes à 
presença de seres vivos ou mortos, principalmente de vida microscópica animal e vegetal, moneras, 
protistas e vírus. 
PARÂMETROS CARACTERÍSTICOS DA ÁGUA
As características mais importantes para se qualificar quimicamente uma água são: pH, acidez, 
alcalinidade, cloretos, dureza, sólidos, condutividade elétrica, elementos e compostos químicos 
especiais e gases dissolvidos. 
pH
Do ponto de vista analítico o pH é um dos parâmetros mais importantes na determinação da maioria das 
espécies químicas de interesse tanto da análise de águas potáveis como na análise de águas 
residuárias, sendo, pois, uma das mais comuns e importantes determinações no contexto da química da 
água. No campo do abastecimento de água o pH intervém na coagulação química, controle da corrosão, 
abrandamento e desinfecção. Águas com baixos valores de pH tendem a ser agressivas para 
instalações metálicas. O padrão de potabilidade em vigor no Brasil preconiza uma faixa de pH entre 6,5 
e 8,5. Normalmente a água apresenta-se boa para ingestão para pH na faixa de 5,5 a 8,0, sob a análise 
desta característica. 
Dureza
É um parâmetro característico da qualidade de águas de abastecimento industrial e doméstico sendo 
que do ponto de vista da potabilização são admitidos valores máximos relativamente altos, típicos de 
águas duras ou muito duras. Quase toda a dureza da água é provocada pela presença de sais de cálcio 
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e de magnésio (bicarbonatos, sulfatos, cloretos e nitratos) encontrados em solução. Assim, os principais 
íons causadores de dureza são cálcio e magnésio tendo um papel secundário o zinco e o estrôncio. 
Algumas vezes, alumínio e ferro férrico são considerados como contribuintes da dureza. 
A dureza total da água compõe-se de duas partes: dureza temporária e dureza permanente. A dureza é 
dita temporária, quando desaparece com o calor, e permanente, quando não desaparece com o calor, ou 
seja, a dureza permanente é aquela que não é removível com a fervura da água. A dureza temporária é 
a resultante da combinação de íons de cálcio e magnésio que podem se combinar com bicarbonatos e 
carbonatos presentes. 
Normalmente, reconhece-se que uma água é mais dura ou menos dura, pela maior ou menor facilidade 
que se tem de obter, com ela, espuma de sabão. As águas duras caracterizam-se, pois, por exigirem 
consideráveis quantidades de sabão para produzir espuma, e esta característica já foi, no passado, um 
parâmetro de definição, ou seja, a dureza de uma água era considerada como uma medida de sua 
capacidade de precipitar sabão. Esse caráter das águas duras foi, por muito tempo, para o cidadão 
comum o aspecto mais importante por causa das dificuldades de limpeza de roupas e utensílios. Com o 
surgimento e a determinação dos detergentes sintéticos ocorreu também a diminuição os problemas de 
limpeza doméstica por causa da dureza. 
Também durante a fervura da água os carbonatos precipitam-se. Este fenômeno prejudica o cozimento 
dos alimentos, provoca "encardido" em panelas e é potencialmente perigoso para o funcionamento de 
caldeiras ou outros equipamentos que trabalhem ou funcionem com vapor d’água, podendo provocar 
explosões desastrosas. 
Assim pode-se resumir que uma água dura provoca uma série de inconvenientes: 
• é desagradável ao paladar; 
• gasta muito sabão para formar espuma; 
• dá lugar a depósitos perigosos nas caldeiras e aquecedores; 
• deposita sais em equipamentos; 
• mancha louças. 
Acidez
Quimicamente acidez é a capacidade de neutralização de soluções alcalinas, ou seja, é a capacidade da 
água em resistir às mudanças de pH em função da introdução de bases. Em geral a acidez está 
associada à presença de CO2 livre. A presença de ácidos orgânicos é mais comum em águas 
superficiais, enquanto que nas águas subterrâneas é menos freqüente a ocorrência de ácidos em geral. 
Em algumas ocasiões as águas subterrâneas poderão conter ácido sulfúrico derivado da presença de 
sulfetos metálicos. 
Acidez, pH e alcalinidade estão intimamente inter-relacionados. De um modo geral o teor acentuado de 
acidez pode ter origem na decomposição da matéria orgânica, na presença de gás sulfídrico, na 
introdução de despejos industriais ou passagens da água por áreas de mineração. 
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Alcalinidade
Quimicamente definindo alcalinidade é a propriedade inversa da acidez, ou seja, é a capacidade de 
neutralização de ácidos. Em geral a presença de alcalinidade leva o pH para valores superiores a 7,0, 
porém pH inferiores (acima de 4) não significa que não hajam substâncias alcalinas dissolvidas no meio 
aquoso. Os principais constituintes da alcalinidade são os bicarbonatos (HCO3- ), os carbonatos (CO32- ) e 
os hidróxidos (OH- ), cujas formas são função do pH. Para pH superiores a 9,4 tem-se dureza de 
carbonatos e predominantemente de hidróxidos. Entre pH de 8,3 e 9,4, predominam os carbonatos e 
ausência de hidróxidos. Para pH inferiores a 8,3 e acima de 4.4 ocorre apenas dureza de bicarbonato. 
Abaixo de 4,4 não ocorre alcalinidade. 
De um modo geral as alterações de alcalinidade têm origem na decomposição de rochas em contato 
com a água, reações envolvendo o CO2 de origem atmosférica e da oxidação de matéria orgânica, além 
da introdução de despejos industriais. 
Sólidos
A água com excessivo teor de sólidos em suspensão ou minerais dissolvidos tem sua utilização limitada. 
Uma água com presença de 500 ppm de sólidos dissolvidos, geralmente, ainda é viável para uso 
doméstico, mas provavelmente inadequada para utilização em muitos processos industriais. Água com 
teor de sólidos superior a 1000 ppm torna-se inadequada para consumo humano e possivelmente será 
corrosiva e até abrasiva. 
De um modo geral todas as impurezas presentes na água, com exceção dos gases dissolvidos, têm sua 
origem nos sólidos incorporados ao seu meio. Devido a essa condição deve-se dar prioridade a análise 
deles, pois seu resultado pode direcionar todo o estudo de caracterização. São caracterizadas como 
sólidos todas as partículas presentes em suspensão ou em solução, sedimentáveis ou não, orgânicas ou 
minerais. A determinação da quantidade total de sólidos presentes em uma amostra é chamada de 
sólidos totais. A separação dos tipos de sólidos presentes na mistura é feita em laboratório e classificada 
da seguinte maneira: 
• Totais - massa sólida obtida com a evaporação da parte líquida da amostra a 103oC a 105oC, 
em mg/L; 
• Minerais ou Fixos - resíduos sólidos retidos após calcinação dos sólidos totais a 500oC, em mg/L; 
• Orgânicos ou Voláteis - parcela dos sólidos totais volatilizada no processo de calcinação, em mg/
L; 
• Em Suspensão ou Filtráveis e Não-filtráveis - quantidade de sólidos determinada com a 
secagem do material retirado por filtração da amostra, através de micromalha, de 0,45 µm 
(mícron ou micrômetro), em mg/L; 
• Coloidais - fração dos sólidos composta de partículas com diâmetros equivalentes da ordem de 
10-3 a 0,45 µm; 
• Dissolvidos - fração dos sólidos composta de partículas com diâmetros equivalentes inferiores a 
10-3 µm.
Para se ter umaidéia destas dimensões, as bactérias têm seu tamanho entre 0,5 e 5,0 µm e o olho nu só 
é capaz de visualizar a partir da dimensão de 100 mícrons ou 0,1 milímetro. 
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Cloretos
A presença de cloretos na água é resultante da dissolução de sais com íons Cl-, por exemplo, de cloreto 
de sódio. É característica da água do mar, cujo teor se aproxima dos 20000 ppm, entre eles o mais 
presente é o cloreto de sódio (NaCl) com cerca de 70% deste teor. A água de chuva, por exemplo, tem 
presença insignificante de cloretos (menos de 1%), exceto em regiões próximas ao litoral. De um modo 
geral a presença de cloretos tem origem na dissolução de minerais, contato com áreas de sal, mistura 
com a água do mar e introdução de águas residuárias domésticas ou industriais. 
Em termos de consumo suas limitações estão no sabor e para outros usos domésticos e para processos 
industriais depende de sua concentração. Águas com teores menores que 250 ppm de cloretos são 
satisfatórias para serviços de abastecimento doméstico (o ideal seria menor que 150 ppm). 
Concentrações superiores a 500 ppm implicam em sabor característico e desagradável. Para o consumo 
dessa água, por animais, a concentração de cloretos pode chegar até 4000 ppm. 
Condutividade elétrica
A água pura é um meio isolante, porém sua capacidade de solvência das substâncias, principalmente de 
sais, faz com que as águas naturais tenham, em geral, alto poder de condutividade elétrica. Esta 
condutividade depende do tipo de mineral dissolvido bem como da sua concentração. O aumento da 
temperatura também eleva a condutividade elétrica. 
Elementos e compostos químicos especiais presentes na água
Ferro - Presente numa grande quantidade de tipos de solos, é um dos elementos químicos mais 
freqüentemente encontrado nas águas naturais. O ferro presente na água pode ser adquirido nas 
próprias fontes e instalações de captação ou de adução através da corrosão das superfícies metálicas 
ou mesmo de despejos industriais. Na ausência de oxigênio dissolvido como nos caso de águas 
subterrâneas e de fundos de lagos, seus íons se apresentam na forma solúvel (Fe2+). Exposto ao 
oxigênio livre sofre oxidação e torna-se insolúvel na forma (Fe3+), o que pode acontecer até na saída da 
torneira, colorindo a água, manchando superfícies claras e roupas. Sua remoção pode ser efetuada 
através da aeração da massa de água que contém os íons ferrosos, forçando sua precipitação como 
óxido ou hidróxido férricos (ferrugem). 
Por ser uma substância que afeta qualitativamente o desempenho de algumas atividades domésticas 
como também alguns produtos industrializados, é de suma importância que seu teor seja quantificado 
nas águas de abastecimento público. Concentrações superiores a 0,5 ppm provocam manchas em 
louças e roupas nos processos de lavagens. Atividades que envolvam tingimentos, tais como fábricas de 
tecidos ou artigos destes, não podem trabalhar com águas com teores superiores a 0,1 ppm de ferro 
insolúvel (Fe3+). 
Manganês - Este cátion oxidado e insolúvel (Mn4+) tem um comportamento semelhante ao do ferro, 
porém sua presença em águas naturais é sensivelmente menos intensa. Na sua forma solúvel é Mn2+. 
Sódio - É o elemento característico da água do mar, com uma concentração média de 10000 ppm. Sua 
presença nos mananciais de águas utilizáveis para abastecimento público provoca elevação da 
alcalinidade. 
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Flúor - Teores de flúor entre 0,5 e 1,0 ppm são benéficos na formação dos dentes das crianças, sendo 
por isso, indicado no tratamento preventivo contra o aparecimento de cáries. Concentrações superiores a 
1,5 ppm provocam manchas permanentes no esmalte dos dentes e além de 4,0 ppm possivelmente 
prejudicam a resistência dos mesmos, além de ser perigoso para os ossos em geral, podendo provocar 
defeitos orgânicos permanentes nos fetos. Este problema é conhecido como fluorose. 
Nitratos - O nitrogênio pode ser encontrado de várias formas e estados de oxidação no meio aquático: 
molecular (N2), orgânico, amônia (NH3) ou amoniacal (NH4+), nitrito (NO2-) e nitrato (NO3-). Elemento 
indispensável ao desenvolvimento das algas, concentrações elevadas de nitrogênio principalmente em 
águas paradas ou de deslocamento laminar, podem levar ao crescimento excessivo desses organismos, 
no processo chamado de eutrofização. O excesso de amônia provoca mortandade dos peixes e o 
processo de oxidação desse composto em nitrito e em seguida em nitrato consome oxigênio livre, 
afetando assim a vida aquática do manancial. 
Constituinte de proteínas, clorofila e vários outros compostos orgânicos, a presença de nitratos na água 
decorre da decomposição de vegetais e de dejetos e corpos de animais mortos, de poluição com 
fertilizantes e, principalmente da introdução de efluentes de esgotos sanitários no manancial. Águas com 
concentrações superiores a 45 ppm são desaconselhadas para uso doméstico, pois a sua ingestão 
contínua pode provocar a cianose ou doença do bebê azul, ou hemoglobinemia, principalmente nas 
crianças. 
Fósforo - O fósforo assim como o nitrogênio, é um nutriente essencial para o crescimento dos 
microrganismos responsáveis pela biodegradabilidade da matéria orgânica e também para o crescimento 
de algas, o que pode favorecer o aparecimento da eutrofização nos mananciais. Normalmente sua 
presença nos mananciais tem origem em despejos domésticos e em certos despejos industriais, embora 
também possa surgir da dissolução de compostos do solo. 
O fósforo presente nos esgotos domésticos (5 a 20mg/L) tem procedência, principalmente, da urina dos 
contribuintes e do emprego de detergentes usualmente utilizados nas tarefas de limpeza. Este fósforo 
apresenta-se principalmente nas formas de ortofosfato, poli ou pirofosfatos e fósforo orgânico. Cerca de 
80% do total é de fósforo inorgânico, 5 a 15mg/L (poli + orto), enquanto que o orgânico varia de 1 a 5mg/
L. Nos esgotos domésticos de formação recente a forma predominante de ortofosfato é HPO42-, 
originada em sua maior parte da diluição de detergentes e favorecido pela condição de pH em torno da 
neutralidade. Porém sua predominância tende a ser acentuada à medida que o esgoto vai envelhecendo, 
uma vez que os polifosfatos (moléculas complexas com mais de um átomo de P e que precisam ser 
hidrolisadas biologicamente) e os fósforos orgânicos (pouco representativos) transformam-se, embora 
lentamente, em ortofosfato, o que deve acontecer completamente até o final da biodegradação, visto que 
é nesta forma que ele pode ser assimilado diretamente pelos microrganismos. Assim sendo, a sua 
determinação é um parâmetro fundamental para caracterização de águas residuárias brutas e tratadas, 
embora por si só, sua presença não seja um problema sanitário muito importante no caso de águas de 
abastecimento. 
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Sulfatos - De origem similar a dos fosfatos, é um parâmetro mais importante no estudo de projetos de 
redes coletoras e tratamentos de esgotos sanitários. Quantidades excessivas de sulfatos dão sabor 
amargo à água e podem ser laxativos, principalmente em novos consumidores. 
Gases dissolvidos mais comuns na águaOxigênio livre - Vital para os organismos aeróbios presentes na água, o oxigênio livre presente na água 
vem do contato desta com a atmosfera ou produzido por processos fotossintéticos. Em condições 
normais de temperatura e pressão a água consegue reter de 9 a 10 ppm de oxigênio livre. Esta 
solubilidade decresce à medida que a temperatura aumenta anulando-se na fase de ebulição. A 
ausência de oxigênio na água fervida e depois resfriada lhe confere um gosto levemente desagradável 
para a maioria dos paladares. 
A presença de matéria orgânica em decomposição na água reduz a concentração de O2 na água em 
repouso por causa do metabolismo bacteriano. Por outro lado a sua introdução na massa de água 
favorece a precipitação de elementos químicos indesejáveis como, por exemplo, o ferro. O oxigênio 
dissolvido é corrosivo, principalmente para tubulações de ferro e aço, notadamente para menores faixas 
de pH ou maiores condutividades elétricas. 
Dióxido de carbono - O teor de gás carbônico, que geralmente é mais intenso em áreas cobertas com 
vegetação, é mais significativo em termos químicos na captação de águas subterrâneas com presença 
de carbonatos e bicarbonatos de cálcio. 
Gás sulfídrico - Gás sulfídrico pode ser encontrado em águas subterrâneas, águas de fundos de lagos 
ou represas profundas ou em superficiais poluídas com esgoto e com deficiência de oxigênio dissolvido. 
Nestas condições bactérias anaeróbias ou facultativas redutoras de sulfatos produzem ácido sulfúrico 
que é corrosivo para uma grande variedade de materiais. É um composto de intenso e desagradável 
odor (semelhante ao de ovo podre), bastando concentrações em torno de 0,5 ppm para ser sentido. 
PADRÕES DE POTABILIDADE DA ÁGUA
A qualidade da água pode ser função das diversas substâncias encontradas em seu meio e os 
parâmetros que mostram as características de uma água podem ser de ordem física, química e 
bacteriológica. Na natureza tem uma qualidade inerente às condições naturais da bacia de drenagem, ou 
seja, tem uma qualidade existente, que nem sempre é adequada às condições de uso que se pretende. 
Assim a água natural tem de passar por uma transformação artificial até que atinja a qualidade 
desejável, de modo a se tornar utilizável. Aos processos de transformação artificial da qualidade 
existente para a desejável dá-se o nome de tratamento da água. 
Uma água é dita potável quando é inofensiva a saúde do homem, agradável aos sentidos e adequada 
aos usos domésticos. Definem-se como padrões de potabilidade os limites de tolerância das 
substâncias presentes na água de modo a garantir-lhe as características de água potável. De um modo 
geral os padrões de potabilidade tornam-se mais rigorosos com o passar dos anos, visto que novas 
técnicas de tratamento e a evolução das tradicionais, associadas a novas descobertas científicas, 
principalmente no trato com as doenças transmissíveis através da água ou que têm nela uma parte de 
seu ciclo, vão permitindo este desenvolvimento. Também é de se esperar que em países mais 
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desenvolvidos, estes padrões sejam mais rigorosos, considerando a maior disponibilidade de recursos e 
o maior domínio de tecnologias apropriadas. 
Em linhas gerais estes padrões são físicos (cor, turbidez, odor e sabor), químicos (presença de 
substâncias químicas) e bacteriológicos (presença de microrganismos vivos). Normalmente as 
legislações específicas de cada região ou país, regem-se pelas recomendações da Organização Mundial 
de Saúde (OMS). 
TRATAMENTOS DA ÁGUA
Classicamente o tratamento da água consiste de uma seqüência de operações conjuntas para melhorar 
suas características organolépticas, físicas, químicas e bacteriológicas, a fim de que se torne adequada 
ao consumo humano ou a alguma aplicação industrial específica. Esses tratamentos podem ser 
classificados em primários (água para uso potável) ou secundários (águas para usos industriais).
Nem toda água requer tratamento para abastecimento público ou uso industrial. Depende da sua 
qualidade em comparação com os padrões de consumo e também da aceitação dos usuários. 
Normalmente as águas de superfície são as que mais necessitam de tratamento, porque se apresentam 
com qualidades físicas e bacteriológicas impróprias, em virtude de sua exposição contínua a uma gama 
muito maior de processos de poluição. Apenas na captação superficial de águas de nascentes, a simples 
proteção das cabeceiras e o emprego de um processo de desinfecção, podem garantir uma água de boa 
qualidade do ponto de vista de potabilidade. 
Também se pode comentar que águas de grandes rios, embora não satisfazendo pelo seu aspecto físico 
ou em suas características organolépticas, podem ser relativamente satisfatórias, sob os pontos de vista 
químico e bacteriológico, quando a captação localiza-se em pontos menos sujeitos à contaminação. 
TRATAMENTO DA ÁGUA PARA USO POTÁVEL OU DOMÉSTICO
O tratamento da água destinada ao consumo humano tem a finalidade básica de torná-la segura do 
ponto de vista de potabilidade, ou seja, o tratamento da água tem a finalidade de eliminar as impurezas 
prejudiciais e nocivas à saúde. 
Quanto mais poluído o manancial, mais complexo será o processo de tratamento e, portanto, mais cara 
será a água. Assim o processo de tratamento para abastecimento público de água potável tem as 
seguintes finalidades básicas: 
• higiênicas - eliminação ou redução de bactérias, substâncias tóxicas, mineralização excessiva, 
teor excessivo de matéria orgânica, algas protozoários e outros microrganismos; 
• estéticas - remoção ou redução de cor, turbidez, dureza, odor e sabor; 
• econômicas - remoção ou redução de dureza, corrosividade, cor, turbidez, odor, sabor, ferro 
manganês etc. 
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GRADEAMENTO 
/AERAÇÃO
Fonte ou Manancial
CLARIFICAÇÃO
FILTRAÇÃO
DESINFECÇÃO
Água bruta PRÉ-CLORAÇÃO (OPCIONAL)
ARMAZENAMENTO
/DISTRIBUIÇÃO
Coadjuvantes e/ou 
alcalinizantes
Água clarificada (lavagens grosseiras, 
combate a incêndio,...)
Água filtrada
Água potável
Fluoretação (opcional)
Lodo
Lodo
Agente desinfetante 
(cloro ou outro)
Água bruta
Fluxograma do tratamento de água para uso potável e industrial
CAPTAÇÃO
Água bruta
ABRANDAMENTO E/OU 
TROCA IÔNICA
DESAERAÇÃO
ADIÇÃO DE PRODUTOS 
QUÍMICOS
Água de refrigeração
Água para caldeiras de alta 
pressão
Água deionizada 
ou abrandada
Água para caldeiras 
de baixa pressão
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Uma Estação de Tratamento de Água, ETA, comporta os seguintes processos: 
• remoção de substâncias grosseiras flutuantes ou em suspensão - grades, crivos e telas; 
• remoção de substâncias finas em suspensão ou em solução e de gases dissolvidos - aeração, 
sedimentação e filtração; 
• remoção parcial ou total de bactérias e outros microrganismos - desinfecção; 
• correção de odor e sabor - tratamentos químicos e leitos de contato com carvão ativado; 
• correção de dureza e controle da corrosão - tratamentos químicos; 
• remoção ou redução de outras impurezas químicas
 
A captação, o gradeamento e a aeração são tratamentos preliminares destinados a eliminar impurezasgrosseiras presentes na água bruta.
CAPTAÇÃO
É a etapa de admissão da água bruta do manancial que será submetido ao tratamento específico. Esta 
captação é bastante diferenciada dependendo do tipo de manancial. Em linhas gerais, preferem-se 
fontes alimentadas por gravidade. Se não é possível, utilizam-se bombas para esse transporte. Essa 
captação pode ser feita em barragens de rios, açudes, lagos ou poços subterrâneos naturais ou 
artificiais. Na captação utilizam-se telas ou grades para evitar impurezas grosseiras.
GRADEAMENTO
As grades, crivos e telas impedem a entrada de suspensões grosseiras na ETA, reduzindo possíveis 
estragos em equipamentos e dificultando tratamentos posteriores.
AERAÇÃO
Para remoção de gases dissolvidos, de odor e sabor e ativação dos processos de oxidação da matéria 
orgânica, particularmente porque os processos aeróbicos de oxidação são mais rápidos e produzem 
gases inodoros, emprega-se a introdução de ar no meio aquoso de modo a oxigenar o líquido. Este 
procedimento é denominado de aeração. No caso de águas retiradas de poços, fontes ou de pontos 
profundos de grandes represas, estas podem conter ferro e outros elementos dissolvidos, ou ainda ter 
perdido o oxigênio em contato com as camadas que atravessou e, em conseqüência, ter, por exemplo, 
um gosto desagradável. Assim, embora não seja prejudicial à saúde do consumidor, torna-se necessário 
arejá-la para que melhorar sua condição de potabilidade. Em águas superficiais a aeração é também 
usada para a melhoria da qualidade biológica da água e como parte preliminar de tratamentos mais 
completos. Para as pequenas instalações, a aeração pode ser feita na entrada do próprio reservatório de 
água; bastando que este seja bem ventilado e que essa entrada seja em queda livre. Nos aeradores 
mais simples a água sai de uma fonte no topo do aerador, que pode ser constituído por um conjunto de 
bandejas, sobrepostas, espaçadas e fixadas na vertical por um eixo, ou um tabuleiro de vigas arrumadas 
em camadas transversais às vizinhas. A água cai atravessando os degraus sucessivamente sobre um 
efeito de cascata, que permite a entrada de ar oxigenado em seu meio, até ser recolhida na parte inferior 
da estrutura. As bandejas ou tabuleiros ainda podem conter cascalho ou pedra britada. Também se pode 
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empregar um simples sistema de cascatas, fazendo a água cair sucessivamente sobre diversos degraus 
ou levando a água a sair de bocais sob a forma de jato, recebendo oxigênio quando em contato com o 
ar. Outra maneira de aeração pode ser desenvolvida através de aeradores por borbulhamento que 
consistem, geralmente, de tanques retangulares, nos quais se instalam tubos perfurados, placas ou 
tubos porosos difusores que servem para distribuir ar em forma de pequenas bolhas. Essas bolhas 
tendem a flutuar e escapar pela superfície da água. 
PRÉ-CLORAÇÃO
Tratamento primário opcional que visa à inibição de materiais orgânicos (algas, lodos – fouling ou 
biomassa) possíveis de crescerem nas tubulações dependendo da qualidade da água a ser tratada (é 
opcional, pois depende da procedência da água). O agente adequado para o processo é o gás cloro que 
é injetado na admissão da água, essa mistura chegará à estação de tratamento. Eventualmente podem 
ser utilizados outros agentes desinfetantes tais como: peróxido de hidrogênio, dióxido de cloro, 
hipoclorito de sódio ou de cálcio e hipocal (cal clorada).
CLARIFICAÇÃO
É a etapa mais importante do tratamento primário da água. Objetiva a remoção dos materiais finamente 
divididos presentes na água e também materiais coloidais. Envolve três etapas fundamentais: 
coagulação, floculação e sedimentação ou decantação.
O procedimento convencional começa pelos ensaios de turbidez, cor e pH. A turbidez ou turvação da 
água é ocasionada pela presença de argilas, matéria orgânica e microrganismos. A cor se deve à 
presença de tanino, oriundo dos vegetais e, em geral, varia de incolor até o castanho intenso. 
A coagulação consiste na adição de um coagulante processador da neutralização das cargas negativas 
suspensas na água. Os coagulantes mais utilizados são: sulfato de alumínio, sulfato férrico, aluminato de 
sódio, cloreto férrico, sulfato ferroso e polímeros de natureza catiônica. Muitas vezes coagulantes 
naturais acham-se presentes na água e o processo de coagulação dá-se simplesmente por ajuste de pH.
Se a água a ser tratada estiver muito próxima da faixa ideal do coagulante adiciona-se alcalinizantes 
para elevar esse pH (CaO, Barrilha ou outro) dando-se preferência aos mais fáceis de manipular. 
Algumas vezes torna-se necessário “sujar” a água com materiais inorgânicos promotores de turbidez 
(bentonita, caulim, silicatos ou outro).
COAGULANTE FAIXA IDEAL DE pH
Al2(SO4)3 5,0 a 6,0
Fe3+ (sal) 4,0 a 5,0
FeSO4 7,0 a 8,0
Após a neutralização das cargas dos sólidos dissolvidos os flocos formados podem conter cargas 
residuais positivas e negativas. A obtenção de flocos maiores e sedimentação mais rápida pode ser 
conseguida com adição de polímeros iônicos.
Não há uma regra geral para prever o melhor floculante. O que se faz normalmente é averiguar, por meio 
de ensaios de laboratório (Jar test ou Teste de jarro), se determinado floculante satisfaz às exigências 
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previstas. O floculante mais largamente empregado é o sulfato de alumínio, de aplicação restrita à faixa 
de pH situada entre 5,0 e 6,0. Quando o pH da água não se encontra nessa faixa, costuma-se adicionar 
cal ou aluminato de sódio, a fim de elevar o pH, permitindo a formação dos flóculos de hidróxido de 
alumínio.
Reações dos agentes coagulantes com produtos alcalinos
Reações com alcalinidade natural
Al2(SO4)3 ∙ 18H2O + 3Ca(HCO3)2  2Al(OH)3(s) + 3CaSO4(s) + 6CO2 + 18H2O
2FeSO4 ∙ 7H2O + 3Ca(HCO3)2 + 2O2  2Fe(OH)3(s) + 3CaSO4(s) + 6CO2 + 14H2O
2FeSO4 ∙ 7H2O + 3Ca(HCO3)2 + Cl2  2Fe(OH)3(s) + 2CaSO4(s) + CaCl2 + 6CO2 + 7H2O
Reações com alcalinidade adicionada
Al2(SO4)3 +3Na2CO3+3H2O  2Al(OH)3(s) + 3Na2SO4 + 3CO2
Al2(SO4)3 ∙ 18H2O + 3Ca(OH)2  2Al(OH)3(s) + 3CaSO4(s) + 18H2O
Fe2(SO4)3 + 3Ca(OH)2  2Fe(OH)3(s) + 3CaSO4(s)
Fe2(SO4)3 + 3Na2CO3+3H2O  2Al(OH)3(s) + 3Na2SO4 + 3CO2
A sedimentação é a etapa complementar do processo de clarificação. Feita através da gravidade e 
introdução de materiais dificultosos (grades, chicanas) ao fluxo da água para impedir a ascensão dos 
flocos e evitar a má filtração.
FILTRAÇÃO
Pode ser considerada como etapa complementar da clarificação. Sua finalidade principal é a retenção 
dos flocos leves provenientes da clarificação. Pode ser realizada em filtros à gravidade ou pressurizados.
A montagem tradicional convencional de um filtro industrial consiste de uma série de camadas 
justapostas de materiais diversos, incluindo cascalho grosso, cascalho fino, cascalhinho, areia grossa, 
areia fina, carvão ativado (pó ou pedaços). Atualmente, as camadas mais grosseiras dos diversos 
materiais utilizados no leito filtrante estão substituídos pelas crepinas, especialmente em filtros de 
gravidade, para grandes volumes de água.
A filtração é um processo físico em que a água atravessa um leito filtrante, em geral areia ou areia e 
carvão, de modo que partículas em suspensão sejam retidas produzindo um efluente mais limpo. 
Tradicionalmente existem doisprocessos distintos de filtração: filtração lenta e filtração rápida. A opção 
por um dos métodos depende principalmente da qualidade da água bruta e do volume a ser tratado e 
implica em profundas diferenças no projeto da ETA. 
O processo de filtração lenta é um pouco estático em suas alternativas de projeto. O processo de 
filtração rápida é bastante dinâmico em termos de alternativas de desenhos, podendo ser projetado com 
materiais diferentes no leito filtrante, dispositivos para aumento da capacidade de filtração, bem como 
fluxos por gravidade ou forçados, ascensionais ou descendentes.
DESINFECÇÃO
O objetivo principal é resguardar a água de contaminantes microbiológicos. O principal agente utilizado é 
o cloro ou outros desinfetantes listados na pré-cloração. Se esta água for mantida num reservatório da 
ETA deve-se manter um teor relativamente alto de cloro para garantir esta potabilidade.
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O método mais econômico e usual para a desinfecção da água em sistemas públicos é a cloração. Em 
instalações médias e grandes emprega-se o cloro gasoso, obtido em cilindros de aço contendo líquido e 
gás. Em instalações pequenas, menos de 40 L/s, o emprego de soluções de hipoclorito pode ser mais 
vantajoso. 
O cloro aplicado à água reage, podendo produzir vários compostos, com capacidades diferentes de 
desinfecção, inclusive inativos. É muito importante verificar quais compostos serão formados. 
• HOCI excelente desinfetante predomina em pH abaixo de 6,0; 
• OCI- desinfetante menos ativo predomina em pH acima de 7,5; 
• dicloroamina bom desinfetante predomina em pH abaixo de 6,0; 
• monocloroamina desinfetante pouco ativo predomina em pH acima de 7,5 
Assim verifica-se a conveniência de realizar a desinfecção em pH relativamente baixo, onde ser formam 
desinfetantes mais ativos. 
Reações ocorridas na desinfecção
Cl2 + H2O == HCl + [HClO]
[HClO]  HCl + [O]
(usando hipoclorito de sódio ou de cálcio)
ClO- + H2O == OH- + [HClO}
[HClO]  HCl + [O]
OH- + Na+  NaOH
2 OH- + Ca2+  Ca(OH)2
TRATAMENTOS ESPECIAIS
Fervura
O método mais seguro de tratamento para a água de beber, em áreas desprovidas de outros recursos, é 
a fervura. Ferver a água para beber é um hábito que se deve difundir na população para ser adotado 
quando sua qualidade não mereça confiança e em épocas de surtos epidêmicos ou de emergência. A 
água fervida perde o ar nela dissolvido e, em conseqüência, torna-se de sabor desagradável. Para fazer 
desaparecer esse sabor, é necessário arejar a água, fazendo-a passar o líquido de um recipiente para 
outro com agitação suficiente de modo que o ar atmosférico penetre na massa de água. 
Correção da dureza
Os processos de remoção de dureza da água são muito dispendiosos e muito freqüentemente os 
sistemas de abastecimento distribuem água com teores superiores aos convencionais de potabilidade, 
quando não há mananciais alternativos, considerando-se sua tolerância pelo organismo humano e os 
custos finais de produção, o que resultaria em um produto mais caro para o consumidor. 
Os principais processos de remoção de dureza da água são o da cal-solda, de zeólitos ou o de osmose 
inversa. Na prática do tratamento a dureza é um parâmetro de utilização limitada a certos métodos 
baseados em reações de precipitação como é o caso do tratamento com cal. Em situações específicas 
convém conhecerem-se as durezas devidas ao cálcio e ao magnésio, individualmente. Este é o caso do 
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processo cal-soda de abrandamento de água no qual se tem necessidade de conhecer a fração da 
dureza de magnésio para estimar a demanda de cal. 
Os zeólitos têm a propriedade de trocar o sódio, que entra na sua composição, pelo cálcio ou magnésio 
dos sais presentes na água dura, reduzindo a sua dureza. A tecnologia de osmose inversa teve origem 
na década de 60, para a produção de água de qualidade superior, disseminando-se seu uso na 
produção industrial a partir da década seguinte e popularizou-se a partir do início da década de 80 com a 
descoberta da segunda geração de membranas, as membranas de película fina compostas, enroladas 
em espiral, descobertas em 1978. Estas membranas operam com baixa pressão e, consequentemente, 
com reduzido consumo de energia. 
A osmose é um fenômeno natural físico-químico que ocorre quando duas soluções, com diferentes 
concentrações, são colocadas em um mesmo recipiente separado por uma membrana semipermeável, 
onde ocorre naturalmente a passagem do solvente da solução mais diluída para a solução mais 
concentrada, até que se encontre o equilíbrio. A coluna de solução mais concentrada estará acima da 
coluna da solução mais diluída e esta diferença se denomina de pressão osmótica. O processo de 
osmose inversa consiste na aplicação mecânica de uma pressão superior à pressão osmótica do lado da 
solução mais concentrada. 
Remoção de ferro
A água que passa por camadas ferruginosas, na falta de oxigênio suficiente, dissolve sais de ferro sob 
forma de sais ferrosos. Quando por exemplo, retirada de um poço, essa água apresenta o inconveniente 
de manchar a roupa, as pias e de corroer as tubulações. O processo utilizado para a remoção do ferro 
depende da forma como as impurezas de ferro se apresentam. Para águas limpas que prescindem de 
tratamento químico, como as águas de (poços, fontes, galerias de infiltração), contendo bicarbonato 
ferroso dissolvido (na ausência de oxigênio), utiliza-se a simples aeração. Se o ferro estiver presente 
junto com a matéria orgânica, as águas, em geral, não dispensarão o tratamento completo com aeração 
inicial (aeração, coagulação, floculação, decantação e filtração). 
Correção de acidez excessiva
É obtida pelo aumento do pH, com a adição de cal ou carbonatos. Na prática rural, consegue-se a 
remoção fazendo-se a água passar por um leito de pedra calcária. 
Remoção de odor e sabor desagradáveis
Depende da natureza das substâncias que os provocam. Como métodos gerais, usam-se: 
• carvão ativado; 
• filtração lenta; 
• tratamento completo. 
Em algumas águas subterrâneas, o odor de gás sulfídrico desaparece com a aeração.
Fluoretação das águas
Com a descoberta da importância dos sais de flúor na prevenção da cárie dental, quando aplicados aos 
indivíduos na idade suscetível, até os 14 anos de idade, e em ordem decrescente de efetividade à 
medida que aumenta a idade da criança, generalizou-se a técnica de fluoretação de abastecimento 
público como meio mais eficaz e econômico de controle da cárie dental.
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As aplicações no abastecimento de água fazem-se por meio de aparelhos dosadores, sendo usados o 
fluoreto de sódio, o fluossilicato de sódio e o ácido fluossilicico.
Os sistemas públicos de abastecimento de água fluoretada deverão obedecer aos seguintes requisitos 
mínimos: 
• abastecimento contínuo da água distribuída à população, em caráter regular e sem interrupção; 
• a água distribuída deve atender os padrões de potabilidade; 
• sistemas de operação e manutenção adequados; 
• controle regular da água distribuída. 
A concentração de íon fluoreto varia, em função da média das temperaturas máximas diárias, 
observadas durante um período mínimo de um ano, recomendando-se cinco anos. A concentraçãoótima 
situa-se em torno de 1,0 mg/L. No final da década de 70 iniciou-se, no Governo Figueiredo, a fluoretação 
experimental de água no Brasil, nas capitais e nas maiores cidades do interior, a cargo da extinta 
Fundação SESP. A fundação então foi à pioneira na aplicação da fluorita, sal encontrado no Brasil e de 
fácil aplicação onde no tratamento de água emprega-se sulfato de alumínio. Com a comprovação do 
sucesso do tratamento do ponto de vista de seus objetivos, no Governo Sarney foi tornado obrigatório o 
emprego da fluoretação nas estações de tratamento, porém na prática isto não aconteceu. 
Dessalinização de água
A água salobra ou do mar transforma-se em água potável através da tecnologia de osmose inversa para 
dessalinização da água. A osmose é um fenômeno natural físico-químico, é o nível final de processos de 
filtração disponíveis com a utilização de membranas. Na Região Nordeste muitas localidades têm 
empregado dessalinizadores para produção de águas de abastecimento, tanto para processar águas 
salobras de origem superficial ou subterrânea. 
TRATAMENTOS DA ÁGUA PARA FINS INDUSTRIAIS
Não é apenas para o consumo humano que a água precisa ser tratada para ser aproveitada. Não é 
porque a água tem especificações para o consumo humano que estará apta à elaboração de 
medicamentos, alimentos, cosméticos e ou matérias-primas químicas e farmacêuticas. 
Os tratamentos utilizados principalmente em águas industriais podem ser considerados secundários. De 
maneira geral, são completares aos primários e podem ser internos ou externos. Os externos são 
aplicados à água antes da utilização; os internos são aplicados continuamente durante o ciclo de 
utilização dessa água. 
Há ainda outras providências a serem tomadas para se atingir às especificações desejadas. Inicialmente, 
deve-se analisar a água a ser tratada com um laboratório qualificado e, a partir dos resultados 
encontrados e da finalidade do uso, seleciona-se o melhor tratamento, levando-se em consideração a 
relação custo-benefício. A água para a indústria farmacêutica, alimentícia, de bebidas, etc. tem 
exigências diferentes para a elaboração do seu produto final. Várias indústrias já tratam e reutilizam 
água residual de processo. Esterilização com lâmpadas ultravioletas e tratamento com ozônio, por 
exemplo, já são tecnologias alternativas para desinfecção da água, ao invés da cloração normalmente 
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utilizada. Para consumo industrial, por exemplo, a água deve ser analisada segundo a finalidade: água 
de refrigeração e água para produção de vapor. 
Águas de refrigeração
É aquela que é aplicada no campo industrial como líquido refrigerante, na absorção de calor de um corpo 
quente. A presença de sais de cálcio e magnésio e de microrganismos na água de refrigeração deve ser 
evitada. A formação de depósitos de silicatos e carbonatos de cálcio e magnésio no interior de 
equipamentos e tubulações provoca a redução da eficiência da troca de calor. Além da corrosão das 
tubulações causada pela presença de gases dissolvidos e do tratamento inadequado da água, também o 
crescimento de algas nas linhas afeta a taxa de transferência de calor e, portanto, a economia do 
processo. 
Águas de produção de vapor
No caso de água para produção de vapor, à medida que se evapora dois fenômenos ocorrem. A 
concentração de sólidos dissolvidos aumenta até que atinjam sua solubilidade, quando precipitam, 
formando incrustações no interior das caldeiras e tubulações. Essas incrustações acarretarão queda de 
pressão, diminuição na taxa de transferência de calor e menor vazão de vapor; em certos casos, essas 
incrustações se desprendem e a variação repentina de gradiente térmico entre a superfície da 
incrustação e a superfície metálica provoca a explosão da caldeira. Os sólidos que, porventura, não 
formarem incrustações serão lançados na fase de vapor, mantendo sua má qualidade. O maior problema 
nesse caso é a presença de sílica nas caldeiras com pressões superiores a 27 atmosferas, pois então 
ela é lançada na fase de vapor, podendo causar deformações mecânicas e, até mesmo, a explosão do 
equipamento. 
Águas de processo
Chama-se água de processo a que participa diretamente das reações químicas por um mecanismo de 
hidrólise ou de dissolução. Seu tratamento compreende a remoção da acidez, da alcalinidade, da 
dureza, do ferro e de outros minerais, conforme as exigências da aplicação.
