O álcool ao qual costumamos nos referir no dia a dia é, na verdade, o etanol (H3C ? CH2 ? OH). Esse composto, também conhecido como álcool comum ou álcool etílico, possui uma diversidade muito ampla de aplicações. Apenas para citar algumas delas, temos: uso na fabricação de remédios, na síntese de compostos orgânicos (como o acetaldeído, o ácido acético e o éter comum); como combustível de automóveis, como solvente de tintas, vernizes e perfumes; é usado misturado com a gasolina; em bebidas alcoólicas, em soluções desinfetantes e como antisséptico. Show Tendo em vista a importância do álcool, é interessante conhecer como ele é fabricado. Existem dois processos de produção, que são: (1) Reação de hidratação do etileno: CH2 = CH2 + H2O → H3C — CH2 — OH Em países onde não há muito território disponível para plantações, costuma-se utilizar esse processo para a produção de álcool. Para acelerar a reação, usa-se o ácido sulfúrico como catalisador. (2) Fermentação de açúcares: No Brasil, a principal matéria-prima utilizada para a produção do etanol é a cana-de-açúcar. Nos Estados Unidos, utiliza-se o milho. Inclusive, o Brasil responde por 35% da produção mundial de etanol, ficando atrás somente dos Estados Unidos, que responde por 37,5%. Outras matérias-primas que podem ser utilizadas na produção de álcool são suco de frutas, beterraba, substâncias amiláceas, tais como o arroz, o trigo e a batata; e substâncias celulósicas, como a madeira e o papel. Observe as principais etapas do processo de produção do álcool: 1º) Colheita da cana-de-açúcar: Isso pode ser feito com colheitadeiras mecânicas (como mostra a imagem a seguir) ou de forma manual através da queima da palha que envolve a base do vegetal e do corte do caule. Cerca de uma tonelada de cana-de-açúcar colhida dá origem a 70 litros de etanol.
A cana proveniente da lavoura é pesada e pode passar por uma análise química para quantificação do açúcar presente nela. 2º) Moagem da cana-de-açúcar: A cana é triturada nas moendas das usinas, liberando assim o seu caldo conhecido como garapa. A garapa contém elevado teor de sacarose (açúcar – C12H22O11) e, por isso, pode também sofrer cristalização e ser utilizada na produção de açúcar comum.
O bagaço da cana-de-açúcar não é desperdiçado, mas sim queimado nas caldeiras para liberar energia que é usada na produção da eletricidade para a própria usina. 3º) Produção do melaço: A garapa é aquecida a cerca de 105ºC e produz o melaço, isto é, uma solução de cerca de 40% de sacarose. Essa parte é importante para deixar o caldo o mais puro possível e, assim, não haver contaminantes na próxima etapa. 4º) Fermentação: O melaço é levado para sofrer fermentação. Isso é feito por inocular o micro-organismo (levedura) Saccharomyces cerevisae, que, na presença de sacarose, produz uma enzima denominada invertase. Esta atua como catalisadora da reação de hidrólise da sacarose, produzindo glicose e frutose, como mostra a equação química a seguir: Não pare agora... Tem mais depois da publicidade ;)
Depois esse micro-organismo origina outra enzima, a zimase, que catalisa a transformação da glicose e da frutose em etanol:
Observe na imagem a seguir que, nesse processo de fermentação, ocorre a liberação intensa de bolhas. Isso ocorre pela presença do gás carbônico que foi liberado na reação anterior. Essa reação também é bastante exotérmica, ou seja, libera muito calor.
5º) Destilação: Na fermentação do melaço, obtém-se o chamado mosto fermentado, que, por sua vez, é levado para a destilação fracionada. Como mostrado no texto Destilação, esse é um processo de separação dos componentes de misturas homogêneas. Assim, por meio dessa técnica, obtém-se o álcool comum a 96 ºGL (graus Gay-Lussac), o que significa que ele possui 96% de etanol e 4% de água. Para medir a pureza do álcool fabricado, costuma-se utilizar um alcoômetro, que é um aparelho com as graduações na parte externa de seu tubo de vidro e com chumbo na parte inferior que fica submerso em um líquido. A graduação igual a 0ºGL corresponde ao valor da água pura, e a graduação de 100ºGL, ao etanol puro.
A partir daqui, o caminho que o álcool seguirá dependerá de seu uso. Quando se pretende usar o álcool misturado com a gasolina, por exemplo, é necessário ter 100% de etanol — o chamado álcool anidro —, isto é, não pode haver nada de água. Como a água é polar e a gasolina é apolar, essas duas substâncias não se misturam e, se houvesse mistura, a qualidade do combustível seria diminuída. Para obtenção do álcool anidro, realiza-se a destilação do álcool a 96ºGL com benzeno, que arrasta consigo a água. O álcool usado na produção de bebidas alcoólicas possui impostos mais caros. Assim, para que o álcool que vai para o uso em combustível não seja desviado para a fabricação de bebidas, são adicionadas a ele certas substâncias que lhe conferem um cheiro e sabor ruins. Esse é o chamado álcool desnaturado. Qual o processo de fermentação do etanol?A fermentação alcoólica é um processo anaeróbico que ocorre pela transformação de açúcares em álcool etílico (C2H6O), e dióxido de carbono (CO2), catalisado por enzimas.
Quais as etapas do processo de produção do etanol?O processo de produção de álcool envolve basicamente as etapas de moagem, produção do melaço, fermentação e destilação.
Como é feita a produção de etanol?O etanol é obtido, majoritariamente, pela fermentação de açúcares (sacarose, a glicose e frutose) e cereais, que podem ser encontrados em vegetais como o milho, a beterraba e a cana-de-açúcar. Uma tonelada de cana, por exemplo, pode chegar a produzir 80 litros de etanol de primeira geração (E1G)!
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