A maior parte do álcool produzido é obtida através da cana-de-açúcar. A mandioca também é utilizada em menor escala.
1 hectare de cana-de-açúcar produz 3.350 litros de álcool
1 hectare de mandioca produz 2.550 litros de álcool
1 hectare eucalipto possui em média 20 tonelada, que produz 2.100 litros
Preparação do solo para o plantio utilizando todas as técnicas e verificação do pH, etc. Assim a cana-de-açúcar passa pelas fases de crescimento e maturação. O período da safra ocorre de Abril a Dezembro, no frio e seca, a quantidade de açúcar, aumenta muito.
Caso não ocorra, a própria planta consome o açúcar que produziu, diminuindo a quantidade de álcool obtida.
Após o corte é transportada a usina, lavada, tirando a sujeira mais grossa, é picada e, finalmente moída.
moagem
produz um caldo, a garapa e o bagaço, parte sólida, rica em celulose, A mistura garapa-residuo é filtrada. Feita a separação, o bagaço é utilizado para cogeração de energia, como matéria prima pode ser utilizado na produção de celulose, chapas de aglomerado e ração animal; a garapa é aquecida para eliminar a água, formando um líquido viscoso e rico em açúcar, o melaço, do qual pode se obter tanto o açúcar como o álcoolObtemos o produto chamado mosto de fermentação. Os microorganismo, ao alimentarem, produzem enzimas, que aceleram a transformação do açúcar, agem como catalizadores da reação que transformam o açúcar em álcool.
Esse processo tem duração de 50 horas e o álcool obtido eqüivale a 13% do volume do mosto de fabricação.
Ao final da fermentação, inicia-se a destilação para separar o álcool.
Destilação:
é utilizada para separar misturas, isto significa isolar componentes, separar-se misturas formadas por sólidos e líquidos ou por vários líquidos.Obtenção do álcool etílico
: é obtido pela destilação fracionada do mosto fermentado, uma operação realizada nas destilarias, obtêm-se frações de composição diferentes sendo uma delas constituída de uma mistura de 96% de álcool e 4% de água. Tal mistura chama-se álcool 960 GL (96 graus Gay-Lussac), o 1000 GL é puro e 00 GL corresponde a água pura.O álcool obtido na destilação contém 4% de água
Para obter álcool puro ou anidro
, deve-se retirar a água excedente, o processo utilizado consiste em adicionar cal vivo à mistura, reage com água, formando hidróxido de cálcio.CaO + H2O Ca (OH)2
óxido de
água hidróxido decálcio cálcio
Como o hidróxido de cálcio não é solúvel em álcool etílico ocorre a formação de uma mistura heterogênea.
Cada litro de álcool obtido na destilação produz cerca de 12 litros de resíduos do mosto fermentado e recebe o nome de vinhaça ou (vinhoto) cujo o aproveitamento é utilizado como fertilizante aumentando a produtividade e sendo útil ao canavial.
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O etanol ou álcool etílico é o composto mais conhecido e utilizado do grupo orgânico dos álcoois. Sua estrutura está representada abaixo:
Esse líquido em condições ambientes é incolor, solúvel infinitamente em água, com ponto de fusão –115ºC e ponto de ebulição igual a 78,5ºC. Ele foi uma das primeiras substâncias produzidas pelo homem, por meio de fermentação de polissacarídeos (amido, celulose) ou dissacarídeos (sacarose, maltose).
O etanol pode ser obtido por meio da beterraba, do milho, da batata, da cevada, do arroz e, principalmente, da cana-de-açúcar. Quando obtido por meio da cana-de-açúcar, segue as seguintes etapas de produção:
- Moagem da cana;
- Produção de melaço;
- Fermentação do melaço;
- Destilação do mosto fermentado.
O experimento a seguir mostra uma forma de se obter o etanol a partir da sacarose presente no caldo de cana (garapa), sob ação de um fermento biológico.
Materiais e reagentes:
- 1 litro de garapa;
- 1 tablete de fermento biológico;
- Água;
- Qualquer recipiente disponível;
- 1 chaleira ou bule;
- 2 metros de mangueira plástica do diâmetro do bico da chaleira;
- 1 lata de tinta de 18 litros vazia;
- Massa de vidraceiro ou durepóxi;
- Gelo;
- Fonte de aquecimento como placa aquecedora.
Procedimento experimental:
- Dissolva o fermento biológico em água morna usando o recipiente disponível;
- Acrescente o caldo de cana (garapa);
- Deixe repousar por 5 dias;
- Dentro da lata, enrole a mangueira na forma de serpentina;
- Passe a mangueira por um furo feito no lado inferior da lata;
- Vede esse furo com durepóxi ou com a massa de vidraceiro;
- Coloque a mistura que ficou em repouso por 5 dias na chaleira;
- Conecte a extremidade superior da mangueira no bico da chaleira ou do bule;
- Encha com água e gelo a lata que contém a mangueira;
- Aqueça brandamente a chaleira;
- Coloque um recipiente na extremidade livre da mangueira, segundo o esquema representado abaixo:
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Observação importante: O professor deve estar atento para que nenhum aluno venha a ingerir o líquido formado, pois é uma mistura de várias substâncias, sendo que o principal constituinte é o etanol. Assim, possui substâncias extremamente tóxicas.
Resultados e Discussão:
O professor pode usar essa atividade experimental com várias finalidades, veja algumas delas:
- Ao se estudar o conteúdo “Grupo Orgânico dos Álcoois”: O professor pode indagar dos alunos qual a fórmula do álcool presente na mistura, isto é, do etanol, e qual a semelhança dessa preparação do etanol com a sua fabricação industrial;
- Estudo dos “Carboidratos”:O professor pode perguntar aos alunos qual é o principal açúcar ou dissacarídeo presente no caldo de cana e pedir sua fórmula molecular. Pergunte também qual a finalidade do fermento;
- Estudo de “Separação de misturas”:Pergunte qual é o nome do processo de separação utilizado para a extração do álcool;
- “Mudanças de estado físico da matéria”:Indague sobre qual é o nome da mudança de estado que ocorre dentro da mangueira;
- “Equações Químicas”:Peça aos alunos que equacionem as reações que transformam a cana-de-açúcar em álcool.
Por Jennifer Fogaça
Graduada em Química
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