Tecnologias industriais importantes
Atualmente, qualquer tipo de água pode ser tratada. Hoje é comum filtrar a água de abastecimento de 
condomínios, bem como utilizar filtros domésticos, produtos que também devem ser comercializados 
com a supervisão de um técnico da área. Seja qual for o tratamento requerido, deionização, destilação, 
osmose reversa, etc., todos deverão prever controles de processo, como vazão, pressão de operação e 
volume/dia de consumo. Diante das necessidades que se apresentaram, técnicos de todo o mundo 
desenvolveram métodos para suprir a indústria com água dentro dos parâmetros necessários. Entre 
essas técnicas, destacam-se:
Dessalinização: processo que elimina os sais dissolvidos na água. O objetivo da dessalinização é 
produzir água com pouco conteúdo salino para empregá-la em diversas atividades industriais, tais como 
produção de vapor em caldeiras, semicondutores, indústria farmacêutica, alimentícia, etc.
Abrandamento: é basicamente a remoção parcial de impurezas inorgânicas, principalmente 
bicarbonatos presentes nas formas cálcica e magnesiana (íons causadores de dureza) através de 
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precipitação. Em outras palavras o abrandamento consiste na redução da agressividade da água. Para 
isso faz-se o uso de produtos químicos dos quais os mais comuns são a cal e a barrilha (redução da 
dureza). O abrandamento consiste em dois mecanismos: precipitação e filtração. Equações das reações 
de abrandamento:
Ca(HCO3)2 + Ca(OH)2  2CaCO3(s) + 2H2O
Mg(HCO3)2 + Ca(OH)2  Mg(OH)2(s) + 2CaCO3(s) + H2O
MgCO3 + Ca(OH)2  Mg(OH)2(s) + CaCO3(s)
MgSO4 + Ca(OH)2  Mg(OH)2(s) + CaSO4(s)
Ca2+ + Na2CO3  CaCO3(s) + 2Na+
Comentários
Os bicarbonatos de cálcio e de magnésio são considerados impurezas primárias e causadores de dureza 
temporária.
O carbonato de magnésio e sulfato de magnésio são impurezas secundárias e causadores de dureza 
permanente.
O abrandamento é complementado pela filtração para remoção das substâncias insolúveis geradas.
Os processos de abrandamento podem ser a firo ou a quente. O primeiro reduz a dureza da água a 
níveis de 80 ppm (em CaCO3).
O abrandamento não é um tratamento definitivo da água, apenas torna-a menos agressiva na sua 
utilização.
A sílica (SiO2) causadora da turvação ou turbidez pode ser removida parcialmente por abrandamento 
com cal em combinação com óxido de magnésio ou com um sal de magnésio em processo conduzido a 
quente.
Os processos de abrandamento a quente são empregados exclusivamente, para tratamento externo de 
água de caldeira e os valores de pH para a água tratada obtida situam-se na faixa de 9,5 a 11,0.
Dureza Total (em ppm de CaCO3) Classificação de Água
15 Muito boa
15 a 50 Branda
50 a 100 Moderadamente branda
100 a 200 Dura
200 Muito dura
Desmineralização ou deionização: apresenta duas variantes- a troca iônica e a osmose reversa. 
Troca iônica: é um processo bastante eficiente de tratamento e purificação das águas naturais. De 
natureza versátil, pois pode ser aplicado a água para uso urbano, laboratorial ou industrial, de acordo 
com a necessidade. Para uso urbano não é muito recomendável por eliminar algumas “impurezas” 
relativamente desejável para a água potável. Compreende o mecanismo de interação resina/água. 
Esse tratamento é industrialmente revolucionário, pois, permite tratar grandes volumes de água, 
principalmente para uso em caldeiras, utilizando-se poucos recursos. Se conduzido adequadamente, as 
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resinas têm uma vida útil longa e podem ser regeneradas após cada ciclo de operação. As resinas 
utilizadas são polímeros orgânicos de natureza catiônica ou aniônica que servirão de leito para a água a 
ser tratada. Esse processo pode utilizar leitos separados ou leitos mistos.
Este processo baseia-se no emprego de resinas sintéticas de troca iônica. As resinas seqüestram os 
sais dissolvidos na água por meio de uma reação química, acumulando-se dentro de si mesma. Por este 
motivo, periodicamente, as resinas precisam ser regeneradas com ácido e soda cáustica (reação 
química reversa) para remover os sais incorporados, permitindo o emprego das resinas em um novo 
ciclo de produção, e assim sucessivamente por anos. 
Osmose reversa: nesse processo empregam-se membranas sintéticas porosas com tamanho de poros 
tão pequenos que filtram os sais dissolvidos na água. Para que a água passe pelas membranas, é 
necessário pressurizar a água com pressões maiores de 10 kgf/cm2. Os fabricantes de membrana se 
esforçam com sucesso para desenvolver novos produtos/membranas que filtrem mais sais com pressões 
menores, ou seja, mais eficientes. 
Destilação: baseia-se na produção de vapor por aquecimento da água condensada praticamente isenta 
dos mesmos. É um tratamento de custo muito elevado industrialmente, prestando-se muito bem para uso 
em laboratório que não precisem de grandes volumes de água.
Desaeração: é a remoção de gases indesejáveis dissolvidos. É um processo específico para águas de 
caldeiras devido ao fato de que os principais gases contaminantes oxigênio e dióxido de carbono serem 
altamente prejudiciais para as tubulações no que se refere à corrosão. A desaeração pode ser feita por 
dois processos: mecânico e químico. No processo mecânico a água é aquecida em recipientes 
adequados denominados desaeradores com a finalidade de eliminar gases por arraste com vapor 
gerado. Esse aquecimento já serve como prévio para geração de vapor nas caldeiras. O processo 
químico consiste na adição de substâncias neutralizadoras ou seqüestratntes. As principais substâncias 
neutralizadoras são hidróxido de sódio, outros alcalinizantes e fosfatos. Para seqüestradores de gases 
temos Na2SO3 ou N2H4 (hidrazina) mais cara.
Equações das reações de desaeração:
CO2 + 2NaOH  Na2CO3 + H2O
Na2SO3 + ½ O2  Na2SO4
N2H4 + O2  N2 + 2H2O
O fluxograma da página 9 ilustra algumas possibilidades de uso da água para uso potável e industrial. As 
tecnologias para uma água industrial mais empregadas são: a troca iônica e osmose reversa, podendo 
ser empregada independentemente ou de forma combinada. Quando uma água muito pura é solicitada, 
se emprega troca iônica ou osmose seguida por troca iônica. A dessalinização é aplicada nos mais 
variados ramos de atividade e processos dentro da indústria, tais como, produção de vapor em caldeiras, 
semicondutores, indústria farmacêutica, alimentícia, química, petroquímica, indústria de papel e celulose, 
pigmentos, resinas, etc. Eventualmente, a osmose reversa pode ser utilizada na dessalinização de águas 
muito salobras para produzir água potável, caso não exista outra fonte bruta disponível. Produzir água 
potável por dessalinização tem alto custo. Outra aplicação da osmose reversa é feita nas plataformas de 
perfurações de petróleo marítimas para produzir água potável a partir da água do mar. As resinas de 
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trocas iônicas sintéticas empregadas comercialmente datam da década de 40. As membranas de 
osmose reversa são empregadas comercialmente desde fins dos anos 60 e vem aumentando a sua fatia 
de mercado devido a sua necessidade cada vez menor de pressões de operação, o que significa menos 
custos. 
Tanto os processos de troca iônica quanto o de osmose reversa necessitam de tratamentos preliminares 
das águas subterrâneas. Os sólidos suspensos e a matéria orgânica presentes na água precisam ser 
removidos e, com esta finalidade, emprega-se a dosagem de produtos químicos para coagulação e 
correção de pH; oxidação e precipitação dos metais, se houver (como ferro, manganês e outros); 
floculação; clarificação; filtração, ultrafiltração e eliminação de oxidantes incorporados, entre outros 
métodos.O dimensionamento da instalação baseia-se na análise físico-química da água a ser tratada a 
ser produzida. Em função disso, são definidos os tipos de pré-tratamento, bem como o emprego de troca 
iônica, osmose reversa ou ambos combinados. O sucesso das empresas de engenharia que trabalham 
com tratamento de águas é justamente saber escolher a combinação de pré-tratamento e dessalinização 
mais adequados para as diversas águas a serem tratadas para as purificações que devem ser obtidas. 
Esta análise deve contemplar os custos de operação e instalação. Algumas plantas existentes podem 
ser reestruturadas para atender a produção de água com uma melhor qualidade da água 
desmineralizada, sendo alimentadas pela mesma fonte. Além disso, o treinamento para os operadores é 
simples e, em poucos dias, já estarão hábeis para operar o sistema.
LEGISLAÇÃO PERTINENTE
A legislação brasileira sobre água e recursos hídricos é muito ampla. Para estudo da tecnologia proposta 
neste texto vale a pena conhecer pelo menos dois dispositivos: a Portaria 518/2004 e a Resolução 
357/2005. A Portaria 518/2004 do Ministério da Saúde - ANVISA (Estabelece os procedimentos e 
responsabilidades relativos ao controle e vigilância da qualidade da água para consumo humano e seu 
padrão de potabilidade, e dá outras providências) e a Resolução 357/2005 do Conselho Nacional do 
Meio Ambiente – CONAMA (Dispõe sobre a classificação de corpos de água e diretrizes ambientais para 
o seu enquadramento, bem como estabelece as condições e padrões de lançamento de efluentes e dá 
outras providências). Estes dispositivos em anexo, complementam esta parte desse texto.
REFERÊNCIAS
Água – generalidades. Disponível em <http://www.dec.ufcg.edu.br/saneamento/agua> acesso 11/09/07.
Ciclo hidrológico. Disponível em <http://www.uniagua.org.br> acesso 11/09/07.
Dessalinização da água. Disponível em <http://www.uniagua.org> acesso 11/09/07.
Serviços para obtenção de água. Disponível em <http://www.ceadobrasil.com.br> acesso em 11/09/07.
Tratamento de água. Disponível em <http://www.dec.ufcg.edu.br/saneamento> acesso 11/09/07.
Tecnologia para Tratamento de Água. Disponível em <http://www.ambientebrasil.com.br >acesso 
em 19/09/07.
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EXERCÍCIOS PROPOSTOS
1. Comente sobre as etapas essenciais necessárias para condicionar uma água natural impuracontendo sais minerais de cálcio, gases e microrganismos, para utilização em caldeiras de alta 
pressão. Calcule a quantidade de cada reagente específico utilizado para eliminar totalmente cada 
contaminante dessa água natural. Dados adicionais da água natural: alcalinidade = 10000 ppm (em 
bicarbonato de cálcio); gás carbônico dissolvido = 500 ppm; gás oxigênio dissolvido = 200 ppm; 
volume da água natural a ser tratada = 30.000 m3. Solicitar massas atômicas necessárias.
2. Descrever e diferenciar os tipos de água nos diversos aspectos, inclusive quanto aos tratamentos e 
aplicações: água potável, água de processo, água de refrigeração e resfriamento, água para geração 
de vapor e água desmineralizada ou deionizada.
3. Explicar os processos de deionização e desaeração aplicados a uma água industrial.
4. Proponha um fluxograma simplificado de tratamento de uma água bruta de um rio para uso potável. 
Explique o essencial de cada operação unitária envolvida.
5. Sobre a tecnologia da água, responda: (a) Como tornar as águas naturais impuras adequadas para 
uso industrial de refrigeração e geração de vapor? Explique. (b) Calcule a quantidade de sulfato de 
alumínio octadecahidratado necessário para reduzir 98% da alcalinidade inicial de bicarbonato de 
cálcio (impureza) que é de 5000 ppm em CaCO3. Explique essa redução baseando-se no quimismo 
reacional. Dados adicionais: Produtos da reação = hidróxido de alumínio, sulfato de cálcio, gás 
carbônico e água; Volume útil da água bruta a ser tratada = 50.000 m3; Eficiência do tratamento = 
90%; Consultar massas atômicas.
6. “Água mole em pedra dura tanto bate até que fura” é um ditado popular bastante difundido no nosso 
dia-a-dia. Sobre essa substância química de aplicação universal e suas propriedades, responda: (a) 
Que efeitos podemos constatar na natureza físico-química e bacteriológica da água através da 
observância do ditado popular? (b) Como torná-la adequada para uso industrial nas modalidades 
potável, refrigeração e geração de vapor? Comente objetivamente. (c) Quais os principais insumos 
químicos utilizados no tratamento da água considerando as aplicações solicitadas na letra (b) e suas 
finalidades? (d) Calcule a quantidade de lodo formado (hidróxido de alumínio e sulfato de cálcio) 
considerando apenas na água bruta, alcalinidade natural devido a bicarbonato de cálcio. Dados 
adicionais: Coagulante utilizado = sulfato de alumínio octadecahidratado; Produtos secundários 
formados na reação = gás carbônico e água; Volume útil da água bruta a ser tratada = 5000 m3; 
Alcalinidade da água bruta = 5000 ppm em bicarbonato de cálcio; Rendimento do processo de 
tratamento = 90%; Consultar ou solicitar massas atômicas.
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.................................................................................................................................................................................
..... 3 .......MATERIAIS CERÂMICOS: ........................
...........................CIMENTOS, CERÂMICAS E VIDROS.....................
.....................................................................................................................................................
............................... CIMENTOS ......................................
INTRODUÇÃO
Supõe-se que o homem primitivo, da idade da pedra, já conhecia uma forma de material com 
propriedades aglomerantes. Ao acenderem fogueiras junto ás pedras de calcário e gesso, parte das 
pedras descarbonava com a ação do fogo, formando um pó que, hidratado pelo sereno da noite, 
convertia-se novamente em pedra. A palavra CIMENTO é originada do latim CAEMENTU, que 
designava na velha Roma espécie de pedra natural de rochedos e não esquadrejada. 
As ruínas romanas, as pirâmides egípcias e as muralhas da China, provam que no século V antes de 
Cristo, esses povos já empregavam uma espécie de aglomerante entre os blocos de pedras na 
construção de seus monumentos. 
Posteriormente, os gregos e os romanos passaram a usar um material proveniente da queima de um 
gesso impuro, composto de calcário calcinado e cinzas vulcânicas. 
Esse cimento era misturado com areia e cacos de telhas, formando uma argamassa de notável dureza e 
que, os romanos executavam com o cuidado de adensar energicamente resultando em construções que 
resistem até os dias de hoje. 
Os gregos e romanos guardavam em segredo as fórmulas de seus cimentos que, com o declínio de suas 
civilizações ficaram perdidos no tempo. Assim, na Idade Média houve uma piora na qualidade dos 
cimentos e esse material praticamente teve que ser desenvolvido novamente.
Por volta de 1756, os ingleses incumbiram o engenheiro John Smeaton de obter um cimento que 
resistisse à água do mar. Nesse momento, ele desenvolveu um cimento já próximo do que mais tarde, 
viria a ser o Cimento Portland, só que calcinado ainda em temperaturas relativamente baixas. 
Com esse cimento se constituiu o farol de Eddystone, uma das primeiras construções com Cimento 
Portland. Joseph Aspdin que desde 1811 se dedicou a qualidade do cimento, conseguiu seu intento, 
definindo proporções mais adequadas das matérias primas e calcinado em temperaturas mais altas (em 
torno de 800°C).
O material obtido tinha semelhança com a cor de rochas da ilha de Portland, ao sul da Inglaterra e, 
Aspadin, batizou seu produto de Cimento Portland, recebendo em 1824 a patente concedida pelo Rei 
George IV. Por volta de 1828, uma fábrica de cimento em Wakefield, começou a produzir e 
comercializar, regularmente o Cimento Portland. O forno de Cimento Portland utilizado por Aspdin, entre 
o ano de 1847 e 1850, é o mais antigo existente no mundo até hoje, conservado pelos ingleses como 
marco histórico. 
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A primeira tentativa de produzir Cimento Portland no Brasil se deve ao Comendador Antonio Proost 
Rodovalho, que em 1888 instalou uma fábrica em sua fazenda, mas que não chegou a produzir 
regularmente.
Houve também outras tentativas, na Paraíba e no Espírito Santo, mas sem sucesso. A primeira fábrica a 
produzir normalmente, no Brasil, foi a Cia Brasileira de Cimento Portland, em Perus, Estado de São 
Paulo no ano de 1926. Hoje, o Brasil é um dos oito maiores produtores de Cimento Portland do mundo e, 
detém uma das mais avançadas tecnologias no fabrico desse insumo. 
O cimento, material de fundamental importância para a construção civil, é classificado como material 
cerâmico. Ele é produzido a partir de argila e pedra calcárea (CaCO3). Estes dois materiais são moídos, 
misturados e aquecidos a altas temperaturas. Durante o aquecimento, ocorrem reações químicas que 
liberam CO2 e H2O. O material resultante, o cimento, é uma mistura de silicatos de cálcio, contendo 
também aluminatos de cálcio e de ferro. O cimento obtido é um pó fino, com propriedades aglomerantes, 
aglutinantes ou ligantes, que endurece sob a ação de água. Na forma de concreto, torna-se uma pedra 
artificial, que pode ganhar formas e volumes, de acordo com as necessidades de cada obra. Graças a 
essas características, o concreto é o segundo material mais consumido pela humanidade, superado 
apenas pela água.
O cimento portland é o mais importante material de construção, com vastíssimo campo de aplicação, 
incluindo desde a construção civil de habitações, estradas e barragens, a diversos tipos de produtosacabados, como telhas de fibrocimento, pré-moldados, caixas d’água e outros.
O mercado nacional dispõe de 8 opções, que atendem com igual desempenho aos mais variados tipos 
de obras. O cimento Portland comum (CP I) é referência, por suas características e propriedades, aos 11 
tipos básicos de cimento Portland (ver tabela) disponíveis no mercado brasileiro. Esses tipos se 
diferenciam de acordo com a proporção de clínquer e sulfatos de cálcio, material carbonático e de 
adições, tais como escórias, pozolanas e calcário, acrescentadas no processo de moagem. Podem 
diferir também em função de propriedades intrínsecas, como alta resistência inicial, a cor branca etc. O 
próprio Cimento Portland Comum (CP I) pode conter adição (CP I-S), neste caso, de 1% a 5% de 
material pozolânico, escória ou fíler calcário e o restante de clínquer. O Cimento Portland Composto (CP 
II-E, CP II-Z e CP II-F) tem adições de escória, pozolana e filler, respectivamente, mas em proporções 
um pouco maiores que no CP I-S. Já o Cimento Portland de Alto-Forno (CP III) e o Cimento Portland 
Pozolânico (CP IV) contam com proporções maiores de adições: escória, de 35% a 70% (CP III), e 
pozolana de 15% a 50% (CP IV). 
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TIPOS DE 
CIMENTO
CONSIDERAÇÕES/APLICAÇÕES
Cimento Portland 
Comum (CP I) 
(NBR 5732)
 CP I - Cimento 
Portland Comum
 CP I-S - Cimento 
Portland Comum 
com Adição
Um tipo de cimento portland sem quaisquer adições além do gesso 
(utilizado como retardador da pega) é muito adequado para o uso em 
construções de concreto em geral quando não há exposição a sulfatos 
do solo ou de águas subterrâneas. O Cimento Portland comum é usado 
em serviços de construção em geral, quando não são exigidas 
propriedades especiais do cimento. Também é oferecido ao mercado o 
Cimento Portland Comum com Adições CP I-S, com 5% de material 
pozolânico em massa, recomendado para construções em geral, com 
as mesmas características.
Cimento Portland 
Composto (CP II)
(NBR 11578)
CP II-E - Cimento 
Portland Composto 
com Escória
CP II-Z - Cimento 
Portland Composto 
com Pozolana
CP II-F - Cimento 
Portland Composto 
com Fíler
O Cimento Portland Composto é modificado. Gera calor numa 
velocidade menor do que o gerado pelo Cimento Portland Comum. Seu 
uso, portanto, é mais indicado em lançamentos maciços de concreto, 
onde o grande volume da concretagem e a superfície relativamente 
pequena reduzem a capacidade de resfriamento da massa. Este 
cimento também apresenta melhor resistência ao ataque dos sulfatos 
contidos no solo. Recomendado para obras correntes de engenharia 
civil sob a forma de argamassa, concreto simples, armado e protendido, 
elementos pré-moldados e artefatos de cimento. Veja as 
recomendações de cada tipo de CP II:
Cimento Portland CP II-Z (com adição de material pozolânico) - 
Empregado em obras civis em geral, subterrâneas, marítimas e 
industriais. E para produção de argamassas, concreto simples, armado 
e protendido, elementos pré-moldados e artefatos de cimento. O 
concreto feito com este produto é mais impermeável e por isso mais 
durável. 
Cimento Portland Composto CP II-E (com adição de escória 
granulada de alto-forno) - Composição intermediária entre o cimento 
portland comum e o cimento portland com adições (alto-forno e 
pozolânico). Este cimento combina com bons resultados o baixo calor 
de hidratação com o aumento de resistência do Cimento Portland 
Comum. Recomendado para estruturas que exijam um desprendimento 
de calor moderadamente lento ou que possam ser atacadas por 
sulfatos.
Cimento Portland Composto CP II-F (com adição de material 
carbonático - fíler) - Para aplicações gerais. Pode ser usado no 
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preparo de argamassas de assentamento, revestimento, argamassa 
armada, concreto simples, armado, protendido, projetado, rolado, 
magro, concreto-massa, elementos pré-moldados e artefatos de 
concreto, pisos e pavimentos de concreto, solo-cimento, dentre outros.
Cimento Portland 
de Alto-Forno (CP 
III) –
(com escória - 
NBR 5735)
Apresenta maior impermeabilidade e durabilidade, além de baixo calor 
de hidratação, assim como alta resistência à expansão devido à reação 
álcali-agregado, além de ser resistente a sulfatos. É um cimento que 
pode ter aplicação geral em argamassas de assentamento, 
revestimento, argamassa armada, de concreto simples, armado, 
protendido, projetado, rolado, magro e outras. Mas é particularmente 
vantajoso em obras de concreto-massa, tais como barragens, peças de 
grandes dimensões, fundações de máquinas, pilares, obras em 
ambientes agressivos, tubos e canaletas para condução de líquidos 
agressivos, esgotos e efluentes industriais, concretos com agregados 
reativos, pilares de pontes ou obras submersas, pavimentação de 
estradas e pistas de aeroportos.
Cimento Portland 
Pozolânico (CP IV 
- 32) 
(com pozolana - 
NBR 5736)
Para obras correntes, sob a forma de argamassa, concreto simples, 
armado e protendido, elementos pré-moldados e artefatos de cimento. 
É especialmente indicado em obras expostas à ação de água corrente e 
ambientes agressivos. O concreto feito com este produto se torna mais 
impermeável, mais durável, apresentando resistência mecânica à 
compressão superior à do concreto feito com Cimento Portland Comum, 
a idades avançadas. Apresenta características particulares que 
favorecem sua aplicação em casos de grande volume de concreto 
devido ao baixo calor de hidratação. 
Cimento Portland 
de Alta 
Resistência Inicial 
(CP V-ARI)
(NBR 5733)
Com valores aproximados de resistência à compressão de 26 MPa a 1 
dia de idade e de 53 MPa aos 28 dias, que superam em muito os 
valores normativos de 14 MPa, 24 MPa e 34 MPa para 1, 3 e 7 dias, 
respectivamente, o CP V ARI é recomendado no preparo de concreto e 
argamassa para produção de artefatos de cimento em indústrias de 
médio e pequeno porte, como fábricas de blocos para alvenaria, blocos 
para pavimentação, tubos, lajes, meio-fio, mourões, postes, elementos 
arquitetônicos pré-moldados e pré-fabricados. Pode ser utilizado no 
preparo de concreto e argamassa em obras desde as pequenas 
construções até as edificações de maior porte, e em todas as 
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aplicações que necessitem de resistência inicial elevada e desforma 
rápida. O desenvolvimento dessa propriedade é conseguido pela 
utilização de uma dosagem diferente de calcário e argila na produção 
do clínquer, e pela moagem mais fina do cimento. Assim, ao reagir com 
a água o CP V ARI adquire elevadas resistências, com maior 
velocidade. 
Cimento Portland 
Resistente a 
Sulfatos (CP - RS)
(NBR 5737)
O CP-RS oferece resistência aos meios agressivos sulfatados, como 
redes de esgotos de águas servidas ou industriais, água do mar e em 
alguns tipos de solos. Pode ser usado em concreto dosado em central, 
concreto de alto desempenho, obras de recuperação estrutural e 
industriais, concretosprojetado, armado e protendido, elementos pré-
moldados de concreto, pisos industriais, pavimentos, argamassa 
armada, argamassas e concretos submetidos ao ataque de meios 
agressivos, como estações de tratamento de água e esgotos, obras em 
regiões litorâneas, subterrâneas e marítimas. De acordo com a norma 
NBR 5737, cinco tipos básicos de cimento - CP I, CP II, CP III, CP IV e 
CP V-ARI - podem ser resistentes aos sulfatos, desde que se enquadre 
em pelo menos uma das seguintes condições:
• Teor de aluminato tricálcico (C3A) do clínquer e teor de adições 
carbonáticas de no máximo 8% e 5% em massa, respectivamente; 
• Cimentos do tipo alto-forno que contiverem entre 60% e 70% de 
escória granulada de alto-forno, em massa; 
• Cimentos do tipo pozolânico que contiverem entre 25% e 40% de 
material pozolânico, em massa; 
• Cimentos que tiverem antecedentes de resultados de ensaios de 
longa duração ou de obras que comprovem resistência aos sulfatos.
Cimento Portland 
de Baixo Calor de 
Hidratação
(CP-BC)
(NBR 13116)
O Cimento Portland de Baixo Calor de Hidratação (BC) é designado por 
siglas e classes de seu tipo, acrescidas de BC. Por exemplo: CP III-32 
(BC) é o Cimento Portland de Alto-Forno com baixo calor de hidratação, 
determinado pela sua composição. Este tipo de cimento tem a 
propriedade de retardar o desprendimento de calor em peças de grande 
massa de concreto, evitando o aparecimento de fissuras de origem 
térmica, devido ao calor desenvolvido durante a hidratação do cimento.
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Cimento Portland 
Branco (CPB) – 
(NBR 12989)
O Cimento Portland Branco se diferencia por coloração, e está 
classificado em dois subtipos: estrutural e não estrutural. O estrutural é 
aplicado em concretos brancos para fins arquitetônicos, com classes de 
resistência 25, 32 e 40, similares às dos demais tipos de cimento. Já o 
não estrutural não tem indicações de classe e é aplicado, por exemplo, 
em rejuntamento de azulejos e em aplicações não estruturais. Pode ser 
utilizado nas mesmas aplicações do cimento cinza. A cor branca é 
obtida a partir de matérias-primas com baixos teores de óxido de ferro e 
manganês, em condições especiais durante a fabricação, tais como 
resfriamento e moagem do produto e, principalmente, utilizando o 
caulim no lugar da argila. O índice de brancura deve ser maior que 
78%. Adequado aos projetos arquitetônicos mais ousados, o cimento 
branco oferece a possibilidade de escolha de cores, uma vez que pode 
ser associado a pigmentos coloridos.
MATÉRIAS-PRIMAS
A produção de cimento portland depende principalmente dos produtos minerais calcário, argila e gesso 
(gipso), e da disponibilidade de combustíveis, óleo ou carvão e energia elétrica.
O calcário é o carbonato de cálcio que se apresenta na natureza com impurezas, sendo a matéria-prima 
básica para a mistura crua, que após queima, dará origem ao cimento.
A argila para fabricação de cimento, é basicamente um silicato de alumínio hidratado com impurezas, 
como ferro e outros minerais.
O gesso é adicionado em cerca de 2% a 3% no final do processo de fabricação do cimento portland, 
como regulador do tempo de pega e é encontrado em estado natural como gipsita, sendo também 
subproduto de indústrias químicas.
A disponiblidade de matéria-prima não é determinante de vantagens competitivas, por serem estes 
insumos abundantes em nível mundial. Principais matérias-primas: CALCÁRIO, ARGILA, GESSO e 
ADIÇÕES (POZOLANA, FILER e ESCÓRIA DE ALTO FORNO).
CALCÁRIOS
São constituídos basicamente de carbonato de cálcio CaCO3 e dependendo da sua origem geológica 
podem conter várias impurezas, como magnésio, silício, alumínio ou ferro.
O carbonato de cálcio é conhecido desde épocas muito remotas, sob a forma de minerais tais como a 
greda, o calcário e o mármore.
O calcário é uma rocha sedimentar, sendo a terceira rocha mais abundante na crosta terrestre e 
somente o xisto e o arenito são mais encontrados.
O elemento cálcio, que abrange 40% de todo o calcário, é o quinto mais abundante na crosta terrestre, 
após o oxigênio, silício, alumínio e o ferro.
De acordo com o teor de magnésio o calcário se classifica em:
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calcário calcítico: CaCO3
O teor de MgO varia de 0 a 4%. Devido à maior quantidade de cálcio a pedra quebra com maior 
facilidade e em superfícies mais uniformes e planas. Este calcário, também por ter menor quantidade de 
carbonato de magnésio exige maior temperatura para descarbonatar.
calcário magnesiano: MgCO3
O teor de MgO varia de 4 a 18%. A presença maior de carbonato de magnésio faz com que este calcário 
tenha características bem diferentes do calcítico:
É uma pedra mais dura, quebrando sempre de forma irregular, formando conchas de onde vem o nome 
de pedra cascuda. O calcário magnesiano necessita de menos calor e uma temperatura menor para 
descarbonatar do que o calcítico. É ideal para fabricação de cal.
calcário dolomítico: CaMg(CO3)2
O teor de MgO é acima de 18% e por isso possui uma temperatura de descarbonatação menor do que o 
calcário magnesiano.
Apenas o calcário calcítico vem sendo utilizado na fabricação do cimento.
O uso de calcário com alto teor de MgO causa desvantagens na hidratação do cimento:
MgO + H2O → Mg(OH)2
Isso provoca o aumento do volume e produz sais solúveis que enfraquecem o concreto quando exposto 
a lixiviação.
Vista Geral da Jazida - Holcim (Brasil) S.A. - Unidade Fabril de Cantagalo-RJ.
 Reservas estimadas: 35,33 M de ton de calcário (45 anos de lavra)
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Composição característica do 
minério Percentual do componente (%)
Dolomita - CaMg(CO3)2 2
Granito (Ígnea) 5
Gnaisse (Metamórfica) 8
Carbonato de cálcio (CaCO3) 85
ARGILAS
São silicatos complexos contendo alumínio e ferro como cátions principais e potássio, magnésio, sódio, 
cálcio, titânio e outros.
A escolha da argila envolve disponibilidade, distância, relação sílica/alumínio/ferro e elementos menores 
como álcalis.
A argila fornece os componentes Al2O3, Fe2O3 e SiO2. Podendo ser utilizado bauxita, minério de ferro e 
areia para corrigir, respectivamente, os teores dos componentes necessários, porém são pouco 
empregados.
GESSO
É o produto de adição final no processo de fabricação do cimento, com o fim de regular o tempo de pega 
por ocasião das reações de hidratação. É encontrado sob as formas de gipsita (CaSO4. 2H2O), 
hemidratado ou bassanita (CaSO4. 0,5H2O) e anidrita (CaSO4). Utiliza-se também o gesso proveniente 
da indústria de ácido fosfórico a partir da apatita:
Ca3(PO4)2 + 3H2SO4 + 6H2O → 2H3PO4 + 3 CaSO4. 2H2O
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POZOLANA
Pozolana, ou pozzolana (do italiano pozzolana ou pozzuolana), nome derivado da localidade italiana de 
Pozzuoli, nas imediações do Vesúvio, onde é encontrada em cinzas vulcânicas conhecidas por cinzas 
pozolânicas ou pumicite. Embora a designação se tenha alargado a materiais produzidos 
industrialmente, ou derivados de cinzas volantes de processos de queima industrial, nasua origem as 
pozolanas são rochas de origem vulcânica, constituídos por uma mistura mais ou menos homogénea 
de materiais argilosos, siltes e areias, com maior ou menor agregação, resultantes da alteração pelos 
agentes atmosféricos de materiais vulcânicos ricos em sílica não cristalina, com destaque para a 
pedra-pomes. Devido à sua riqueza em silicatos vítreos, as pozolanas são consideradas rochas 
sedimentares de natureza ácida, contendo um elevado teor de sílica reactiva (SiO2), capaz de reagir 
com o óxido de cálcio (CaO), dando origem a silicatos amorfos de carácter cimentante. As pozolanas 
mais comuns são de cor clara, mas em função dos óxidos metálicos que contenham podem ter 
colorações que variam desde o esbranquiçado até ao cinzento-escuro, incluindo variedades 
avermelhadas e rosa. A pozolana é um dos componentes do cimento utilizada na preparação de 
argamassas pozolânicas, misturada com água e cal hidratada, melhorando as características dos 
concretos e permitindo a sua utilização dentro de água.
ESCÓRIAS DE ALTO FORNO
A composição química das escórias de alto forno produzidas varia dentro de limites relativamente 
estreitos. Os elementos que participam são os óxidos de: cálcio (Ca), silício (Si), alumínio (Al) e 
magnésio (Mg). São encontrados, também, em quantidades menores, FeO, MnO, enxofre, etc..
Sendo a escória um resíduo da produção de ferro gusa, sabe-se que são produzidos cerca de 300 kg de 
escória por tonelada de ferro gusa, e é formada pela fusão das impurezas do minério de ferro, 
juntamente coma adição de fundentes (calcário e dolomita) e as cinzas do coque.
É importante ressaltar que essa composição vai depender das matérias primas e do tipo de gusa 
fabricado. A composição química é de extrema importância e vai determinar as características físico-
químicas das escórias de alto forno.
A escória de aciaria tem sua formação nos processos de oxidação do aço. Este processo elimina 
carbono e fósforo, por exemplo, que entram na composição da escória, juntamente com fundente (CaO). 
O atual uso visa à produção de clínquer Portland, na construção de bases para pavimentos e uso como 
agregado.
Desintegração (ela tende a desintegrar-se com o tempo de uso, devido aos esforços a compressão), 
assim tem seu uso viabilizado como substituta parcial de cal livre para agregado, aproveitando a alta 
resistência à compressão e durabilidade à abrasão provenientes da escória.
É imprescindível saber o processo de produção da escória, visto que as variações na composição 
química resultam em variações nas propriedades do material. O grande problema da escória de aciaria 
está na sua expansibilidade causada pela presença de óxidos na composição química, por isto existe 
uma grande quantidade de tratamentos para reduzir a expansibilidade do material. Ainda não existe um 
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tratamento padrão para o uso da escória na construção civil, mas todos os tratamentos visam à 
eliminação ou diminuição a taxas adequadas dos óxidos presentes na escória.
Produzida nos granuladores, onde ela é resfriada bruscamente por meio de jatos de água sobre alta 
pressão, mantendo excesso de água e não havendo tempo suficiente para formação de cristais; neste 
processo ela se granula "vitrificando-se".
ANÁLISE TÍPICA DE MATÉRIAS-PRIMAS NA NATUREZA
COMPOSTOS GIZ ARGILA CALCÁRIO ARDÓSIA MARGA MISTURA CRUA
SiO2 1,14 60,48 2,16 55,67 16,86 12,85
Al2O3 0,28 17,79 1,09 21,50 3,38 3,24
Fe2O3 0,14 6,77 0,54 9,00 1,11 2,11
CaO 54,68 1,61 52,72 0,89 42,58 41,35
MgO 0,48 3,10 0,68 2,81 0,62 3,28
SO3 0,07 0,21 0,03 0,30 0,08 0,18
P. F. 43,04 60,65 42,39 4,65 34,66 36,12
K2O 0,04 2,61 0,26 4,56 0,66 0,33
Na2O 0,09 0,74 0,11 0,82 0,12 0,10
COMPOSIÇÃO USUAL DAS MATÉRIAS-PRIMAS E DA FARINHA PARA O CIMENTO
Constituinte
Calcário Argila Farinha
Percentagem em peso (%p/p)
SiO2 0,5 – 3 37 – 78 12 – 16
Al2O3 + TiO2 0,1 – 1 7 – 30 2 – 5
Fe2O3 + Mn2O3 0,1 – 0,5 2 – 15 Mais de 2
CaO 52 – 55 0,5 – 25 40 – 45
MgO 0,5 – 5 Mais de 5 0,3 – 3
SO3 Mais de 0,1 Mais de 3 Mais de 1,2
K2O Mais de 0,3 0,5 – 5 0,2 – 0,4
Na2O Mais de 0,1 0,1 – 0,3 Mais de 0,3
 
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PROCESSO PRODUTIVO INDUSTRIAL - FABRICAÇÃO DE CIMENTOS
A tecnologia, que é amplamente difundida no mundo, apresenta uma evolução bastante lenta, não tendo 
havido alterações relevantes no processo de produção nas últimas duas décadas.
A indústria de equipamentos tem sido a geradora de progressos técnicos, visto que a tecnologia está 
incorporada aos equipamentos produzidos por grandes empresas de engenharia e bens de capital, tais 
como a alemã Polysius e a dinamarquesa FL Smiidth, as quais têm fornecido a tecnologia para a maioria 
das empresas brasileiras. No Japão, a Onoda Cement Co. Ltd. é considerada a empresa líder no 
desenvolvimento de tecnologia para produção de cimento.
Nos últimos anos as empresas têm concentrado investimentos nas áreas de automação industrial e 
controle de processo visando redução do consumo de energia elétrica e combustíveis, além de 
investimentos em controle de poluição e ambientais.
Ressalte-se a existência de dois processos de produção básicos, via úmida ou via seca, conforme ocorra 
ou não a preparação das matérias-primas em pasta, com adição de água.
O processo por via seca é mais moderno e proporciona razoável economia no consumo de combustível, 
possibilitando também a utilização de fornos de maior capacidade. Este processo foi desenvolvido pelo
Japão, sendo atualmente utilizado na maior parte da produção mundial de cimento. No entanto, fábricas 
muito antigas ou que utilizam calcário úmido, como por exemplo, calcário marinho, com unidades em 
locais de combustíveis baratos, ainda tem condições econômicas de operar com fornos via úmida.
As adições ao cimento melhoram certas características do concreto e preservam o ambiente ao 
aproveitar resíduos e diminuir a extração de matéria-prima.
O desenvolvimento dos vários tipos de cimento, com o uso de adições como escórias e pozolanas, 
acabou unindo o útil ao agradável. Além de melhorar certas características do material, tais como a 
impermeabilidade, diminuição da porosidade capilar, maior resistência a sulfatos e redução do calor de 
hidratação, as adições contribuíram para diminuir o consumo de energia durante o processo de 
fabricação e para aproveitar subprodutos poluidores, como as escórias de alto-forno e as cinzas 
volantes, por exemplo. 
Do ponto de vista ecológico, além da preservação das jazidas de calcário, o ponto forte é o 
aproveitamento de resíduos poluidores, como é o caso da escória granulada de alto-forno, um 
subproduto da fabricação do ferro-gusa, que possui atividade hidráulica e gera na hidratação os mesmos 
produtos que o cimento. Já as pozolanas, que podem ser cinzas volantes, argilas calcinadas, diatomitos, 
rochas vulcânicas, sílica ativa, têm a vantagem de promover a diluição do aluminato cálcico (C3A), 
componente do clínquer que é o principal responsável pelo calor de hidratação, e combinar com a cal 
gerada pela hidratação do cimento, diminuindo a permeabilidade do concreto e o aumentando sua 
resistência aos ataques químicos.
O processo de fabricação do cimento portlandpode ser resumido nas seguintes operações: mineração e 
britagem do calcário; preparo e dosagem da mistura crua; homogeneização da mistura; clinquerização e 
resfriamento; moagem de cimento; e ensacamento/distribuição a granel. 
 
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ESTOCAGEM/ 
DOSAGEM
Mina ou Lavra
MOAGEM/
HOMOGENEIZAÇÃO
CLINQUERIZAÇÃO
RESFRIAMENTO/
ARMAZENAMENTO
Farinha
MISTURA/
MOAGEM
Coadjuvantes (argila, 
escória, filito,...) 
Material cru
Cimento comercial
Calor
Calcário em pedaços
EXTRAÇÃO/
BRITAGEM
Calcário
Clínquer
ARMAZENAMENTO/
EXPEDIÇÃO
Gesso Aditivos
Cimento moído
FLUXOGRAMA DO PROCESSO PRODUTIVO DO CIMENTO
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Descrição das etapas do processo de fabricação do cimento:
Extração: O calcário é a principal matéria-prima para a fabricação do cimento. Sua extração pode 
ocorrer de jazidas subterrâneas ou a céu aberto – situação mais comum no Brasil. Na etapa de extração, 
utilizam-se explosivos para o desmonte de rocha. Outro componente extraído nesta etapa é a argila. Em 
ambos os casos, um plano de gerenciamento de exploração mineral é necessário para preservar o 
ambiente.
Britagem: o calcário extraído é transportado em caminhões até a instalação de britagem, onde é 
reduzido as dimensões adequadas ao processamento industrial. Esse tratamento permite eliminar uma 
grande parte de impurezas presentes no calcário. A argila, por ser mole, não passa pela britagem.
Estocagem: calcário e argila são estocados separadamente. Na baia de cada material, um equipamento 
se encarrega de misturar as cargas, a fim de assegurar uma pré-homogeneização. Nesta fase, as 
matérias-primas são submetidas a diversos ensaios.
Dosagem: o composto de calcário (90%) e argila (10%) é dosado para ser triturado no moinho de cru.
Essa dosagem é efetuada com base em parâmetros químicos preestabelecidos – os chamados módulos 
químicos, que dependem das características composicionais dos materiais estocados e são controlados 
por balanças dosadoras.
