Reações de combustão

Vimos que os derivados de petróleo apresentam várias utilizações. Mas aqueles que destacamos foram:

• Gás natural (CH₄ e C₂H₆)
• GLP (C₃H₈ e C₄H₁₀ – (Gás liquefeito do petróleo)
• Gasolina (C₅ A C₁₀)
• Diesel (C₁₅ e maiores)

Todos eles são usados como combustíveis (sofrem combustão) para obtenção de energia com a finalidade do aquecimento, funcionamento de motores, obtenção de energia elétrica etc…
Para a combustão (queima) acontecer, obrigatoriamente, temos que ter a presença de oxigênio (O₂), o comburente.
Lembra da experiência da vela?

Ao cobrir a vela com o copo ela permanece acesa até acabar o oxigênio (O₂) existente dentro dele, a partir deste instante a vela se apaga. Esta aí a confirmação só há combustão na presença de oxigênio (comburente).
Portanto para termos a combustão precisamos do combustível e do comburente (O₂).
A combustão pode ser completa (total) ou incompleta (parcial) dependendo da quantidade de oxigênio.
Combustão completa:
A combustão completa de um combustível ocorre através da produção de gás carbônico e água.

Exemplos:

Lembre-se: Toda equação química tem que estar devidamente balanceada. Na combustão comece o balanceamento do combustível, determine os coeficientes para o CO2 e H2O e por último faça o balanceamento do oxigênio.

Combustão incompleta:
A combustão incompleta ocorre através da produção de monóxido de carbono (CO) ou de carvão (C-Fuligem) e H₂O.

Combustível + O2	→	CO	+ H2O		Combustão incompleta (parcial)
	ou
Combustível + O2	→	C	+ H2O
		(fuligem)

Exemplo:

Na verdade quando queimamos um combustível que apresenta carbono, temos as três reações acontecendo simultaneamente.
Exemplo:

Observe que a combustão ser completa ou incompleta depende da quantidade de oxigênio.Na combustão completa precisamos de mais oxigênio.A combustão incompleta acontece com menos oxigênio.Temos algumas provas que garantem a ocorrência das três reações. Vamos a elas: Quando você acende um isqueiro por exemplo temos:

A chama apresenta três fases:
Azul- Onde ocorre a mistura combustível + comburente (é a parte fria da chama).
Amarela- Aí temos a combustão incompleta. A coloração amarela é o carvão (fuligem) em alta temperatura.
Incolor- Combustão completa, parte mais quente da chama.
A ocorrência da combustão incompleta é identificada na chama pela cor amarela. No fogão bem regulado não temos a chama amarela por isso, neste caso temos só a combustão completa.
Na verdade um pouco de combustão incompleta sempre ocorre.Observe na chama do fogão que de tempos em tempos temos lampejos de coloração amarela, esta aí a combustão incompleta.
E ao terminar um cozimento qualquer é comum o aparecimento de pontos pretos no fundo exterior da panela, de novo a fuligem (*carvão) que em temperatura ambiente apresenta esta coloração.
Regular a combustão, chama no caso do fogão, o carburador no caso dos carros, é para se obter a menor quantidade possível de combustão incompleta. Por mais regulado que esteja o motor de um carro, ao passar o dedo no interior do escapamento, ele fica preto, esta aí novamente a combustão incompleta.
Resumindo:

Problemas ambientais causados pela combustão:

• Monóxido de carbono (CO) gás altamente tóxico, pode causar desde uma simples naúsea até matar, dependendo da quantidade inalada.
  Por isso você não pode deixar o carro ligado em ambientes fechados como uma garagem por exemplo.
  Este gás é o principal responsável por aquela placa que aparece no interior de alguns túneis:

• Fuligem (C) – Principal responsável por doenças respiratórias como asma, bronquite, em pessoas que moram ou trabalham nas regiões metropolitanas.
• Dióxido de carbono – Principal responsável pela intensificação do efeito estufa que causa um aumento na temperatura da terra.

