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Hulha

Química

A hulha ou carvão de pedra é um tipo de carvão mineral rico em carbono que, ao ser destilado, dá origem a três frações de grande interesse comercial.
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Ao longo de milhões de anos, a madeira sofre um processo de fossilização, em que a concentração de carbono vai aumentando e o carvão mineral, também chamado de carvão natural, vai sendo produzido.

Existem quatro tipos principais de carvões minerais: a turfa, o linhito, a hulha e o antracito. A hulha é também chamada de carvão de pedra e apresenta cerca de 80% de carbono em massa. Essa variedade de carvão tem muita importância comercial, pois a sua destilação seca produz três frações que são usadas para as mais diversas finalidades.

Essa destilação seca, na ausência de ar, ocorre através do aquecimento da hulha a temperaturas elevadíssimas, aproximadamente 1100ºC, e as três frações obtidas são: fração gasosa, fração líquida e fração sólida. Veja a constituição e as aplicações dos componentes dessas frações:

1. Fração gasosa: é constituída por vários gases, sendo que o principal é o hidrogênio (H2), seguido do metano (CH4), dióxido de carbono (CO2), monóxido de carbono (CO), nitrogênio (N2), olefinas e outros gases em pequenas quantidades.

Essa fração é denominada, muitas vezes, de gás de iluminação, pois ela foi muito usada em lampiões a gás, nas iluminações de rua. Atualmente, pode ser usada como combustível em casas e indústrias.


A fração gasosa da hulha é o gás de iluminação

2. Fração líquida: pode ser dividida em duas partes principais: águas amoniacais e alcatrão de hulha.

2.1. Águas amoniacais: são constituídas por aminas, compostos derivados da amônia (NH3) pela substituição de um de seus hidrogênios por outros substituintes orgânicos. Também possui a base hidróxido de amônio (NH4OH) e sais de amônio.

A principal aplicação das águas amoniacais é na produção de adubos e fertilizantes agrícolas nitrogenados.


As águas amoniacais são usadas na produção de fertilizantes nitrogenados.

2.2. Alcatrão de hulha: detalhes sobre a constituição desse derivado da hulha podem ser encontrados no texto Alcatrão, mas, resumidamente, podemos dizer que ele é um líquido negro, espesso e de cheiro forte, que é constituído por uma mistura complexa de hidrocarbonetos aromáticos, isto é, compostos que são formados apenas por átomos de carbono e hidrogênio, possuindo pelo menos um anel benzênico como o mostrado abaixo:


Estrutura de um anel benzênico

O alcatrão de hulha pode também passar por uma destilação e dar origem a cinco frações, sendo que quatro delas, o óleo leve, o óleo médio, o óleo pesado e o óleo de antraceno, são usadas para diversas finalidades, tais como na fabricação de plásticos, tintas, produtos de limpeza e medicamentos. Os componentes dessas frações, como o benzeno, podem ser separados e usados em laboratórios em finalidades específicas. Já a quinta fração obtida por meio da destilação do alcatrão de hulha é o piche, que é muito usado em pavimentação asfáltica.


O piche usado em pavimentação asfáltica é obtido do alcatrão de hulha

  • 3. Fração sólida: é o carvão de coque, um sólido amorfo, consistente e poroso. Sua aplicação principal é feita em indústrias siderúrgicas, na produção de ferro e aço (liga metálica formada por ferro (Fe) em uma proporção de aproximadamente 98,5%, carbono (C), com cerca de 0,5 a 1,7%, e traços de silício (Si), enxofre (S) e oxigênio (O)).


O aço é feito por meio do carvão de coque

Assim, os produtos derivados da hulha estão representados no resumo abaixo:

Produtos da destilação seca da hulha

 

Por Jennifer Fogaça
Graduada em Química

Gostaria de fazer a referência deste texto em um trabalho escolar ou acadêmico? Veja:

FOGAçA, Jennifer Rocha Vargas. "Hulha "; Brasil Escola. Disponível em <http://www.brasilescola.com/quimica/hulha.htm>. Acesso em 01 de novembro de 2015.

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  • Gustavo Santosterça-feira | 29/07/2014 13:48Hs
    Excelente texto. Bem informativo.
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