Moagem: a farinha crua formada pela mistura de calcário e argila passa por moagem em moinho de 
bolas, rolo ou barras, onde se processa o início da mistura das matérias-primas e ao mesmo tempo sua 
pulverização, de modo a reduzir o tamanho das partículas a 0,050 mm em média.
Homogeneização: a mistura crua, devidamente dosada e com a finura adequada, conhecida como 
farinha, deve ter a sua homogeneização assegurada para permitir uma perfeita combinação dos 
elementos formadores de clínquer. A homogeneização é executada em silos verticais de grande porte 
através de processos pneumáticos e por gravidade.
Clinquerização: dos silos de homogeneização a farinha é introduzida no forno, passando antes por pré-
aquecedores (ou pré-calcinadores), equipamentos que aproveitam o calor dos gases provenientes do 
forno e promovem o aquecimento inicial do material. No forno rotativo, constituído de um cilindro de aço 
(revestido por tijolos refratários) com comprimento de 50m a 150m e diâmetro de 6m, a mistura é 
calcinada até 1450ºC, resultando no clínquer, produto com aspecto de bolotas escuras. A sílica, alumina, 
ferro e cal reagem no interior do forno dando origem ao clínquer, cujos compostos principais são os 
seguintes: Silicato tricálcico – C3S: 18 a 66% no cimento (3CaO.SiO2); Silicato dicálcico – C2S: 11 a 
53% no cimento (2CaO.SiO2); Aluminato tricálcico - C3A: 5 a20% no cimento (3CaO.Al2O3); 
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Ferroaluminato tetracálcico – C4AF: 4 a 14% no cimento (4CaO.Fe2O3.Al2O3). Esses resultados foram 
obtidos de trinta cimentos nacionais realizados pela ABCP.
Composição típica de um clínquer de cimento portland
67% CaO (C), 22% SiO2 (S), 5% Al2O3 (A), 3% Fe2O3 (F) e 3% de outros óxidos
Fases cristalinas anidras metaestáveis na temperatura ambiente e estáveis ao serem hidratados
Alita ou silicato tricálcico (C3S): 50 – 70%
Belita ou silicato dicálcico (C2S): 15 – 30%
Aluminato tricálcico (C3A): 5-10%
Ferroaluminato tetracálcico (C4AF): 5- 15%
Outros compostos em menor quantidade
Na2O, MnO e K2O, magnésio, enxofre e fósforo 
Elementos traços: Cr, Pb, Zn, V, Ni e outros provenientes das matérias-primas e combustíveis (estes 
normalmente portando os resíduos)
Resfriamento: este promove a redução da temperatura a 80ºC, aproximadamente. A clinquerização se 
completa nesta etapa, quando ocorre uma série de reações químicas que influenciarão a resistência 
mecânica do concreto nas primeiras idades, o calor de hidratação, o início de pega e estabilidade 
química dos compostos.
Armazenamento: O clínquer, a principal matéria-prima do cimento fica armazenada em silos, 
aguardando a próxima etapa.
Mistura ou Adições: junto com o clínquer, adições de gesso, escória de alto forno, pozolana e o 
própprio calcário compõem os diversos tipos de cimento portland. Essas substâncias são estocadas 
separadamente, antes de entrarem no moinho de cimento. O gesso é adicionado na moagem final do 
cimento com a finalidade de regular o tempo de pega permitindo com que o cimento permaneça 
trabalhável por pelo menos uma hora, conforme ABNT. Sem a adição de gipsita o comento tem início de 
pega em aproximadamente quinze minutos, o que tornaria difícil a sua utilização em concretos. A adição 
de filer calcário (calcário finamente moído) é efetuada para diminuir a porcentagem de vazios, melhorar a 
trabalhabilidade, o acabamento e pode até elevar a resistência inicial do cimento. A adição de pozolana 
propicia ao cimento maior resistência a meios agressivos como esgotos, água do mar, solos sulfurosos e 
a agregados reativos. Diminui também o calor de hidratação, permeabilidade, segregação de agregados 
e proporciona maior trabalhabilidade e estabilidade de volume tornando o cimento pozolânico adequado 
a aplicações que exijam baixo calor de hidratação, como concretagens de grandes volumes.
Moagem: é na moagem final que o clínquer, adicionado ao gesso ou outras adições resulta no cimento 
comercialmente conhecido. Para a obtenção do cimento Portland faz-se a moagem do clínquer com 
diversas adições como o gesso (até 5%), calcário, pozolana e escória, onde assegura-se ao produto a 
finura e homogeneidade convenientes de acordo com as normas da ABNT. O processo de moagem do 
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clínquer e de suas adições é um fator importante pois irá influenciar em algumas características como a 
hidratação e as resistências inicial e final do cimento.
Armazenamento: o cimento resultante da moagem do clínquer e outras adições é transportado 
mecânica e pneumaticamente para os silos de cimento, onde é estocado. Após os ensaios finais de 
qualidade, o produto é enviado para expedição.
Expedição: a remessa do cimento ao mercado consumidor pode ser feita de duas maneiras: a granel ou 
em sacos de 50 kg. O ensacamento é feito em máquinas especiais, que automaticamente enchem os 
sacos e os liberam assim que atingem o peso especificado. A embalagem é feita em papel Kraft, que 
garante o perfeito manuseio pelo consumidor.
REFERÊNCIAS
A versatilidadedo cimento brasileiro. Disponível em <<http://www.abcp.org.br/l> acesso em 10/04/08.
BATTAGIN, Arnaldo Forti. Uma breve história do cimento Portland. Disponível em 
<<http://www.abcp.org.br/ > acesso em 10/04/08.
Boletim Técnico. Guia básico de utilização do cimento Portland. BT 106. Disponível em 
<http://www.abcp.org.br/basico_sobre_cimento/index.shtml> acesso em 10/04/08.
Catálogo: Cimento – Argamassa – Refratários. Disponível em 
<http://www.solotest.com/solotest/Catalogo_SOLOTEST_Cimento.pdf> acesso em 10/04/08.
Cimento. Disponível em <http://www.bndes.gov.br/conhecimento/relato/cim.pdf > acesso em 10/04/08.
História do Cimento. Disponível em <http://www.bndes.gov.br/conhecimento/relato/cim.pdf> acesso em 
10/04/08.
Materiais cerâmicos. Disponível em<http://www.poli.usp.br/d/pmt2100/Aula10_2005%201p.pdf >acesso 
em 10/04/08.
Minerais Industriais. Disponível em <http://www.cetem.gov.br/publicacao/CETEM_SRO_02.PDF> 
acesso em 10/04/08.
Pozolana. Disponível em <http://pt.wikipedia.org/wiki/Pozolana> acesso em 10/04/08.
Produção de cerâmicas. Disponível em < http://www.abceram.org.br/asp/abc_503.asp> acesso em 
10/04/08. 
Qualidade. Disponível em <http://www.itambeempresarial.com.br> acesso em 10/04/08. 
SOUZA, Alexandre Araújo. A produção de cerâmica é uma atividade química? Disponível em <http://
www.fapepi.pi.gov.br/ciencia> acesso em 10/04/08.
SHREVE, R. N.; BRINK JR, J. A. Indústrias de processos químicos. Guanabara Dois S/A. Rio de 
Janeiro: 1980. 4 ed.
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EXERCÍCIOS PROPOSTOS
1. Quais os principais compostos do clínquer? Qual a sua fórmula química e o seu símbolo?
2. Liste os principais componentes do clínquer. Indique suas fórmulas e símbolos simplificados como 
também a função de cada componente na composição do cimento Portland.
3. Comente objetivamente sobre: (a) Pega e endurecimento do cimento Portland (b) Cimento de 
silicato. (c) Cimento a alta alumina 
4. O que é clínquer? Como é obtido?
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........................................................................................................................................
................................... CERÂMICAS ..........................................
......................................................................................................................................................................................
INTRODUÇÃO
A palavra cerâmica vem do grego keramiké, que significa a arte do oleiro. Atualmente, cerâmica é a 
designação genérica de diversos materiais inorgânicos não metálicos, tais como porcelanas, vidros e 
cimentos, constituídos por silicatos ou óxidos de metais, preparados a temperaturas altas, possuindo 
composição variável (dentro de certos limites) e estrutura complexa. Os materiais cerâmicos apresentam 
diversos usos, de acordo com sua constituição, desde utensílios domésticos e materiais de construção 
civil, até blindagens para fins militares e materiais supercondutores. 
Grande parte da cerâmica que vimos no nosso dia-a-dia é produzida a partir da argila, um dos 
constituintes do solo. O solo de cada região possui uma composição característica. Por exemplo, há 
solos arenosos, como aqueles encontrados nas praias, onde há basicamente sílica e solos argilosos, 
como aquele geralmente encontrado próximo a rios e lagos. Quimicamente, a argila é constituída por 
argilominerais, que são aluminossilicatos. A argila, quando misturada com água, é plástica e, por isso, 
moldável. Quando aquecida a altas temperaturas, processo denominado de “cozimento”, os 
argilominerais presentes, por exemplo, a caulinita, sofrem uma mudança de fase e ocorre perda de água. 
Este é um processo irreversível que dá origem ao material cerâmico, que pode ser bastante resistente, 
dependendo de sua composição. Dessa forma são fabricadas as telhas, os tijolos e as louças.
Existem diversas formas de se classificar os materiais cerâmicos, devido à amplitude e heterogeneidade 
do setor. As formas de se classificar os materiais cerâmicos variam de acordo com o país. O Brasil, de 
acordo com a Associação Brasileira de Cerâmica, resolveu dividir o setor cerâmico em subsetores, ou 
segmentos, em função de diversos fatores, como matérias-primas, propriedades e áreas de utilização. 
Dessa forma, a seguinte classificação, em geral, é adotada:
TIPOS DE 
CERÂMICAS
CONSIDERAÇÕES
Cerâmica 
Vermelha 
Compreende aqueles materiais com coloração avermelhada empregados na 
construção civil (tijolos, blocos, telhas, elementos vazados, lajes, tubos 
cerâmicos e argilas expandidas) e também utensílios de uso doméstico e de 
adorno.
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Materiais de 
Revestimento 
(Placas Cerâmicas) 
Compreende aqueles materiais usados na construção civil para revestimento 
de paredes, pisos e bancadas tais como azulejos, lajotas, placas ou ladrilhos 
para pisos e pastilhas.
Cerâmica Branca
Este grupo é bastante diversificado, compreendendo materiais constituídos 
por um corpo branco e em geral recobertos por uma camada vítrea 
transparente e incolor e que eram assim agrupados pela cor branca de 
massa, necessária por razões estéticas e/ou técnicas.
Com o advento dos vidrados opacificados, muitos dos produtos enquadrados 
neste grupo passaram a ser fabricados, sem prejuízo das características para 
uma dada aplicação, com matérias-primas com certo grau de impurezas, 
responsáveis pela coloração. Dessa forma é mais adequado subdividir este 
grupo em: louça sanitária, louça de mesa, isoladores elétricos para alta e 
baixa tensão, cerâmica artística (decorativa e utilitária), cerâmica técnica para 
fins diversos, tais como: químico, elétrico, térmico e mecânico.
Materiais 
Refratários
Este grupo compreende uma diversidade de produtos, que têm como 
finalidade suportar temperaturas elevadas nas condições específicas de 
processo e de operação dos equipamentos industriais, que em geral 
envolvem esforços mecânicos, ataques químicos, variações bruscas de 
temperatura e outras solicitações. Para suportar estas solicitações e em 
função da natureza das mesmas, foram desenvolvidos inúmeros tipos de 
produtos, a partir de diferentes matérias-primas ou mistura destas. Dessa 
forma, podemos classificar os produtos refratários quanto à matéria-prima, ou 
componentes químicos principais, em: sílica, sílicoaluminoso, aluminoso, 
mulita, magnesianocromítico, cromítico-magnesiano, carbeto de silício, grafita, 
carbono, zircônia, zirconita, espinélio e outros.
Isolantes Térmicos
Os produtos deste segmento podem ser classificados em: (a) refratários 
isolantes que se enquadram no segmento de refratários; (b) isolantes térmicos 
não refratários, compreendendo produtos como vermiculita expandida, sílica 
diatomácea, diatomito, silicato de cálcio, lã de vidro e lã de rocha, que são 
obtidos por processos distintos ao do item (a) e que podem ser utilizados, 
dependendo do tipo de produto até 1100 oC; e (c) fibras ou lãs cerâmicas que 
apresentam características físicas semelhantes as citadas no item (b), porém 
apresentam composições tais como sílica, silica-alumina, alumina e zircônia, 
que dependendo do tipo, podem chegara temperaturas de utilização de 2000 
oC ou mais.
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Fritas e Corantes 
Estes dois produtos são importantes matérias-primas para diversos 
segmentos cerâmicos que requerem determinados acabamentos.
Frita (ou vidrado fritado) é um vidro moído, fabricado por indústrias 
especializadas a partir da fusão da mistura de diferentes matérias-primas. É 
aplicado na superfície do corpo cerâmico que, após a queima, adquire 
aspecto vítreo. Este acabamento tem por finalidade aprimorar a estética, 
tornar a peça impermeável, aumentar a resistência mecânica e melhorar ou 
proporcionar outras características.
Corantes constituem-se de óxidos puros ou pigmentos inorgânicos sintéticos 
obtidos a partir da mistura de óxidos ou de seus compostos. Os pigmentos 
são fabricados por empresas especializadas, inclusive por muitas das que 
produzem fritas, cuja obtenção envolve a mistura das matérias-primas, 
calcinação e moagem. Os corantes são adicionados aos esmaltes (vidrados) 
ou aos corpos cerâmicos para conferir-lhes colorações das mais diversas 
tonalidades e efeitos especiais.
Abrasivos
Parte da indústria de abrasivos, por utilizarem matérias-primas e processos 
semelhantes aos da cerâmica, constituem-se num segmento cerâmico. Entre 
os produtos mais conhecidos podemos citar o óxido de alumínio eletrofundido 
e o carbeto de silício.
Vidro, Cimento e 
Cal
São três importantes segmentos cerâmicos e que, por suas particularidades, 
são muitas vezes considerados à parte da cerâmica.
Cerâmica de Alta 
Tecnologia ou 
Cerâmica 
Avançada
O aprofundamento dos conhecimentos da ciência dos materiais proporcionou 
ao homem o desenvolvimento de novas tecnologias e aprimoramento das 
existentes nas mais diferentes áreas, como aeroespacial, eletrônica, nuclear e 
muitas outras e que passaram a exigir materiais com qualidade 
excepcionalmente elevada. Tais materiais passaram a ser desenvolvidos a 
partir de matérias-primas sintéticas de altíssima pureza e por meio de 
processos rigorosamente controlados. Estes produtos, que podem apresentar 
os mais diferentes formatos, são fabricados pelo chamado segmento 
cerâmico de alta tecnologia ou cerâmica avançada. Eles são classificados, de 
acordo com suas funções, em: eletroeletrônicos, magnéticos, ópticos, 
químicos, térmicos, mecânicos, biológicos e nucleares. Os produtos deste 
segmento são de uso intenso e a cada dia tende a se ampliar. Como alguns 
exemplos, podemos citar: naves espaciais, satélites, usinas nucleares, 
materiais para implantes em seres humanos, aparelhos de som e de vídeo, 
suporte de catalisadores para automóveis, sensores (umidade, gases e 
outros), ferramentas de corte, brinquedos, acendedor de fogão, etc.
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MATÉRIAS-PRIMAS
Matérias-primas naturais são aquelas utilizadas como extraídas da natureza ou que foram submetidas 
a algum tratamento físico para eliminação de impurezas indesejáveis, ou seja, sem alterar a composição 
química e mineralógica dos componentes principais. As principais matérias-primas são: 
Agalmatolito, Andalusita, Argila, Bauxito, Calcita, Cianita, Cromita, Dolomita, Feldspato, Filitos 
Cerâmicos, Grafita, Magnesita, Materiais Fundentes, Pirofilita, Quartzo, Silimanita, Talco, Wollastonita.
Agalmatolito 
Na literatura não foi encontrada uma definição clara para agalmatolito, inclusive para alguns autores é 
sinônimo de pirofilita. Segundo citação no livro Tecnologia de Argilas de Pérsio de Souza Santos existem 
diferentes tipos de agalmatolitos, com grandes variações na composição química e mineralógica, onde a 
pirofilita pode estar ausente ou constituir o componente principal (60% do material). No geral são rochas 
moles e de granulometria fina, ricas em alumínio. 
Os agalmatolitos contendo pirofilita, diásporo e cianita caracterizam os tipos mais refratários e os 
contendo sericita ou mica moscovita finamente dividida, os de menor ponto de fusão. 
Aplicações: Fabricação de fritas, esmaltes (vidrados), tintas serigráficas e na composição de algumas 
massas. 
Andalusita - Cianita - Silimanita
Estes três silicatos de alumínio têm a mesma fórmula química Al2O3.SiO2, correspondendo a um teor 
teórico em óxido de alumínio de 62,7% e em sílica de 37,3%. Os três minerais diferem pela estrutura 
cristalina e pelo comportamento térmico. 
Na prática comercial há uma grande confusão quanto a terminologia desses minerais, sendo que muitos 
países adotam erroneamente o termo silimanita ou cianita para designar indistintamente os três minerais. 
Aplicações: Fabricação de refratários aluminosos e também para a produção de alguns tipos de 
porcelana.
Argila 
Argila é um material natural, de textura terrosa, de granulação fina, constituída essencialmente de 
argilominerais, podendo conter outros minerais que não são argilominerais (quartzo, mica, pirita, 
hematita, etc), matéria orgânica e outras impurezas. Os argilominerais são os minerais característicos 
das argilas; quimicamente são silicatos de alumínio ou magnésio hidratados, contendo em certos tipos 
outros elementos como ferro, potássio, lítio e outros. 
Graças aos argilominerais, as argilas na presença de água desenvolvem uma série de propriedades tais 
como: plasticidade, resistência mecânica a úmido, retração linear de secagem, compactação, tixotropia e 
viscosidade de suspensões aquosas que explicam sua grande variedade de aplicações tecnológicas. Os 
principais grupos de argilominerais são caulinita, ilita e esmectitas ou montmorilonita. 
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O que diferencia estes argilominerais é basicamente o tipo de estrutura e as substituições que podem 
ocorrer, dentro da estrutura, do alumínio por magnésio ou ferro, e do silício por alumínio ou ferro, 
principalmente, e conseqüente neutralização das cargas residuais geradas pelas diferenças de cargas 
elétricas dos íons por alguns cátions. Dessa forma, na caulinita praticamente não ocorre substituição, na 
ilita ocorre substituição e o cátion neutralizante é o potássio; na montmorilonita também ocorrem 
substituições e os cátions neutralizantes podem ser sódio, cálcio, potássio e outros. Isto implica em 
diferenças nas características de interesse para as diversas aplicações tecnológicas. 
Como exemplo, argilas constituídas essencialmente pelo argilomineral caulinita são as mais refratárias, 
pois são constituídas essencialmente de sílica (SiO2) e alumina (Al2O3), enquanto que os outros, devido à 
presença de potássio, ferro e outros elementos, têm a refratariedade sensivelmente reduzida. A 
presença de outros minerais, muitas vezes considerados como impurezas, pode afetar substancialmente 
as características de uma argila para uma dada aplicação; daí a razão, para muitas aplicações, de se 
eliminar por processos físicos os minerais indesejáveis. Processo este chamado de beneficiamento. 
Em função principalmente das possibilidades de emprego tecnológico, que são influenciadas pela 
gênese e pela composição mineralógica do material, em muitos casos as argilas recebem designações 
como: caulins, bentonitas, argilasrefratárias, flint-clays e ball clays. 
Aplicações: As argilas apresentam uma enorme gama de aplicações, tanto na área de cerâmica como 
em outras áreas tecnológicas. Pode-se dizer que em quase todos os segmentos de cerâmica tradicional 
a argila constitui total ou parcialmente a composição das massas. De um modo geral, as argilas que são 
mais adequadas à fabricação dos produtos de cerâmica vermelha apresentam em sua constituição os 
argilominerais ilita, de camadas mistas ilita-montmorilonita e clorita-montmorilonita, além de caulinita, 
pequenos teores de montmorilonita e compostos de ferro. As argilas para materiais refratários são 
essencialmente cauliníticas, devendo apresentar baixos teores de compostos alcalinos, alcalinos-
terrosos e de ferro; podendo conter ainda em alguns tipos a gibbsita (Al2O3.3H2O). As argilas para 
cerâmica branca são semelhantes às empregadas na indústria de refratários; sendo que para algumas 
aplicações a maior restrição é a presença de ferro e para outras, dependendo do tipo de massa, além do 
ferro a gibbsita. No caso de materiais de revestimento são empregadas argilas semelhantes àquelas 
utilizadas para a produção de cerâmica vermelha ou as empregadas para cerâmica branca e materiais 
refratários. 
Bauxito ou Bauxita
Bauxito é um material heterogêneo composto principalmente de minerais de hidróxido de alumínio, 
gibbsita (Al2O3.3H2O), diásproro (Al2O3.H2O) e boemita (Al2O3.H2O). As impurezas mais comuns 
presentes nos depósitos de bauxitos são óxidos de ferro, silicatos de alumínio (argila e outros) e titânia. 
A composição dos bauxitos é variável, assim por exemplo os bauxitos europeus são constituídos 
predominantemente de diásporo e boemita com teores elevados de ferro, enquanto que os da América 
do Sul são compostos principalmente de gibbsita e teores mais baixos de óxidos de ferro. 
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Aplicações: O bauxito é uma importante matéria-prima para obtenção de alumina (óxido de alumínio), 
que é indispensável para a produção de alumínio metálico, alguns compostos químicos, grãos abrasivos, 
materiais refratários e outros produtos cerâmicos. 
Exemplos de produtos obtidos de composições constituídas, total ou parcialmente, de bauxito: 
 hidróxido de alumínio, alumina calcinada e sulfato de alumínio, 
 cimento aluminoso, 
 grãos eletrofundidos marrons destinados a indústria de abrasivos (lixas, rebolos, etc) e de materiais 
refratários, 
 mulita sintética escura 
 materiais refratários. Neste caso os bauxitos devem ter baixos teores de ferro e sílica e são utilizados 
após calcinação na faixa de 1450 ºC a 1800 ºC. 
Calcita 
Calcita 
A calcita é um carbonato de cálcio (CaCO3), correspondendo a um teor teórico de 54,5% de CaO e 
45,5% de CO2 . 
Aplicações 
 em massas calcárias em teores de até 30%. Apesar de proporcionar corpos de elevada porosidade e 
portanto baixa resistência mecânica, tem a vantagem de apresentar corpos de baixa contração linear 
na queima, o que é conveniente para muitas aplicações; 
 em pequenas quantidades (até 3%), como fundente auxiliar e para minimizar o problema de trincas; 
em massas para produção de corpos vítreos e semivítreos; 
 na composição de fritas e esmaltes (vidrados); 
 na fabricação de cimento aluminoso. 
Cromita 
Cromita é um minério de cromo, de composição bastante complexa, constituída por uma série de 
minerais do grupo dos Espinélios, tais como: cromita (FeO.Cr2O3), picrocromita (MgO.Cr2O3), espinélio 
(MgO.Al2O3), magnesioferrita (MgO.Fe2O3), magnetita (FeO.Fe2O3), etc, que pode conter impurezas de 
serpentina e do grupo das olivinas. 
Aplicações: A cromita é empregada principalmente na fabricação de refratários magnesianos-cromíticos 
e cromíticos-magnesianos e em escala pequena, para a produção de refratário de cromita.
Dolomita 
É o carbonato duplo de cálcio e magnésio, (CaCO3.MgCO3), correspondendo a um teor teórico de cerca 
de 54,5% de carbonato de cálcio e 45,5% de carbonato de magnésio. 
Aplicações: 
 em massas calcárias em teores de até 30%, tendo comportamento semelhante ao da calcita; 
 na fabricação de materiais refratários, isolada ou em mistura com a magnésia; 
 na composição de fritas e esmaltes (vidrados) 
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Feldspato 
O termo feldspato cobre uma série de alumino-silicatos alcalinos ou alcalinos terrosos. Os feldspatos 
naturais são normalmente uma mistura em diversas proporções de alumino-silicatos de potássio, de 
sódio, de cálcio, de lítio e ocasionalmente de bário e de césio. 
Para a indústria cerâmica os feldspatos de maior importância são o potássico (K2O.Al2O3.6SiO2) e o 
sódico (Na2O.Al2O3.6SiO2), por terem temperatura de fusão relativamente baixa e assim sendo 
empregados como geradores de “massa vítrea” nas massas cerâmicas e nos vidrados. No entanto eles 
dificilmente são encontrados puros, em geral se apresentam em mistura, podendo também estar 
associados a outras impurezas. 
Aplicações: Fabricação de vidro, fritas, esmaltes(vidrados), placas cerâmicas, isoladores elétricos de 
porcelana, louça de mesa e louça sanitária.
s Cerâmicos 
Filitos Cerâmicos 
O ceramista brasileiro dá o nome de filito cerâmico a uma rocha metamórfica, estratificada ou laminada, 
composta de uma mistura de caulinita, mica moscovita finamente divida ou sericita e quartzo em 
proporções variáveis; apresentam os filitos cores claras no estado natural, com um teor de óxido de 
potássio geralmente da ordem de 3 a 5%. 
Aplicações: Em massa de grês sanitário como substitutos parciais da fração argilosa e do feldspato, 
além de serem empregados em várias proporções para aumentar a velocidade de sinterização de 
massas cerâmicas de faiança para louça de mesa, placas cerâmicas e alguns tipos de refratários.
Grafita 
A Grafita é formada de carbono cristalizado e apresenta-se sob a forma de palhetas brilhantes (grafita 
lamelar) ou em partículas sem brilho, denominada de grafita amorfa. A grafita encontra-se, normalmente, 
associada a impurezas, tais como quartzo, feldspato e mica ou dos seus produtos de alteração. Para sua 
utilização industrial é necessário concentrar o minério, classificá-lo e, para algumas aplicações, melhorar 
a pureza do concentrado. 
Aplicações: Em cerâmica é utilizada principalmente no segmento de refratários para confecção de 
cadinhos, válvulas, tampões e em teores menores na confecção de inúmeros produtos, entre eles, 
magnésia-carbono e alumina-carbeto de silício-carbono. 
Magnesita 
A magnesita é o carbonato de magnésio (MgCO3), cuja composição química teórica é 47,7% de MgO e 
52,3% de CO2.
Aplicações: Na fabricação de materiais refratários, após ser submetida à calcinação em elevadas 
temperaturas ou à eletrofusão, quando se obtém o sinter ou grãos eletrofundidos de magnésia (MgO). A 
partir deles são obtidos inúmeros produtos como: magnesianos, magnesianos-cromíticos, cromíticos-
magnesianos, magnésia-carbono, espinélio, entre outros e diversos tipos de massas.
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Materiais Fundentes Diversos 
Fundentes são materiais com elevado teor de álcalis (K2O e Na2O) que, quando presentes em uma 
composição cerâmica, reduzem a temperatura de queimae a porosidade do produto. Estas duas 
condições são importantes para produtos como os de cerâmica vermelha, cerâmica branca e materiais 
de revestimento (placas cerâmicas), uma vez que além de baixar o custo, reduzem a absorção de água 
e aumentam a resistência mecânica. 
No caso de produtos de cerâmica vermelha, fabricados somente a partir de argilas que queimam com 
cores avermelhadas, não há necessidade de se adicionar materiais fundentes, uma vez que as argilas 
empregadas contêm álcalis. Por outro lado, no caso de cerâmica branca e de muitos produtos de 
revestimento (placas cerâmicas) que, por serem produtos mais elaborados que devem apresentar 
características determinadas, na composição da massa, junto às várias matérias-primas utilizadas, em 
geral refratárias, adicionam-se materiais fundentes. 
No Brasil o feldspato e o filito, descritos anteriormente, são os fundentes mais tradicionais; no entanto o 
ceramista está sempre em busca de novos materiais e mais recentemente tem sido empregados outros 
materiais como fonolito e alguns tipos de rochas potássicas. Estas matérias-primas têm uma ação 
fundente mais enérgica que o feldspato e que o filito, em razão do menor teor de sílica e elevado teor de 
álcalis. A sericita existente no Paraná, muitas vezes comercializada como filito, também está sendo 
utilizada para este fim, pelo seu elevado teor de potássio. Ressalta-se que a possibilidade de utilização 
dessas matérias-primas depende do tipo de produto a ser fabricado. 
Pirofilita 
É freqüentemente confundida com o talco (silicato de magnésio hidratado) devido à marcante 
semelhança de suas propriedades físicas. É um silicato de alumínio hidratado, cuja fórmula é 
Al2O3.4SiO2.H2O, correspondendo a 28,3% de Al2O3 , 66,7% de SiO2 e a 5,0% de H2O.
Aplicações: Em massas de azulejos e em algumas massas de louça de mesa, mas devido a sua baixa 
plasticidade não pode entrar em quantidades maiores que 40% em massas plásticas. Entra também na 
composição de massas de isoladores elétricos e de alguns tipos de refratários.
Quartzo 
O quartzo é uma das formas cristalinas da sílica (SiO2), sendo as outras duas a cristobalita e a tridimita. 
Ele cristaliza no sistema hexagonal, apresenta densidade 2,65g/cm3, dureza 7 e ponto de fusão da 
ordem de 1.720 ºC. 
O quartzo é estável abaixo de 870 ºC, apresentando-se em variedades cristalinas como quartzo hialino, 
ametista, quartzo leitoso, esfumaçado, etc. São variedades criptocristalinas a calcedônia, o sílex, a 
ágata, o jaspe, etc. Depósitos clásticos, como: cascalhos, seixos, arenitos e quartzitos, são formados 
principalmente de quartzo. Encontra-se também fragmentado em pequenas partículas formando grandes 
concentrações naturais (areias) resultante de alteração das rochas. 
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A calcedônia é uma variedade criptocristalina de quartzo, de cristais fibrosos arrumados em faixas 
paralelas ou radiais. Na ágata (variedade de calcedônia) percebe-se claramente as faixas dos finos 
agregados cristalinos. A calcedônia, na sua variedade sílex, que apresenta grande dureza, é encontrada 
como concreções em calcários ou nos produtos de sua alteração. 
Areia é o produto da deposição dos resíduos de desagregação, apresentando partículas de dimensões 
de 2 a 0,06mm, sendo composto principalmente por grãos de quartzo. 
Arenito é a rocha formada pela compactação de sedimentos arenosos e quartzito é a rocha de 
composição semelhante, que sofreu metaformismo, tendo sido os grãos originais ligados por material 
cristalino, resultando em rocha mais compacta que o arenito. 
A cristobalita e a tridimita são raras na natureza, no entanto podem ser obtidas pelo tratamento térmico 
do quartzo, em temperaturas elevadas e sob condições especiais. Além disto, nas composições de 
produtos de cerâmica tradicional, fabricados a partir de matérias-primas que contenham sílica na forma 
livre ou combinada, podem acusar a presença principalmente de cristobalita, desde que a sílica livre 
liberada, por exemplo, do silicato de alumínio da argila ou o quartzo presente, não reajam, durante a 
queima, com outros componentes ou não se incorporem a fase vítrea. A formação de tridimita é mais 
difícil, ocorrendo praticamente somente na fabricação de refratários de sílica, em razão do longo ciclo de 
queima e de mineralizadores. Neste caso há formação tanto de tridimita como de cristobalita. 
Aplicações: 
 em massas de cerâmica branca e de materiais de revestimento, sendo um dos componentes 
fundamentais para controle da dilatação e para ajuste da viscosidade da fase líquida formada 
durante a queima, além de facilitar a secagem e a liberação dos gases durante a queima, 
 na fabricação de isolantes térmicos 
 em composições de vidro e esmaltes (vidrados) 
 na fabricação de materiais refratários. 
Talco 
Talco é um silicato de magnésio hidratado cuja fórmula é 3MgO.4SiO2.H2O, correspondendo a 31,8% 
de MgO, 63,5% de SiO2 e 4,7% de H2O. 
Aplicações: 
 Como constituinte principal (60% a 90%) em massas para a fabricação de isoladores elétricos de alta 
freqüência. Este tipo de corpo é conhecido como esteatita. 
 Na composição de massas cordieríticas, que tem como característica principal o baixo coeficiente de 
dilatação térmica. 
 Em quantidades de até 15%, em massas de corpos porosos para melhorar a resistência mecânica e 
reduzir as trincas devido a absorção de umidade. 
 Como fundente, substituindo parcialmente o feldspato em massas para a fabricação de corpos 
semivítreos e vítreos. 
 Na composição de esmaltes (vidrados). 
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Wollastonita 
É um silicato de cálcio fibroso, cuja fórmula é SiO2.CaO, correspondendo a 51,7% de SiO2 e 48,3% de 
CaO. 
Aplicações: Empregada principalmente na área de materiais de revestimentos, sendo uma matéria-prima 
particularmente interessante para obtenção de produtos por monoqueima, pois contribui para a melhoria 
da resistência mecânica do suporte, para a diminuição da contração de queima e também para a 
redução do ciclo de queima. 
A wollastonita comporta-se no material cru como inerte, na queima (980 ºC a 1050 ºC) como fundente, 
enquanto que no resfriamento não apresenta os inconvenientes do quartzo, isto é, as sensíveis reduções 
volumétricas, devido as transformações do mesmo. 
Outras características interessantes de corpos cerâmicos obtidos a partir de massas a base de 
wollastonita são: a baixa dilatação térmica, brilho, superfície lisa e mínima tendência a expansão. 
A wollastonita é também utilizada na formulação de esmaltes (vidrados) em teores de 5% a 20%, 
melhorando o intervalo de fusão e o brilho.
Zirconita 
A zirconita, também denominada de zircão, é um silicato de zircônio (ZrO2.SiO2), correspondendo a um 
teor teórico de 67% de ZrO2 e 33% SiO2 . A zirconita em geral ocorre associada a outros minerais 
pesados, tais como: rutilo, ilmenita, monazita e outros; portanto sendo necessária a sua concentração e 
purificação para emprego em cerâmica. A zirconita quando submetida a temperaturas elevadas, na faixa 
de 1500 ºC a 1600 ºC, se decompõe em óxido de zircônio e sílica. 
Aplicações: Fabricação de materiais refratários e esmaltes (vidrados). Além disso, ela é a principal fonte 
para obtenção do óxido de zircônio. 
Matérias-primas sintéticas são aquelas que individualmenteou em mistura foram submetidas a um 
tratamento térmico, que pode ser calcinação, sinterização, fusão e fusão/redução e as produzidas por 
processos químicos.
As principais matérias-primas são:
Alumina 
A palavra alumina apesar de ser um termo químico específico para definir o óxido de alumínio (Al2O3), na 
prática comercial existe uma grande variedade de tipos de alumina que recebem uma série de adjetivos, 
tais como calcinada, baixa soda, hidratada, gama, tabular, eletrofundida e outras. A base para a 
produção dessas aluminas é principalmente o processo Bayer, que consiste resumidamente: 
 no tratamento do bauxito com hidróxido de sódio em tanques pressurizados e aquecidos a 145 ºC 
(digestores), resultando uma solução de aluminato de sódio e uma lama vermelha insolúvel, onde se 
concentram as impurezas. 
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 a lama vermelha é decantada e filtrada e a solução de aluminato de sódio é nucleada com cristais de 
gibbsita e resfriada, obtendo dessa forma a gibbsita (Al2O3.3H2O). 
 A gibbsita é calcinada em fornos rotativos à temperatura de aproximadamente 1000 ºC. 
Grande parte da alumina produzida pelo processo Bayer destina-se à produção de alumínio metálico. 
Esta alumina é constituída de óxido de alumínio alfa, algumas fases de transição e um pouco de gibbsita; 
sua aplicação em cerâmica é restrita. 
Alumina Calcinada para cerâmica
Para produção de alumina para cerâmica há necessidade de se introduzir algumas modificações no 
processo Bayer e no tratamento térmico, (temperaturas que variam de 1250 ºC a 1500ºC), visando 
principalmente reduzir o teor de Na2O e controlar o tamanho e forma dos cristais que tem influência 
sobre as propriedades finais do produto cerâmico. Dessa forma são obtidos inúmeros tipos de óxidos de 
alumínio, cada um com determinadas características e campo de aplicações. 
Aplicações: São empregadas para fabricação de refratários, fibras cerâmicas e de inúmeros produtos 
classificados como cerâmica técnica, tais como: isoladores elétricos de porcelanas, placas para 
revestimento de moinhos e silos, elementos moedores (esferas e cilindros), guia-fios para a indústria 
têxtil, camisas e pistões de bombas, bicos de pulverização agrícola, tubos de proteção de termopar, 
selos mecânicos, parte cerâmica da vela de ignição, substratos para microeletrônica e outras. No caso 
de aplicações que exigem aluminas isentas de impurezas, granulometria extremamente fina, tamanho e 
forma de grãos rigorosamente controlados, utilizam-se outras aluminas, obtidas por processos químicos 
não convencionais. Exemplos de aplicações: tubos de alumina translúcida para lâmpada de vapor de 
sódio, peças para implantes, etc. 
Alumina Eletrofundida Marrom (óxido de alumínio eletrofundido marrom) 
Alumina Eletrofundida Marrom (óxido de alumínio eletrofundido marrom) 
A matéria-prima principal é o bauxito calcinado, que em mistura com coque de petróleo ilmenita e cavaco 
de ferro, sofre um processo de fusão em fornos elétricos especiais, formando após o resfriamento, 
blocos do produto desejado. 
Durante o processo de eletrofusão, os óxidos metálicos contidos na carga, com exceção do óxido de 
alumínio, são reduzidos a metais elementares pelo carbono; com o ferro adicionado na carga, tais metais 
formam ligas que por serem mais densas que a alumina fundida vão se depositando no fundo do forno; a 
principal liga formada é o ferro-silício. 
O bloco fundido obtido, após resfriamento adequado, é quebrado em pedras que são reduzidas a 
tamanho menores; as impurezas e as ferro-ligas formadas são separadas manualmente. Os pedaços de 
óxido de alumínio eletrofundido são encaminhados para o processo de britagem, secagem e separação 
eletromagnética, obtendo-se dessa forma produtos de diversas granulometrias. 
Aplicações: Indústria de abrasivos e de refratários. 
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Alumina Eletrofundida Branca (oxido de alumínio eletrofundido branco)
O processo de fabricação assemelha-se ao da fabricação de óxido de alumínio eletrofundido a partir do 
bauxito, diferindo, somente, quanto as matérias-primas da carga e ao fato de não haver redução quando 
da eletrofusão. Neste caso emprega-se como matéria-prima apenas a alumina. Em alguns casos é 
adicionado à alumina, pequenos teores de óxido de cromo. 
Aplicações: Indústria de abrasivos e de refratários e em algumas massas de porcelana em substituição 
ao quartzo. 
Alumina Tabular 
É obtida pela calcinação da alumina em temperatura próxima a de fusão do óxido de alumínio (2020 ºC). 
Aplicações: Indústria de refratários. 
Carbeto de Silício 
O carbeto de silício (SiC), é um produto sintético, cuja preparação em escala industrial foi conseguida 
pela primeira vez por Acheson, em 1981, pelo aquecimento de areia e coque em forno elétrico. 
O processo de fabricação do carbeto de silício é essencialmente o mesmo até o presente. Emprega-se 
areia silicosa, tanto quanto possível pura (o teor de SiO2 não deve ser inferior a 97%) e coque de 
petróleo, em proporção estequiométrica com um ligeiro excesso de carbono. Adiciona-se ainda cerca de 
10% de serragem para facilitar a liberação do monóxido de carbono produzido durante a reação; e 
também, aproximadamente 2% de cloreto de sódio, a fim de eliminar parte das impurezas sob a forma 
de cloretos metálicos voláteis. 
A mistura é colocada num forno de formato retangular, sendo que a mesma fica disposta ao redor de um 
eletrodo de grafita e em seguida, levada a uma temperatura superior a 2000 ºC durante 
aproximadamente 36 horas, cuja reação principal efetua-se da seguinte maneira: aproximadamente 36 
horas, cuja reação principal efetua-se da seguinte maneira: 
SiO2 + 2C → Si vapor + 2CO
Si vapor +C → SiC
aproximadamente 36 horas, cuja reação principal efetua-se da seguinte maneira: 
Ao redor do eletrodo origina-se o carbeto de silício na forma de grandes cristais e sobre o qual se 
depositam, na zona mais fria do forno (abaixo de 2000 ºC), camadas de estruturas diferentes, tais como: 
SiC amorfo e uma crosta constituída por materiais que não reagiram. O carbeto de silício é constituído 
de 96 a 99% de SiC, o restante sendo silício, sílica livre, carbono livre, assim como, óxido de cálcio, de 
ferro e de alumínio. Existe duas variedades de carbeto de silício: 
 o carbeto de silício formado a baixas temperaturas é o SiC-Beta, que cristaliza no sistema cúbico. 
 o carbeto de silício formado a altas temperaturas é o SiC-alfa, que cristaliza nos sistemas hexagonal 
e rômbico. 
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A coloração do carbeto de silício varia do verde claro, mais ou menos transparente, ao preto com 
reflexos metálicos. Estas colorações dependem de inclusões de sílica, de carbono e principalmente de 
alumínio, assim, a coloração preta do SiC é devida a um teor mais elevado em carbono livre, finamente 
repartido; ou a um pequeno teor de alumínio ou de silício absorvido, enquanto que a cor verde é devida a 
teores de ferro. 