O aumento da frota de carros e a busca incessante de aumentar a produção na indústria está fazendo com que a atmosfera fique com quantidades excessivas desses gases, causando problemas muito sérios.Dentre eles, o aquecimento da terra.
Já está havendo o derretimento das calotas polares, que além de já prejudicar o ecosistema nos Pólos, está aumentando o nível do mar. Existe uma estimativa que nos próximos cem (100) anos, o mar vai ter seu nível aumentado em 50 centímetros.Isto significa que países como a Holanda, cidades como Veneza que ficam abaixo do nível do mar, e países com grandes costas como o Brasil vão sofrer muito.Já houve uma convenção, Protocolo de Kioto, dos ecologistas do mundo inteiro onde se entrou num acordo para diminuir a emissão de gases e se fazer plantações.Os Estados Unidos e o Japão, lamentavelmente se mostram resistentes a diminuir a emissão de gases já que teriam que diminuir a sua produção industrial.Faça sua parte, proteste e espalhe esta idéia, temos que nos preocupar com o futuro do planeta, ” vamos diminuir a emissão de gases na atmosfera, o planeta não está aguentando.”
Gás Metano (CH₄)
O gás metano (CH4)é um excelente combustível, por isso pode ser usado no fogão, nos motores a explosão (carros, ônibus etc.), na indústria para o aquecimento de caldeiras etc..O gás natural, um dos derivados de petróleo é uma mistura de gases dos quais praticamente 90% (em volume) é gás metano. Veja a tabela:
Composição do Gás Natural:

Mas não é só do petróleo que podemos obter o gás metano.Este gás é produzido através da decomposição (apodrecimento) de matéria orgânica.O gás metano também é chamado de gás dos pântanos, neste caso é produzido através da decomposição, principalmente, da celulose presente em abundância nos vegetais.

Conforme as plantas vão morrendo, microorganismos se alimentam da matéria orgânica produzindo vários gases, dentre eles o CH₄. Quando se fala em biogás ou gasolixo também temos uma mistura de gases onde o principal constituinte é o gás metano.Num lixão, local onde se depositam o lixo recolhido de uma cidade, colocam-se alguns canos para liberação de gases. Esta aí novamente o gás metano. Veja a figura:

Perceba que este combustível é produzido naturalmente na decomposição da matéria orgânica.Através da ação de microorganismos (agentes biológicos) por isso biogás, quando esta matéria orgânica é proveniente do lixo é chamado de gasolixo.

Gás Metano CH4

Gás Natural Gás dos Pântanos Biogás Gasolixo

Gasolixo ou biogás (CH₄)
Já sabemos que o gás metano é produzido naturalmente através da decomposição da matéria orgânica presente no lixo. Mas como fazer para recolher este gás? A produção e recolhimento deste gás é feito em biodigestores que apresentam um funcionamento relativamente simples.

A companhia de tecnologia de saneamento ambiental de São Paulo, a CETESB, tem um biodigestor experimental para a produção do biogás.

Vamos mostrar de forma ainda mais simplificada como poderíamos fazer o recolhimento deste gás. Observe o esquema:

O gás metano produzido no biodigestor vai para o cilindro que contém água. Aumentando a pressão sobre a água, esta é empurrada para o terceiro recipiente. Quando toda água sair do cilindro significa que está cheio de CH₄. Depois de obtido o gás metano, no biodigestor temos uma sobra de material, que devidamente tratado pode ser usado como fertilizante.Temos aí uma maneira de produzir combustível e fertilizante através de substâncias que estão aí, nos lixões, nos esgotos etc. Além da obtenção do CH₄ e do adubo estamos reciclando estes materiais o que é muito interessante.
Reciclagem do lixo
No lixo cerca de 50% corresponde a restos de comida (a maior parte), madeira e couro (3%). todos eles podem ser colocados no biodigestor para produzir gás metano (biogás ou gasolixo) e fertilizantes.Os outros 47% restantes são de papel, plásticos, metais, vidros e um pouco de pedras e terra, que podem ser reciclados.

• Papel – Através de processo industrial pode ser reciclado e reutilizado como papel. O papel de jornal normalmente é produto da reciclagem.
• Plásticos – Os plásticos demoram muito tempo para sofrer degradação por isso temos obrigação de fazer sua reciclagem. E você já percebeu, quanto plástico você joga no lixo?Muitos plásticos podem ser reciclados sendo transformados em sacos plásticos e embalagens em geral.
• Vidro – Através do aquecimento derretemos o vidro e moldamos fazendo novas embalagens por exemplo, garrafas.
• Metais – No caso do ferro e alumínio, a reciclagem é simples e barata.

É uma pena que a maior parte do lixo não é reciclada. Temos milhões de reais perdidos nele.Mas se é tão bom negócio por que não é feito em 100% do lixo?Esta aí uma pergunta difícil de ser respondida.Por que além de lucrativo estaríamos despoluíndo o meio ambiente, eliminando o mau cheiro proveniente dos lixões e o principal evitaríamos a propagação de doenças, já que os lixões são um poço de microorganismos nocivos a nossa saúde.Você deve fazer sua parte, incentive a coleta seletiva de lixo na sua cidade. Cobre esta atitude dos vereadores e prefeito; como já dissemos uma vez:- O planeta não aguenta mais tanta sujeira.