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UNIVERSIDADE FEDERAL DA GRANDE DOURADOS QUÍMICA LICENCIATURA BACHARELADO TECNOLÓGICO PROCESSOS DA INDÚSTRIA ORGÂNICA PROCESSO DE OBTENÇÃO DE ACETATO DE SÓDIO Acadêmica: Camila Ferraz Dourados/MS Março 2017 1. INTRODUÇÃO Os acetatos são compostos conhecidos como etanoato, representado pela formula do íon acético (CH3COO -), sua obtenção pode ser através de um íon de um sal orgânico, base conjuga do ácido acético ou um éster. A maioria dos acetatos normais apresentam grande solubilidade em água, com exceção dos acetatos de prata, mercúrio (I) e alguns acetatos básicos. O ácido acético é liquido incolor e com odor característico, com ponto de ebulição a 117 ºC e ponto de fusão a 17 ºC e sendo miscível em água, assim para formação dos acetatos são preferíveis a utilização de ácido sulfúrico diluído para o despendimento do íon H+, pois ocorre os vapores de ácido acético são diluídos nos vapores de água. Na presença do calor acontece a decomposição dos acetatos alcalinos por calcinação, assim produzindo acetona, altamente inflamável e um resíduo de carbonatos (VOGEL, A., 1981). 2CH3COONa → CH3COCH3↑ + Na2CO3 (1) O acetato de sódio é um sal formando da reação de um ácido fraco com uma base forte. Assim compreende-se que a base conjugada de um ácido fraco, no caso a solução de acetato de sódio e ácido acético podem atuar com sistema tampão, assim mantendo o pH das soluções em uma certa faixa constantes, portanto, utilizado para a formulação de tampões para o controle do pH em inúmeras aplicações de laboratório (VOGEL, A., 1981). Grande parte do ácido acético produzido anualmente na indústria é utilizada na produção de acetatos, que possuem a forma de polímeros. Na biossíntese o acetato é o bloco de construção mais comum. A produção dos ácidos graxos se dá pela ligação de dois átomos de carbono derivado de um acetato de um ácido graxo em crescimento. Na literatura nota-se a suma importância dos acetatos em processos biológicos, bioquímicos e outros (BENTO, 2014). O acetato de sódio, é um composto cuja a formula CH3COONa, cristalino e incolor. Normalmente apresenta-se na forma de um sal anidro ou trihidratado. Sendo chamado algumas vezes de sal de sódio, possui solubilidade em água e éter ligeiramente solúvel em etanol (BENTO, 2014). Podemos encontrar os acetatos de muitos elementos, como o acetato de etila, de chumbo, de cobre, dentre outros. No entanto, iremos nos atentar sobre o acetato de sódio, pois o objeto do presente trabalho apresentar o processo para sua produção de e aplicações. 2. REVISÃO BIBLIOGRÁFICA 2.1 Usos e aplicações O acetato de sódio é usado na indústria têxtil para neutralizar correntes de rejeitos contendo ácido sulfúrico, na indústria farmacêutica na composição de outros remédios ou na fonte de sódio para prevenir e corrigir a hiponatremia (baixa quantidade de sódio no sangue), utilizado remédio fisioterapêutico com bolsa térmica de gelo quente (LANCY e col, 2009). Na indústria de alimentos é utilizado como controlador do pH dos alimentos durante as várias etapas de seu processamento, como um conservante, regulador de acidez e reforçador de sabor. O acetato de sódio é utilizado na avicultura juntamente à água potável para as galinhas com objetivo de ajudar a evitar doenças associadas com o superaquecimento e desidratação (BENTO, 2014). Por ocorrer um processo extremamente exotérmico, a cristalização do acetato de sódio encontrou aplicação em compressas quentes, constituída na forma de uma bolsa plástica selada, onde se tem uma solução supersaturada de acetato de sódio em água e um disco metálico. Assim ocorrendo a flexão desse o disco metálico, inicia-se à cristalização do acetato de sódio, com consequente evolução de calor. Para que aconteça a solubilização dos cristais é necessário o aquecimento da bolsa em banho-maria por alguns minutos (TEOROROV e col. 2011). 