Aplicações: Em razão de sua grande dureza (9,0 a 9,5 na escalade Mohs) e de sua boa condutibilidade, 
térmica e elétrica, o carbeto de silício é utilizado em grande escala para a fabricação de abrasivos, de 
elementos de aquecimento para fornos elétricos e de produtos para indústria de refratários.
Cimento Aluminoso 
Os cimentos aluminosos são ligantes hidráulicos, cujo componente principal é o aluminato de cálcio. 
Estes cimentos são fabricados a partir de misturas de calcários com bauxitos ou com alumina, de forma 
a se obter cimentos com teores de óxido de alumínio na faixa de 40% a 80%. 
Estes produtos podem ser obtidos por dois processos, fusão ou sinterização: 
 no processo de fusão as matérias-primas são moídas, dosadas e levadas ao forno para fusão. O 
material fundido é descarregado em lingoteiras e resfriado. 
 no processo de sinterização as matérias-primas são secas, dosadas e moídas em moinho de bolas 
até uma granulometria próxima ao do cimento. Em seguida este pó é pelotizado, calcinado em fornos 
rotativos e resfriado, obtendo-se o clinquer. 
O clinquer de ambos os processos é britado e moído até a granulometria desejada, obtendo-se dessa 
forma o cimento. 
Aplicações: Os cimentos aluminosos são semelhantes aos cimentos Portland usados na construção civil, 
em cuja composição predomina o silicato de cálcio. No entanto, para suportar as condições a que são 
submetidas as construções refratárias nos processos industriais somente os cimentos aluminosos são 
adequados. Estes são sempre utilizados em mistura com agregados refratários para obtenção dos 
concretos.
Espinélio 
O termo espinélio é utilizado para .designar uma série de minerais de estrutura cúbica e de fórmula 
RO.R2O3. Como exemplos podem ser citados a cromita (FeO.Cr2O3), picrocromita (MgO.Cr2O3), espinélio 
(MgO.Al2O3), magnésioferrita (MgO.Fe2O3), magnetita (FeO.Fe2O3), etc. Entre estes, o espinélio 
MgO.Al2O3 constitui-se uma excelente matéria-prima para a fabricação de materiais refratários. Para este 
fim, ela é obtida sinteticamente por sinterização ou por fusão. Para a fabricação, são utilizadas como 
fonte de óxido de alumínio a alumina calcinada e bauxito e como fonte de óxido de magnésio a 
magnesita natural e as magnésias cáusticas ou queimadas a morte. 
No processo de sinterização a mistura das matérias-primas, na forma de tortas ou briquetes, é calcinada 
em temperaturas superiores a 1700 ºC. Em seguida é moída e classificada granulométricamente. 
No processo de fusão a mistura é fundida em fornos elétricos a arco em temperaturas superiores a 2400 
ºC. A massa fundida é resfriada, moída e classificada granulométricamente. 
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A composição teórica do espinélio MgO.Al2O3 corresponde a 28,3% de MgO e 71,7% de Al2O3. No 
entanto em função da aplicação são produzidos materiais enriquecidos com Al2O3 ou MgO. 
Aplicações: Os espinélios mais ricos em óxido de magnésio são empregados, principalmente para a 
produção de refratários para fornos de cimento e aqueles mais aluminosos para materiais refratários 
destinados a siderurgia.
Magnésia 
É uma importante matéria-prima para a indústria de refratários, sendo usada na forma de sinter e de 
grãos eletrofundidos. As principais fontes para obtenção destes materiais é a magnesita natural (MgCO3) 
e o óxido de magnésio obtido de água do mar ou salmoura pela precipitação do hidróxido de magnésio. 
Estas matérias-primas para serem empregadas na fabricação de refratários, necessitam sofrer um 
tratamento térmico em elevadas temperaturas para minimizar o problema de hidratação do óxido de 
magnésio e melhorar outras características. 
Quando se aquece a magnesita, a aproximadamente 700ºC, ela se decompõe com desprendimento de 
CO2 , obtendo-se a magnésia cáustica (MgO). Esta magnésia se hidrata e se carbonata facilmente. 
Aquecida em temperaturas mais elevadas ela apresenta uma grande contração e sua reatividade à água 
e ao dióxido de carbono diminuem. A partir de 1.450ºC e mesmo antes, formam-se pequenos cristais 
submicroscópicos de magnésia cristalina, denominados de periclásio. Quanto mais elevada for a 
temperatura, maiores serão os cristais e, como conseqüência, maior será a resistência à hidratação. A 
essa magnésia dá-se o nome de magnésia calcinada a morte, cujo cristal deve apresentar um diâmetro 
superior a 30 mm. 
No caso do hidróxido de magnésio o mesmo ocorre, apenas diferindo a temperatura de decomposição. 
O tratamento térmico é feito em temperaturas superiores a 1.700ºC, em fornos rotativos ou verticais, por 
processo de monoqueima ou de dupla queima. Este é empregado para matérias-primas mais puras, que 
são calcinadas primeiramente em torno de 900ºC, em seguida briquetadas em temperatura da ordem de 
2.000ºC ou mais. 
A produção de grãos eletrofundidos é feita em fornos elétricos a arco a partir do sinter. 
Aplicações: A magnésia na forma de sinter e grãos eletrofundidos constitui-se, também, numa importante 
matéria-prima para obtenção de outros materiais sintéticos, como sinter e grãos eletrofundidos de 
espinélia, sinter e grãos eletrofundidos de magnésia-cromita e outros. 
Os produtos a base de magnésia, em suas várias formas e composições, têm inúmeras aplicações e em 
diversos setores, tais como siderurgia, cobre, cal, cimento e vidro.
Mulita Sintética 
A mulita é um silicato de alumínio (3Al2O3.2SiO2), correspondendo a 71,8% de Al2O3 e 28,2% de SiO2. 
Ela existe na natureza apenas como uma raridade mineralógica (ilha de Mull, daí o nome); sendo obtida 
artificialmente por fusão ou pela reação no estado sólido (sinterização): 
- Por fusão são fabricados dois tipos: 
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 a mulita escura obtida por processo semelhante ao do óxido de alumínio eletrofundido marrom, 
utilizando como matérias-primas o bauxito e o quartzo ou bauxito e a argila. 
 a mulita branca obtida por processo semelhante ao óxido de alumínio eletrofundido branco, 
utilizando como matérias-primas alumina calcinada e quartzo. 
- Por sinterização ou reação no estado sólido podem ser obtidos matérias-primas essencialmente 
mulíticas a partir de diferentes misturas constituídas predominantemente de silicatos de alumínio; (argilas 
cauliníticas, cianita, andalusita e silimanita) e alumina calcinada. Isto porque, estes silicatos de alumínio 
em temperaturas elevadas formam mulita com liberação de sílica, que irá reagir com a alumina calcinada 
formando mulita. 
Aplicações: 
 fornos de redução de ferro-ligas 
 fornos de fusão de cobre 
 fornos de vidro 
 regeneradores de indústrias siderúrgicas 
 cuba e rampa de altos fornos 
 confecção de moldes para microfusão 
 vagonetas de fornos cerâmicos 
 mobílias de fornos cerâmicos 
 tubos (rolos) para fornos a rolo. 
Mulita - Zircônia 
É uma matéria-prima obtida artificialmente a partir de uma mistura de alumina (Al2O3) e Zirconita 
(ZrO2.SiO2). Dois são os processos empregados para a sua obtenção: o de sinterização e o de fusão, 
sendo este o mais usual.
Aplicações: Fabricação de produtos refratários para a indústria vidreira e para a indústria siderúrgica 
(válvula gaveta e na produção de alguns aços especiais).
Óxido de Zinco
Existem alguns processos para obtenção do Óxido de Zinco, entre os quais o que é obtido através da 
volatilização do Zinco metálico. 
O metal Zinco ( 99,995% mim. ) provém de sucessivos processos de beneficiamento de seus minérios 
(Ex: esfalerita(ZnS), smithsonita (ZnCO3), calamina (2ZnO.SiO2.H2O) e willenita (2ZnO.SiO2) e 
hidrometalurgia (ustulação, purificação e eletrólise). 
Em síntese o processo consiste na redução do Zn metálico que ocorre a altas temperaturas através da 
reação com o oxigênio presente na atmosfera. Este é captado por um sistema de exaustão e purificado 
por filtros especiais, homogeneizado e embalado. 
O óxido de zinco assim obtido pode atingir a pureza da ordem de 99,9%. 
Aplicações: 
 em composições de esmaltes (vidrados) e pigmentos cerâmicos 
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 fabricação de varistores, empregados como componentes de pára-raios 
Sílica Ativa 
Sílica Ativa 
Sílica ativa é um produto resultante do processo de fabricação de ferro-silício ou de silício metálico. 
Para obtenção destes utilizam-se como matérias-primas o quartzo (SiO2) e fontes de carbono. No caso 
do ferro-silício entra também minério de ferro como fonte de ferro. Durante o processo, que é realizado 
em forno elétrico à temperaturas elevadas, a sílica é reduzida e o carbono liberado na forma de CO2. No 
entanto, durante o processo ocorrem reações intermediárias em que parte do silício é liberado na forma 
de gás SiO e parte do carbono em CO. Ao resfriar o SiO se oxida, transforma-se em sílica e precipita. 
Para evitar a poluição este material é captado através de filtros. Graças as suas características, a sílica 
ativa tem aplicações na produção de concretos e argamassas, tanto para a construção civil como para 
construções de revestimentos refratários. 
Para a produção de refratários utiliza-se preferencialmente a sílica ativa proveniente do processo de 
produção de silício metálico. 
Aplicações: 
 concretos refratários convencionais 
 concretos refratários de baixo teor de cimento 
 concretos refratários de ultra baixo teor de cimento 
 concreto de fluência livre 
Produtos químicos auxiliares
O processo cerâmico, em sua complexidade, é um dos que possuem maior quantidade de variáveis que 
afetam a qualidade e a constância do produto final. 
Com a evolução na tecnologia de fabricação dos materiais, surgiu uma variedade de aditivos químicos, 
que auxiliam desde o processo de moagem até etapas posteriores a queima, como no tratamento da 
superfície para evitar o manchamento. 
A indústria química evoluiu muito neste sentido e tornou-se uma parceira das indústrias cerâmicas e 
colorifícios, oferecendo uma ampla gama de produtos (denominados produtos químicos auxiliares) e 
serviços, contribuindo assim para a melhoria contínua deste processo. Como produtos químicos 
auxiliares podemos mencionar os defloculantes, aditivos para terceira queima, CMC, colas de PVC, 
colas para granilha, espessantes para esmaltes, fixadores, ligantes, agentes suspensivos, veículos 
serigráficos, entre outros.
 
PROCESSO PRODUTIVO INDUSTRIAL - FABRICAÇÃO DE CERÂMICAS
O processo de obtenção dos produtos cerâmicos segue o esquema geral: 
Matérias-primas  mistura  moldagem  aquecimento  processo secundário de fabricação  
produtos finais.
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MISTURA 
(PREPARAÇÃO DA 
MASSA)
Mina ou Lavra
MOLDAGEM 
(FORMAÇÃO DAS 
PEÇAS)
TRATAMENTO 
TÉRMICO 
(AQUECIMENTO)
RESFRIAMENTO/
ACABAMENTO
Peça úmida
ESMALTAÇÃO/
DECORAÇÃO
Coadjuvantes 
(aditivos, água,...)
Barbotina ou massas seca ou plástica
Cerâmica comercial
Calor
Matérias-primas condicionadas
EXTRAÇÃO/
PREPARAÇÃO
Matérias-primas
Peça seca
ARMAZENAMENTO/
EXPEDIÇÃO
Esmalte Aditivos
Peças finalizadas
 FLUXOGRAMA DO PROCESSO PRODUTIVO DE CERÂMICAS
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Os processos de fabricação empregados pelos diversos segmentos cerâmicos assemelham-se parcial 
ou totalmente. O setor que mais se diferencia quanto a esse aspecto é o do vidro, embora exista um tipo 
de refratário (eletrofundido), cuja fabricação se dá através de fusão, ou seja, por processo semelhante ao 
utilizado para a produção de vidro ou de peças metálicas fundidas. Esses processos de fabricação 
podem diferir de acordo com o tipo de peça ou material desejado. De um modo geral eles compreendem 
as etapas de preparação da matéria-prima e da massa, formação das peças, tratamento térmico e 
acabamento. No processo de fabricação muitos produtos são submetidos à esmaltação e decoração. 
Os processos de fabricação de alguns produtos cerâmicos podem apresentar variações em função do 
tipo de peça, da produção e do estágio tecnológico da empresa. O fluxograma proposto é genérico, 
indicando algumas possibilidades de produtos cerâmicos. 
PREPARAÇÃO DA MATÉRIA-PRIMA
Grande parte das matérias-primas utilizadas na indústria cerâmica tradicional é natural, encontrando-se 
em depósitos espalhados na crosta terrestre. Após a mineração, os materiais devem ser beneficiados, 
isto é desagregados ou moídos, classificados de acordo com a granulometria e muitas vezes também 
purificados. O processo de fabricação, propriamente dito, tem início somente após essas operações. As 
matérias-primas sintéticas geralmente são fornecidas prontas para uso, necessitando apenas, em alguns 
casos, de um ajuste de granulometria. 
MISTURA (PREPARAÇÃO DA MASSA) 
Os materiais cerâmicos geralmente são fabricados a partir da composição de duas ou mais matérias-
primas, além de aditivos e água ou outro meio. Mesmo no caso da cerâmica vermelha, para a qual se 
utiliza apenas argila como matéria-prima, dois ou mais tipos de argilas com características diferentes 
entram na sua composição. Raramente emprega-se apenas uma única matéria-prima. 
Dessa forma, uma das etapas fundamentais do processo de fabricação de produtos cerâmicos é a 
dosagem das matérias-primas e dos aditivos, que deve seguir com rigor as formulações de massas, 
previamente estabelecidas. 
Os diferentes tipos de massas são preparados de acordo com a técnica a ser empregada para dar forma 
às peças. De modo geral, as massas podem ser classificadas em: 
 suspensão , também chamada barbotina, para obtenção de peças em moldes de gesso ou resinas 
porosas; 
 massas secas ou semi-secas , na forma granulada, para obtenção de peças por prensagem; 
 massas plásticas , para obtenção de peças por extrusão, seguida ou não de torneamento ou 
prensagem.
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MOLDAGEM (FORMAÇÃO DAS PEÇAS)
Existem diversos processos para dar forma às peças cerâmicas, e a seleção de um deles depende 
fundamentalmente de fatores econômicos, da geometria e das características do produto. Os métodos 
mais utilizados compreendem: colagem, prensagem, extrusão e torneamento. 
Colagem ou Fundição
Consiste em verter uma suspensão (barbotina) num molde de gesso, onde permanece durante certo 
tempo até que a água contida na suspensão seja absorvida pelo gesso; enquanto isso, as partículas 
sólidas vão se acomodando na superfície do molde, formando a parede da peça. O produto assim 
formado apresentará uma configuração externa que reproduz a forma interna do molde de gesso. 
Mais recentemente tem se difundido a fundição sob pressão em moldes de resina porosa. 
Prensagem
Nesta operação utiliza-se sempre que possível massas granuladas e com baixode teor de umidade. 
Diversos são os tipos de prensa utilizados, como fricção, hidráulica e hidráulico-mecânica, podendo ser 
de mono ou dupla ação e ainda ter dispositivos de vibração, vácuo e aquecimento. Para muitas 
aplicações são empregadas prensas isostática, cujo sistema difere dos outros. A massa granulada com 
praticamente 0% de umidade é colocada num molde de borracha ou outro material polimérico, que é em 
seguida fechado hermeticamente e introduzido numa câmara contendo um fluido, que é comprimido e 
em conseqüência exercendo uma forte pressão, por igual, no molde. 
No caso de grandes produções de peças que apresentam seções pequenas em relação ao 
comprimento, a pressão é exercida somente sobre a face maior para facilitar a extração da peça, como é 
o caso da parte cerâmica da vela do automóvel, isoladores elétricos e outros. O princípio da prensagem 
isostática também está sendo aplicado para obtenção de materiais de revestimento (placas cerâmicas), 
onde a punção superior da prensa é revestida por uma membrana polimérica, com uma camada 
interposta de óleo, que distribui a pressão de modo uniforme sobre toda a superfície ou peça a ser 
prensada. Outra aplicação da prensagem isostática que vem crescendo, é na fabricação de 
determinadas peças do segmento de louça de mesa. 
Extrusão
A massa plástica é colocada numa extrusora, também conhecida como maromba, onde é compactada e 
forçada por um pistão ou eixo helicoidal, através de bocal com determinado formato. Como resultado 
obtém-se uma coluna extrudada, com seção transversal com o formato e dimensões desejadas; em 
seguida, essa coluna é cortada, obtendo-se desse modo peças como tijolos vazados, blocos, tubos e 
outros produtos de formato regular. 
A extrusão pode ser uma etapa intermediária do processo de formação, seguindo-se, após corte da 
coluna extrudada, a prensagem como é o caso para a maioria das telhas, ou o torneamento, como para 
os isoladores elétricos, xícaras e pratos, entre outros. 
Torneamento
Como descrito anteriormente, o torneamento em geral é uma etapa posterior à extrusão, realizada em 
tornos mecânicos ou manuais, onde a peça adquire seu formato final. 
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TRATAMENTO TÉRMICO (AQUECIMENTO)
O processamento térmico é de fundamental importância para obtenção dos produtos cerâmicos, pois 
dele dependem o desenvolvimento das propriedades finais destes produtos. Esse tratamento 
compreende as etapas de secagem e queima. 
Secagem
Após a etapa de formação, as peças em geral continuam a conter água, proveniente da preparação da 
massa. Para evitar tensões e, conseqüentemente, defeitos nas peças, é necessário eliminar essa água, 
de forma lenta e gradual, em secadores intermitentes ou contínuos, a temperaturas variáveis entre 50 ºC 
e 150 ºC. 
Queima
Nessa operação, conhecida também por sinterização, os produtos adquirem suas propriedades finais. As 
peças, após secagem, são submetidas a um tratamento térmico a temperaturas elevadas, que para a 
maioria dos produtos situa-se entre 800 ºC a 1700 ºC, em fornos contínuos ou intermitentes que operam 
em três fases: 
 aquecimento da temperatura ambiente até a temperatura desejada;
 patamar durante certo tempo na temperatura especificada;
 resfriamento até temperaturas inferiores a 200 ºC. 
O ciclo de queima compreendendo as três fases, dependendo do tipo de produto, pode variar de alguns 
minutos até vários dias. Durante esse tratamento ocorre uma série de transformações em função dos 
componentes da massa, tais como: perda de massa, desenvolvimento de novas fases cristalinas, 
formação de fase vítrea e a soldagem dos grãos. Portanto, em função do tratamento térmico e das 
características das diferentes matérias-primas são obtidos produtos para as mais diversas aplicações. 
ACABAMENTO
Normalmente, a maioria dos produtos cerâmicos é retirada dos fornos, inspecionada e remetida ao 
consumo. Alguns produtos, no entanto, requerem processamento adicional para atender a algumas 
características, não possíveis de serem obtidas durante o processo de fabricação. O processamento 
pós-queima recebe o nome genérico de acabamento e pode incluir polimento, corte, furação, entre 
outros. 
ESMALTAÇÃO E DECORAÇÃO
Muitos produtos cerâmicos, como louça sanitária, louça de mesa, isoladores elétricos, materiais de 
revestimento e outros, recebem uma camada fina e contínua de um material denominado de esmalte ou 
vidrado, que após a queima adquire o aspecto vítreo. Esta camada vítrea contribui para os aspectos 
estéticos, higiênicos e melhoria de algumas propriedades como a mecânica e a elétrica. 
As composições dos esmaltes (vidrados) são inúmeras e sua formulação depende das características do 
corpo cerâmico, das características finais do esmalte e da temperatura de queima. 
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Tipos de Esmaltes
Os esmaltes (vidrados) podem ser classificados em cru, de fritas ou uma mistura de ambos:
Esmalte cru - constitui-se de uma mistura de matérias-primas numa granulometria bastante fina, que é 
aplicada, na forma de suspensão, à superfície da peça cerâmica. Na operação de queima a mistura se 
funde e adere ao corpo cerâmico, adquirindo o aspecto vítreo durante o resfriamento. Esse tipo de 
vidrado é aplicado em peças que são queimadas em temperaturas superiores a 1200 ºC, como sanitários 
e peças de porcelana. 
Esmalte de fritas - o s esmaltes de fritas diferem dos crus por terem em sua constituição o material 
denominado de frita. Esta pode ser definida como composto vítreo, insolúvel em água, que é obtida por 
fusão e posterior resfriamento brusco de misturas controladas de matérias-primas. O processo de 
fritagem é aquele que implica na insolubilização dos componentes solúveis em água após tratamento 
térmico, em geral, entre 1300 ºC e 1500 ºC, quando ocorre a fusão das matérias-primas e a formação de 
um vidro. Os esmaltes contendo fritas são utilizados em produtos submetidos a temperaturas inferiores a 
1200 ºC. 
Preparação do Esmalte (Vidrados)
A preparação do esmalte consiste basicamente das seguintes etapas: 
 dosagem das matérias-primas fritadas ou não fritadas ou ambas, 
 moagem e homogeneização a úmido em moinho de bolas, 
 armazenamento em tanques com agitação 
Durante a preparação do esmalte são introduzidos na suspensão um ou mais produtos químicos com a 
finalidade de proporcionar ou corrigir determinadas características. Entre eles podemos citar ligantes, 
plastificantes, defloculantes, fluidificantes, anti-espumantes, etc. 
Aplicação do Esmalte (Vidrados)
Os esmaltes podem ser aplicados no corpo cerâmico de diferentes maneiras e que dependem da forma, 
do tamanho, da quantidade e da estrutura das peças, incluindo também os efeitos que se deseja obter 
na superfície esmaltada. Entre eles podemos citar: imersão, pulverização, campânula, cortina, disco, 
gotejamento e aplicação em campo eletrostático. Em muitas indústrias e dependendo do segmento 
cerâmico o setor da esmaltação é totalmente automatizado. 
Corantes
Para conferir coloração aos esmaltes, são adicionados materiais denominados corantes. A formação da 
cor nos materiais vítreos pode ocorrer de três maneiras: 
 por solução de íons cromóforos, geralmente, metais do grupo de transição (Cr, Cu, Fe, Co, Ni, 
Mn, U e V). 
 por dispersão coloidal de metais ou metalóides ou composto químico (Ouro,Prata e Cobre). 
 por dispersão de cristais coloridos (pigmentos cerâmicos). 
 O processo de fabricação dos pigmentos cerâmicos compreende as etapas: 
 pesagem, mistura e moagem das matérias-primas (óxidos e outros compostos químicos); 
 acondicionamento da mistura moída em caixas refratárias; 
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 calcinação das caixas em fornos intermitentes, túnel ou rotativo em temperaturas que variam de 
1200 ºC a 1300 ºC; 
 lavagem do material calcinado para eliminação de eventuais materiais solúveis; 
 moagem; 
 ensacamento, armazenamento e distribuição. 
Enquanto que os óxidos corantes são pouco estáveis em temperaturas elevadas e no meio em que se 
encontram imersos, gerando cores pouco constantes ou reprodutíveis, os pigmentos cerâmicos são 
estruturas inorgânicas, as quais são capazes de desenvolver a cor e estabilizá-la em altas temperaturas 
e aos agentes químicos, resistindo os ataques agressivos causados pelos vidrados devido a ação 
fundente de seus componentes, em outras palavras são compostos insolúveis ou que sua solubilidade 
não é significativa. 
Decoração
Muitos materiais também são submetidos a uma decoração, a qual pode ser feita por diversos métodos, 
como serigrafia, decalcomania, pincel e outros. Nestes casos são utilizadas tintas que adquirem suas 
características finais após a queima das peças.
REFERÊNCIAS
Materiais cerâmicos. Disponível em<http://www.poli.usp.br/d/pmt2100/Aula10_2005%201p.pdf >acesso 
em 10/04/08.
Minerais Industriais. Disponível em <http://www.cetem.gov.br/publicacao/CETEM_SRO_02.PDF> 
acesso em 10/04/08.
NORTON, F. H. Introdução à tecnologia cerâmica. Edgard Blucher: São Paulo, 1973.
Produção de cerâmicas. Disponível em < http://www.abceram.org.br/asp/abc_503.asp> acesso em 
10/04/08. 
Qualidade. Disponível em <http://www.itambeempresarial.com.br> acesso em 10/04/08. 
SOUZA, Alexandre Araújo. A produção de cerâmica é uma atividade química? Disponível em <http://
www.fapepi.pi.gov.br/ciencia> acesso em 10/04/08.
SHREVE, R. N.; BRINK JR, J. A. Indústrias de processos químicos. Guanabara Dois S/A. Rio de 
Janeiro: 1980. 4 ed.
EXERCÍCIOS PROPOSTOS
1. Como podemos classificar comercialmente as cerâmicas. Comente e exemplifique.
2. Cite e comente objetivamente sobre as etapas básicas de fabricação das cerâmicas.
3. Quais as principais matérias-primas usadas nas cerâmicas elementares. Explique suas finalidades.
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......................................................................................................................................
.......................................VIDROS..................................... 
.....................................................................................................................................................
INTRODUÇÃO
Aprendeu-se mais a respeito do vidro e de seu processamento nos últimos 30 anos que durante toda a 
história precedente da tecnologia. Os vidros são hoje utilizados em quase todos os aspectos das 
atividades humanas; em casa, na ciência, na indústria e mesmo em arte, pois eles podem ser ajustados 
às suas finalidades.
Algumas embalagens são relativamente seguras. Muitas podem ser recicladas. Outras são reutilizadas. 
Pureza, versatilidade e impermeabilidade são outras características encontradas isoladamente nas 
embalagens. Entretanto, especialistas e designers vêm reiteradamente reconhecendo que o vidro é o 
único material que sintetiza todas essas qualidades. A tecnologia desenvolvida e aplicada ao vidro 
permitiu que ele adquirisse novas vantagens em relação a outros materiais. Seu peso foi sensivelmente 
reduzido, ao mesmo tempo em que se tornou mais resistente. E como embalagem, o vidro é o único 
material que corresponde plenamente a duas características essenciais das embalagens modernas: 
protege a natureza, pois o vidro é completamente reciclável, sendo que um quilo de vidro usado dá 
origem a um quilo de vidro novo, e protege o consumidor, não contaminando o produto embalado, não 
exigindo aditivos para proteção da embalagem e deixando visível o seu interior.
Alguns vidros podem ser utilizados em temperaturas extremas, enquanto outros só têm utilidade porque 
se fundem a baixas temperaturas. Algumas peças conservam suas formas mesmo submetidas a 
mudanças extremas de temperatura como entre o fogo e o gelo, outras podem conduzir ou bloquear a 
luz. Os vidros podem ter diversos graus de resistência mecânica, ser densos ou leves, impermeáveis ou 
porosos. Em suas muitas finalidades, eles podem filtrar, conter, transmitir ou resistir às radiações 
eletromagnéticas pertencentes a quase todas as faixas do espectro.
As propriedades dos materiais são ditadas pelo tipo de ligações interatômicas, pela microestrutura e 
pelos defeitos. Devido à vastíssima, quase infinita, faixa de composição química dos vidros, onde a 
maioria dos elementos da tabela periódica pode ser incorporada, estes apresentam uma ampla variação 
de propriedades mecânicas, óticas, térmicas, elétricas e químicas. As cerâmicas (materiais cristalinos) 
também englobam uma vasta faixa de propriedades, e até nossa intuição pode falhar em distinguir um 
vidro de uma cerâmica. Várias cerâmicas são transparentes e vários vidros são opacos! Somente 
técnicas experimentais avançadas, como a difração de raios-X, podem realmente diferenciar vidros de 
cerâmicas.
O vidro que era invariavelmente considerado de pouca resistência mecânica pode hoje ser usado em 
novas aplicações, nunca imaginadas poucas décadas atrás. As técnicas de têmpera térmica e química 
são responsáveis pela alta resistência de pára-brisas de automóveis, vidros a prova de bala e lentes de 
óculos. Por outro lado, vidros de "quebra sob comando" são especificados para fazerem exatamente isto; 
quebram-se da forma que os usuários desejam.
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Os vidros óticos são nossos conhecidos nos microscópios, binóculos e máquinas fotográficas. Outras 
espécies de vidros óticos são sensíveis à luz ultravioleta e podem ser usados para tomadas fotográficas, 
desenvolvendo a imagem por tratamento térmico.
Dessa forma, são feitos objetos de vidro das formas mais intrincadas, através da dissolução ácida das 
partes expostas à luz. Uma das magias do vidro é revelada pelas composições fotocromáticas que 
escurecem sob luz ultravioleta e retomam a cor clara quando a fonte de luz é removida.
Outra maravilha tecnológica dos nossos dias é a fibra ótica utilizada para telecomunicações e 
endoscopia. Nesse caso aparentemente paradoxal a luz pode seguir as mais tortuosas curvas levando 
imagens e informações.
Certas composições como sílica vítrea e outras, têm coeficiente de expansão térmica próximo a zero, 
podendo sofrer variações bruscas de temperatura sem alterações dimensionais ou trincas. Os vidros são 
normalmente isolantes elétricos, entretanto, vidros porosos têm sido impregnados com metais para a 
formação de fibras que são supercondutores de eletricidade. Novos vidros de óxidos e não-óxidos são 
semicondutores de eletricidade. Alguns são condutores iônicos e têm aplicação como eletrólitos sólidos.
A fibra de vidro é utilizada na produção de lã extremamente isolante, térmica e acústica, utilizadaem 
imóveis, geladeiras, fogões e também como reforço de plásticos utilizados na confecção de automóveis, 
piscinas, etc. Também se presta como reforço de cimento utilizado em caixas de água e telhas.
Alguns tipos de vidro são sensíveis a íons específicos e têm larga utilização em análises químicas e 
clínicas. Enzimas podem ser ligadas a vidros microporosos e a técnica promete uma utilização mais 
eficiente destas em catálise industrial. Recentemente, foram desenvolvidos os vidros de dissolução 
controlada ou vidros biodegradáveis. Tais vidros podem liberar quantidades constantes e 
predeterminadas, de minutos a anos, de certos elementos químicos na terra, água, corrente sangüínea 
ou sistema digestivo. Sua utilização em agricultura, biologia e medicina apresenta um potencial 
vastíssimo. Uma das mais impressionantes aplicações biológicas dos vidros são implantes ortopédicos, 
dentes artificiais e pequenas partes ósseas dos chamados "bio-vidros", isto é, vidros compatíveis com 
tecidos vivos.
Uma das propriedades tecnologicamente mais importantes dos vidros é a alta durabilidade química de 
certas composições. Vidros milenares são conhecidos sem apresentarem sinais de deterioração. Seu 
uso como recipientes de reagentes químicos e produtos farmacêuticos, em vidraria de laboratórios e 
tubulações de indústrias químicas está diretamente relacionado a essa característica. Seu emprego para 
a imobilização de resíduos radioativos, provenientes das usinas nucleares, é devido basicamente a sua 
alta durabilidade química por longos períodos.
Um dos materiais mais espetaculares dos nossos tempos são os vitro-cerâmicos, isto é, materiais 
policristalinos obtidos da cristalização controlada de vidros, tendo, ao contrário das cerâmicas, ausência 
de poros e grãos muito pequenos (400-10.000 ângstron). Esses materiais, em geral, apresentam 
propriedades inusitadas, dificilmente alcançadas por outros materiais. Podemos listar aplicações de vitro-
cerâmicos nas indústrias química, mecânica, eletrônica, de equipamentos médicos e científicos e até na 
indústria bélica: cones de mísseis, por exemplo, são feitos de vitro-cerâmicos.
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Numa lista das 10 maiores inovações tecnológicas no Japão em 1983, onde convivem desenvolvimentos 
fantásticos como biotecnologia e supercomputadores, três são diretamente relacionados a vidros e 
cerâmicas (fibras óticas, cerâmicas especiais e novos materiais). Para nos situarmos, vale a pena 
lembrar que o preço médio de venda de recipientes de vidro é US$ 0.30/Kg, enquanto que fibras óticas 
para telecomunicações podem custar US$ 100,00/Kg.
O vidro é um material inorgânico, homogêneo e amorfo, obtido através do resfriamento de uma massa 
líquida a base de sílica. Em sua forma pura é um óxido metálico superesfriado transparente, de elevada 
dureza, essencialmente inerte e biologicamente inativo, que pode ser fabricado com superfícies muito 
lisas e impermeáveis. Estas propriedades desejáveis conduzem a um grande número de aplicações. No 
entanto, o vidro é frágil, quebrando-se com facilidade.
Certos autores consideram o vidro um sólido amorfo, ou seja, sem estrutura cristalina, porém, o vidro 
apresenta características de um líquido em sua ordenação atômica, mesmo em temperatura ambiente, 
ou seja, quando tem a aparência de sólido, por se tratar de uma substância de alta viscosidade. O vidro 
comum se obtém por fusão em torno de 1.250 ºC de dióxido de silício, (SiO2), carbonato de sódio 
(Na2CO3) e carbonato de cálcio (CaCO3). Sua manipulação só é possível enquanto fundido, quente e 
maleável.
PRINCIPAIS CARACTERÍSTICAS
 Reciclabilidade 
 Transparência (permeável à luz) 
 Dureza 
 Não absorvência 
 Ótimo isolante elétrico 
 Baixa condutividade térmica 
 Recursos abundantes na natureza 
 Durabilidade 
 
CLASSIFICAÇÃO DOS VIDROS QUANTO À COMPOSIÇÃO
Existem infinitas formulações de vidros em função da aplicação, processo de produção e disponibilidade 
de matérias-primas. Porém, podemos dividir os vidros em famílias principais descritas a seguir:
Sílica vítrea
Este vidro pode ser preparado, aquecendo-se areia de sílica ou cristais de quartzo até uma temperatura 
acima do ponto de fusão da sílica, 1725 oC. Por causa da sua natureza de rede tridimensional, tanto para 
a sílica cristalina como a vítrea, o processo de fusão é muito lento. O vidro resultante é tão viscoso que 
qualquer bolha de gás formada durante o processo de fusão não se liberta, por si só, do banho.
Uma segunda técnica para se produzir sílica vítrea é um processo de deposição de vapor.
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Neste processo, tetracloreto de silício reage com oxigênio a temperaturas acima de 1500 oC. Partículas 
de sílica finamente divididas são formadas, as quais podem ser consolidadas coletando-as em um 
substrato mantido em temperaturas superiores a 1800 oC.
Sílica vítrea tem um coeficiente de expansão térmico muito baixo, sendo ideal para janelas de veículos 
espaciais, espelhos astronômicos, e outras aplicações aonde são exigidas baixa expansão térmica a fim 
de se ter resistência a choques térmicos ou estabilidade dimensional.
Devido à extrema pureza obtida pelo processo de deposição de vapor, sílica vítrea é utilizada para 
produção de fibras óticas.
Silicatos alcalinos
A fim de reduzir a viscosidade do vidro fundido de sílica, é necessário adicionar um fluxo ou modificador 
de rede. Os óxidos alcalinos são excelentes fluxos. Como eles são modificadores de rede, eles 
"amolecem" a estrutura do vidro pela geração de oxigênios não-pontantes.
Os óxidos alcalinos são normalmente incorporados nas composições dos vidros como carbonatos. 
Acima de 550 oC os carbonatos reagem com a sílica formando um líquido silicoso e, se a proporção de 
carbonato alcalino e sílica for adequada, formará um vidro com o resfriamento. Ainda que estas reações 
aconteçam abaixo do ponto de fusão da sílica, tecnólogos vidreiros referem-se a este processo como 
fusão.
A adição de alcalinos diminuem a resistência química do vidro. Com altas concentrações de álcalis, o 
vidro será solúvel em água, formando a base da indústria de silicatos solúveis utilizados em adesivos, 
produtos de limpeza e películas protetoras.
Vidros sodo-cálcicos
Para reduzir a solubilidade dos vidros de silicatos alcalinos mantendo-se a facilidade de fusão, são 
incluídos na composição, fluxos estabilizantes no lugar de fluxos alcalinos. O óxido estabilizante mais 
utilizado é o de cálcio, muitas vezes junto com óxido de magnésio.
Estes vidros são comumente chamados de sodo-cálcicos. Eles compreendem, de longe, a família de 
vidros mais antiga e largamente utilizada. Vidros sodo-cálcicos foram usados pelos antigos egípcios, 
enquanto hoje em dia constituem a maior parte das garrafas, frascos, potes, janelas, bulbos e tubos de 
lâmpadas.
As composições da maioria dos vidros sodo-cálcicos estão dentro de uma faixa estreita de composição. 
Eles contêm, normalmente, entre 8 e 12 por cento em peso de óxido de cálcio e de 12 a 17 por cento de 
óxido alcalino (principalmente óxido de sódio). Muito cálcio faz com que o vidro tenha tendência a 
devitrificar (cristalizar) durante o processo de produção.
Muito pouco cálcio ou alto teor em alcalinos resulta um vidro com baixa durabilidade química.
Usualmente,uma pequena quantidade de alumina (0,6 a 2,5%) é incluída na formulação para 
incrementar a durabilidade química.
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Outros óxidos alcalino-terrosos podem substituir o cálcio ou magnésio em composições usadas para 
produtos especializados. Por exemplo, bulbos de televisão a cores contêm quantidades consideráveis de 
óxidos de bário e estrôncio para absorver raios-X produzidos durante a operação do aparelho de TV.
Vidros ao chumbo
O óxido de chumbo é, normalmente, um modificador de rede, mas em algumas composições pode, 
aparentemente, atuar como um formador de rede. Vidros alcalinos ao chumbo têm uma longa faixa de 
trabalho (pequena alteração de viscosidade com diminuição de temperatura), e, desta maneira têm sido 
usados por séculos para produção de artigos finos de mesa e peças de arte.
O chumbo também confere ao vidro um maior índice de refração, incrementando seu brilho.
Vidro ao chumbo é o vidro nobre aplicado em copos e taças finas conhecido como “cristal”, termo 
ambíguo, pois, já sabemos que o vidro não é um material cristalino.
Devido ao fato do óxido de chumbo ser um bom fluxo e não abaixar a resistividade elétrica, como fazem 
os óxidos alcalinos, vidros ao chumbo são usados largamente na indústria eletro-eletrônica. Funil de tubo 
de televisão a cores é um exemplo de aplicação comercial devido essas características elétricas, assim 
como da propriedade de absorção dos raios X destes vidros.
Vidros ao chumbo são também utilizados em ótica, devido aos seus altos índices de refração.
Vidros borossilicatos
O óxido de boro, por si só, forma um vidro com resfriamento a partir de temperaturas acima do seu ponto 
de fusão a 460 oC. Entretanto, ao invés da rede tridimensional da sílica vítrea, o óxido de boro vítreo é 
composto de uma rede de triângulos boro-oxigênio. Em vidros silicatos com baixo teor de alcalinos a 
altas temperaturas, o boro mantém sua coordenação trigonal plana, que diminui a coesão tridimensional 
da estrutura de vidros ao silicato.
Devido a isso, este é freqüentemente usado como fluxo em substituição aos óxidos alcalinos. Já que 
íons formadores de rede aumentam muito menos o coeficiente de expansão térmica do que íons 
modificadores de rede, o óxido de boro é freqüentemente utilizado como agente fluxante em vidros 
comerciais, nos quais se deseja resistência ao choque térmico.
Os vidros borossilicatos apresentam alta resistência ao choque térmico e por isso são empregados em 
produtos de mesa que podem ser levados ao forno. É o caso do Pyrex e do Marinex.
Devido à menor quantidade de óxidos modificadores, além da resistência ao choque térmicos vidros 
borossilicatos são também muito resistentes ao ataque químico e por isso são utilizados em vários 
equipamentos de laboratório.
Vidros alumino-borossilicato
Quando se adiciona alumina (óxido de alumínio) em uma formulação de vidro silicato alcalino, o vidro se 
torna mais viscoso em temperaturas elevadas. Em vidros ao silicato, a alumina é um formador de rede 
(embora sozinha não forme vidro em condições normais) e assume uma coordenação tetraédrica similar 
à sílica. Sendo o alumínio trivalente, em contraste com o silício que é tetra-valente, a coordenação 
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tetraédrica da alumina diminui o número de oxigênios não-pontantes, o que aumenta a coesão da 
estrutura do vidro. Como conseqüência, vidros alumino-silicatos comerciais podem ser aquecidos a 
temperaturas superiores sem deformação, comparativamente a vidros sodo-cálcicos ou à maioria dos 
borosilicatos.
Vidros alumino-silicatos são utilizados em tubos de combustão, fibras de reforço, vidros com alta 
resistência química e vitro-cerâmicos.
A tabela apresenta algumas composições típicas de diversos vidros comerciais:
Tipos de vidros Aplicações SiO2 Al2O3 B2O3 Na2O K2O CaO MgO PbO
Sodo-cálcicos
Embalagem
Plano
Lâmpada
72,0
71,0
73,0
2,0
1,0
1,0
-
-
-
12,5
13,5
16,5
1,0
0,5
0,5
11,0
10,0
5,0
1,5
4,0
4,0
-
-
-
Borossilicato
Pyrex
Fibra isolação
79,0
66,0
2,0
1,5
13,0
3,5
5,5
15,5
-
1,0
-
8,0
-
4,0
-
-
Chumbo
Cristal
Néon
Lente
56,0
63,0
32,0
-
1,0
-
-
-
-
4,0
8,0
1,0
12,0
6,0
2,0
2,0
-
-
2,0
-
-
24,0
22,0
65,0
Aluminoborossilicato
Farmacêutico
Fibra reforço
Tubo combustão
72,0
55,0
62,0
6,0
15,0
17,0
11,0
7,0
5,0
7,0
-
1,0
1,0
-
-
1,0
19,0
8,0
-
4,0
7,0
-
-
-
CLASSIFICAÇÃO DOS VIDROS QUANTO À APLICAÇÃO
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TIPOS DE VIDROS
CONSIDERAÇÕES/APLICAÇÕES
Vidro para 
embalagens 
Garrafas, potes, frascos e outros vasilhames fabricados em vidro 
comum nas cores branca, âmbar e verde.
