O Processo de Ácido Clorídrico

Estudo do Processo de Fabricação de Ácido Clorídrico

Gabriel Folly

Guilherme Rodrigues Novaes

Joanir Conte Junior

Larah Ribeiro

Raphaela Rocha

Valentina Motta

Processos Industriais

Professor Jorge Juárez Trujillo

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1. Sumário

1        Introdução        3

1.1        Breve Revisão Histórica do Processo de Ácido Clirídrico        4

2        Diagrama de Fluxo do Processo de Ácido Clorídrico        7

3        Desenvolvimento: Processo de Fabricação de Ácido Clorídrico        9

3.1.        Operações do Processo de Obtenção dos Gases        10

3.2.        Operações para obtenção do Ácido Clorídrico        13

3.3.        Outros Processos: Síntese Orgânica        16

3.4.        Putros Processos: Processo Leblanc        17

3.5.        Outros Processos: Reação de Hargreaves        18

4.        Utilização no Mercado        19

4.2.        Aplicações Industriais        19

4.3.        Aplicações Laboratoriais        22

4.4.        Fabricantes Brasileiras        22

4.5.        Propriedades Físicas        22

5.        Segurança        23

5.2.        Considerações de segurança na Fabricação.        24

5.3.        Segurança no Armazenamento        25

5.4.        Segurança em caso de Incêndio        27

5.5.        Riscos à saúde        28

5.6.        Primeiros-socorros recomendados        28

6.        Meio Ambiente        29

7.        Informações Complementares        31

8.        Conclusão        32

9.        Bibliografia        33

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1. Introdução

Quando se pensa em um ácido é comum vir diretamente à cabeça a imagem de um líquido altamente corrosivo, porém nem todo os ácidos em estado de natura são assim. Antes de nos aprofundarmos mais nos processos e explicações do Ácido Clorídrico, vale a pena fazer uma introdução geral ao conceito de ácido. São compostos que em solução aquosa se ionizam e produzem o íon hidrônio H3O+ ou simplesmente H+ como único cátion. Esta teoria foi proposta em 1887 por Arrhenius, um químico sueco, e se baseava na condutividade elétrica dos íons em solução, que ainda deve seguir às seguintes caracteristicas: formar soluções condutoras de eletricidade, mudar a coloração de certas substâncias, no caso os indicadores; possuir sabor azedo, como é o caso do vinagre devido ao ácido acético presente.

 O Ácido Clorídrico, muriático, ou ainda Cloreto de Hidrogênio em solução, é um composto químico de fórmula molecular HCl, como visto na Figura 1. Fabricado em larga escala a partir do século XV, sua produção industrial iniciou-se na Inglaterra. O HCl puro (cloridreto) é um gás incolor, altamente tóxico, não inflamável e corrosivo. A sua solução aquosa é denominada ácido clorídrico, podendo ser vendido comercialmente com o nome de ácido muriático (impuro), para a limpeza de cal em pisos e azulejos na construção civil e de peças metálicas antes de soldagens. É utilizado ainda na indústria e em laboratórios de diversas formas. Suas classificações químicas são as seguintes: monoácido, hidrácido, volátil e forte (dissociação = 92,5%).

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Este material tem como objetivo investigar, estudar, avaliar e compreender os processos envolvidos na fabricação do ácido clorídrico, assim como possibilitar a compreensão plena da história, fluxogramas, riscos, medidas preventivas a acidentes, métodos de produção, consequências ao meio ambiente causadas pela produção de tal.

[pic 1]

Figura 1. Molécula de HCl. Fonte: Wikipédia

1. Breve Revisão Histórica do Processo de Ácido Clirídrico

O ácido clorídrico foi descoberto por volta do século IX, pelo pai da alquimista persa Jabir Ibn Hayyan, conhecido também como Geber no ocidente, que a partir de uma mistura simples, iniciou um processo continuo de evolução para os modos de produzir o Ácido clorídrico. A reação inicial foi a de sal comum de cozinha com o Vitriolo:

2NaCl + H2SO4 [pic 2]Na2SO4 + 2HCl

 Durante a Idade Média, pelo fato de ser obtido do sal comum, o ácido clorídrico era conhecido entre os alquimistas europeus como "espírito do sal" ou "ácido do sal". No estado gasoso era chamado de "ar ácido marinho". O nome ácido muriático tem a mesma origem (muriático significa "pertencente a salmoura ou a sal"). Basilius Valentinus, abade-alquimista da abadia de Erfurt (Alemanha), foi a primeira pessoa a produzir uma quantidade relevante do ácido no século XV. A produção industrial do ácido clorídrico iniciou-se na Inglaterra ainda no mesmo século e atingiu seu auge durante a Revolução Industrial, quando se promulgaram leis proibindo a descarga indiscriminada de cloreto de hidrogênio na atmosfera. Esta legislação obrigou os fabricantes de barrilha, pelo processo Leblanc, a absorver o cloreto de hidrogênio em água. À medida que se descobriram novos usos para o ácido clorídrico, foram sendo construídas fábricas visando somente à sua produção. Poucos séculos depois, no século XVII, Johann Rudolf Glauber de Karlstadt am Main (Alemanha) utilizou sal (NaCℓ) e ácido sulfúrico para preparar sulfato de sódio (Na2SO4) e, como subproduto, obtinha-se cloreto de hidrogênio gasoso (HCℓ). Joseph Priestley de Leeds (Reino Unido) preparou cloreto de hidrogênio puro em 1772, e em 1818, Sir Humphry Davy (Reino Unido) demonstrou que este produto químico é constituído de hidrogênio e de cloro, sendo livre de oxigênio.