2.2 Processo de obtenção O acetato de sódio é um produto químico barato, muito utilizado em laboratórios, por isso na maioria das vezes é comprado ao invés de ser sintetizado. Pode ser produzido em experimentos de laboratório pela reação de ácido acético com carbonato, bicarbonato ou hidróxido de sódio. Estas reações produzem acetato de sódio aquoso e água. Na reação com o carbonato ou bicarbonato de sódio, um dos produtos formados é o dióxido de carbono, e deixa o vaso de reação como um gás (a menos que o vaso de reação seja pressurizado). Esta reação é bastante conhecida e simples, o famoso "vulcão" das feiras de ciência, proveniente da reação do bicarbonato de sódio e do vinagre comprados no supermercado. CH3COOH + NaHCO3 → CH3COONa + H2O + CO2 (2) A reação do ácido acético com o carbonato de sódio é mais violenta, pois há a liberação de gás: 2 CH3COOH + Na2CO3 → 2 CH3COONa + H2O + CO2 (3) 2.3 Propriedades físicas e químicas Figura 1: Estrutura molecular Tabela 1: Propriedades físicas e químicas do composto acetato de sódio. Nome IUPAC Acetato de sódio (sistemático) etanoato de sódio Fórmula molecular CH3COONa Massa Molar 82,033 g Densidade 1,52 g·cm–3 (20 °C, anidro) 1,42 g·cm-3 (20 °C, triidratado) Ponto de fusão Decompõe-se a 324 °C 58 °C (triidratado) Aparência Pó branco deliquescente Solubilidade em água Solúvel (365 g·l-1 a 20 °C) [Instituto for Ocupational Safety and Health of the German Social Accident Insurance. GESTIS Substance database Sodium Acetate.] 3. ROTA PRODUTIVA Industrialmente, o acetato de sódio pode ser preparado pelo ácido acético glacial e o hidróxido de sódio. A reação global de formação do acetato de sódio é uma reação de neutralização do ácido acético pela adição da base, o bicarbonato de sódio. Durante a síntese, essa reação será deslocada para a direita devido ao aquecimento que remove água, na forma de vapor d´água, e gás carbônico do meio reacional. CH3COOH + NaOH → NaCH3COO + H2O (4) Para que ocorra o processo de cristalização do acetato de sódio seja mais eficiente é preciso reduzir a temperatura abaixo de 58°C, que é o ponto de fusão do acetato de sódio trihidratado. CH3COO – (aq) + Na + (aq) + 3H2O(aq) = Na[CH3COO]•3H2O(s)↓ + calor (5) Esta é uma reação é exotérmica, onde a formação do sal hidratado libera calor, portanto, a remoção de calor do meio favorecerá a formação do sal. O processo será realizado, com temperatura controlada. 4. REFERÊNCIAS SHREVE, R. Norris. Joseph A. Brink Jr. Indústria de processos químicos. 4 ed. LTC: 2006. QUIMIDROL. Comércio industrial químico. <http://www.quimidrol.com.br/>. em: 14 mar. 2017. Instituto for Ocupational Safety and Health of the German Social Accident Insurance.GESTISSubstance database Sodium Acetate. <http://gestisen.itrust.de/nxt/gateway.dll/gestis_en/010760.xml?f=templates$fn=defau lt.htm3.0>Acesso em 14. mar. 2017. BENTO, João Alves. Estudo teórico das propriedades geométricas do acetato de sódio no vácuo e hidratado usando a dinâmica molecular de Car- Parrinello. 2014. 170 f. Dissertação (Mestrado) - Curso de Química, – Universidade Estadual de Goiás, Anápolis/GO, 2014. TEODOROV, Elizabeth et al. Solução de acetato de sódio utilizado como bolsa térmica “Gelo Quente”: GELO QUENTE. 2011. Disponível em: <http://becn.ufabc.edu.br/guias/energia/resumo/EN_H1_N_01.pdf>. Acesso em: 10 mar. 2017. LANCY, Charles F. et. al. Medicamentos Lexi-comp Manole: Uma fonte abrangente para médicos e profissionais da saúde. 1 ed. Lexi comp; Manole. Barueri: 2009. VOGEL,A. Química Analítica Qualitativa. 3ª ed., São Paulo: Editora Mestre Jou, 1981.
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