Vidros para a 
construção civil
Vidro plano - vidros planos lisos, vidros cristais, vidros 
impressos,vidros refletivos, vidros anti-reflexo, vidros temperados, 
vidros laminados, vidros aramados, vidros coloridos, vidros 
serigrafados, vidros curvos e espelhos fabricados a partir do vidro 
comum.
Vidros domésticos
Tigelas, travessas, copos, pratos, panelas e produtos domésticos 
fabricados em diversos tipos de vidro.
Vidros técnicos 
Lâmpadas incandescentes ou fluorescentes, tubos de TV, vidros para 
laboratório, para ampolas, para garrafas térmicas, vidros oftálmicos e 
isoladores elétricos.
Fibras de vidro
Mantas, tecidos, fios e outros produtos para aplicações de reforço ou 
de isolamento.
Vidro temperado
Fusão calórica entre 700° e 750° através de um forno e resfriamento 
com choque térmico, causando aumento da resistência por 
compactação das camadas superficiais. O aumento de resistência 
chega a 87%.O vidro após o processo de têmpera, não poderá ser 
submetido a recortes e furos. 
Vidros automotivos
Utilizados em pára-brisas e laterais das portas dos veículos. Nos 
casos são utilizados os vidros laminados, temperados e/ou blindados. 
Vidros comuns
Decorados ou beneficiados - São sos vidros lapidados, bizotados, 
jateados, tonalizados, acidados, laqueados e pintados. Utilizados na 
fabricação de tampos de mesas, prateleiras, aparadores, bases e 
porta-retratos. Nas espessuras de 2mm a 19mm. 
CONSIDERAÇÕES SOBRE ALGUNS TIPOS DE VIDROS
Vidros “Float”.
É qualquer tipo de vidro fabricado pelo processo de flutuação (float glass). Nele, a matéria-prima quase 
liquefeita é derramada sobre um leito de estanho derretido, sobre o qual o vidro flutua e se espalha, 
buscando seu nível natural, assumindo a forma de uma lâmina lisa e contínua. Enquanto desliza 
controlada e vagarosamente ao longo do percurso de centenas de metros, a massa vai se esfriando 
naturalmente. Alimentada, na seqüência, para o forno de recozimento, sofre um tratamento térmico 
padrão - o recozimento. A superfície é inspecionada para controle de qualidade, por computadores e, 
finalmente, cortada em chapas. A espessura final do vidro é definida pela variação da velocidade com 
que a lâmina se move no trajeto. O processo "float" produz um vidro sem ondulações de superfície, 
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eliminando assim a deficiência visual inerente ao processo denominado "por estiramento", pois a massa 
de vidro é literalmente arrastada sobre roletes.
Atualmente, 98% do vidro no Brasil é fabricado por este processo e o produto se denomina "vidro 
cristal". 
Vidros de segurança.
A definição genérica diz que são todos os vidros que, quando quebrados, produzem fragmentos menos 
suscetíveis de causar ferimentos graves que os vidros comuns, em iguais condições.
Assim, o vidro aramado é o mais antigo a se qualificar, em sua massa é incorporada uma malha 
metálica, que evita que os fragmentos desprendam-se em casos de quebras. É o mais grosseiro, embora 
eficaz, vidro de segurança. Possui ainda resistência anti-chamas, retardando a propagação do fogo em 
incêndios, tendo sido muito utilizado no passado em portas corta-fogo. Possui boa atenuação acústica. 
Têm inconvenientes - ser muito quebradiço e facilitar ferimentos de corte nas pontas do arame que ficam 
freqüentemente expostas, por ocasião de certo tipo de quebra. Pode ser translúcido, incolor ou colorido, 
com elevado nível de segurança. 
O vidro laminado inventado no princípio deste século para atender ao problema de pára-brisas de 
automóvel quebrados em acidentes - também é vidro de segurança, pois é fabricado com duas ou mais 
chapas de vidro comum, unidas com calor e sob pressão (autoclavados), com uma ou mais películas de 
material plástico, polivinil butiral – PVB, de modo que, quando quebradas, mantém os estilhaços (iguais 
aos do vidro comum) aderidos à película. Em certos casos é especificamente exigido pela ABNT - ex. 
gradis externos, coberturas sobre passagem pública. Não permite a transposição de objetos, em 
diferentes níveis, podendo ser inclusive produzido à prova de balas. Pode ser considerado vidro de 
controle solar pela cor da película e pelos vidros que o compõe. 
E, por fim, o vidro temperado que, submetido a tratamento térmico, fica com tensões de superfície 
adequadas, fragmentando-se em pedacinhos menos cortantes que os vidros comuns. A têmpera lhe 
confere uma resistência ao impacto (sua característica principal) e resistência ao choque térmico de 4 a 
5 vezes maior, se comparado ao vidro comum de igual espessura. Mas, depois de temperado não pode 
ser usinado, cortado ou, de qualquer modo, trabalhado. Indicados a projetos que necessitem de 
resistência principalmente mecânica (impactos), pois suporta 5 vezes mais peso que os vidros comuns e 
diferenças de temperaturas de até 200°C. 
Existe no mercado internacional o que, popularmente se denomina meia-têmpera, um tipo de tratamento 
de enrijecimento que o torna mais ou menos 2 a 2,5 vezes mais resistente do que o similar comum. O 
assunto está assumindo importância com a introdução dos vidros termo-refletivos.
É importante que esta distinção entre laminado e temperado seja absorvida, principalmente devido ao 
fato de que o laminado, por ser composto com duas lâminas de 3 mm, por exemplo, para ter 6 mm, nem 
individualmente nem em conjunto alcança a mesma resistência do similar monolítico. A indústria vidreira 
ainda opera com a idéia de que, no máximo, essa resistência média no laminado chega apenas a 70%. 
É um assunto em debate.
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Vidros impressos
Caracteriza-se por uma grande variedade de gravações no vidro (texturas diferenciadas) e translucidez 
com excelente comportamento de difusão luminosa e de forma uniforme. São obtidos através de 
gravação em rolos cilíndricos laminadores, impressos em uma ou ambas as faces das chapas. O grau de 
difusão da luz varia de acordo com o padrão escolhido. 
Vidros com camada refletiva a vácuo
Metalização obtida por deposição catódica a vácuo sobre o vidro float incolor ou colorido, oferecendo 
uma larga opção de cores, reflexões e níveis de média e altas performances. Recomenda-se utilizar 
este vidro aplicado em Laminados ou em Duplo Envidraçamento, com a camada refletiva voltada para o 
interior, contra uma de suas películas laminares (PVB) no caso de laminados e dentro da câmara 
interna de ar no caso do Duplo Envidraçamento. 
Vidros com camada refletiva pirolítica
Camada metalizada feita pelo processo pirolítico, muito resistente à abrasão, sobre os vidros float incolor 
ou coloridos, que reflete a energia solar, garantindo um bom índice de transmissão luminosa coeficiente 
de sombreamento intermediário (média performance). Pelo fato de sua camada refletiva ser mais 
resistente, pode ser utilizado na sua versão monolítica. 
Vidros serigrafados
É um vidro temperado onde a serigrafia é feita por um esmalte cerâmico sobre vidros float ou refletivos 
com camada pirolítica. Os desenhos são fundidos à superfície do vidro, sendo que sua área coberta é 
infinitamente variável, podendo inclusive ser personalizada, em padrões e cores. 
Vidros de duplo envidraçamento
É o conjunto de pelo menos dois vidros separados por uma câmara de gás. O conjunto é garantido pela 
dupla selagem: A primeira, para não haver troca gasosa, a segunda, para garantir a estabilidade do 
conjunto. Internamente ao perfil de alumínio, há um hidro-secante, o qual garante a completa ausência 
de vapor d'água. Este sistema faz com que o duplo envidraçamento seja um ótimo isolante térmico e 
acústico. Pode ser composto por qualquer tipo de vidro (com exceção dos vidros impressos), 
garantindo e melhorando as características dos vidros que o compõe. Além disso, pode ter em sua 
composição persianas internas e pinázios. Com a sua aplicação, pode-se obter uma melhora de mais de 
quatro vezes quanto ao isolamento térmico, até 30% superior em isolamento acústico e mais de 20% em 
controle solar, quando comparado aos vidros monolíticos. 
 
Painéis de vidro 
Os painéis de vidro representam um avanço tecnológico na área, excelentes como solução para 
ambientes que necessitem privacidade e segurança visual, tais como salas de conferência, data-shows, 
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escritórios executivos, UTIs hospitalares, etc. Com um simples toque de botão, a lâmina de cristais 
líquidos é ativada, deixando o vidro transparente. Desativado, fica opaco, com aparência leitosa. 
Constituídos por duas chapas de vidro, unidas por uma lâmina de cristal líquido, são fornecidos em 
dimensões de até 950 x 2400 mm, podendo ter espessuras variáveis de 8 a 14 mm.
MATÉRIAS-PRIMAS
As matérias-primas que compõem o vidro são os vitrificantes, fundentes e estabilizantes. Os vitrificantes 
são usados para dar maior característica à massa vidrosa e são compostos de anidrido sílico, anidrido 
bórico e anidrido fosfórico. Os fundentes possuem a finalidade de facilitar a fusão da massa silícea, e 
são compostos de óxido de sódio e óxido de potássio. Os estabilizantes têm a função de impedir que o 
vidro composto de silício e álcalis seja solúvel, e são: óxido de cálcio, óxido de magnésio e óxido de 
zinco. O ingrediente principal da massa para fabricar vidro incolor é areia de sílica, misturada com sais 
alcalinos, tais como cal, cinza de madeira e soda. A sílica, matéria prima essencial, apresenta-se sob a 
forma de areia; de pedra cinzenta; e encontra-se no leito dos rios e das pedreiras. 
Os vidros coloridos são feitos adicionando-se corantes a esta massa incolor, criando as cores maisconhecidas - bronze, cinza, verde e azul. A presença desses pigmentos coloridos fazem o vidro tornar-se 
termo-absorvente, em proporções diferentes de acordo com a respectiva cor, assim minimizando um 
problema e criando um outro.
As matérias-primas vitrificáveis são em quase toda sua totalidade sólidos granulados, com os grãos 
numa faixa aproximada de tamanho de 0,1 a 2 mm. A granulometria é muito importante sob dois 
aspectos: Fusão - quanto mais fina mais fácil de fundir, pois possui maior superfície específica. Porém 
muito fina não é conveniente, pois acaba formando muito pó que é perdido na manipulação ou arrastado 
pelos gases da combustão, constituindo material particulado, indesejável nas emissões atmosféricas; 
Mistura - Para se obter a composição que vai ser enfornada e através da fusão passará a constituir o 
vidro, é necessário se misturar diversas matérias-primas.
Se os tamanhos das partículas destas matérias-primas forem muito diferentes ficará difícil de produzir 
uma mistura homogênea e consequentemente um vidro homogêneo.
As matérias-primas podem ser classificadas em grupos conforme a função que desempenham e que são 
apresentados a seguir:
Vitrificantes
São aquelas passíveis de se transformar em vidro. A principal é de longe a sílica (SiO2) fornecida 
principalmente pela areia. 
Fundentes
A sílica sozinha produz um vidro de ótima qualidade, porém com um inconveniente: necessita de 
temperaturas extremamente altas para fundir e para poder ser conformado, o que torna o vidro 
extremamente caro. Para contornar este problema se adicionam matérias-primas fundentes, que 
apresentam as características de se fundirem a temperaturas muito inferiores à sílica gerando um líquido 
que dissolve os grãos de areia, produzindo vidro a temperaturas tecnologicamente compatíveis.
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O principal fundente é a barrilha que é um carbonato de sódio produzido industrialmente a partir da 
salmoura ou pela purificação de um mineral chamado trona, conhecida também como barrilha natural. A 
principal característica da barrilha é que embora presente em torno de 20% em peso na composição, seu 
custo é da ordem de 60% do custo total das matérias-primas.
O Brasil não é auto-suficiente em barrilha que é importada da Europa e dos Estados Unidos.
Estabilizantes
Uma mistura de barrilha e areia produz vidro a temperaturas razoáveis, porém com um problema: são 
vidros solúveis, isto é, se dissolvem em contato com a água.
Para evitar isto, se acrescentam óxidos estabilizantes. O principal é o óxido de cálcio. O calcário é uma 
rocha que é extraída em forma de pedreiras e moída até a granulometria adequada.
Daí surge o nome da família de vidros mais comuns, empregado tanto para os vidros planos como 
embalagens, que são os sodo-cálcicos ou sílico-sodocálcicos (sílica da areia, sódio da barrilha e cálcio 
do calcário)
Outros estabilizantes podem também ser utilizados em conjunto com o cálcio.
Os mais importantes são o óxido de magnésio, sendo a matéria-prima da qual ele provem a dolomita, e o 
óxido de alumínio ou alumina, vinda do feldspato.
Afinantes
Com os três grupos anteriores já se faz um bom vidro a temperaturas razoáveis e estável ao longo do 
tempo. Porém como o vidro é um material viscoso mesmo a altas temperaturas e as matérias-primas 
geram grande quantidade de gases durante a fusão (descarbonatação) o primeiro estágio da fusão dá 
origem a uma massa vítrea repleta de bolhas que não conseguem sair do seu interior devido à alta 
viscosidade.
Para afinar, isto é, retirar as bolhas da massa, se acrescenta à composição pequenas quantidades de 
sulfato de sódio que possui a propriedade de se liquefazer, mas não se misturar ao vidro, ficando 
acumulado em torno das bolhas.
Quando se atinge um determinado valor de temperatura o sulfato se decompõe violentamente, gerando 
gás em grande quantidade que entra nas bolhas e as fazem crescer e desta maneira ter força suficiente 
para subir à superfície, arrastando consigo outras menores que se encontrem no seu caminho.
Colorantes
O vidro sem contaminantes é incolor e para conseguir que ele se apresente em cores, determinados 
óxidos ou elementos metálicos são acrescidos à composição para ficarem dissolvidos na massa, 
interferindo com a luz e produzindo cores.
Os colorantes mais comuns são:
Cobalto: azul
Selênio: rosa
Manganês: vinho
Ferro: verde (vidro plano automóvel)
Cromo: verde (vidro garrafa vinho)
Estes e outros colorantes podem ser utilizados sós ou em conjunto dependendo do resultado esperado.
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Principais matérias-primas e suas finalidades
AREIA - Constituída praticamente de sílica (SiO2), que é a base da grande maioria dos vidros. Pode ser 
retirada de praias tanto do mar como de rios, ou de jazidas situadas em vales onde se acumularam 
através dos tempos. Fornece o óxido de silício.
CALCÁRIO - É uma rocha constituída de carbonato de cálcio (CaCO3), que é extraída, britada e moída, 
até a obtenção da granulometria desejada. Fornece o óxido de cálcio (CaO) ao vidro.
DOLOMITA - Da mesma família do calcário, porém, sua formulação é constituída de um carbonato duplo 
de cálcio e magnésio.
FELDSPATO - É um mineral constituído de um alumino silicato de sódio e potássio KNa (AlSi3O8). A 
razão de sua utilização é pelo óxido de alumínio ou alumina (Al2O3).
BARRILHA - Ou carbonato de sódio (Na2CO3) é o principal fornecedor de óxido de sódio. Embora seu 
percentual em peso não seja tão grande, representa o maior custo entre as matérias-primas dos vidros 
sodico-cálcicos. Podemos dizer que 60% do custo de uma composição é devido à barrilha.
SULFATO DE SÓDIO - Composto industrializado (Na2SO4), utilizado como afinante, pois tem como 
característica, a altas temperaturas, liberar grandes bolhas e de maneira violenta, incorporando a ela as 
pequenas bolhas contidas na massa do vidro provocada pela reação das outras matérias-primas.
CACO DE VIDRO - O vidro é um material 100% reciclável, portanto tudo que não é aproveitado como 
produto, seja por razões de processo como as bordas do vidro plano, ou por algum defeito ou quebra, 
retorna ao forno para ser refundido.
Da mesma forma vidro de outros fornos ou produções podem ser adicionados à composição desde que 
sua análise seja compatível com a análise do vidro em produção. Por exemplo um vidro incolor pode ser 
empregado em um forno de vidro colorido bastando na composição se adicionar os colorantes que 
faltam.
Na verdade o uso de caco como matéria-prima tem vantagens técnicas pois este requer menos energia 
do que a composição nova para fusão uma vez que ele só necessita ser aquecido não havendo as 
reações que ocorrem na transformação de composição em vidro, possibilitando aumento de extração 
e/ou redução de consumo energético.
O caco tem também um papel estratégico, pois pode ser enfornado em substituição às matérias-primas 
quer seja na falta delas ou durante uma pane no sistema de produção da composição, além de aumentar 
a capacidade de extração e a vida útil dos fornos.
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PROCESSO PRODUTIVO - FABRICAÇÃO DE VIDROS
A produção de vidros pode ser resumida em 4 etapas: composição, fusão, moldagem e recozimento, 
além de outras secundárias, porém importantes. O fluxogramailustra o processo produtivo dos vidros. 
Os principais processos usados para produção de vidros planos são:
Processo Fourcault - estiramento vertical, em que uma fenda moldada em barro refratário é abaixada até 
penetrar no vidro derretido que sobe dentro dela. O vidro é fisgado por uma longa isca à qual adere e 
estirado verticalmente através de roletes, resfriado e temperado. O processo produz larguras padrão de 
1,9m a 2,3m com espessuras variáveis, obtidas pelo estiramento do vidro sob diferentes velocidades. 
Processo Colburn ou Libbey Owens - o vidro fundido é estirado por meio de uma isca de ferro através de 
roletes serrilhados. É então reaquecido e amolecido para ser arqueado sobre um rolete até ficar em 
posição horizontal. Em seguida, o vidro é estirado no meio de tratores até entrar no túnel de 
aquecimento e resfriamento onde se faz a têmpera.
Processo de Flutuação (o vidro float) - inventado e desenvolvido pela Pilkington, representa uma das 
importantes contribuições para a indústria do vidro. Na fabricação, apropria-se de uma das principais 
características do processo de prensagem com cilindros (a colocação do material horizontalmente) e 
integra-o ao princípio do fluxo contínuo em um passo radical.
O processo de flutuação opera sobre o princípio de que o vidro, a 110°C, ajuda a manter fundido o 
estanho no qual flutua: o estanho tem seu ponto de fusão a 232°C, um dos mais baixos de todos os 
metais, e um ponto de fervura a 2720°C. Vidro fundido derramado sobre estanho deverá, portanto, tendo 
peso específico mais baixo, flutuar nele, afundando-o cerca de 6mm. Nessas três propriedades - pontos 
de fusão, peso específico e tensão de superfície (que controla a profundidade da imersão) residem a 
características notáveis do processo de flutuação.
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FUSÃO/
AFINAGEM/
HOMOGENEIZAÇÃO
Matérias-primas 
MOLDAGEM/
RESFRIAMENTO
RECOZIMENTO
(TÊMPERA)
ACABAMENTO
Vidro conformado
INSPEÇÃO/
DECORAÇÃO
Vidro fundido
Vidro básico comercial
Calor
Matérias-primas condicionadas
COMPOSIÇÃO/
MISTURA
Peça recozida
ARMAZENAMENTO/
EXPEDIÇÃO
Cacos
(reciclagem interna)
Pigmentos
Peça aprovada e decorada
FLUXOGRAMA DO PROCESSO PRODUTIVO DO VIDRO
Fumos
Calor
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Comentários das operações unitárias do processo produtivo dos vidros:
Composição e Mistura
Consiste na mistura das matérias-primas do vidro – areia, barrilha, calcário, feldspato, caco.
O cálculo de composição é um conjunto de operações matemáticas que fornece a proporção em que 
cada matéria-prima deve ser adicionada à composição, ou seja, a formulação para se atingir como 
objetivo a análise padrão do vidro a ser produzido.
Para a realização deste cálculo parte-se de três grupos de informações fundamentais, e que são: A 
análise química de cada uma das matérias-primas à nossa disposição; A análise química padrão do 
vidro a ser produzido; Dados técnicos que são fixados pelo responsável pela elaboração, como por 
exemplo: Teor de caco a ser empregado, Teor de afinante, Peso de composição que se quer fazer por 
batelada (normalmente a capacidade do misturador). No caso de utilização parcial de alguma matéria-
prima alternativa, qual a taxa de substituição da tradicional...
As matérias-primas, que são granuladas em sua maioria, são armazenadas em silos. 
Estes silos alimentam balanças, que têm a finalidade de dosar a quantidade adequada de cada uma 
delas. Após a pesagem, todas as matérias-primas são conduzidas a um misturador, que tem a finalidade 
de produzir uma mistura homogênea de todas elas, a qual passa a ser chamada de composição ou 
mistura vitrificável. A composição é conduzida ao forno de fusão, onde, sob o efeito do calor, se 
transformará em vidro.
Fusão
A fusão consiste em aquecer os constituintes até uma temperatura entre 1.600 - 1.800°C, na qual eles se 
tornam fluidos e podem ser moldados. 
O local onde a composição é fundida e transformada em vidro fundido é chamado de forno de fusão ou 
simplesmente forno. Os fornos utilizados são todos contínuos, constituídos de uma grande piscina de 
vidro fundido, sendo alimentados continuamente em um lado pela composição que, por efeito do calor 
vai se fundir e se incorporar ao banho, sendo que, no lado oposto, o vidro já elaborado é conduzido às 
máquinas de conformação. Para manter a "piscina" aquecida e fundir-se a composição nova, queima-se 
óleo ou gás sobre o banho e as chamas o aquece por irradiação.
O vidro fundido é condicionado para a próxima etapa produtiva.
Moldagem ou Conformação
É um processo durante o qual o vidro gradualmente esfria e endurece beneficiando-se da característica 
do material para endurecer, indo do estado líquido a uma consistência semelhante à do melado 
enquanto sua temperatura cai de 1.600°C a 800°C. Esta operação dá ao vidro forma de embalagens 
(potes, garrafas) e de utilidades (copos, jarras, tigelas), produção de vidros planos e suas variações. 
Nesta fase, a massa fundida e viscosa de vidro é transformada em um produto final. Existem inúmeras 
formas de realizá-la, dependendo do produto e quantidade que se pretende e dos recursos disponíveis. 
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Uma garrafa pode ser feita através de sopro, utilizando-se nada mais que uma cana ou através de 
sofisticadas máquinas. 
Porém, em qualquer um dos casos, o que acontece é o seguinte: à medida que o vidro fundido vai 
esfriando, vai ficando cada vez mais viscoso. Existe um intervalo de tempo certo para se conseguir dar a 
forma ao produto. No início, a massa deve estar mole o suficiente para poder ser conformada, mas não 
mole em excesso, pois é impossível conformar um líquido, como por exemplo, a água. Se demorar 
muito, o vidro fica rígido e não dá mais para mudar sua forma. Por outro lado, se a forma é dada muito 
rapidamente, o vidro ainda vai estar mole depois de pronto e vai fluir ou se "esparramar", como um 
sorvete que esquentou, perdendo a forma.
 Este tempo que o vidro leva para enrijecer depende da velocidade de esfriamento e também da sua 
análise, ou seja, da formulação da composição que foi levada ao forno para ser fundida. Por exemplo, 
um vidro que vai ser trabalhado manualmente, por um artista, deve demorar mais para enrijecer e, desta 
maneira, dar tempo para o artesão realizar todos os detalhes do seu trabalho. Por outro lado, um vidro 
que vai ser conformado em uma moderna e rápida máquina automática deve enrijecer depressa, para 
não comprometer o ritmo da fabricação.
A fase de conformação ocorre no mesmo edifício onde se encontra o forno, sendo que o vidro é 
conduzido ainda fundido até as máquinas através de canais chamados de feeder ou simplesmente canal. 
A fase de conformação do vidro é diferente, conforme o tipo de produto a ser fabricado: 
Fabricação de Vidro de Embalagem
Quando o vidro já esta pronto para a conformação, ele é conduzido do forno até as máquinas de 
conformação através de canais conhecidos como feeders, o que significa "alimentadores" em inglês.
A finalidade dos feeders, além de conduzir o vidro, do forno até o local onde estão as máquinas, é de 
condicionar a sua temperatura, aquecendo-o ou esfriando-o, de acordo com a necessidade. No início da 
conformação, o vidro deveter uma temperatura que lhe confira uma viscosidade baixa o suficiente para 
poder ser conformado, mas alta o suficiente para manter a forma adquirida. Peças maiores exigem 
menor temperatura do que peças menores. 
A extremidade do feeder, chamada de panela, tem um orifício na parte de baixo, por onde sai o vidro. 
Dentro da panela, há um pino, que sobe e desce continuamente, empurrando o vidro pelo orifício. Ao 
mesmo tempo em que o vidro é empurrado para fora, formando uma gota, um par de lâminas metálicas, 
chamadas de tesoura, corta a gota que cai e, através de uma canaleta, é conduzida a um dos moldes da 
máquina, onde será feita a primeira etapa de conformação.
A gota cai dentro do bloco onde, primeiramente, será formado o gargalo. Para garantir que este seja bem 
completo, faz-se uma compressão com ar por cima. A seguir, ar é soprado por dentro do gargalo, 
criando o vazio interno da embalagem e formando o "parison”, que é a primeira etapa da conformação. 
Em seguida, o bloco se abre, e o parison é transferido para o molde, que dará a forma final do produto. 
Dentro do molde, o parison permanece por alguns instantes, para que a pele do vidro, que teve contato 
com o bloco metálico e se esfriou, se reaqueça com o calor vindo do núcleo do vidro. Finalmente, é 
soprado ar no interior, que vai empurrar o vidro contra o molde, definindo a forma final. O molde então se 
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abre, e a embalagem pronta é extraída e conduzida ao forno de recozimento, onde é esfriada 
lentamente, até a temperatura ambiente, para aliviar as tensões.
Este processo é chamado de soprado-soprado, pois tanto o parison como o produto final são produzidos 
por sopro. Existe um outro processo, chamado de prensado-soprado, que é semelhante ao anterior, 
diferindo apenas pela formação do parison, que é feita por prensagem, através de um pino, e não por 
sopro. Este processo é mais adequado a potes e peças muito leves, nas quais se deve garantir uma 
perfeita distribuição do vidro em todas as regiões da parede da embalagem.
Fabricação da Linha Doméstica
Os artigos de mesa produzidos dividem-se em duas grandes famílias: 
• os de vidro sodo-cálcicos, que produzem pratos, copos e xícaras nas diversas cores (tipos Duralex e 
Colorex); 
• e os de vidro borossilicato, que produzem travessas, jarras, prato de microondas (tipo Marinex.). 
A diferença fundamental entre os dois tipos de vidro é que o de borossilicato é mais resistente a choques 
térmicos, podendo ser levado ao forno.
O princípio de fabricação é o mesmo para todos: O vidro, depois de elaborado e condicionado 
termicamente, é cortado em gotas, que têm exatamente a quantidade de vidro necessária para a 
obtenção da peça final. 
As gotas caem em um dos moldes que estão situados em uma mesa giratória. Estes moldes vão dar a 
forma externa da peça. Uma vez que a gota tenha sido depositada no molde, a mesa gira, e a gota 
passa para uma posição onde vai ser prensada com um molde, que conforma a parte interna, forçando o 
vidro a adquirir seu formato final. 
Novamente a mesa gira, passando a uma posição onde o vidro é esfriado, até se enrijecer e não mais 
perder sua forma. Ao mesmo tempo, nova gota é prensada.
Neste ponto, se for uma peça que tem aba, como uma xícara, o molde se abre, pois ele é feito em duas 
metades, para liberar a peça. No caso de pratos e travessas, o molde é inteiriço.
A partir daí, a peça é retirada do molde e transferida para um forno de estabilização onde a temperatura 
é uniformizada, preparando a peça para a têmpera.
Logo após a saída desse forno, a peça é temperada, através de fortes jatos de ar direcionados a toda 
superfície.
Os artigos de mesa são os únicos que podem ser temperados imediatamente após a conformação, pois 
não são submetidos a posterior transformação, como corte ou furação.
A vantagem da têmpera é que o produto fica mecanicamente mais resistente, menos sujeito a trincar 
durante o uso, e, em caso de quebra, os cacos são menores, reduzindo os riscos de ferimentos. Após a 
têmpera, o produto já está pronto, devendo apenas ser esfriado, passar pelos controles de qualidade, ser 
embalado e vendido.
Vidro Plano Liso – Processo Float ou Flutuação 
O processo float foi inventado em 1959, por Alastair Pilkington. A idéia surgiu quando este senhor, 
ajudando sua esposa a lavar a louça, notou que porções de óleo não se misturavam com a água na pia, 
permanecendo na forma de lâminas sobre esta. A partir daí, ele procurou um metal que fizesse o mesmo 
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papel da água, onde o óleo seria o vidro. Pesquisando os elementos existentes, ele chegou ao estanho, 
pois este é bem mais denso que o vidro e continua líquido, não se misturando com ele, nas temperaturas 
em que se dá o enrijecimento do vidro (de 1100ºC a 600ºC).
Ao despejarmos um líquido menos denso sobre outro mais denso, sendo ambos imiscíveis (como água e 
óleo), o menos denso vai formar uma lâmina sobre o mais denso, resultando uma espessura dita "de 
equilíbrio", que depende de alguns fatores. Quando se despeja o vidro fundido sobre o estanho, a 
tendência é de se formar uma lâmina de 5 a 6 mm de espessura. O banho de estanho deve ser longo o 
suficiente para que dê tempo para o vidro esfriar, dos 1100ºC na sua entrada, até 600ºC, na saída, 
quando estará rígido.
A vazão de vidro é determinada, na saída do forno de fusão, por um registro que regula o fluxo. A 
espessura do vidro é determinada pelo balanço entre as tensões superficiais, a força de gravidade e a 
velocidade de extração. Aumentando-se a velocidade, a fita afina; diminuindo, ela engrossa. O controle 
da temperatura de saída é muito importante, pois, se estiver muito quente, o vidro ficará marcado pelos 
rolos que o conduzem pelo forno de recozimento; e se estiver muito frio, poderá se romper. A velocidade 
de extração do vidro é justamente proporcionada pela tração destes rolos na fita contínua de vidro 
saindo do banho de flutuação (float) e entrando no forno de recozimento.
Além dos parâmetros acima, a espessura é controlada pelo uso de máquinas com rodas dentadas (top-
rolls) que pinçam o vidro pelas bordas e que têm rotação e ângulos variáveis e regulados por motores.
Para a produção de vidros de 5 a 6 mm de espessura, os top-rolls ficam paralelos ao fluxo de vidro e o 
controle da espessura se faz pela velocidade de extração.
Para vidros mais finos que a espessura de equilíbrio, eles são dispostos para formar ângulos 
divergentes, tendendo a esticar a lâmina, em conjunto com uma maior velocidade de extração.
Para vidros mais grossos, eles são dispostos em ângulos convergentes, tendendo a empurrar o vidro da 
borda para o centro, em combinação com uma menor velocidade de extração. O estanho, embora sendo 
o melhor elemento para se utilizar no processo, tem um sério inconveniente: ele se oxida em contato 
com o oxigênio, nas temperaturas exigidas pelo vidro. Então, é necessário que todo o banho de estanho 
fique enclausurado dentro de uma grande caixa, onde se injeta nitrogênio. Dentro desta caixa, há, 
também, uma série de resistências elétricas que garantem um perfil térmico conveniente desde a 
entrada até a saída do vidro. 
Processo de Fabricação de Vidro Impresso 
O Vidro Plano Impresso é popularmente conhecido como "vidro fantasia".
Este é um produto aplicado em janelas e divisórias, onde se deseja a passagem de luz,sem, entretanto, 
permitir que se enxergue através dele, mantendo a privacidade do ambiente. Por ser produzido em 
diversas combinações de cores e padrões (desenhos), é muito aplicado também com finalidade 
decorativa.
O processo de fabricação consiste na passagem do vidro já elaborado, na saída do forno, em forno de 
1200 oC, entre dois rolos metálicos e refrigerados com água corrente em seu interior, que ao mesmo 
tempo o conformam e o esfriam.
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O rolo superior é liso ou, em alguns casos, com uma estampa bem delicada, e o inferior é o que 
efetivamente imprime o padrão desejado ao vidro. A espessura do vidro é determinada pelo 
espaçamento entre os dois rolos laminadores.
Após a saída dos rolos laminadores, a fita de vidro, que ainda não está completamente rígida, é 
conduzida por um conjunto de rolos até a entrada do forno de recozimento, onde se produz a diminuição 
da temperatura, de maneira lenta e gradual, até a temperatura ambiente.
Na saída do forno de recozimento, a fita é cortada em chapas, nos tamanhos adequados, passando pelo 
processo de controle de qualidade, embalagem, armazenagem e expedição.
Processo de Fabricação de Vidro de Segurança
Um produto muito especial é o vidro armado, ou seja, o vidro recebe no seu interior uma tela metálica, 
que é introduzida na entrada dos rolos laminadores. Este é um vidro de segurança, o que significa que, 
mesmo em caso de quebra, a tela metálica segura os pedaços de vidro, garantindo o fechamento do 
vão. Por essas características ele é muito empregado em varandas e coberturas. Quando aplicado em 
divisórias de ambientes, em caso de incêndio também retém bastante a passagem do fogo.
Produção de Lã de Vidro 
A lã de vidro, além de ser um excelente isolante térmico e acústico, apresenta diversas vantagens 
adicionais: é muito leve, não é inflamável, aumentando muito a segurança dos edifícios onde é aplicada, 
e, por ser de vidro, é extremamente durável. A lã de vidro é comercializada em diversos formatos, tais 
como painéis, mantas e tubos.
O vidro já elaborado e a cerca de 1000ºC, passa por um furo, que se encontra no fundo do canal 
conectado à saída do forno. Este canal é chamado de feeder, e o furo, de fieira.
A fieira tem um sistema de aquecimento elétrico, que permite controlar a temperatura do vidro que passa 
por ela. Quanto mais quente ele estiver, menos viscoso será, ou seja, fluirá com mais facilidade. 
O vidro cai, então, dentro de um copo que tem furos em toda sua lateral. Este copo está preso no centro 
de um prato, que também apresenta furos em toda sua lateral. Ambos, copo e prato, giram à mesma 
rotação. 
O vidro que cai no interior do copo é expulso através dos furos, tanto do copo como do prato, por 
centrifugação. As fibras que se formam, quando o vidro sai pelos furos do prato (como um algodão 
doce), recebem um forte jato de gás e ar queimados, que fazem com que as fibras se alonguem e, 
conseqüentemente, se afinem, ao mesmo tempo em que são empurradas para baixo.
Em seguida, as fibras passam através de um anel de pulverizadores, que as impregnam de resina. 
Umedecidas com resina, passam, em seguida, através de dois jatos opostos de ar, que têm a finalidade 
de entrelaçá-las. As fibras entrelaçadas caem sobre uma esteira metálica com furos. Na parte inferior 
desta esteira, estão conectados dois potentes ventiladores, que succionam as fibras que, desta maneira, 
ficam retidas na esteira. É a velocidade da esteira, para uma mesma extração de vidro, que determina a 
densidade do produto fabricado.
As fibras vão se depositando umas sobre as outras, formando um tapete. Este tapete é transferido para 
uma segunda esteira, que o conduz a uma estufa.
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Dentro da estufa, há uma segunda esteira por cima do tapete, cuja regulagem dá a espessura final do 
produto. No tapete de fibras é aplicado gás quente, endurecendo a resina.
Na saída da estufa, o tapete é cortado, formando painéis nos tamanhos necessários, os quais, entre 
outras finalidades, serão utilizados para a produção de forros.
Além dos painéis, a lã de vidro pode ser apresentada na forma de mantas que, ao serem instaladas, 
adquirem a forma da máquina ou imóvel que se vai isolar. Nesse caso, o produto não recebe aplicação 
de resina, sendo comercializado na forma de grandes rolos. 
Produção de Fibra de Reforço 
Antes de explicar como se obtém a fibra de vidro, vamos entender como elas reforçam outros materiais. 
Imaginemos um cubo de borracha sobre uma mesa. Se, com o dedo, o pressionarmos para baixo, ele 
vai se encolher na altura e vai engordar ou inchar nas laterais.
Agora, imaginemos que, dentro desta borracha, haja vários fios, muito resistentes, espalhados e 
misturados com a massa de borracha. Quando fôssemos tentar pressionar o cubo de borracha, alguns 
destes fios impediriam o inchamento lateral. Desta maneira, seria mais difícil achatar a borracha, que fica 
reforçada pela presença destes fios ou fibras no seu interior. Este é o princípio de utilização dos 
materiais compósitos, ou seja, aqueles em se combina a propriedade de dois materiais, obtendo-se, 
assim, propriedades que nenhum deles apresenta sozinho.
A fibra de vidro tem, portanto, a finalidade de adicionar a propriedade de resistência mecânica aos 
plásticos que, reforçados, se prestam a muitas outras finalidades, como, por exemplo, piscinas, carros, 
prancha de surf, trens, aviões e milhares de outras, que seriam impossíveis sem a presença da fibra de 
vidro. 
Para produzir as fibras, o vidro, já elaborado, passa a 1230 ºC por placas metálicas de platina, chamadas 
de fieiras, que possuem milhares de furos de um ou dois milímetros de diâmetro.
Após passar pelas fieiras, os fios são estirados mecanicamente (são esticados) numa grande velocidade, 
para gerar filamentos de 8 a 25 micra de diâmetro (um mícron = 0,001 milímetro). 
Imediatamente após a fase de estiragem e antes de se unirem para formar os fios de base, os filamentos 
são impregnados com uma solução aquosa de compostos (geralmente orgânicos), processo chamado 
de encimagem, que tem a função de proteger a superfície da fibra e garantir a sua perfeita aderência ao 
material que ela vai reforçar. Existem diversos tipos de encimagem, dependendo do fim a que se destina 
a fibra.
Em seguida, as fibras, que rapidamente se esfriam, por serem muito finas, são enroladas na forma de 
novelos em bobinas de cartolina. O fio de vidro, por ser muito fino (mais fino que um fio de cabelo), é 
bastante flexível.
As bobinas com as fibras recém-encimadas são levadas a uma estufa, onde, através do calor, os 
produtos da encimagem se solidificam e perdem a água, ganhando a sua forma definitiva, num processo 
chamado de polimerização.
Após a polimerização, a fibra de vidro é submetida a transformações que resultam nas diferentes formas 
de apresentação sob as quais é comercializada: enrolado em rovings (bobinas); cortado (fio cortado com 
cerca de 3 mm de comprimento); tecido; picotado e espalhado sob manta de ligante.
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Essas diferentes formas de apresentação têm a finalidade de adequar as fibras à forma de utilização e 
aos diversos tipos de plásticos que elasirão reforçar, o que faz da fibra de vidro um material 
extremamente versátil, com muito mais que 1001 utilidades.
Recozimento e Resfriamento (Têmpera)
É uma operação crítica do processo. Tratamento térmico para alívio de tensões do vidro. Resfria-se por 
igual o vidro sob condições muito controladas, de 600°C a 100°C. O termo têmpera propriamente dito 
refere-se a um processo de aquecimento e resfriamento graduais. Na indústria do vidro, o termo é 
usualmente aplicado ao processo final de resfriamento controlado, praticado em um túnel de 
aquecimento e resfriamento, assegurando certas propriedades essenciais ao vidro como, por exemplo, 
sua propriedade de ser cortado reto. Independente da composição e do processo de conformação, a 
peça de vidro, depois de conformada, deve ser recozida, isto é, deve ser esfriada lentamente até a 
temperatura ambiente, aliviando, desta forma, as tensões que normalmente surgem durante a 
conformação e que, de outra forma, quebrariam ou pelo menos fragilizariam a peça. 
Existem duas exceções: as fibras, pois são muito finas e por isso não requerem recozimento, e alguns 
produtos domésticos, que já são temperados diretamente ao final da linha (o Duralex, por exemplo).
O recozimento visa eliminar essas tensões. Os artigos são reaquecidos até a temperatura de 
relaxamento das tensões, mantidos a esta temperatura pelo tempo necessário ao relaxamento (varia em 
função do artigo) e resfriados controladamente até a temperatura ambiente.
 O recozimento é realizado em fornos tipo túnel, cuja entrada fica perto de onde se faz a conformação, e 
a saída, no local onde o produto passa por inspeção e controle da qualidade.
A partir daí, o vidro está pronto para ser inspecionado, embalado ou transformado (decoração na 
embalagem, ou recorte e têmpera, no caso do vidro plano, por exemplo.)
Acabamento
Todos os tipos de vidro recozido devem sofrer algumas operações de acabamento, que, embora 
relativamente simples, são muito importantes. Elas incluem a limpeza, o esmerilhamento, a lapidação, o 
despolimento, o esmaltamento, a graduação e a calibração. Embora nem todas sejam necessárias para 
todos os vidros, uma ou mais de uma, sempre é necessária.
