CaracterizaÃ§Ã£o de PetrÃ³leo por Espectroscopia no Infravermelho ...

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natural são utilizados no aquecimento doméstico e industrial, além de geraremeletricidade. Os produtos de petróleo são matérias-primas básicas para a fabricação defibras sintéticas, plásticos, tintas, fertilizantes, inseticidas, sabões e borracha sintética.A complexidade da composição química do petróleo pode ser ilustrada pelonúmero de isômeros potenciais que podem existir para um dado número de átomos decarbono numa cadeia de alcanos, que aumenta rapidamente com a massa molecular. Atabela 3 ilustra isso.Tabela 3. Quantidade de isômeros estruturais por número de átomos de carbonoNúmero de átomos de carbono na molécula Número de isômeros4 28 1812 35520 366.319Visto que as massas moleculares das moléculas encontradas no petróleo variamde 16 (para o metano) até vários milhares, é claro que as frações mais pesadas podemconter um número de moléculas quase ilimitado [17].Os óleos obtidos de diferentes reservatórios de petróleo possuem característicasdiferentes. Alguns são pretos, densos e viscosos, liberando pouco ou nenhum gás,enquanto que outros são castanhos ou bastante claros, com baixa viscosidade edensidade, com quantidade apreciável de gás em solução. Entretanto, todos produzemanálises elementares semelhantes à apresentada na tabela 4.Tabela 4. Análise elementar de petróleo típicoElementoConcentração (%massa)Hidrogênio 11-14Carbono 83-87Enxofre 0,06-8Nitrogênio 0,11-1,7Oxigênio 0,1-2Metais Até 0,324
Os principais grupos de componentes presentes no petróleo são oshidrocarbonetos saturados – que podem ser alcanos normais (n-parafinas), isoalcanos(isoparafinas) ou cicloalcanos (naftenos) – aromáticos (incluindo nafteno-aromáticos ebenzotiofenos ), resinas e asfaltenos.A fim de conhecer melhor a constituição do petróleo, o Instituto Americano doPetróleo (API) realizou análises em diversos petróleos de origens diferentes, chegandoàs seguintes conclusões:- todos os petróleos contêm substancialmente os mesmos hidrocarbonetos, emdiferentes quantidades;- a quantidade relativa de cada grupo de hidrocarbonetos presente varia muito depetróleo para petróleo;- a quantidade relativa dos compostos individuais dentro de cada grupo dehidrocarbonetos, no entanto, é aproximadamente da mesma ordem de grandezapara diferentes petróleos.O petróleo contém também uma apreciável quantidade de constituintes quepossuem elementos como enxofre, nitrogênio, oxigênio e metais, que são consideradosimpurezas. A seguir são relatadas as principais impurezas do petróleo:- Compostos sulfurados – O enxofre é o terceiro elemento mais abundante dopetróleo, com concentração variando entre 0,02 a 4,0% em massa. Ele ocorre nopetróleo nas formas de sulfetos, polissulfetos, benzotiofenos e derivados, moléculaspolicíclicas com nitrogênio e oxigênio, gás sulfídrico, dissulfeto de carbono, sulfeto decarbonila e enxofre elementar.- Compostos nitrogenados – O petróleo tem, em média, 0,17% em peso denitrogênio, com maior concentração nas frações pesadas. Aparecem quase sempre naforma orgânica, como piridinas, quinolinas, pirróis, indóis, porfirinas e compostospolicíclicos com enxofre, oxigênio e metais.- Compostos oxigenados – Os oxigenados também aparecem no petróleo emformas complexas, como ácidos carboxílicos, fenóis, cresóis, ésteres, amidas, cetonase benzofuranos.25
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