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REFERÊNCIAS
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cetev.com.br/ovidro/vidro.pdf> acesso em 10/04/08.
AKERMAN, M. Natureza, estrutura e propriedades do vidro. CETEV, 2000. Disponível em Disponível 
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Materiais cerâmicos. Disponível em<http://www.poli.usp.br/d/pmt2100/Aula10_2005%201p.pdf >acesso 
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Minerais Industriais. Disponível em <http://www.cetem.gov.br/publicacao/CETEM_SRO_02.PDF> 
acesso em 10/04/08.
NORTON, F. H. Introdução à tecnologia cerâmica. Edgard Blucher: São Paulo, 1973.
Perguntas e respostas sobre vidros. Disponível em < http://www.alusistem.com.br/> acesso em 
10/04/08.
Qualidade. Disponível em <http://www.itambeempresarial.com.br> acesso em 10/04/08. 
SHREVE, R. N.; BRINK JR, J. A. Indústrias de processos químicos. Guanabara Dois S/A. Rio de 
Janeiro: 1980. 4 ed.
EXERCÍCIOS PROPOSTOS
1. Quais as principais matérias-primas utilizadas na fabricação dos vidros comerciais? Comente sobre 
as três principais.
2. Como podem ser classificados os vidros comerciais? Qual o mais importante para utilização em 
laboratório químico? Por quê?
3. Comente sobre os vidros coloridos.
4. Descreva de forma racional o processo de fabricação do vidro sódico-cálcico. Explique os detalhes e 
cuidados operacionais.
5. Como podemos classificar comercialmente os vidros. Comente e exemplifique.
6. Confrontar cerâmicas e vidros.
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..........................................................................................................................................................
.......... 4 .......... ÁLCALIS E PRODUTOS AFINS...........................
...........................................................................................................................................
INTRODUÇÃO
Podemos incluir a tecnologia da soda cáustica e produtos afins como pertencente à indústria dos álcalis 
e derivados. O texto opta pelo termo soda cáustica e como produtos afins o cloro, hidrogênio, ácido 
clorídrico, hipoclorito de sódio e a barrilha. Destes, apenas a barrilha pode ser desconsiderada como co-
produto da fabricação da soda cáustica pelo processo eletrolítico, mas, de certa forma poderíamos 
vinculá-la a esta tecnologia por utilizar o sal como matéria-prima principal (processo Solvay). Essas 
substâncias apresentam grandes versatilidades de uso no nosso cotidiano, principalmente nas indústrias 
de sabões e detergentes, de fibras e plásticos, de vidros, de polpa e papel, dentre outras.
A soda cáustica ou hidróxido de sódio é um sólido branco e higroscópico solúvel em água e álcool e 
vendido no comércio na forma sólida (escamas ou grânulos) ou líquida (solução). É muito tóxica e muito 
corrosiva para a pele. Tem ponto de fusão 318oC e é obtida quase exclusivamente por processo 
eletrolítico partindo-se do cloreto de sódio como matéria-prima. A soda cáustica tem muitas aplicações 
industriais, principalmente na forma de solução, que se prepara no local de uso e em qualquer 
concentração desejada (respeitando-se a sua solubilidade, lógico) através da dissolução do sólido em 
água ou diluição da solução concentrada adquirida. Principais campos de uso: indústrias têxteis, 
plásticos, sabões e detergentes, produtos químicos etc. É um produto fortemente higroscópico e reativo 
absorvendo rapidamente o dióxido de carbono proveniente do ar, formando carbonato, devendo ser 
envasado hermeticamente em tambores ou tanques de ferro ou plástico. O trabalho ou o manuseio com 
a soda cáustica deve ser feito utilizando-se luvas e óculos protetores.
O cloro é um gás amarelo-esverdeado, de odor sufocante, que ataca as vias respiratórias. É duas vezes 
e meia mais pesado que o ar e liquefaz-se facilmente por resfriamento e compressão (sua molécula Cl2 
tem ponto de fusão -101,6 oC e ponto de ebulição -34,6 oC). Dissolve-se bastante na água (3 partes de 
cloro e 1 parte de água). A dissolução do cloro, quando exposta à luz, decompõe-se, pois o cloro se 
combina com o hidrogênio dando ácido clorídrico e oxigênio atômico, de ação descorante e anti-séptica. 
O cloro é usado como descorante e desinfetante, geralmente sob a forma de hipocloritos. Serve, além 
disso, para extração do ouro e a obtenção de vários cloretos, hipocloritos, cloratos, dissolventes 
orgânicos e outras aplicações diversas. É comercializado comprimido ou liquefeito em cilindros de aço. 
O hidrogênio é um gás incolor, inodoro e insípido, muito difícil de liquefazer. Tem ponto de fusão 
-259,1oC e ponto de ebulição -252,7oC. É a substância mais leve que se conhece (pesa catorze vezes 
menos que o ar). É pouco solúvel na água e bastante bom condutor do calor e da eletricidade. É muito 
difusível e facilmente ocluído por metais. Em química, aplica-se como redutor e, na indústria, são 
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produzidas grandes quantidades de hidrogênio para usosdiversos como no maçarico oxídrico 
(temperatura de 2500oC), hidrogenação, reduções catalíticas e, sobretudo, na fabricação de ácido 
clorídrico e da amônia. O hidrogênio é enviado ao comércio comprimido a 200 ou 300 atmosferas, em 
cilindros de aço muito resistentes.
O cloreto de hidrogênio é um gás nas condições ambientes. As soluções aquosas são conhecidas 
como ácido clorídrico ou, como ácido muriático quando a solução é de grau industrial. As soluções 
aquosas são incolores a não ser que sejam impuras, sendo normalmente amareladas devido a presença 
de ferro dissolvido. Na forma de gás é incolor e tem odor forte e penetrante. É mais denso que o ar e 
extremamente solúvel em água (um volume de água dissolverá mais de 500 volumes de gás a 0oC e 
pressão padrão). O cloreto de hidrogênio produz fumaças em ar úmido. É um composto estável e 
incombustível. Na forma aquosa é um ácido forte e apresenta concentração em torno de 37% e 
densidade próxima de 1,2 g/mL. Nesta forma é bastante reativo com metais, óxidos básicos e hidróxidos. 
É usado no preparo de certos cloretos, em decapagem de metais, indústria do petróleo, indústria de 
alimentos etc.
O hipoclorito de sódio é um sal de sódio comercializado geralmente na forma de solução aquosa 
alcalina, contendo cerca de 13% de NaClO, com coloração amarelada e odor característico. É 
comercializado nesta forma a granel e transportado em carros-tanques. A solução deste sal apresenta 
ponto de fusão de -25oC e decompõe-se por aquecimento. Apresenta completa solubilidade na água e 
densidade da solução cerca de 1,2 g/mL; o seu pH está na faixa de 9 a 11. Não é inflamável e nem 
combustível. É um composto com propriedades oxidantes, branqueantes e desinfetantes, servindo para 
inúmeras aplicações, tais como: branqueamento de celulose e têxteis, desinfecção de água potável, 
tratamento de piscinas, desinfecção hospitalar, produção de água sanitária, lavagem de frutas e 
legumes, além de agir como intermediário na produção de diversos produtos químicos.
A barrilha ou carbonato de sódio, também conhecida por soda Ash ou soda Solvay é um sólido 
branco, moderadamente solúvel em água e comercialmente muito importante. É produzido em grandes 
quantidades e usado direta ou indiretamente na produção de substâncias diversas como o vidro, o 
sabão, o hidróxido de sódio, drogas, pinturas, couro, metalurgia, fotografia, corantes, alimentos, produtos 
agrícolas etc.
MATÉRIAS-PRIMAS
A indústria de soda e produtos afins utiliza como matérias-primas substâncias típicas inorgânicas de 
custo relativamente baixo. Apesar desse custo é de importância vital a localização estratégica da 
empresa para não acrescentar fatores econômicos como frete e energia no produto final. A matéria-
prima principal é o cloreto de sódio proveniente de jazidas (sal-gema ou halita) e da água do mar, para 
os produtos soda cáustica, cloro, hidrogênio, ácido clorídrico e hipoclorito de sódio. No caso da barrilha, 
além do cloreto de sódio, é necessário o carbonato de cálcio (calcáreo) e da amônia. O sal-gema é um 
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mineral tecnicamente de grande importância, pois além de empregado na economia doméstica, é 
necessário em numerosas aplicações industriais, principalmente de derivados do sódio. A salmoura 
saturada contém a 12oC, 35,91% de NaCl; na água do mar existe, em média 3,75% de sais dissolvidos, 
dos quais 3,5% correspondem a cloreto de sódio.
PROCESSO DE FABRICAÇÃO DA SODA CÁUSTICA E DERIVADOS
Apesar da existência de diversos processos de fabricação de soda cáustica, cloro, hidrogênio, ácido 
clorídrico e hipoclorito de sódio o texto retrata a produção desses compostos como provenientes do 
processo eletrolítico da salmoura do cloreto de sódio. Esses processos eletrolíticos são diferenciados 
pelo tipo de célula empregada. As células podem ser de diafragma, membrana e de mercúrio. Cada tipo 
de célula apresenta suas vantagens e desvantagens operacionais em aspectos energéticos, 
econômicos, ecológicos dentre outros.
O processo de fabricação praticamente restringe-se ao da eletrólise e seu controle, porém como etapas 
secundárias têm-se a adequação da salmoura (preparo e tratamento) e tratamentos dos produtos 
secundários (lavagem, secagem, compressão e armazenamento dos gases resultantes - cloro e 
hidrogênio), além de tratamentos produtivos do ácido clorídrico e hipoclorito de sódio por reação dos 
produtos derivados entre si. O processo produtivo pode ser visto no fluxograma e etapas descritas.
PREPARAÇÃO DA SALMOURA
A salmoura pode ser preparada a partir do sal bruto ou purificação e concentração da água do mar. Em 
qualquer um dos casos a purificação é de fundamental importância para aumentar a eficiência do 
processo evitando inconvenientes na operação da cuba eletrolítica. 
TRATAMENTO DA SALMOURA
São eliminados da salmoura o cálcio, o ferro e o magnésio utilizando-se barrilha e um pouco de soda 
precipitando-se essas impurezas na forma de compostos insolúveis que são extraídos por filtração. O 
sulfato pode ser eliminado por adição de cloreto de bário ou aquecimento da salmoura alcalinizada com 
mistura de barrilha e soda cáustica. Após essa filtração utiliza-se ácido clorídrico para ajustar o pH dessa 
salmoura devido a excesso de alcalinizantes que possa ocorrer. Esse tratamento é importante para 
evitar entupimentos de tubulações e aumentar o rendimento da eletrólise. A preparação inicial da 
salmoura é feita deixando-a numa concentração em torno de 29 a 31% de NaCl (solução saturada), é 
aquecida a cerca de 65oC e enviada para as cubas de eletrólise para obtenção da soda cáustica, 
hidrogênio e cloro. Após operação de eletrólise, a salmoura diluída é recirculada no processo para novo 
tratamento, de ressaturação para retornar às cubas.
ELETRÓLISE DA SALMOURA
A salmoura devidamente tratada alimenta as cubas eletrolíticas de maneira que o compartimento 
anódico mantenha um nível constante para evitar problemas operacionais. Cada célula usa de 3,0 a 4,5V 
e são normalmente ligadas em série. O diferencial de processo está no tipo de célula empregado.
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Eletróli
Eletrólise em células de mercúrio (Método do Amálgama)
A célula apresenta uma pequena inclinação na parte inferior, o anodo consta de vários eletrodos de 
grafite ou titânio aditivado e o catodo constitui-se de mercúrio que cobre o solo da célula e flui 
TRATAMENTO DA 
SALMOURA/
FILTRAÇÃO
Água tratada
ELETRÓLISE
TRATAMENTO E 
CONDICONAMENTO
RESFRIAMENTO/
SECAGEM
Cl
2
 úmido
DECOMPOSIÇÃO
Adição de produtos 
químicos (Na
2
CO
3
, 
NaOH, NaHSO
3
, 
floculantes,...)
Salmoura purificada
Produtos comerciais
HCl
Salmoura bruta
PREPARAÇÃO DA 
SALMOURA
Sal bruto (1ªpossibilidade)
H
2
 
ARMAZENAMENTO/
EXPEDIÇÃO
Calor
HCl
solução
NaClO 
solução
Água do mar e sal bruto 
(2ªpossibilidade)
DECLORAÇÃO
Salmoura insaturada
Salmoura insaturada 
com resíduos de cloro
Eletricidade
Cl
2
 comercial
Cl
2
 recuperado
NaHg
H
2
 comercial
QUEIMA
ABSORÇÃONaOH 
escamas
Água abrandada ou 
deionizada
NaOH solução
Água 
abrandada ou 
deionizada
EVAPORAÇÃO/
ESCAMAÇÃO
DISSOLUÇÃO
Cl
2
 comercial
NaOH 
solução
FLUXOGRAMA DO PROCESSO PRODUTIVO DA SODA CÁUSTICA E DERIVADOSHg
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lentamente. O eletrólito é constituído por uma solução de cloreto de sódio com concentração média entre 
290 e 310 g/L, temperatura de operação de cerca de 65oC e tensão média de trabalho entre 4,0 e 4,5V. 
A célula é composta de duas partes essenciais, um eletrolisador e um decompositor. O cloro gasoso é 
produzido no anodo e o metal alcalino (sódio) é depositado sobre a superfície do catodo de mercúrio 
dissolvendo-se e formando amálgama.
No decompositor, a amálgama é decomposta com água desmineralizada para formar a solução de soda 
cáustica entre 50 e 73% em NaOH e produz também hidrogênio gasoso. A circulação fechada do 
mercúrio entre o eletrolisador e o decompositor é mantida por meio de bombas ou outros dispositivos. A 
salmoura esgotada (anólito) do eletrolisador perde o cloro e é continuamente ressaturada com sal sólido 
e puro para manutenção do processo.
Reações do processo: 
ELETROLISADOR
Anodo: 2 Cl-(aq)  Cl2(g) + 2 e-
Catodo: 2 Na+(aq) + 2 Hg(l) + 2 e-  2 NaHg(l)
Global: 2 NaCl(aq) + 2 Hg(l)  2 NaHg(l) + Cl2(g)
DECOMPOSITOR
Anodo: 2 NaHg(l)  2 Na+(aq) + 2 Hg(l) + 2 e-
Catodo: 2 H2O(l) + 2 e-  2 OH-(aq) + H2(g)
Global: 2 NaHg(l) + 2 H2O(l)  2 NaOH(aq) + H2(g) + 2Hg(l)
Reação total: 2Hg(l) + 2NaCl(aq) + 2H2O(l)  2Hg(l) + Cl2(g) + H2(g) + 2NaOH(aq)
Eletrólise em células de diafragma
A célula horizontal no método de diafragma está separada por um diafragma (formado frequentemente 
por várias camadas de asbesto (amianto)) no espaço anódico e outro no espaço catódico. Aqui também 
se empregam anodos de grafite e catodos de ferro. O eletrólito é uma dissolução purificada e saturada 
de cloreto de sódio que entra continuamente na parte superior da célula. Mediante a aplicação de uma 
corrente contínua de cerca de 4,0 V, os íons cloretos descarregam-se no anodo formando gás cloro no 
espaço anódico. Dos íons Na+ e H+ presentes no catodo descarregam-se os últimos por seu potencial de 
redução mais elevado. O hidrogênio recolhe-se abaixo do diafragma e é retirado da célula no espaço 
catódico. A célula de diafragma produz solução de soda cáustica em torno de 12%.
Reações do processo: 
Anodo: 2 Cl-(aq)  Cl2(g) + 2 e-
Catodo: 2 H+(aq) + 2 e-  H2(g)
Global: 2 NaCl(aq) + 2 H2O(l)  2 NaOH(aq) + H2(g) + Cl2(g)
Eletrólise em células de membrana
Neste tipo de célula, o elemento que mantém os compartimentos anódicos e catódicos separados é uma 
membrana seletiva feita de polímeros microporosos. A salmoura é injetada no compartimento anódico 
onde se forma o cloro, os íons sódio que foram dissociados da salmoura fluem para o compartimento 
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catódico onde ocorre o processo de formação da soda cáustica. Os resíduos de salmoura podem ser 
ressaturados para serem reciclados. Estas células produzem uma soda cáustica com concentração de 
30 a 50%, cloro com concentração de 98 a 99% e hidrogênio puro. As reações, de forma simplificada, 
para esse tipo de célula são as mesmas para as de diafragma. De uma forma mais completa podemos 
ter:
Reações do processo:
Anodo:
2 Cl-(aq)  Cl2(g) + 2e-
4 OH-(aq)  O2(g) + H2O(l) + 4e-
H2O(l) + Cl2(g)  HOCl(aq) + H+(aq) + Cl-(aq)
OH-(aq) + H+(aq)  H2O(l)
3 HOCl(aq)  ClO3-(aq) + 2 Cl-(aq) + 3 H+(aq)
Catodo:
H2O(l)  H+(aq) + OH-(aq)
2 H+(aq) + 2e-  H2(g)
Na+(aq) + H2O(l)  NaOH(aq) + H+(aq) 
Global: 2 NaCl(aq) + 2 H2O(l)  2 NaOH(aq) + H2(g) + Cl2(g)
Este tipo de célula é a mais recente em tecnologia e espera-se que substitua os outros tipos usados 
devido a sua alta eficiência e o menor risco ambiental e toxicológico. 
EVAPORAÇÃO E PURIFICAÇÃO DA SODA CÁUSTICA 
A eficiência das cubas produz uma soda cáustica no máximo a 50% (diafragma ou membrana) ou 73% 
(no caso da amálgama), sendo o mais comum de processo a solução com concentração média de 50%. 
A evaporação da soda obtida com concentrações inferiores a 50% são realizadas normalmente em 
evaporadores de estágios duplos ou triplos para purificar a salmoura através da precipitação do sal 
(efeito da solubilidade menor do sal na solução de soda a 50%). Este sal precipitado é decantado, 
filtrado e lavado para retornar ao processo de eletrólise e o licor purificado é conhecido como soda 
cáustica líquida vendida comercialmente a granel em tambores ou carros-tanques. Além da soda líquida 
pode ser obtida soda cáustica sólida, geralmente na forma de escamas, através da evaporação da soda 
líquida em evaporador de um estágio obtendo-se soda cáustica com pureza entre 70 e 75% que deve 
ser conduzida em tubos com aquecimento de vapor para evitar sua solidificação, que poderá ser 
embalada em tambores formando a soda fundida ou enviar essa solução concentrada para a 
escamadeira e convertê-la em escamas para embalagem em sacos plásticos de polietileno. A obtenção 
de uma soda com pureza entre 96 e 98% é conseguida fazendo passar a solução a 50% aquecida numa 
torre em contracorrente com amônia anidra. O acondicionamento dessa soda mais pura pode ser feito da 
mesma maneira descrita para a soda de grau 70-75%. A soda proveniente do processo do mercúrio é 
mais livre de impurezas principalmente cloretos e cloratos e mais facilmente purificada. 
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Comercialmente podemos classificar a soda cáustica em dois tipos quanto a quantidade de cloretos 
presentes: grau comercial e grau rayon. Considerando a soda na forma de escamas teríamos no máximo 
2,2% e 0,03% de cloretos, respectivamente.
TRATAMENTO DOS GASES DA ELETRÓLISE (CLORO E HIDROGÊNIO)
O hidrogênio, sendo um gás muito leve e insolúvel na água deixa as cubas ou o decompositor quente e 
pode arrastar impurezas devendo ser resfriado e conduzido até um gasômetro para estocagem e 
posterior venda ou utilização na produção do ácido clorídrico. Nas cubas de diafragma e membrana ele 
pode arrastar salmoura contendo cloretos, cloratos e, até mesmo resíduos de soda, sendo necessários o 
resfriamento, lavagem e secagem desse gás. A lavagem é feita com água desmineralizada e a secagem 
em coluna com ácido sulfúrico e posteriormente condução desse gás para estocagem. No processo de 
mercúrio, como é produzido em presença de água através da reação desta com a amálgama é 
desnecessária sua lavagem e apenas o resfriamento e recirculação da soda arrastada para a 
escamadeira ou soda líquida de processo.
O cloro, sendo um gás facilmente solúvel em água é mais difícil de purificar. Arrasta muita umidade ao 
sair das cubas de eletrólise. Deve ser lavado, resfriado, secado, comprimido, filtrado, liquefeito e 
estocado para posterior venda em cilindros ou utilização na obtenção de hipoclorito de sódio ou ácido 
clorídrico. A lavagem é feita em torres com recheios, a secagem em torres com ácido sulfúrico e a 
filtração em filtro contendo lã de vidro que irá absorver todo o ácido de secagem. As etapas posteriores 
são físicas de compressão, filtração e liquefação e condução para tanque adequado de armazenamento.
PRODUÇÃO DO HIPOCLORITO DE SÓDIO E DO ÁCIDO CLORÍDRICO
A versatilidade da indústria da soda-cloro pode gerar produtos de uso bastante difundido no nosso 
cotidiano: o hipoclorito ou “cloro” popularmente conhecido e do ácidomuriático como líquido de limpeza 
de ferrugem e da construção civil. 
O hipoclorito de sódio é obtido tratando-se uma solução de soda cáustica de concentração em torno de 
20% com o gás cloro seco e concentrado. Esse gás cloro é recepcionado em uma torre e banhado com 
a solução de soda e, em seguida, recebe água industrial para manter a concentração de hipoclorito em 
torno de 12 a 13%. A temperatura dessa reação deve ser mantida baixa para evitar a conversão do 
hipoclorito em clorato.
A reação desse processo consiste em Cl2(g) + 2NaOH(aq)  NaCl(aq) + NaClO(aq) + H2O(l). 
O ácido clorídrico obtido como subproduto da soda cáustica é produzido através da queima do cloro em 
presença do hidrogênio em fornos especiais revestidos de grafite onde também é injetado água 
abrandada para absorção desse novo gás e formar a solução comercial denominada de ácido muriático. 
Após formação dessa solução ela é resfriada e conduzida para estocagem, sendo sua concentração 
normalmente entre 30 e 33%. 
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PROCESSO DE FABRICAÇÃO DA BARRILHA OU SODA SOLVAY
A maior parte do carbonato de sódio produzido no mundo utiliza o processo Solvay ou do amoníaco, 
aperfeiçoado pelo belga Ernest Solvay em 1863 e constitui exemplo clássico da eficiência na fabricação 
de produtos químicos. As matérias-primas desse processo são o sal comum, o calcário e a amônia. Os 
materiais iniciais são a amônia e o gás carbônico gasosos, e uma solução aquosa saturada de cloreto de 
sódio (salmoura) à temperatura entre 10 e 15oC. 
TRATAMENTO DA 
SALMOURA/
FILTRAÇÃO
Água tratada
AMONIAÇÃO
AQUECIMENTO/
DECOMPOSIÇÃO
Adição de produtos 
químicos (Na
2
CO
3
, 
NaOH, NaHSO
3
, 
floculantes,...)
Salmoura purificada
Na
2
CO
3
comercial
Salmoura bruta
PREPARAÇÃO DA 
SALMOURA
Sal bruto (1ªpossibilidade)
NH
3 
 
ARMAZENAMENTO/
EXPEDIÇÃO
Calor
CO
2
Água do mar e sal bruto 
(2ªpossibilidade)
LAVAGEM/
FILTRAÇÃO
NaHCO
3
 impuro + NH
4
Cl
Calcário
(CaCO3)
SECAGEM/
AQUECIMENTO
DISSOLUÇÃO
NaHCO
3
 puro
Na
2
CO
3
 seco
Água tratada CaO
CaCl
2
 
Solução Residual
NH
4
Cl
DESTILAÇÃO
NH
3 
 
Vapor
Ca(OH)
2
CARBONATAÇÃO
CO
2
FLUXOGRAMA DA PRODUÇÃO DA BARRILHA
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Na execução do processo, a solução de salmoura é saturada com gás amônia e depois recebe o 
borbulhamento de gás carbônico que converte a amônia dissolvida em bicarbonato de amônio e o sódio 
dissolvido em bicarbonato de sódio e, por diferença de solubilidade ocorre precipitação do bicarbonato 
de sódio que é removido por filtração. Essa movimentação estequiométrica pode ser representada de 
forma simplificada por:
Na+(aq) + Cl-(aq) + H2O(l) + NH3(aq) + CO2(aq) -------- NaHCO3(s) + NH4+(aq) + Cl-(aq)
O bicarbonato de sódio bastante impuro obtido é lavado com água e aquecido para formar o carbonato 
de sódio (barrilha) que é o produto desejado, água e gás carbônico que é reciclado no processo. A 
amônia empregada pode ser recuperada aquecendo-se o cloreto de amônio e hidróxido de cálcio 
obtidos como subprodutos:
2 NH4+(aq) + 2 Cl-(aq) + Ca(OH)2(s) ------ 2 NH3(g) + Ca2+(aq) + 2 Cl-(aq) + 2 H2O(l)
Vale lembrar que o gás carbônico é proveniente do calcário através de sua decomposição térmica e o 
óxido de cálcio, também resultante dessa reação é dissolvido em água e produz o hidróxido de cálcio 
regenerador da amônia em outra etapa. Podemos escrever as reações de forma mais completa como:
CaCO3  CaO + CO2
CO2 + 2 NH3 + H2O  (NH4)2CO3
(NH4)2CO3 + CO2 + H2O  2 NH4HCO3
NH4HCO3 + NaCl  NaHCO3 + NH4Cl
2 NaHCO3  Na2CO3 + H2O + CO2
CaO + H2O  Ca(OH)2
Ca(OH)2 + 2 NH4Cl  CaCl2 + 2 NH3 + H2O
O método Solvay é um dos mais interessantes métodos de ciclização de matérias-primas inorgânicas 
resultando apenas um subproduto relativamente versátil de uso, o cloreto de cálcio, que é um bom 
agente dessecante devido a sua alta higroscopicidade. 
REFERÊNCIAS
Cloro. Disponível em <http://www.abiclor.com.br/> acesso em 30/04/08.
Soda e derivados. Disponível em <http://www.braskem.com.br/>acesso em 30/04/08.
Soda cáustica. Disponível em <http://www.carbocloro.com.br//>acesso em 30/04/08.
SHREVE, R. N.; BRINK JR, J. A. Indústrias de processos químicos. Guanabara Dois S/A. Rio de 
Janeiro: 1980. 4 ed.
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EXERCÍCIOS PROPOSTOS
1. Confrontar os processos de fabricação de soda cáustica: amálgama e membranas nos diversos 
aspectos, indicando reações, vantagens e desvantagens.
2. Compare os processos de mercúrio e membranas na fabricação da soda cáustica.
3. Considerando a técnica eletrolítica de produção de soda cáustica, explique a obtenção dos produtos 
afins: ácido muriático e o famoso “cloro comercial”, com os devidos cuidados operacionais.
4. Proponha um memorial descritivo para confrontar a seguinte solicitação: IMPLANTAÇÃO DE UMA 
INDÚSTRIA DE ÁLCALIS (SODA, CLORO E HIPOCLORITO) NUMA LOCALIZAÇÃO GEOGRÁFICA 
DESCRITA A SEGUIR: Cidade interiorana praieira; disponibilidade de água do mar e rio; dificuldade 
de outros insumos no local. Propor: (a) Fluxograma simplificado do processo; (b) Explicação do 
processo produtivo e controle de qualidade; (c) Impactos ambientais possíveis; (d) Água para 
diversos usos industriais como: potável, refrigeração, processo e geração de vapor; (e) Outras 
recomendações e cuidados.
5. Explique de forma simplificada a obtenção da soda cáustica através da eletrólise de salmoura em 
células de mercúrio. Proponha um fluxograma simplificado com figuras geométricas que envolva, no 
máximo, cinco operações fundamentais para este processo e equacione as reações envolvidas.
6. Explicar a obtenção dos álcalis derivados da indústria da soda (cloro, hidrogênio, gás clorídrico e 
hipoclorito de sódio). 
7. Soda cáustica e soda Solvay são insumos potencialmente consumidos em diversos usos industriais 
e cotidianos. Dentre alguns métodos de produção desses materiais destacam-se os métodos 
eletrolítico com células de mercúrio e o processo do amoníaco, respectivamente. Explique 
objetivamente cada processo, inclusive com equações ajustadas. Admita uma produção diária de 50 
toneladas de cada material citado e calcule a quantidade de cloreto de sódio necessária e custo de 
fabricação em termos dessa matéria-prima (admita linearidade de custo com estequiometria 
reacional). Dados adicionais: rendimento dos processos = 70%; impurezas inertes do sal = 20%; 
custo industrial das sodas = R$ 0,20/kg; Massas atômicas (consultar ou solicitar).
8. Explique o quimismo (com equações ajustadas) da produção da barrilha a partir da salmoura de 
cloreto de sódio, amônia e calcário.
9. Soda cáustica é um insumo potencialmente consumido em diversos usos industriais e cotidianos. 
Admita sua produção pelo método de mercúrio e calcule a quantidade de cloreto de sódio necessária 
para a produção de 50 toneladas desse produto por dia de trabalho. Dados adicionais: rendimento 
do processo = 80%; impurezas inertes no sal = 15%.
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.............................................................................................................................................................................. 5 ................. GASES INDUSTRIAIS ...............................
...................................................................................................................................................................
.
INTRODUÇÃO
Os gases industriais compõem um grupo de substâncias comercialmente fabricadas e vendidas para 
utilização em aplicações diversas. Estes gases normalmente são usados em processos industriais, 
tais como fabricação de aço, solda, fabricação de medicamentos, fabricação de semicondutores, 
entre outros. Eles podem ser orgânicos e inorgânicos, são produzidos através de processos de 
separação do ar ou sintetizados quimicamente e se apresentam na forma líquida (criogênica muitas 
vezes), comprimida ou sólida.
Além de acelerar a produção, o oxigênio e outros gases industriais são hoje indispensáveis em 
operações de corte e processos de combustão. O oxigênio é também utilizado onde a natureza não 
consegue mais absorver as águas poluídas e na medicina, mantendo vidas pelo auxílio da 
respiração natural. 
Oxigênio, nitrogênio e argônio são obtidos do ar pelo processo de separação. Trata-se de um método 
criogênico desenvolvido por Carl Von Linde há mais de cem anos. O ar é comprimido e dele são 
removidos vapor, poeira e dióxido de carbono. Em seguida, o ar é refrigerado até atingir temperaturas 
extremamente baixas, comprimido para seu estado líquido e separado por destilação obtendo-se 
oxigênio, nitrogênio, argônio e outros gases nobres. 
Atualmente, também são utilizados outros processos físicos para separar e purificar os componentes do 
ar: 
• Separação: por meio de membranas. 
• Adsorção: vários componentes do ar são adsorvidos por um material especial, enquanto outros 
fluem sem restrição. 
OXIGÊNIO
Descrição geral e propriedades
O oxigênio é um gás incolor, inodoro e insípido. Apresenta fórmula O2 e Massa Molecular 32. É 
aproximadamente 1,1 vezes mais pesado que o ar e é levemente solúvel em água e álcool. O oxigênio é 
um líquido de cor azul pálido, ligeiramente mais pesado que a água, quando submetido à pressão 
atmosférica ou temperaturas inferiores a -183ºC. Sozinho o oxigênio não é inflamável, mas ajuda na 
combustão. É altamente oxidante, reagindo fortemente quando em contato com materiais combustíveis, 
podendo provocar incêndio ou explosão. O oxigênio forma compostos com todos os gases, exceto com 
os gases nobres. 
O oxigênio é o elemento mais comumente encontrado na Terra. Encontra-se em seu estado livre na 
atmosfera (cerca de 20,94% por volume) ou dissolvido em rios, lagos e oceanos. 
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Em síntese: o oxigênio é o elemento mais abundante que se encontra na natureza. Representa em peso:
- 46% da crosta terrestre (sob a forma de óxidos, silicatos, etc)
- 89% da água presente na Terra (sob forma molecular)
- 21% do ar que respiramos
Dados Físicos
Ponto de Ebulição, 760 mmHg -182,96 ºC (-297,33 ºF)
Ponto de Congelamento -218,78 ºC (- 361,8 ºF)
Massa específica kg/m3 1,33
Densidade do Vapor (ar=1) 1,11
Solubilidade em Água, % em Peso 0,05
Percentagem de Matéria Volátil em 
Volume
100
Aparência e Odor Gás incolor e inodoro a pressão e temperatura normais
Produção
A produção industrial de oxigênio é feita por meio de um processo de destilação que retira o ar da 
atmosfera, que é então filtrado, comprimido e resfriado. Por meio destes processos são extraídos os 
teores de água, gases indesejados e impurezas. O ar purificado passa então por uma coluna onde são 
separados oxigênio, nitrogênio e argônio, no estado líquido. 
O oxigênio obtido por destilação fracionada do ar se apresenta no estado gasoso a temperatura 
ambiente. É fornecido normalmente em cilindros de aço, de alta pressão, até 200 kg/cm². Pode ser 
também fornecido em estado líquido, em casos de maior consumo, a fim de simplificar o transporte. Em 
casos especiais, pode ser distribuído através de tubulações, ligando o fabricante à indústria 
consumidora. 
Usos 
É utilizado em todos os campos da indústria e pesquisa, na fabricação de aço, solda, corte e produtos 
químicos, no tratamento de esgotos, em tratamentos médicos, fábricas de vidro e até como gás oxidante 
para combustível de foguetes. É também amplamente utilizado para enriquecimento do ar em fornos, 
onde oferece vantagens como redução do consumo de insumos de petróleo, aumento de produção e 
melhor controle de temperatura. Outra importante aplicação do oxigênio é na indústria de papel e 
celulose, sendo utilizado no branqueamento de celulose. É também usado na oxigenação dos licores 
negro e branco, enriquecimento do ar nos fornos de cal e para tratamento de efluentes vindos de 
diferentes indústrias. 
Além das aplicações já mencionadas, o oxigênio é usado ainda em queimadores oxi-combustíveis para 
fornos de vidro, chumbo, cobre, alumínio, aço, ferro fundido e fornos rotativos em geral. 
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Fornecimento
Nos postos simples de consumo, a fonte de oxigênio consta de um cilindro em cuja válvula é montado 
um redutor/regulador de pressão, do qual parte uma mangueira de ligação. 
Nos locais onde existam muitos postos de consumo, geralmente se utiliza uma instalação centralizada 
de oxigênio, onde vários cilindros são dispostos em paralelo, alimentando uma rampa comum. O 
oxigênio alcança as tubulações de distribuição através de um grande redutor de pressão, chegando aos 
postos de consumo em pressões de 5 a 10 kg/cm². Cada posto de consumo, em correspondência à 
derivação, dispõe de um redutor ao qual se liga a mangueira de uso.
Oxigênio gasoso medicinal
O oxigênio, ao lado do ar comprimido, é o gás mais utilizado dentro de um estabelecimento de saúde.
Geralmente é fornecido em cilindros de aço à pressão de 200 bar. Comparados a um concentrador, os 
cilindros podem fornecer vazões maiores, com pureza mais alta (99,5%) e não precisam de eletricidade, 
o que os torna extremamente confiáveis, especialmente em utilização estacionária.
Para pacientes móveis, são usados cilindros leves compostos, cuja diferença de peso é significativa. Por 
exemplo, um cilindro de aço de 2,5 litros pesa quase 5 quilos, enquanto um cilindro composto de 
tamanho e conteúdo semelhantes pesa apenas um pouco mais que 3 quilos. 
Numa vazão de 1 litro por minuto, ambos os cilindros suprem o paciente móvel por cerca de 8 horas. 
Com o emprego de economizadores de gás, o tempo ou a vazão podem ser estendidos. 
Oxigênio líquido medicinal
Quando resfriado a -183 graus Celsius, o oxigênio muda do estado gasoso para o líquido e pode ser 
armazenado em tanques estacionários bem isolados termicamente, instalados em hospitais ou clínicas. 
Antes de ser inalado pelo paciente, por meio de mangueira plástica ajustadas às narinas, o oxigênio 
líquido é vaporizado, transformando-se em gás, que é aquecido dentro do tanque. 
Um tanque típico contém cerca de 3.000 litros de oxigênio líquido. 
Já o paciente de home care pode abastecer um pequeno recipiente de 1,2 litros com oxigênio líquido no 
tanque estacionário instalado em seu domicílio. Quando cheio, o recipiente pesa cerca de 3,5 quilos e 
pode fornecer uma vazão de 1 litro por minuto durante 14-16 horas. 
Este sistema estacionário em domicílio é indicado para pacientes que continuam desempenhando suas 
atividades profissionais fora de casa. Comparadoa concentradores e cilindros de gás, o pequeno 
recipiente de oxigênio líqüido permite maior qualidade de vida e pode ser muito eficaz em termos de 
custo e benefício. 
NITROGÊNIO
Descrição geral e propriedades 
O nitrogênio é um gás incolor, inodoro e insípido. Não é inflamável nem combustível. O ar atmosférico 
contém cerca de 78,09% de nitrogênio (volume). Este gás é ligeiramente mais leve que o ar e 
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ligeiramente solúvel na água. É inerte, exceto sob altas temperaturas. Fórmula N2, Massa Molecular 
28,01.
Dados Físicos
Ponto de Ebulição, 760 mmHg 195,8 ºC (- 320,4 ºF)
Ponto de Congelamento -209,9 ºC (-345,8 ºF)
Massa específica kg/m3 1,15
Densidade do Vapor (ar=1) 0,97
Solubilidade em Água, % em Peso 23
Percentagem de Matéria Volátil em Volume 100
Aparência e Odor Gás incolor e inodoro a pressão normal; sem gosto
Produção
Da mesma forma que o oxigênio, o nitrogênio é obtido por meio da destilação do ar. O processo retira o 
ar da atmosfera, que é então filtrado, comprimido e resfriado. Por meio destas etapas são extraídos os 
teores de água, gases indesejados e impurezas. O ar purificado passa então por uma coluna através da 
qual são separados nitrogênio, oxigênio e argônio, no estado líquido. 
Usos
Sendo um gás inerte, tem utilização garantida na fabricação de aço e semicondutores, na indústria 
química e de análise, na purga de linhas e tanques, entre outros.
O nitrogênio impede incêndios e explosões em equipamentos durante a fabricação, processamento, 
estocagem e no transporte de substâncias inflamáveis. Evita também o rápido perecimento de alimentos 
empacotados, bebidas, medicamentos e produtos químicos. Em combinação com outros componentes, 
forma uma atmosfera controlada no tratamento térmico de metais.
O nitrogênio é também utilizado na forma líquida nos processos de moagem criogênica e rebarbação, 
proporcionando minimização das perdas de produtos com o reaproveitamento da sucata, redução do 
custo da matéria-prima e melhor acabamento de superfície. Além destas aplicações, o nitrogênio é 
utilizado nos processos de resfriamento, congelamento de alimentos, inertização, principalmente na 
indústria eletrônica, para fabricação de circuitos integrados, fibras óticas e outros componentes. 
Nitrogênio medicinal
O nitrogênio é um gás inerte e que constitui 78% da atmosfera. No estado líqüido, o nitrogênio atinge 
temperaturas de até -196 graus Celsius e é largamente empregado nos processos de congelamento de 
sangue e derivados, esperma, medula óssea, órgãos para transplante e todo tipo de material biológico. 
Na criocirurgia, o nitrogênio pode ser usado em procedimentos simples, como a extirpação de verrugas 
em dermatologia. 
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ARGÔNIO
Descricção geral e propriedades
O argônio (do grego: inativo) é um gás monoatômico atóxico, incolor, inodoro e insípido. Em conjunto 
com o hélio, neônio, criptônio, xenônio e radônio faz parte de um grupo especial de gases, conhecidos 
como gases raros, inertes ou nobres. Isto significa que estes gases têm uma tendência extremamente 
baixa para reação com outros compostos ou elementos. O argônio é aproximadamente 1,4 vezes mais 
pesado que o ar e é levemente solúvel em água. O argônio gasoso apresenta fórmula Ar e massa 
molecular 39,96.
Dados Físicos
Ponto de Ebulição, 760 mmHg -185,9 ºC (-302,6 ºF)
Ponto de Congelamento -189,2 ºC (- 308,6 ºF)
Massa específica kg/m3 1,65
Densidade do Vapor (ar=1) 1,38 a 21,2 ºC (70 ºF)
Solubilidade em Água, % em Peso 56
Percentagem de Matéria Volátil em Volume 100
Aparência e Odor
Gás incolor e inodoro a pressão e temperatura 
normais
Produção
Dentro do grupo dos gases raros, o argônio é o mais comumente encontrado. Está presente na 
atmosfera em uma concentração de 0,934% (volume) em nível da superfície terrestre. O ar é a única 
fonte conhecida para a extração de argônio puro, por esta razão sua produção se realiza pela destilação 
em uma planta de separação de gases do ar. 
Usos
Na indústria siderúrgica, o gás raro argônio possui várias aplicações importantes, em conexão com 
processos especialmente sensíveis de soldagens e na produção de aços especiais.
HIDROGÊNIO
Descrição geral e propriedades
O alquimista Paracelsus, no século XVI, ao observar o ferro "dissolver-se" em ácido sulfúrico diluído, 
notou que um gás era produzido e escreveu que, quando o ácido atua sobre o ferro, "surge um ar que é 
expulso como uma rajada de vento"! 
Van Helmont descreveu este gás como uma peculiar variedade de ar, que era combustível, mas não 
suportava a combustão. Contudo, as suas idéias eram um pouco difusas, uma vez que confundiu o 
hidrogênio com outros gases como o metano, ou o dióxido de carbono, que igualmente não sustentam a 
combustão.
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Priestley (e genericamente todos os autores até 1783) usou o termo ar inflamável para descrever este 
gás, bem como os hidrocarbonetos, o sulfeto de hidrogênio, o monóxido de carbono e outros gases 
combustíveis. 
O hidrogênio gasoso surge na natureza em quantidades comparativamente pequenas. A atmosfera 
contém cerca de uma parte de hidrogênio para 15.000 a 20.000 de ar (em número de moléculas), 
embora a proporção deste gás aumente com a altitude. 
Os gases emitidos por vulcões, minas de carvão e poços de petróleo muitas vezes contêm hidrogênio. 
Apesar disto, o hidrogênio é o elemento mais abundante no universo, constituindo a maior parte da 
composição das estrelas e da matéria inter-estelar. No início do século XX, observações 
espectroscópicas revelavam a sua presença em algumas nebulosas bem como na fotoesfera e na 
cromosfera do Sol.
O hidrogênio aparece freqüentemente combinado com outros elementos. Com o oxigênio, forma a água, 
a substância mais abundante na superfície da Terra, e principal constituinte dos tecidos animal e vegetal. 
Os elementos oxigênio, hidrogênio e carbono são à base de todas as moléculas orgânicas. 
O hidrogênio é um gás incolor, inodoro, inflamável e atóxico sob temperatura e pressão atmosférica. O 
hidrogênio combinado com ar produz uma chama quase invisível, de cor azul pálido. O hidrogênio é o 
gás mais leve, pesando aproximadamente um quinze avos do peso do ar. O hidrogênio gasoso 
apresenta fórmula H2 e Massa Molecular: 2,02.
Dados Físicos
Ponto de Ebulição, 760 mmHg - 252,8 ºC (-423,0 ºF)
Ponto de Congelamento - 259,2 ºC (-434,55 ºF)
Massa específica kg/m3 0,08
Densidade do Vapor (ar=1) 0,07
Solubilidade em Água, % em Peso 0,02
Percentagem de Matéria Volátil em Volume 100
Aparência e Odor Gás incolor, inodoro e sem gosto a temperatura e pressão normais
Produção
A escolha do melhor método de produção do hidrogênio depende da quantidade que queremos produzir 
e do seu grau de pureza.
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As tecnologias de produção do hidrogênio necessitam de energia sobre alguma forma como calor, luz ou 
eletricidade para que se inicie o processo. Essas tecnologias são bastante diversificadas tais como:
Eletrólise da água - Este método baseia-se na utilização da energiaelétrica, para separar os 
componentes da água (hidrogênio e oxigênio), sendo o rendimento global do processo da ordem dos 
95%. Essa obtenção pode ser ilustrada como: 2 H2O + eletricidade  2 H2 + O2
Um bom método inventado e estudado no final dos anos 80 e nos anos 90, recentemente patenteado 
(1999), altamente prometedor, não agressivo para o meio ambiente é a obtenção do hidrogênio por 
eletrólise da água usando um eletrolisador com uma(s) membrana(s) de troca de prótons (PEM – Próton 
Exchange Membrane).
A energia elétrica poderá vir de fontes renováveis, como a energia solar, eólica, hídrica, maremotriz, 
geotérmica, etc...
Com este tipo de fontes renováveis o uso da eletrólise tem como vantagem ser uma forma de produzir 
hidrogênio perfeitamente limpa. Mas também têm aspectos negativos, como serem necessárias grandes 
quantidades de energia, sendo que em geral as fontes de energia usadas são não renováveis e 
consequentemente poluidoras.
Reforma do gás natural ou outros hidrocarbonetos com vapor d’água - Esta técnica consiste em 
expor o gás natural ou outros hidrocarbonetos a vapor a altas temperaturas para produzir o hidrogênio, 
monóxido de carbono e dióxido de carbono.
Esta tecnologia é usada pela indústria, sendo a maioria do hidrogênio obtido pelo “processamento do 
vapor” de gás natural (metano): CH4(g) + H2O(g)  CO(g) + 3H2(g)
O passo seguinte é converter o monóxido de carbono com vapor para produzir hidrogênio e dióxido de 
carbono adicional, resultando maior obtenção de hidrogênio do processo: CO(g) +H2O(g)  CO2(g) + H2(g)
O hidrogênio que é possível aproveitar do gás natural através deste processo é da ordem dos 70 a 90%.
Com estes combustíveis fósseis como o metano (CH4), propano (C3H8), butano (C4H10) e octano (C8H18) 
que contêm hidrogênio na sua constituição, têm-se uma forma econômica de se obter o gás hidrogênio.
Porém este método tem três desvantagens. A primeira é que a produção de hidrogênio com este 
método, para responder a um consumo posterior fica mais cara por unidade energética, do que se o 
combustível primário for simplesmente usado por combustão. A segunda é que este método só se aplica 
aos combustíveis fósseis que são uma fonte não renovável de energia e um dia irão deixar de ser 
usados como fonte de energia. A terceira é o dióxido de carbono que se liberta para o meio ambiente.
Todos os dias a indústria produz gás hidrogênio dos quais 99% é produzido com este método chamado 
de vapor reformando os hidrocarbonetos.
A gaseificação do carvão, seguida de processos de separação, é também uma das técnicas de como se 
pode obter o hidrogênio a partir do carvão, havendo no presente momento alguns trabalhos de pesquisa 
nesta área.
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Fotobiológico - Com esta tecnologia alguns microrganismos fotossintéticos produzem H2 nas suas 
atividades metabólicas usando a energia luminosa. Com o recurso de sistemas catalíticos e de 
engenharia o grau de produção de hidrogênio pode atingir cerca de 24% de rendimento.
Tem como vantagem ser um método de produção de H2 limpo e eventualmente poderá ser barato.
A desvantagem deste método é que ainda se precisa fazer trabalho de pesquisa de forma a que o 
processo seja melhorado.
Gaseificação de biomassa e pirólises - Em 1996, investigadores americanos acharam enzimas de 
duas formas de bactérias resistentes ao calor - uma descoberta em montes de escória de carvão 
queimando sem chama, a outra em aberturas vulcânicas profundas no Pacífico – onde o gás hidrogénio 
é libertado a partir de moléculas de glicose. Porque ambas as enzimas são resistentes ao calor, poderão 
ser usadas com este, o que fará com que as reações se dêem mais rapidamente.
A madeira e o papel são constituídos por celulose, que é um polímero da glicose, sendo eventualmente 
possível, o uso destas enzimas para produzir hidrogênio de pedaços de madeira e aparas e de papel 
usado.
A produção de hidrogénio com este método pode ser o resultado da alta temperatura que o gaseifica, 
bem como das pirólises de baixa temperatura resultantes da biomassa (resíduos de aglomerados, 
madeira, mato da limpeza das florestas, resíduos agrícolas, etc...) tendo como catalisador estas 
bactérias resistentes ao calor. Esta tecnologia está atualmente também disponível para combustíveis 
fósseis.
Usos
O hidrogênio, obtido através da eletrólise da água ou de processos químicos, é amplamente utilizado em 
tratamentos térmicos, puro ou misturado com nitrogênio, na produção de amônia sintética e metanol, na 
refinação de petróleo, como um redutor de atmosfera, nas tochas de oxy-hidrogênio e no combustível de 
foguetes.
Além de largamente utilizado na indústria eletrônica, este gás é também fornecido para hidrogenação de 
gorduras vegetais de demais materiais orgânicos.
HÉLIO
Descrição geral e propriedades
O hélio é um gás monoatômico, incolor, inodoro, insípido e atóxico. O hélio faz parte da família de gases 
conhecidos como raros, inertes ou nobres. Caracteriza-se por uma reatividade muito baixa, não 
formando nenhum composto conhecido. Depois do hidrogênio, o hélio é o elemento mais leve, pesando 
cerca de uma sétima parte do peso do ar atmosférico. O hélio apresenta um nível muito baixo de 
solubilidade na água. Este gás não é combustível nem explosivo. O hélio gasoso possui fórmula He e 
massa molecular 4. É conhecido também como Hélio-4 e Fly Balloon.
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Dados Físicos
Ponto de Ebulição, 760 mmHg - 268,9 ºC (-452 ºF)
Ponto de Congelamento - 272 ºC (-457,6 ºF) a 25 atm
Massa específica kg/m3 0,17
Densidade do Vapor (ar=1) 0,14
Solubilidade em Água, % em Peso 0,01
Percentagem de Matéria Volátil em Volume 100
Aparência e Odor
Gás incolor, inodoro e sem gosto a temperatura 
e pressão normais; sem gosto
Produção
Depois do hidrogênio, o hélio é o gás mais comum no universo. Entretanto, na formação da Terra, 
apenas pequenas quantidades de gases raros foram incorporadas. O teor de hélio na atmosfera terrestre 
é de 5,24 ppm (0.000524% do volume). 
A principal fonte de hélio são alguns poços de gases naturais. Estas fontes são encontradas, por 
exemplo, nos Estados Unidos, Canadá, Polônia, etc; em concentrações típicas de 1%. 
Uso
Como aplicação principal, temos a refrigeração de aparelhos de Imagem por Ressonância Magnética 
(RMI). 
Hélio líquido medicinal
O hélio é um gás nobre, inerte, que possui baixa eletronegatividade e alto potencial de ionização. 
Na fase líquida, o hélio pode atingir temperaturas próximas ao zero absoluto (-275 graus Celsius) e é 
usado para refrigerar os potentes eletroímãs dos equipamentos de ressonância magnética nuclear. 
A estas temperaturas, os condutores dos eletroímãs possibilitam a produção de campos magnéticos de 
alta freqüência e extremamente intensos. 
ACETILENO
Descrição geral e propriedades
O acetileno é um gás incolor, inflamável e inodoro, quando no estado puro. O acetileno de grau industrial 
contém rastros de impurezas como fosfina, arsina, sulfeto de hidrogênio e amoníaco e tem um odor 
semelhante ao alho. O gás é ligeiramente mais leve que o ar e é solúvel em água e em algumas 
substâncias orgânicas. O acetileno combinado com ar ou oxigênio produz uma chama quente, luminosa 
e fumegante. Pode ser conhecido como Etino ou Narcileno. É um hidrocarboneto alquinico de fórmula 
molecular C2H2 e massa molecular26,04.
É um gás muito instável, suscetível a perigosas decomposições ou polimerizações. No estado líquido, 
sua instabilidade é tal que pode ser considerado como um explosivo. No estado gasoso não pode ser 
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utilizado em pressões superiores a 1,5 kg/cm2. No estado dissolvido, no entanto, adquire estabilidade, 
sendo a acetona o solvente ideal. 
A solubilidade do acetileno na acetona é de aproximadamente 25 litros por litro e por atmosfera, 
aumentando diretamente com a pressão, que pode atingir 15 atmosferas no máximo. Portanto, um litro 
de acetona pode receber 25 x 15 = 375 litros de acetileno. Dissolvendo o acetileno, a acetona se dilata, 
aumentando a condutibilidade térmica 4,7% em volume por 25 litros de gás dissolvidos em cada litro de 
acetona. 
Dados Físicos
Ponto de Ebulição, 760 mmHg - 75 ºC (-103,4 ºF)
Ponto de Congelamento - 82,2 ºC (-116 ºF) a 760 mmHg
Massa específica kg/m3 1,17
Pressão de Vapor a 20º C 43,8 barg (635 psig)
Densidade do Vapor (ar=1) 0,91
Solubilidade em Água, % em Peso 1,7
Percentagem de Matéria Volátil em Volume 100
Aparência e Odor
Gás incolor a temperatura e pressão 
normais; odor característico de alho.
Produção
O acetileno pode ser produzido por meio da reação de carbureto de cálcio com água, ou por pirólise 
(cracking) de vários hidrocarbonetos, a primeira alternativa é a mais comumente utilizada. Descrição dos 
processos: 
• Ataque do carbureto de cálcio (CaC2) por água em aparelhos denominados geradores de 
acetileno - Há produção de acetileno gasoso e cal com resíduo, segundo a reação: 
CaC2 + 2H2O  C2H2 + Ca(OH)2.
Dependendo da forma de ataque, os geradores podem ser: queda do carbureto na água; queda de água 
no carbureto e de contato. 
Cada um dos tipos mencionados pode ser classificado, segundo a pressão de geração, em: baixa 
pressão, inferior a 50gr/cm2; média pressão inferior a 500gr/cm2 e alta pressão inferior a 1500gr/cm2. 
• Craqueamento de hidrocarbonetos naturais nos grandes estabelecimentos químicos, 
sendo o acetileno um produto intermediário para a produção sintética de muitos 
derivados orgânicos. 
O acetileno para a soldagem é fornecido pelo fabricante em cilindros especiais de aço, na pressão de 15 
atmosferas. O acetileno pode ser produzido pelo próprio usuário, desde que ele tenha gerador próprio. 
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A conveniência econômica da produção do próprio acetileno subsiste somente para usuários que tenham 
consumo tal a justificar e compensar os ônus e os seguintes inconvenientes: necessidade de adquirir um 
gerador, atendendo normas de manuseio, manutenção e segurança; estocar o carbureto de cálcio e 
oferecer uma destinação adequada para a eliminação da cal residual. 
Uso
O Acetileno é um produto normalmente utilizado para solda e corte, ou seja, combustível para maçaricos.
DIÓXIDO DE CARBONO
Descrição geral e propriedades
O dióxido de carbono é um gás ligeiramente tóxico, inodoro, incolor e de sabor ácido. O CO2 não é 
combustível nem alimenta a combustão. É 1,4 vezes mais pesado que o ar. O dióxido de carbono 
evapora a pressão atmosférica e -78°C. O dióxido de carbono pode interagir de forma violenta com 
bases fortes, especialmente em altas temperaturas. 
O anidrido carbônico ou dióxido de carbono é resultado da combinação de dois elementos: o carbono e o 
oxigênio (CO2). É um produto de reação em diferentes processos, tais como, a combustão do carvão e 
dos hidrocarbonetos, a fermentação dos líquidos e a respiração dos seres humanos e dos animais. 
Também se encontra em fraca concentração na atmosfera terrestre. Este gás é assimilado pelas plantas 
e libertam oxigênio. O CO2 gasoso tem um odor ligeiramente irritante, é incolor e mais pesado que o ar. 
Congela a -78,5 ºC formando neve carbônica, que é muito instável para poder ser isolado facilmente. O 
gás é levemente ácido e para algumas pessoas tem o gosto e o odor levemente cáustico. Este gás 
possui fórmula CO2 e massa molecular 44,01.
Dados Físicos
Ponto de Ebulição, 760 mmHg - 78,5 ºC
Massa específica kg/m3 1,83
Pressão de Vapor a 20º C 838 psig
Densidade do Vapor (ar=1) 1.522 a 21 ºC
Solubilidade em Água, % em Peso 0,9
Percentagem de Matéria Volátil em Volume 100
Aparência e Odor Gás incolor e inodoro
Produção
O dióxido de carbono é obtido como subproduto de algumas combustões. Entretanto, deve passar por 
um processo de purificação no qual são extraídos os restos de água, oxigênio, nitrogênio, argônio, 
metano e etileno, entre outros. 
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Dióxido de carbono medicinal
Mais conhecido como gás carbônico, corresponde a apenas 0,03% dos gases da atmosfera, mas nos 
oceanos é encontrado numa concentração 62 vezes maior.
É utilizado para insuflação em cirurgias pouco invasivas, como a laparoscopia, endoscopia e artroscopia, 
bem como para ampliar e estabilizar cavidades do corpo, possibilitando uma melhor visualização do 
campo cirúrgico. 
Dióxido de carbono – Gelo seco
O gelo seco que não é mais do que CO2 no estado sólido compactado na forma de pequenos cilindros, 
encontra-se a cerca de -80 ºC. Ao sublimar, o gelo seco não deixa resíduos, pois transforma-se 
diretamente em CO2, o mesmo produto que é utilizado para carbonatar as bebidas com gás, libertando 
três vezes mais frio que o mesmo volume de gelo hídrico e a uma temperatura muito mais baixa. Deste 
modo, não são necessárias grandes quantidades de gelo seco para produzir frio. Em condições 
favoráveis e em caixas isotérmicas adequadas, 20 kg podem ser suficientes para manter alimentos 
congelados durante uma semana.
A sua elevada densidade permite ainda ocupar pouco espaço, o que torna muito usado no transporte de 
produtos. A sua forma compactada em "pellets" ou em "nuggets" torna-o, também, num produto fácil de 
manipular e de aplicação imediata, o que associado à rapidez e ao elevado poder de refrigeração que 
lhe é característico, permite uma enorme variedade de utilizações no domínio do frio. Por outro lado, a 
libertação de uma atmosfera de CO2 gasoso, quando da sua sublimação, confere ao gelo seco 
propriedades bacteriostáticas e fungistáticas, o que significa que este tem a capacidade não só de 
"produzir frio" como ainda de inibir o desenvolvimento de microrganismos.
• Principais aplicações de frio
O gelo seco é particularmente indicado em todas as situações que exigem frio muito concentrado, 
facilmente disponível, e a muito baixas temperaturas, constituindo uma fonte de frio muito prática, 
alternativa aos equipamentos de frio tradicionais. Por isso, o gelo seco é muito utilizado nas seguintes 
situações:
- Transporte e conservação de produtos perecíveis em geral; 
- Cadeia de frio da indústria alimentar, da produção à restauração;
- Produção animal, no transporte e conservação de sêmen e nos tratamentos veterinários;
- Marcação de animais.
• Segurança
O Gelo Seco é um produto com numerosas utilizações. Contudo, o seu transporte e utilização exigem 
algumas precauções que importa conhecer.
Cuidado com as queimaduras: Se por acaso manusear gelo seco não deixe de utilizar luvas apropriadas. 
A baixa temperatura do gelo seco pode facilmente provocar queimaduras de frio na pele. Pela mesma 
razão,nunca engula ou ponha gelo seco na boca.
O gelo seco pode asfixiar: Em concentrações elevadas o gelo seco pode provocar asfixia pelo que não 
deve ser transportado juntamente com os passageiros ou o condutor num veículo fechado. Tenha 
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também cuidado para que este não seja guardado num local sem ventilação exterior onde estejam 
pessoas ou animais.
Guarde com toda a segurança: Devido ao seu aspecto, facilmente pode ser confundido com o gelo 
hídrico. Guarde-o fora do alcance de crianças, elas podem engoli-lo, queimar-se ou asfixiar-se. 
AR COMPRIMIDO
Descrição geral e propriedades
O ar comprimido é um gás incolor, inodoro, não tóxico e não inflamável. O ar é necessário para a vida e 
a maioria de suas propriedades físicas e químicas são consideradas como uma média ponderada de 
seus componentes. À temperatura aproximada de -193°C o ar se condensa em um líquido azul claro. O 
ar contribui para todos os tipos comuns de combustão. 
Produção
O ar é utilizado na indústria em diferentes níveis de pressão e temperatura, o que requer equipamentos 
para sua purificação, compressão e controle de temperatura. 
AR medicinal
O ar medicinal (ou ar comprimido) é uma mistura dos gases oxigênio e nitrogênio, na mesma proporção 
encontrada na atmosfera (21% e 79%, respectivamente). 
Disponível em compressores ou cilindros, o ar medicinal tem diversas aplicações dentro de um hospital, 
sejam elas farmacológica, imunológica ou metabólica. 
As farmacopéias descrevem o ar como um produto medicinal usado principalmente em terapias de 
ventilação e inalação, bem como gás carregador de substâncias narcóticas usadas em anestesia por 
inalação. 
GÁS NATURAL
Descrição geral e propriedades
O gás natural tem um amplo espectro de aplicações. Suas principais utilizações têm sido como 
combustível industrial, comercial, domiciliar e residencial, e na recuperação secundária de petróleo em 
campos petrolíferos, através de sua reinjeção. Também é utilizado como matéria-prima nas indústrias 
petroquímicas (plásticos, tintas, fibras sintéticas e borracha) e de fertilizantes (uréia, amônia e seus 
derivados), e para redução do minério de ferro na indústria siderúrgica. 
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Caracterização
Produto Gás natural
Nome Químico Mistura de metano, etano, propano e butano
Grupo Químico
Hidrocarbonetos
Fórmula
Mistura de CH4, C2H6, C3H8 E C4H10
Uma outra forma de utilização de gás natural é como combustível na geração de eletricidade, seja em 
usinas termelétricas, seja em unidades industriais, instalações comerciais e de serviços, em regime de 
cogeração (produção combinada de vapor e eletricidade). O gás natural é a terceira maior fonte de 
energia primária no mundo, somente superado pelo petróleo e pelo carvão.
Dados Físicos
Ponto de Ebulição, 760 mmHg -164 ºC a - 88 ºC (- 263,2 ºF a - 126,4 ºF)
Massa específica kg/m3 0,66
Densidade do Vapor (ar=1) 0,55
Solubilidade em Água, % em Peso Desprezível
Percentagem de Matéria Volátil em Volume 100
Aparência e Odor
Gás incolor a temperatura e pressão normais; 
odor levemente desagradável
O uso do gás natural nas residências, seja para cocção, seja para calefação, além da segurança e 
praticidade, tem a vantagem de substituir o GLP (derivado de petróleo), que exige complexa infra-
estrutura de transporte e armazenamento.
Nos segmentos de transporte coletivo e de cargas, a utilização do gás natural assume importância na 
redução de agentes poluentes.
ÓXIDO NITROSO
Descrição geral e propriedades
O Óxido Nitroso é um gás incolor, oxidante moderado, não tóxico, anestésico e com sabor e odor 
levemente adocicados. Em reações de oxidação, ainda que necessite uma energia de ativação maior 
que o oxigênio, se transforma em poderoso oxidante. Possui alta solubilidade em água. 
A principal aplicação do óxido nitroso é como gás anestésico em intervenções cirúrgicas na medicina e 
odontologia. Em intervenções cirúrgicas ele é obrigatoriamente aplicado em conjunto com oxigênio e em 
alguns casos em combinação adicional com outros agentes anestésicos tais como: halotano, isoflurano, 
enflurano, desflurano etc. 
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O Óxido Nitroso é também muito utilizado como gás comburente em espectrofotometria de absorção 
atômica. Nesta aplicação ele é queimado em combinação com acetileno com o objetivo de formar uma 
chama muito quente que garante a ionização de substâncias químicas tais como: alumínio, vanádio, 
titânio, óxidos de cálcio, etc. 
Como possui um sabor adocicado o óxido nitroso é muito utilizado na fabricação de chantilly. O chantilly 
obtido por este processo é de altíssima qualidade. É em alguns casos utilizado como propelente em 
aerosóis.
O Óxido Nitroso é também usado como comburente em motores de carros de corrida, aumentando 
significativamente o desempenho dos mesmos. Pode ser utilizado como combustível de foguetes em 
combinação com hidrazina. 
Produção
O óxido nitroso é uma substância sintética que pode ser preparado industrialmente pela decomposição 
de nitrato de amónio pelo calor: NH4NO3 → N2O + H2O 
Este é o processo mais usado em escala industrial e consiste em aquecer o nitrato de amônio a uma 
temperatura de 250oC. A decomposição do nitrato por este processo origina uma mistura de óxido nitroso 
e vapor super-aquecido. Ao mesmo tempo são produzidas impurezas, incluindo fumos de nitrato de 
amônio, nitrogênio e outros óxidos de nitrogênio. O vapor de água e impurezas são eliminados por 
lavagem com água, soda cáustica e ácido sulfúrico e de seguida os vestígios de nitrogênio presentes 
são removidos do local onde o oxido nitroso esta armazenado, após compressão com um compressor. 
Óxido nitroso medicinal
O óxido nitroso foi o primeiro gás empregado na medicina, há pelo menos 150 anos. É extremamente 
seguro para uso medicinal por não ser inflamável, apresentar baixa solubilidade, limitada depressão 
cardiorespiratória e toxicidade mínima ou ausente.
A principal aplicação do óxido nitroso é na anestesia geral balanceada, em conjunto com outros agentes 
anestésicos inalatórios ou venosos. Ele potencializa os efeitos positivos dos demais anestésicos, o que 
reduz os efeitos colaterais e o custo da anestesia - garantindo o mesmo efeito.
O óxido nitroso sempre é usado na forma gasosa e geralmente manipulado na forma líquida, em 
cilindros de alta pressão ou tanques criogênicos. É comercializado comprimido em cilindros metálicos 
que são instalados no hospital e se comunicam com a rede de distribuição através de redutores de 
pressão, registros e mangueiras. 
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APLICAÇÃO DOS GASES
Gases na Medicina
Inalação 
Oxigênio e ar Comprimido, totalmente isentos de óleo ou outras impurezas que possam prejudicar o 
paciente. 
Anestesia 
Óxido Nitroso, da mais alta qualidade, controlado rigorosamente dentro dos parâmetros exigidos pela 
Farmacopéia. 
Análise Sangüínea 
Mistura, da mais alta precisão, para permitir uma correta calibração de seus analisadores. 
Difusão Pulmonar 
As mais precisas misturas entre: Monóxido de Carbono, Hélio, Oxigênio e Nitrogênio.Balão Intra-aórtico 
Hélio da mais alta pureza para acionar esta bomba que é a diferença entre a vida e a morte para o 
paciente. 
Vídeo Laparoscopia 
Dióxido de Carbono, com a pureza adequada para inflar o abdome do paciente e permitir uma cirurgia 
tranqüila.
Transporte de Alimentos
Tecnologia de atmosfera modificada 
O processo consiste em substituir o ar que envolve o produto que se deseja conservar ou envasar por 
um gás ou mistura de gases de pureza alimentar, o qual (ou os quais) ofereça(m) melhores condições 
para a manutenção da qualidade física, química e microbiológica do produto, por um período de tempo 
maior. Tal processo pode aumentar ainda a resistência mecânica das embalagens.
Principais vantagens: 
- Aumento da vida útil dos produtos nas prateleiras entre duas e cinco vezes quando em comparação 
com as embalagens comuns.
- Preservação da cor, forma e textura do produto, o que permite sua apresentação em embalagens 
atraentes, que não o escondem da visão do consumidor.
- Aumento da resistência mecânica da embalagem, o que evita a deformação do produto e previne a 
aderência normalmente causada pela embalagem a vácuo.
- Redução no uso de conservantes químicos, possibilitando preservar todas as características do 
produto.
Transporte de Alimentos com CO2
A otimização da operação logística de produtos alimentícios refrigerados e congelados passa 
necessariamente por um controle rigoroso de tempo e temperatura de forma a garantir a cadeia do frio 
em todos os níveis. O controle da temperatura, durante o transporte, constitui fator preponderante para a 
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manutenção da qualidade dos produtos transportados e conseqüentemente, proporcionar a segurança 
do consumidor final.
O CO2 na forma de gelo seco - O uso do pellets é particularmente simples e tem a vantagem de não 
requerer nenhum investimento em sistemas mecânicos de refrigeração. Sua utilização consiste em 
colocá-lo dentro do contêiner isolado termicamente juntamente com os produtos a serem transportados. 
A quantidade de gelo seco a ser utilizada dependerá da temperatura e do tempo de transporte.
O CO2 na forma de neve carbônica - Normalmente utilizado em caixas de embarque simples como 
caixas plásticas, papelão ou isoladas termicamente. Sua utilização constitui-se na aplicação da neve 
carbônica sobre os produtos antes da embalagem ser fechada e transportada para o embarque ou 
quando se deseja abaixar a temperatura do produto na embalagem, antes de entrar na câmara de 
armazenagem. A quantidade de neve a ser utilizada está em função da temperatura desejada, do tempo 
de transporte ou de armazenamento e da especificação de isolamento da embalagem.
Gases para embalagem
Nitrogênio (N2) - É usado para remover e substituir o oxigênio antes do fechamento da embalagem, 
principalmente para prevenir oxidação de pigmentos, rancificação de gorduras, reações de 
escurecimento. É um gás inerte, inodoro, pouco solúvel em água e gorduras e não possui nenhuma 
propriedade bactericida ou fungicida.
Dióxido de Carbono (CO2) - É um agente bactericida e fungicida que desacelera o crescimento e reduz 
a proliferação de bactérias aeróbicas e mofo, especialmente na ausência de oxigênio. É efetivo em uma 
concentração acima de 20% na atmosfera e é bastante solúvel em água e gorduras. Pode provocar a 
retração da embalagem, devido a sua alta solubilidade em água e gordura, o que é desejável nos casos 
em que se deseja, por exemplo, minimizar o efeito de estufamento em algumas embalagens.
Oxigênio (O2) - Em algumas aplicações é usado como elemento constituinte de uma mistura. 
Particularmente no caso das carnes vermelhas, a presença do oxigênio na mistura ajuda a manter a cor 
avermelhada, tão atrativa nos pontos de venda. Também previne a proliferação de organismos 
estritamente anaeróbicos, como no caso do peixe fresco.
Sistemas automáticos de resfriamento e controle de temperatura 
Sistema com gelo seco - Esta opção está associada principalmente a veículos pequenos com rotas de 
distribuição urbana fracionadas. O gelo seco é colocado em um recipiente, na parte superior frontal do 
baú de transporte de carga, acoplado a um sistema automático de controle de temperatura que aciona 
um dispositivo de ventilação forçada, permitindo a homogeneização da temperatura dentro do baú aos 
níveis desejados. 
O consumo de gelo seco é calculado em função da temperatura desejada na carga, tempo de transporte 
e tipo de isolamento do baú de carga.
Vantagens do sistema:
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• Baixo investimento
• Compacto e flexível para várias temperaturas; o CO2 é bacteriostático
• Manutenção simples. 
Sistema com CO2 - Líquido e recipiente criogênico móvel. Consiste na adaptação de um recipiente 
móvel na parte interna ou externa ao baú de transporte, o qual armazenará o CO2 líquido e garantirá o 
fornecimento de neve carbônica para o controle da temperatura durante o tempo de transporte.
A refrigeração é obtida pela pulverização/injeção do CO2 líquido, que, passando a neve carbônica , 
abaixa a temperatura do baú aos níveis requeridos. Os bicos injetores são distribuídos ao longo do 
comprimento do baú em sua parte interna superior.
O controle de temperatura poderá ser manual ou automático através de sensores de temperatura que 
podem acionar a injeção do CO2 líquido.
É recomendável para situações de rota de longo percurso com veículos médios e distribuição urbana 
fracionada. Sua versatilidade e simplicidade permitem diferentes arranjos no posicionamento dos 
tanques de CO2 líquido.
Principais vantagens:
• Preservação da qualidade do produto
• Simplicidade de operação: basta somente ajustar o termostato e acionar o sistema
• Resfriamento imediato: a inércia térmica é virtualmente zero
• Manutenção mínima
• Preservação da qualidade do produto
• Garantia da Cadeia do Frio
• Baixo investimento
• Compacto
• Bacteriostático
A estação é composta por:
• Um reservatório de CO2 líquido
• Flexível de distribuição para o gás
• Pistola de injeção presa a um equilibrador de carga
• Sistema de extração de CO2 gasoso
O controle de injeção do gás carbônico é realizado automaticamente e considera os seguintes dados:
• As características do contêiner isotérmico
• O tempo de transporte
• A temperatura média de transporte
• A pressão do reservatório de CO2 líquido
Vantagens do sistema:
• Flexibilidade para diferentes temperaturas
• Substitui sistema de refrigeração mecânica
• Preserva a qualidade do produto
• Elevada a capacidade frigorífica: 150 calorias / kg
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• Produto aprovado pela norma E 290 (européia)
• Dosagem otimizada do gás carbônico
• Propriedades bactericidas
Aplicação de Gases nas Indústrias de Bebidas
Aplicações de gases inertes às bebidas de uma forma geral necessitam da utilização dos gases inertes, 
seja como ingrediente de sua formulação, como é o caso do gás carbônico aplicado na carbonatação de 
bebidas ou como uma atmosfera protetora nas diversas etapas do processamento.
Os principais pontos de aplicação dos gases durante o processo são:
• Purga dos tanques de estocagem antes do enchimento.
• Substituição automática do volume de líquido retirado por um volume equivalente de gásinerte.
• Transferência de líquidos por pressão.
• Homogeneização (mistura de bebidas, mistura com outros componentes de formulação).
• Remoção do oxigênio dissolvido no líquido através da injeção do nitrogênio na linha do produto 
(Sparging).
• Inertização de tanques, linhas de envase e headspace das embalagens com atmosfera protetora de 
nitrogênio.
• Pressurização, purga e contrapressão de embalagens.
Aplicações de ozônio 
Na indústria de bebidas, o ozônio tem se tornado bastante atraente como agente sanitizante. Entre as 
principais vantagens da utilização do ozônio, em relação aos outros sanitizantes que contêm cloro, está 
sua poderosa ação como desinfetante e oxidante, matando contaminantes microbiológicos como E. coli 
mais de 3.000 vezes mais rápido do que o cloro.
Nas aplicações de reciclo de água, possibilita a redução do consumo e do tratamento de água. Outra 
importante característica é que o ozônio apresenta-se como alternativa limpa, sem nenhum impacto 
negativo ao meio ambiente.
Por ser instável e de vida útil reduzida, o ozônio não gera nenhum subproduto prejudicial à saúde, como 
os trihalometanos (THM) e não altera o sabor e o odor dos produtos por ele tratados.
Tratamento de Água 
Equipamentos especiais e tecnologias para aplicação de gases em todas as etapas do tratamento de 
água:
Desinfecção
Pode ser utilizado ozônio (O2) para desinfecção evitando-se o uso de pesticidas
Oxidação Química
É feita para possibilitar a remoção de minerais como ferro e manganês. Através da oxidação desses 
minerais formam-se precipitados que serão removidos pela filtração. 
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Controle de pH
É feito a partir da aplicação de CO2 para preparar a água para o estágio de coagulação/floculação - 
necessário para a precipitação de minerais - e equilibrar o ácido carbônico.
Tratamento de dureza
As águas duras apresentam um alto teor de cálcio, que podem precipitar na forma de sais e obstruir as 
canalizações. Utiliza-se o CO2 para neutralizar a solução e eliminar o problema.
Remineralização
As águas pobres em bicarbonato de cálcio contêm o CO2 em uma forma "agressiva", resultando na 
formação de H2CO3, que causa corrosão nos reservatórios de água. A utilização do CO2 serve para 
formar o bicarbonato de cálcio e eliminar o problema.
Condensação de Voláteis
O Nitrogênio líquido possibilita a condensação criogênica dos compostos orgânicos voláteis, permitindo a 
reciclagem dos mesmos sem transferência de poluição ao meio ambiente.
Tratamento de Efluentes 
Oxigenação
Quando parte do sistema é anaeróbico, pode haver problemas de odor. A oxigenação pode ser a 
solução.
Neutralização
A neutralização de efluentes alcalinos pode ser feita com CO2, obtendo-se maior segurança no processo 
e bem como a otimização dos custos através da introdução de um sistema de controle e automatização.
Pré-Tratamentos 
Alguns efluentes específicos necessitam ser tratados separadamente para obter uma melhor relação 
custo/benefício (Ex.reduzir componentes não biodegradáveis com Ozônio, peróxido, etc.).
Coagulação/Floculação
Essa operação forma aglomeração em colóides suficientemente grandes para serem removidos por 
decantação. Para a eficácia do processo é necessário o ajuste do pH com o CO2. 
Digestão Aeróbica
Nessa etapa pode-se reduzir a quantidade de lodo biodegradável em até 40%, utilizando-se Oxigênio 
puro. 
Desinfecção
É requerida quando a descarga está localizada rio acima a uma área de banho ou tomada de suprimento 
de água. Alguns efluentes industriais devem ser sistematicamente tratados. Podem ser usados o cloro, 
dióxido de cloro ou o Ozônio.
Reoxigenação
Alguns países têm normas que requerem um conteúdo mínimo de O2 dissolvido na água descarregada. 
Quando ocorre em áreas de criação de peixes, é obrigatória a adição de O2.
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Oxidação Biológica
A utilização de Oxigênio puro aumenta a capacidade de tratamento, otimizando as variáveis do 
processo.
Tratamento de Lodo
Toda planta de tratamento deve incluir em seu projeto um sistema de processamento de lodo. O objetivo 
principal é reduzir a quantidade de lodo e estabilizá-lo.
Tratamento do Ar
Eliminação de toxinas e NOx
Recuperação dos COVs 
O Nitrogênio líquido possibilita a condensação criogênica dos compostos orgânicos voláteis (COVs), 
permitindo a reciclagem dos mesmos sem transferência de poluição ao meio ambiente. Aferição de 
instrumentos de medição de poluição. O controle dos gases de escape, a análise da poluição 
atmosférica e a aferição de analisadores exigem gases de alta precisão.
Reciclagem com membranas
As membranas permitem separar os componentes prejudiciais dos gases expulsos para o ar e também 
são usadas na recuperação de compostos perfluorados que contribuem para o "efeito estufa" e para a 
destruição da camada de ozônio.
Controle de fumos
A combustão controlada por oxigênio diminui as perdas térmicas, baixa o consumo de energia, reduz o 
volume de fumos e emissões poluentes (NOx e particulados). Através da utilização do CO2 é possível a 
eliminação dos fumos vermelhos em aciarias.
Tratamento de Resíduos Sólidos
Criomoagem de borracha
A criotrituração com nitrogênio líquido possibilita a separação da borracha do metal permitindo reciclar 
cabos e pneus.
Recuperação de ácido sulfúrico
A combustão com oxigênio puro permite reciclar ácidos poluentes.
Biorremediação de solos
A biorremediação de solos contaminados pode se dispor de várias técnicas de tratamento:
• Utilizar o Ozônio para oxidação de compostos tóxicos;
• Incinerar com Oxigênio;
• Oxigenar o local, no caso de tratamento biológico;
• Confinar a poluição acidental através do congelamento por nitrogênio líquido.
Vitrificação por oxicombustão
A vitrificação de resíduos através de oxicombustão é usada para estabilizar através da fusão a alta 
temperatura, as cinzas voláteis ou escórias em uma matriz vítrea inerte.
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Inertização de Silos
A inertização de silos e depósitos é feita para garantir a segurança e evitar os odores das instalações 
através do Nitrogênio.
Oxidação química de lixiviados
A oxidação química de lixiviados é feita para reduzir a DQO, utilizando-se Ozônio e Peróxido de 
Hidrogênio.
Recuperação de energia
Através da modelização é possível controlar e otimizar parâmetros de combustão, por uma tecnologia de 
simulação (mecânica de fluídos, térmica, cinética, química).
Incineração de resíduos
A incineração de resíduos com Oxigênio permite:
• Aumentar a capacidade da instalação 
• Otimizar a combustão (não queimados, NOx...)
• Diminuir os investimentos, reduzindo o tamanho dos equipamentos.
SIMBOLOGIA DE CORES
Um cilindro pode armazenar vários tipos de gases. Para auxiliar a identificação do conteúdo de cada um 
deles, a ABNT padronizou cores para os cilindros relacionando-as a cada tipo de gás. Os gases podem 
ser agrupados em três classes distintas:
 Gases não-inflamáveis/tóxicos/corrosivos (como cloro e amônia);
 Gases inflamáveis/baixa toxicidade/não-corrosivos (como metano, hidrogênio e etileno);
 Gases não-inflamáveis/baixa toxicidade/não-corrosivos (como oxigênio, hélio, argônio e 
nitrogênio).
A lista destes gases e as respectivas cores de seus cilindros, segundo classificaçãodo Sistema Munsell 
(JACKSON et al., 1994; ABNT, 1992), encontram-se nas Tabelas 1, 2 e 3. O Sistema Munsell é 
caracterizado por um espaço tridimensional constituído por cor, saturação e brilho (JACKSON et al., 
1994; LOZANO, 1978).
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REFERÊNCIAS
Gases. Disponível em <http://www.ambientebrasil.com.br> acesso em 20/10/08.
Gases. Disponível em http://www.praxair.com/sa/br/bra.nsf/ acesso em 20/05/08.
Gases industriais. Disponível em <http://www.lindegas.com.br/international/web/l> acesso em 20/05/08.
Gelo seco. Disponível em <http://www.airliquide.pt/en/Solucoes/ProdutosServicos> acesso em 20/05/08.
Leta, Fabiana Rodrigues; Velloso, Márcia Pimenta; Santos, Andrea Rozendo M. dos Color use in gas 
cylinders: a visual perception analysis under different lighting. Produção, 2006, vol.16, n. 2, ISSN 
0103-6513. Disponível em <http://www.scielo.br/scielo> > acesso em 20/10/08.
SHREVE, R. N.; BRINK JR, J. A. Indústrias de processos químicos. Guanabara Dois S/A. Rio de 
Janeiro: 1980. 4 ed.
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EXERCÍCIOS PROPOSTOS
1. Os gases industriais compõem um grupo de substâncias químicas comercialmente fabricadas e 
vendidas para utilização em aplicações diversas. Explique a produção do C2H2 em escala industrial 
por duas rotas. Utilize equações químicas ajustadas. 
2. Explique a produção dos gases, O2, C2H2 e CO2 em escala industrial. 
3. Explique de forma detalhada a aplicação de, pelo menos um gás industrial: na medicina, no 
transporte de alimentos, em embalagens e em tratamento de água ou de efluentes. 
4. Quais os critérios e como são agrupados os gases industriais? Exemplifique.
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PROCESSOS QUÍMICOS INDUSTRIAIS
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RECIFE – 2010
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......... 6 ............PETRÓLEO E GÁS NATURAL ............................
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INTRODUÇÃO
De acordo com a ASTM – American Society for Testing and Materials: “O petróleo é uma mistura de 
ocorrência natural, consistindo predominantemente de hidrocarbonetos e derivados orgânicos 
sulfurados, nitrogenados e/ou oxigenados, o qual é, ou pode ser removido da terra no estado líquido”.
O primeiro poço de petróleo foi descoberto nos Estados Unidos – Pensilvânia – no ano de 1859. Ele foi 
encontrado em uma região de pequena profundidade (21m). Ao contrário das escavações de hoje, que 
ultrapassam os 6.000 metros. O maior produtor e consumidor mundial são os Estados Unidos; por esta 
razão, necessitam importar cada vez mais.
O petróleo ocorre em muitas partes do mundo: extensos depósitos têm sido encontrados no golfo 
Pérsico, nos Estados Unidos, no Canadá, na Rússia (nos Urais e na Sibéria ocidental), na Líbia, no delta 
do rio Níger, na Venezuela, no golfo do México e no mar do Norte. 
Os países que possuem maior número de poços de petróleo estão localizados no Oriente Médio, e, por 
sua vez, são os maiores exportadores mundiais. Os Estados Unidos da América, Rússia, Irã, Arábia 
Saudita, Venezuela, Kuwait, Líbia, Iraque, Nigéria e Canadá, são considerados os maiores produtores 
mundiais.
No Brasil, a primeira sondagem foi realizada em São Paulo, entre 1892-1896, por Eugênio Ferreira de 
Camargo, quando ele fez a primeira perfuração na profundidade de 488 metros; contudo, o poço jorrou 
somente água sulfurosa. Foi somente no ano de 1939 que foi descoberto o óleo de Lobato na Bahia.
A Petrobrás foi criada, em 1953, com o objetivo de monopolizar a exploração do petróleo no Brasil. A 
partir daí muitos poços foram perfurados. Atualmente está entre as maiores empresas petrolíferas do 
mundo e atua em diversas áreas, entre elas as de abastecimento, exploração e produção, gás e energia 
e negócios internacionais. 
A Petrobras abastece quase toda a demanda do mercado brasileiro por derivados de petróleo. Um 
mercado que consome aproximadamente 1,7 milhões de barris/dia. A excelência desse abastecimento 
colocou a empresa como a nona maior companhia no setor downstream (refino, transporte e 
comercialização), segundo avaliação da Petroleum Intelligence Weekly. O termo downstream está ligado 
à boa parte da estrutura operacional: onze refinarias, duas fábricas de fertilizantes, bases, dutos, 
terminais e navios. 
Entre os desafios do setor, a Petrobras trabalha para aumentar a produção de diferentes tipos de óleos 
em suas refinarias e eliminar a dependência da importação. Sempre com a preocupação com a 
qualidade do produto, a segurança do homem e os cuidados ambientais.
O petróleo é um produto de grande importância mundial, principalmente em nossa atualidade. É difícil 
determinar alguma coisa que não dependa direta ou indiretamente do petróleo. Os solventes, óleos 
combustíveis, gasolina, óleo diesel, querosene, gasolina de aviação, lubrificantes, asfalto, plástico entre 
outros são os principais produtos obtidos a partir do petróleo.
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Se para gerar o petróleo nas rochas sedimentares, a natureza levou cerca de 500 milhões de anos e se 
a humanidade está consumindo de forma acelerada e irresponsável este recurso energético, certamente 
não haverá tempo suficiente para que a natureza reúna todas as condições necessárias para gerá-lo 
novamente. Por esse motivo, podemos considerar o petróleo como uma fonte energética não-renovável, 
isto é, um dia ele vai acabar. 
Depois de um longo período de produção, as reservas de petróleo fatalmente se esgotam. Os 
prognósticos apontam que, daqui a 15 anos, apenas seis países terão a possibilidade de exportar 
petróleo: Arábia Saudita, Iraque, Kuwait, Emirados Árabes Unidos, Venezuela e México. Isto caso não 
ocorram descobrimentos de novos campos de petróleo até lá. 
Antes que o petróleo chegue ao fim, certamente serão encontrados substitutos para as necessidades 
mundiais de energia. Mas não deixa de ser motivo para reflexão o fato de o homem ter esgotado, em 
dois ou três séculos, o que a natureza levou até centenas de milhões de anos para criar.
ORIGEM E FORMAÇÃO DO PETRÓLEO
Origem - A origem do petróleo é bastante polêmica, existindo teorias orgânicas e inorgânicas. As mais 
curiosas delas são a da formação principalmente pela decomposição da matéria orgânica do plâncton 
marinho, sobretudo o remanescente das plantas marinhas (fitoplâncton transformado em sedimentos no 
momento da deposição), e a da inversão da atmosfera da terra originalmente composta por gás 
carbônico (CO2), que explicaria o volume de petróleo existente no subsolo da terra.
A mais aceita é que ele surgiu através de restos orgânicos de animais e vegetais. Trata-se de uma 
mistura inflamável, de coloração variável entre amarela e preta, encontrada nas rochas de bacias 
sedimentares e originada da decomposição da matéria orgânica depositada no fundo de mares e lagos 
que sofreu transformações químicas ao longo de milhares de anos pela ação de temperatura, pressão,pouca oxigenação e bactérias. Portanto, o "óleo da pedra" (do latim petro: pedra + oleum: óleo) é um 
produto da ação da natureza. Tais transformações prosseguem em maior ou menor grau até o momento 
da descoberta da jazida e extração do petróleo nela contido. Dessa forma, é virtualmente impossível a 
obtenção de amostras de petróleo com a mesma composição química, até mesmo em um mesmo 
campo produtor.
Estima-se que as jazidas petrolíferas mais novas têm menos de dois milhões de anos, enquanto as mais 
antigas estão em reservatórios com cerca de 500 milhões de anos.
Os geólogos, entretanto, acreditam que grande parte do petróleo gerado se perdeu na superfície, por 
falta dos obstáculos naturais. Essas exsudações, ou vazamentos, explicam a razão pela qual alguns 
povos antigos já conheciam e utilizavam o petróleo em sua forma natural, 4.000 anos antes de Cristo.
Formação - Quase todos os petróleos conhecidos mostram atividade ótica, sendo a maioria dextrógira. 
Conseqüentemente, ele deve ser oriundo de organismos vivos, pois apenas estes são oticamente ativos. 
No petróleo bruto estão presentes compostos que se decompõem acima de 200°C, dos quais a porfirina 
é o mais conhecido. Isto se leva a admitir que ao longo de seu processo de formação, a temperatura não 
tenha sido superior a este valor. 
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Com a ação de temperatura e pressão e ainda com a ação de bactérias ao longo do tempo, a massa de 
detritos se transformaria em gases e compostos solúveis em água e em material sólido remanescente, 
que continuaria a sofrer a ação das bactérias até passar para um estado semi-sólido (pastoso).
Através de um processo de craqueamento catalisado por minerais contidos na rocha-matriz, este 
material sólido passaria para o estado líquido. 
Esta substância líquida separar-se-ia da água do mar que restava nestes sedimentos, e flutuaria em 
função de sua menor densidade. Com a pressão das camadas da rocha-matriz, o óleo fluiria no sentido 
da pressão mais baixa através dos poros da rocha, até encontrar uma posição de equilíbrio em que a 
pressão por ele exercida seja igual à da água também presente nos poros.
O petróleo se esconderia nestes poros e ainda poderia sofrer pequenas variações em sua composição 
através de processos físicos, até sua descoberta na fase exploratória. 
Bacias Sedimentares - Aos detritos de rochas, resultantes da erosão da crosta terrestre pela ação da 
natureza, dá-se o nome de sedimentos. Por longo tempo, os sedimentos foram se acumulando em 
camadas, dando origem às rochas sedimentares. As rochas sedimentares são derivadas de restos e 
detritos de outras rochas pré-existentes. O intemperismo faz com que as rochas Magmáticas, 
Metamórficas ou Sedimentares estejam constantemente sendo alteradas. O material resultante é 
transportado pela água, vento ou gelo e finalmente depositado como um sedimento. Deve haver então, 
uma compactação ou cimentação do material para ele se transformar em uma rocha sedimentar. 
As diversas camadas dessas rochas formam as bacias sedimentares. Estes terrenos são formados por 
camadas ou lençóis porosos de areia, arenitos ou calcários. O petróleo aloja-se ali, ocupando os poros 
rochosos como forma de "lagos". Ele acumula-se, formando jazidas. Ali são encontrados o gás natural, 
na parte mais alta, e petróleo e água nas mais baixas. 
O petróleo só poderá ser encontrado em áreas onde houve acumulação de restos orgânicos e rochas 
sedimentares. Todavia, depois de formado, o petróleo não se acumula na rocha em que foi gerado. Ele 
passa através dos poros das rochas, até encontrar uma outra rocha que o aprisione, formando a jazida. 
A jazida é, então, uma rocha cujos poros são ocupados pelo petróleo. No entanto, isso não significa que 
toda rocha sedimentar contenha uma jazida. Sua busca é tarefa árdua, difícil e exige muita paciência. 
O Brasil possui 6.430.000 km2 de bacias sedimentares, dos quais 4.880.000 km2 em terra e 1.550.000 
km2 em plataforma continental. No entanto, para a formação de petróleo é necessário que as bacias 
tenham sido formadas em condições muito específicas. Normalmente, são áreas em que sucessões 
espessas de sedimentos marinhos foram soterradas a grandes profundidades.
A maioria dos hidrocarbonetos explorados no mundo inteiro provêm de rochas sedimentares. Em termos 
de idade, praticamente 60% provêm de sedimentos cenozóicos, pouco mais de 25% de depósitos 
mesozóicos e cerca de 15% de sedimentos paleozóicos. No Brasil, a maior parte da produção está 
ligada a sedimentos mesozóicos. 
Migração e Reservatórios - Ao contrário do que se pensa o petróleo não permanece na rocha que foi 
gerado - a rocha matriz - mas desloca-se até encontrar um terreno apropriado para se concentrar. Este 
deslocamento é chamado de migração. Devido à alta pressão e temperatura, os hidrocarbonetos são 
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expelidos das rochas geradoras, e migram para as rochas adjacentes. A partir da migração é que o 
petróleo terá chances de se acumular em um reservatório e formar reservas de interesse econômico. 
A migração ocorre em dois estágios: 
Migração primária: movimentação dos hidrocarbonetos do interior das rochas fontes e para fora destas;
Migração secundária: em direção e para o interior das rochas reservatórios.
Devidos à falhas estruturais no subsolo, ou então devido a variações nas propriedades físicas das 
rochas, o processo de migração é interrompido e os hidrocarbonetos vão se acumulando nas rochas 
reservatórios. 
Quando encontrado na natureza o petróleo está nos poros das rochas reservatórios, cuja permeabilidade 
irá permitir a sua produção. Permeabilidade e porosidade são duas propriedades características de 
rochas sedimentares, motivo pelo qual as bacias sedimentares são os principais locais de ocorrência. 
Porosidade é uma característica física, definida como o percentual entre volume vazio e o volume total 
das rochas. Permeabilidade é a característica física relacionada com a intercomunicação entre os 
espaços vazios, e permite que ocorra a vazão de fluidos no meio poroso. Na natureza as rochas 
sedimentares são as mais porosas, e quando possuem permeabilidade elevada, formam o par ideal para 
a ocorrência de reservatórios de petróleo economicamente exploráveis. O Petróleo por possuir uma 
densidade média de 0,8, inferior a das rochas que constituem o subsolo, tende a migrar para a superfície 
provocando os clássicos casos de exudações. As rochas reservatórios devem ser porosas e permeáveis, 
pois o petróleo pode ser encontrado nos espaços existentes nestas rochas, e ele só poderá ser extraído 
se a rocha for permeável. Se no caminho para a superfície encontra uma estrutura impermeável 
(armadilha), que faça o seu confinamento e impeça a sua migração, acaba formando um reservatório de 
petróleo. Vale salientar que esse processo ocorre lentamente (alguns milhares de anos), e gota a gota.
Armadilhas do Petróleo - A rocha, ou conjunto de rochas que deverá ser capaz de aprisionar o petróleo 
após sua formação, evitando que ele escape, são as armadilhas. Também conhecidas por trapas, são 
estruturas geológicas que permitem a acumulação de óleo ou gás. 
Essas armadilhas impermeáveis são estruturas de grande proporção, que podem ser anticlinais, falhas 
geológicas, derrame de basalto ou domos de sais, identificados por estudos sísmicos e geológicos, mas 
o mais importanteé observar que devem existir várias camadas de solo, outro motivo pelo qual o 
petróleo é mais facilmente encontrado em bacias sedimentares. 
Existem reservatórios de petróleo em diversas profundidades e os mais rasos (-10 m que podem ser 
explorados por mineração) são os mais pastosos e com predominância na composição com 
hidrocarbonetos de cadeias carbônicas pesadas (graxas), e os mais leves em grandes profundidades (na 
faixa de - 2.500 m a - 5.000 m).
A armadilha ideal deve apresentar:
 Rochas-reservatório adequadas, ou seja, porosidade entre 15% e 30%
 Condições favoráveis para a migração do petróleo das rochas fonte para as rochas-reservatório 
(Permeabilidade das rochas)
 Um selante adequado para evitar a fuga do petróleo para a superfície. 
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Podem existir bacias sedimentares com rocha fonte sem petróleo, se não havia armadilha para 
armazenar o petróleo gerado. 
As armadilhas podem ser dos seguintes tipos:
Estruturais - É a forma mais comum de acumulação de petróleo. Ocorre em regiões em que a crosta 
esteve sujeita a compressão horizontal.
Estratigráficas - Essas armadilhas ocorrem em regiões em que a crosta esteve sujeita a compressão 
vertical.
Combinadas - É quando temos uma combinação dos dois tipos anteriores, ou seja, estruturais e 
estratigráficas.
COMPOSIÇÃO E PROPRIEDADES DO PETRÓLEO
O petróleo é considerado uma fonte de energia não renovável, de origem fóssil e é matéria-prima da 
indústria petrolífera e petroquímica. Possui em sua composição uma cadeia de hidrocarbonetos, cujas 
frações leves formam os gases e as frações pesadas o óleo cru. A distribuição destes percentuais de 
hidrocarbonetos é que define os diversos tipos de petróleo existentes no mundo.
Constituído quimicamente por átomos de carbono e hidrogênio em níveis variáveis. Em proporções bem 
menores, o petróleo também possui átomos de oxigênio, nitrogênio, enxofre e metais pesados que se 
combinam de formas distintas com os hidrocarbonetos. Outra característica do petróleo é apresentar 
densidade menor do que a água. Tanto a composição química (de base parafínica, naftênica ou mista) 
quanto à aparência do petróleo variam. O aspecto pode ser viscoso, com tonalidades que vão do 
castanho-escuro ao preto, passando pelo verde, ou fluido e de cor clara.
O petróleo cru tem uma composição centesimal com pouca variação, à base de hidrocarbonetos de 
séries homólogas. As diferenças em suas propriedades físicas são explicadas pela quantidade relativa 
de cada série e de cada componente individual. 
Os hidrocarbonetos formam cerca de 80% de sua composição. Complexos organometálicos e sais de 
ácidos orgânicos respondem pela constituição em elementos orgânicos. Gás sulfídrico (H2S) e enxofre 
elementar respondem pela maior parte de sua constituição em elementos inorgânicos. Geralmente, 
gases e água também acompanham o petróleo bruto. 
Os compostos que não são classificados como hidrocarbonetos concentram-se nas frações mais 
pesadas do petróleo.
Os hidrocarbonetos podem ocorrer no petróleo desde o metano (CH4) até compostos com mais de 60 
átomos de carbono.
Os átomos de carbono podem estar conectados através de ligações simples, duplas ou triplas, e os 
arranjos moleculares são os mais diversos, abrangendo estruturas lineares, ramificadas ou cíclicas, 
saturadas ou insaturadas, alifáticas ou aromáticas.
Os alcanos têm fórmula química geral CnH2n+2 e são conhecidos na indústria de petróleo como parafinas. 
São os principais constituintes do petróleo leve, encontrando-se nas frações de menor densidade. 
Quanto maior o número de átomos de carbono na cadeia, maior será a temperatura de ebulição.
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As olefinas são hidrocarbonetos cujas ligações entre carbonos são realizadas através de ligações duplas 
em cadeias abertas, podendo ser normais ou ramificadas (Fórmula química geral CnH2n). Não são 
encontradas no petróleo bruto; sua origem vem de processos físico-químicos realizados durante o refino, 
como o craqueamento. Possuem características e propriedades diferentes dos hidrocarbonetos 
saturados.
Os hidrocarbonetos acetilênicos são compostos que possuem ligação tripla (Fórmula química geral 
CnH2n-2). Os ciclanos, de fórmula geral CnH2n, contêm um ou mais anéis saturados e são conhecidos na 
indústria de petróleo como compostos naftênicos, por se concentrarem na fração de petróleo 
denominada nafta. 
São classificados como cicloparafinas, de cadeia do tipo fechada e saturada, podendo também conter 
ramificações. As estruturas naftênicas que predominam no petróleo são os derivados do ciclopentano e 
do ciclohexano.
Em vários tipos de petróleo, podem-se encontrar compostos naftênicos com 1, 2 ou 3 ramificações 
parafínicas como constituintes principais. Em certos casos, pode-se ainda encontrar compostos 
naftênicos formados por dois ou mais anéis conjugados ou isolados. 
Os cortes de petróleo referentes à nafta apresentam uma pequena proporção de compostos aromáticos 
de baixo peso molecular (benzeno, tolueno e xileno). 
Os derivados intermediários (querosene e gasóleo) contêm compostos aromáticos com ramificações na 
forma de cadeias parafínicas substituintes. Podem ser encontrados ainda compostos mistos, que 
apresentam núcleos aromáticos e naftênicos.
Todos os tipos de petróleos contêm efetivamente os mesmos hidrocarbonetos, porém em diferentes 
quantidades.
A quantidade relativa de cada classe do hidrocarboneto presente é muito variável de petróleo para 
petróleo. Como conseqüência, as características dos tipos de petróleo serão diferentes, de acordo com 
essas quantidades.
No entanto, a quantidade relativa dos compostos individuais dentro de uma mesma classe de 
hidrocarbonetos apresenta pouca variação, sendo aproximadamente da mesma ordem de grandeza para 
diferentes tipos de petróleos.
Uma forma simples de separar os constituintes básicos do petróleo é promover uma destilação da 
amostra. Com isso, obtêm-se curvas de destilação características, que são gráficos de temperatura 
versus volume percentual de material evaporado. Determinam-se, assim, os tipos de hidrocarbonetos 
presentes na amostra analisada, em função das faixas de temperatura dos materiais destilados. A 
amostra poderá então ser classificada em termos de cortes ou frações.
A destilação atmosférica é normalmente a etapa inicial de transformação realizada em uma refinaria de 
petróleo, após dessalinização e pré-aquecimento.
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CARACTERIZAÇÃO E CLASSIFICAÇÃO DO PETRÓLEO E SUAS FRAÇÕES
Uma amostra de petróleo e mesmo suas frações podem ser caracterizadas pelo grau de densidade API 
(°API), do American Petroleum Institute, definida por: 
° API = (141,5 / Densidade Específica) - 131,5
A densidade específica do material é calculada tendo-se como referência a água. Obviamente, quanto 
maior o valor de °API, mais leve é o composto. Por exemplo, podem-se ter:
Asfalto: 11°API; Óleo bruto pesado: 18°API; Óleo bruto leve: 36°API; Nafta: 50°API; Gasolina: 60°API.
Dessa forma, uma amostra de petróleo pode ser classificada segundo o grau de densidade API, como 
segue:
Petróleos Leves:acima de 30°API (< 0,72 g/cm3)
Petróleos Médios: entre 21 e 30°API
Petróleos Pesados: abaixo de 21°API (> 0,92 g/cm3)
Segundo o teor de enxofre da amostra, tem-se a seguinte classificação para o óleo bruto:
Petróleos “Doces” (sweet): teor de enxofre < 0,5 % de sua massa
Petróleos “Ácidos” (sour): teor de enxofre > 0,5 % em massa
Em especial, o índice de acidez naftênica expressa a quantidade de KOH, em miligramas, necessária 
para retirar a acidez de uma amostra de 1g de óleo bruto.
Segundo a razão dos componentes químicos presentes (hidrocarbonetos) no óleo, podem-se 
estabelecer a seguinte classificação:
Óleos Parafínicos: Quando existe predominância de hidrocarbonetos parafínicos. Este tipo de petróleo 
produz subprodutos com as seguintes propriedades:
- Gasolina de baixo índice de octanagem.
- Querosene de alta qualidade.
- Óleo diesel com boas características de combustão.
- Óleos lubrificantes de alto índice de viscosidade, elevada estabilidade química e alto ponto de fluidez.
- Resíduos de refinação com elevada percentagem de parafina.
- Possuem cadeias lineares.
Óleos Naftênicos: Quando existe predominância de hidrocarbonetos naftênicos. O petróleo do tipo 
naftênico produz subprodutos com as seguintes propriedades principais:
- Gasolina de alto índice de octanagem.
- Óleos lubrificantes de baixo resíduo de carbono.
- Resíduos asfálticos na refinação.
- Possuem cadeias cíclicas.
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Óleos Aromáticos: Quando existe predominância de hidrocarbonetos aromáticos. Este tipo de petróleo é 
raro, produzindo solventes de excelente qualidade e gasolina de alto índice de octanagem. Não se utiliza 
este tipo de petróleo para a fabricação de lubrificantes. 
Óleos Asfálticos: Contêm uma quantidade relativamente grande de compostos aromáticos polinucleados, 
alta concentração de asfaltenos e menor teor relativo de parafinas. 
Óleos Mistos: Quando possuem misturas de hidrocarbonetos parafínicos e naftênicos, com propriedades 
intermediárias, de acordo com maior ou menor percentagem de hidrocarbonetos parafínicos e 
naftênicos.
Outras grandezas também definem um tipo de óleo bruto. Entre elas, citam-se: 
Teor de sal: Podendo ser expresso em miligramas de NaCl por litro de óleo, indica a quantidade de sal 
dissolvido na água presente no óleo em forma de emulsão
Ponto de fluidez: Indica a menor temperatura que permite que o óleo flua em determinadas condições de 
teste.
Teor de cinzas: Estabelece a quantidade de constituintes metálicos no óleo após sua combustão 
completa.
PRODUTOS DO PETRÓLEO
O petróleo é uma mistura de diversos componentes, na sua grande maioria hidrocarbonetos, que tem 
pouca aplicação no seu estado natural. Nas refinarias, a separação destes componentes permite a 
geração de diversos produtos (mais de 350 tipos) com características distintas, o que traz grande 
utilidade. A destilação é o modo mais comum de se efetuar a primeira fase desta separação. Outros 
processos podem vir em seqüência, dependendo do que se quer separar. A gasolina é um derivado do 
petróleo. Além dos processos de separação, onde as moléculas do petróleo in natura não são 
modificadas, existem outros que as modificam, como o craqueamento (onde moléculas com grandes 
cadeias carbônicas são quebradas em cadeias menores) e a reforma (onde o arranjo atômico é 
modificado, dando nova forma a molécula). No final de todos estes processos, os produtos derivados de 
petróleo são obtidos e comercializados.
De forma resumida, podem ser classificados em: 
 Gases de refinaria - formado em maioria por metano e etano e em geral consumido nas próprias 
refinarias em função de sua dificuldade de armazenagem (é bastante similar ao gás natural); 
 Gás liquefeito de petróleo - GLP (gás de cozinha) - formado em maioria por propano e butano; 
como pode ser facilmente armazenado por se liquefazer a baixas pressões (cerca de 15kgf/cm2), 
geralmente é envasado e vendido para uso domiciliário; 
 Produtos leves - gasolinas, querosene e nafta; 
 Produtos intermediários - óleo diesel e alguns óleos lubrificantes; 
 Produtos pesados - óleos combustíveis e alguns lubrificantes, parafina, asfalto, coque e vaselina. 
Na destilação são produzidos os seguintes componentes: 
 De 20 – 60 ºC  Éter de petróleo 
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 De 60 - 90 ºC  Benzina 
 De 90 - 120 ºC  Nafta 
 De 40 - 200 ºC  Gasolina 
 De 150 - 300 ºC  Querosene 
 De 250 - 350 ºC Gasóleo 
 De 300 - 400 ºC  Óleos Lubrificantes 
 Subprodutos  Parafina e vaselina
 Resíduos Asfalto, piche e coque 
Nafta: líquido combustível, mais leve que a água, incolor, muito inflamável, volátil, de cheiro ativo e 
penetrante, que se obtém a partir da destilação do petróleo e é utilizado industrialmente como carburante 
para máquinas e no fabrico de borrachas.
Querosene: óleo resultante da destilação do petróleo natural, composto por uma mistura de 
hidrocarbonetos e utilizado como constituinte dos combustíveis de explosão e em iluminação.
Piche: substância negra, resinosa, muito pegajosa, produto da destilação do alcatrão ou da terebintina.
Coque: espécie de carvão.
INDÚSTRIA DO PETRÓLEO
A indústria do petróleo é composta dos segmentos básicos: Exploração, Extração, Produção, 
Transporte, Refino e Distribuição. 
EXPLORAÇÃO
Localização - A definição do local com maior probabilidade de um acúmulo de óleo e gás é baseada na 
sinergia entre a Geologia, a Geofísica e a Geoquímica, destacando-se a área de Geo-Engenharia de 
Reservatórios.
O ponto de partida na busca do petróleo é a exploração que realiza os estudos preliminares para a 
localização de uma jazida. A exploração envolve a observação das rochas e a reconstrução geológica de 
uma área, com o objetivo de identificar novas reservas petrolíferas. 
Para identificar o petróleo nos poros das rochas e decidir a melhor forma de extraí-lo das grandes 
profundidades na terra e no mar, o homem utiliza os conhecimentos das ciências. A utilização de 
medições gravimétricas, magnéticas e sísmicas, permitem o mapeamento das estruturas rochosas e 
composições do subsolo.
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A Geologia realiza estudos na superfície que permitem um exame detalhado das camadas de rochas 
onde possa haver acumulação de petróleo. A Geofísica, mediante o emprego de certos princípios da 
física, faz uma verdadeira radiografia do subsolo. 
Os métodos comuns empregados para se explorar petróleo são o sísmico, o magnético, o gravimétrico e 
o aerofotométrico. 
Operação sísmica em terra e no mar
EXTRAÇÃO/
PRODUÇÃO
Jazida de petróleo e gás
TRANSPORTE
REFINO
DISTRIBUIÇÃO
EXPLORAÇÃO
(PROSPECÇÃO/
PERFURAÇÃO)
FLUXOGRAMA DA INDÚSTRIA DO PETRÓLEO
Óleo bruto
Produtos derivados
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No método sísmico, avalia-se o tempo de propagação de ondas artificiais nas formações geológicas 
estudadas. Tais formações influenciam a intensidade e direção do campo magnético da terra, cujas 
variações podem ser medidas através de métodos magnéticos. Esse método compreende verdadeirosterremotos artificiais, provocados, quase sempre, por meio de explosivos, produzindo ondas que se 
chocam contra a crosta terrestre e voltam a superfície, sendo captadas por instrumentos que registram 
determinadas informações sobre o subsolo. Pode ser realizada em terra ou no mar, utilizando 
equipamento diferente. 
Há sempre três componentes: uma fonte sísmica, sensores e equipamento de registro.
Explosões controladas, vibrações ou ar comprimido enviam ondas de energia através das rochas. 
As ondas são recolhidas por geofones e registradas por sismógrafos 
Os cientistas criam uma "imagem" da estrutura das camadas de rocha, medindo o tempo que as ondas 
de energia levam a atingir a superfície. 
Uma vez os dados sísmicos recolhidos têm de ser processados e interpretados cuidadosamente para 
decidir se são necessários mais testes ou se a exploração pode começar. 
De modo semelhante, o método gravimético consiste no uso de equipamentos na superfície do solo para 
observar pequenas alterações locais na gravidade do planeta.
Finalmente, podem-se ainda obter imagens do solo, analisadas segundo métodos aerofotométricos, 
particularmente com o uso de satélites.
Após o conhecimento adquirido por essas ciências, os pesquisadores montam um painel de 
conhecimentos sobre a espessura, profundidade e comportamento das camadas das rochas 
sedimentares que é o refúgio do petróleo e do gás. Esses conhecimentos levam à definição do melhor 
ponto para que possa haver a perfuração do solo, embora ainda não seja possível nesta fase afirmar 
com segurança se há petróleo no subsolo.
Existem dois tipos de bacias petrolíferas: Onshore - Ocorre quando a bacia encontra-se em terra. São 
originadas de antigas bacias sedimentares marinhas; Offshore - Ocorre quando a bacia está na 
plataforma continental ou ao longo da margem continental. A maioria das bacias petrolíferas brasileiras 
encontram-se offshore. A exploração de petróleo onshore é muito reduzida no Brasil, devido ao baixo 
potencial de nossas bacias em terra.
Prospecção - A técnica mais comum de prospecção é o sistema de perfuração rotativo - um sistema 
mecânico altamente eficiente usado no mar e em terra. 
Quando as pesquisas sísmicas e outros dados indicam que pode existir petróleo e/ou gás é realizado um 
furo de teste. 
O equipamento de perfuração é constituído por: Equipamento de elevação, Broca, Tubo de perfuração, 
Equipamento de rotação, Equipamento para extração de lamas, Válvulas de segurança, Fonte de 
energia. 
A torre suporta a broca subindo-a e descendo-a no furo. A broca tem três cones com dentes endurecidos 
para corte. O tubo de perfuração é acrescentado à medida que o furo avança. Um sistema de 
engrenagens faz rodar a broca de perfuração. As lamas são bombeadas para fora do furo para reduzir o 
atrito e a pressão e retirar pedaços de rocha. O sistema de segurança fecha o poço se o petróleo ou gás 
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a alta pressão é inflamado. Motores acionam o sistema de elevação, a mesa rotativa e o sistema de 
circulação de lamas. 
A perfuração é uma operação contínua. Um supervisor de perfuração dirige uma equipa de especialistas 
trabalhando por turnos. Os furos são normalmente feitos na vertical, mas podem ser feitos em ângulo. 
Esta técnica, chamada perfuração direcionada, é usada para aumentar a produção. 
À medida que o furo se aproxima do fim, engenheiros, geologistas e gestores têm de decidir se há 
petróleo e gás suficiente para o poço ser concluído ou se deve ser abandonado. 
EXTRAÇÃO E PRODUÇÃO
Perfuração: sondas e plataformas - A perfuração é a uma etapa fundamental de busca do petróleo. 
Ela ocorre em locais previamente determinados pelas pesquisas geológicas e geofísicas. No local com 
maior probabilidade de acúmulo de petróleo e gás natural, é instalada uma sonda formada por uma torre 
metálica e um tubo vertical em cuja extremidade há uma broca. Ela perfura o solo, e o material 
encontrado passa por uma avaliação que estima a capacidade de produção e a profundidade das 
jazidas. Para tanto, perfura-se um poço - o poço pioneiro - mediante o uso de uma sonda (ou Torre de 
Perfuração) que é o equipamento utilizado para perfurar poços. Esse trabalho é feito através de uma 
Torre que sustenta a coluna de perfuração, formada por vários tubos. Na ponta do primeiro tubo 
encontra-se a broca, que, triturando a rocha, abre o caminho das camadas subterrâneas. Comprovada a 
existência de petróleo, outros poços são perfurados para se avaliar a extensão da jazida. Essa avaliação 
é que vai determinar se é comercialmente viável, ou não, produzir o petróleo descoberto. Caso positivo, 
o número de poços perfurados forma um campo de petróleo - poço de desenvolvimento. Como o tempo 
de vida útil de um campo de petróleo é de cerca de 30 anos, a extração é feita de forma racional para 
que esse período não seja reduzido.
O petróleo é encontrado em equilíbrio com excesso de gás natural (gás associado ou livre), água e 
impurezas, e contém certa quantidade de gás dissolvido (gás em solução) e água emulsionada. A 
quantidade relativa dessas fases determina o tipo de reservatório. A relação entre os volumes de gás 
associado e óleo em um reservatório define a razão gás/óleo, denotada por RGO.
RGO = Produção Volumétrica de Gás Associado / Produção Volumétrica de óleo
O poço é então perfurado e preparado para produção, caracterizando a fase de completação. Em 
reservas terrestres, dependendo das condições físicas do poço, a produção é feita através de 
bombeamento mecânico, injeção de gás ou injeção de água.
Sondas de perfuração
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Em reservas marítimas, por sua vez, a produção poderá ser feita em plataformas fixas, plataformas auto-
eleváveis (em águas rasas: aproximadamente 90 m) ou plataformas semi-submersíveis e auxiliadas por 
navios-sonda. Em determinados casos, pode haver integração entre esses métodos e adaptações.
O Brasil domina a tecnologia de perfuração submarina em águas profundas - acima de 400 metros - e 
ultraprofundas - acima de 2.000 metros-, sendo o recorde nacional um poço exploratório perfurado em 
lâmina d'água de 2.853 metros, no mar da Bacia de Campos.
Sondas - As sondas utilizadas na perfuração de poços de petróleo são classificadas de acordo com sua 
utilização como terrestres ou marítimas. 
Se a perfuração ocorrer em terra - conhecida como onshore -, o equipamento utilizado possui brocas que 
giram para romper a rocha, trazendo até a superfície o material extraído do subsolo. 
As sondas de perfuração terrestres são muito semelhantes. Uma das variáveis é o transporte para 
chegar ao local a ser perfurado: nos de fácil acesso, é feito por estradas, enquanto que nos mais difíceis, 
como, por exemplo, ilhas ou florestas, há a necessidade de embarcações ou helicópteros.
O sistema de perfuração marítima, offshore, segue os mesmos moldes da terrestre, contudo, as sondas 
marítimas diferem entre si por se adequarem às diferentes profundidades em que atuam. Esses 
equipamentos são instalados em plataformas fixas, móveis ou sobre navios. 
Plataformas fixas - São instaladas em campos localizados em lâminas d'água de até 200 metros. Elas 
possuem a vantagem de serem completamente estáveis até nas piores condições do mar. 
Em todo o mundo, essas plataformas utilizam, com maior freqüência,estruturas moduladas de aço - a 
outra opção é o concreto. A instalação dos equipamentos no local de operação é feita com estacas 
cravadas no solo marinho. 
Estes verdadeiros "gigantes de aço" são projetados para receber todos os equipamentos de perfuração, 
estocagem de material, alojamento de pessoal e todas as instalações necessárias para a produção dos 
poços de petróleo. 
Plataformas móveis - Podem ser dos tipos auto-eleváveis, semi-submersíveis, plataformas de pernas 
atirantadas, navios-sonda e plataformas tipo FPSO.
Auto-eleváveis: Plataforma marítima com três ou mais pernas de tamanho variável, que pode ser 
posicionada em locais de diferentes profundidades, em lâminas d'água entre 5 e 130 metros - na zona 
situada entre a praia e o início dos abismos oceânicos.
O sistema é composto por uma balsa de casco chato e largo, triangular ou retangular, que suporta as 
pernas. O transporte da plataforma até o local de perfuração dos poços exploratórios é feito por 
rebocadores ou por propulsão própria. 
Quando chegam ao local, suas pernas são arriadas lentamente, por meio de macacos hidráulicos ou 
elétricos, até o fundo do mar. Seu casco fica acima do nível da água, a uma altura segura e fora da ação 
das ondas. 
Semi-submersíveis: plataformas flutuantes constituídas de uma estrutura de um ou mais conveses. O 
apoio é feito por flutuadores submersos que sofrem movimentação devido à ação das ondas, ventos e 
correntezas.
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Este tipo de plataforma fica situado na superfície do mar para que sofra menor impacto das condições 
impostas por ele. Além disso, possui um sistema de ancoragem ou de posicionamento dinâmico. 
Ancoragem: esse sistema restaura o posicionamento original pela ação de 8 a 12 âncoras e cabos (e/ou 
correntes) fixados no fundo do mar e que funcionam como molas, produzindo esforço capaz de reagir ao 
efeito das ondas, ventos ou correntezas. 
Posicionamento dinâmico: as plataformas que utilizam esse sistema não possuem ligação física com o 
fundo do mar, exceto pelos equipamentos de perfuração.
Elas possuem sensores acústicos que identificam a deriva. A restauração da sua posição flutuante é 
feita por propulsores presentes no seu casco, acionados por computador. 
A profundidade de operação das plataformas que apresentam sistema de ancoragem é limitada, 
enquanto que as que utilizam o posicionamento dinâmico podem perfurar em águas de cerca de 500 
metros de profundidade.
Plataforma de pernas atirantadas: unidades flutuantes que possuem estrutura semelhante à da 
plataforma semi-submersível. A diferença entre elas ocorre no sistema de ancoragem no fundo do mar.
A ancoragem é feita por meio de estruturas tubulares, com tendões fixos no fundo do mar por estacas e 
mantidos esticados pelo excesso de flutuação da plataforma. Esse sistema proporciona uma maior 
estabilidade da plataforma porque diminui drasticamente os seus movimentos. Com isso, as operações 
de perfuração e produção se assemelham às executadas em plataformas fixas. 
Navios-sonda - São navios projetados para explorar poços submarinos situados em águas muito 
profundas. Eles possuem uma abertura no centro do casco por onde passa a coluna de perfuração.
Da mesma forma que as plataformas semi-submersíveis, os navios mais modernos são equipados com 
sistemas de posicionamento dinâmico. Por meio de sensores acústicos, propulsores e computadores, 
são anulados os efeitos do vento, ondas e correntezas, que geralmente deslocam o navio de sua 
posição. A utilização dos navios-sonda em perfurações proporciona algumas vantagens em relação aos 
outros tipos de plataformas: grande capacidade de estocagem, perfuração de poços em qualquer 
profundidade e operação sem a necessidade de barcos de apoio ou de serviços. 
Plataformas tipo FPSO - Os FPSOs (Floating, Production, Storage and Offloading) são navios com 
capacidade para processar e armazenar o petróleo, e prover a transferência do petróleo e/ou gás 
natural. No convés do navio, é instalada uma planta de processo para separar e tratar os fluidos 
produzidos pelos poços. Depois de separado da água e do gás, o petróleo é armazenado nos tanques 
do próprio navio, sendo transferido para um navio aliviador de tempos em tempos.
O navio aliviador é um petroleiro que atraca na popa da FPSO para receber petróleo que foi armazenado 
em seus tanques e transportá-lo para terra. O gás comprimido é enviado para terra através de gasodutos 
e/ou reinjetado no reservatório. Os maiores FPSOs têm sua capacidade de processo em torno de 200 
mil barris de petróleo por dia, com produção associada de gás de aproximadamente 2 milhões de metros 
cúbicos por dia.
Operacionalização - Revelando-se comercial, é desenvolvido um plano para obter a maior produção ao 
mais baixo custo e começa a fase da produção naquele campo. A fase de extração do petróleo começa 
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após a avaliação da extensão da jazida. Em cada poço é introduzida uma tubulação de aço na superfície 
até o fundo, chamada de revestimento. 
O espaço entre as rochas perfuradas e o revestimento é preenchido com cimento para impedir a 
comunicação entre as várias zonas porosas que foram atravessadas pelo poço. O passo seguinte é 
descer o canhão pelo interior da tubulação de aço. Essa ferramenta perfura o revestimento e o cimento 
criando uma comunicação entre a jazida e o interior do poço.
Os fluidos que migram da rocha geradora são extraídos através de uma coluna de produção - tubulação 
de menor diâmetro introduzida no revestimento, enquanto que o controle da vazão espontânea desses 
fluidos é realizado pela árvore de natal - nome dado ao equipamento composto por um conjunto de 
válvulas instalado na superfície do poço. 
Nos poços surgentes, o óleo chega à superfície espontaneamente, impelido pela pressão interna dos 
gases, em outros, como a pressão interna é reduzida, são necessários processos mecânicos que 
suprem a pressão dos gases no reservatório, isto é, eles elevam artificialmente a pressão interna dos 
gases. Água, gás, químicos e vapor podem ser usados para aumentar os índices de recuperação. 
Quando o óleo não consegue ser extraído dos poços pelos processos naturais (surgência) e artificiais 
(elevação artificial), é utilizada a recuperação secundária, cujo objetivo é também maximizar o volume de 
petróleo a ser produzido e extraído das jazidas. Os mais utilizados na indústria de petróleo são: bombeio 
mecânico, bombeio por cavidades progressivas, bombeio centrífugo submerso, bombeio hidráulico e 
elevação pneumática ou gás-lift. A recuperação secundária pode ser realizada por técnicas tradicionais 
que são a injeção de água (ou de gás) ou através de técnicas mais sofisticadas, como por exemplo, a 
injeção de gás carbônico e de polímeros, entre outras.
Ao se descobrir petróleo, pode-se encontrar também gás natural. Isso acontece, principalmente nas 
bacias sedimentares brasileiras, na qual o gás aparece dissolvido no petróleo. Este duplo achado recebe 
o nome de gás associado ao petróleo. 
Os trabalhos em mar seguem os mesmos critérios aplicados em terra, mas utilizam equipamentos 
especiais de perfuração e produção: as Plataformas e os Navios-Sonda. 
O petróleo e o gás descobertos não são totalmente produzidos. Boa parte deles fica em disponibilidade 
para futuras produções,