Papo Cabeça Com os Elementos Apresenta: Vanádio

Nesta edição, o entrevistado será o metal Vanádio (símbolo V), o elemento número 23 da tabela periódica. E, nesta entrevista, vamos tentar descobrir o segredo da produção do ácido sulfúrico, o ácido mais fabricado no mundo, que ele guarda a sete chaves.

ReAção: Como vão os negócios, Vanádio?
Vanádio: Está tudo indo bem, não tenho do que reclamar.

RA: E quais são as suas principais atividades?
V: Eu estou no negócio de aços especiais. Quando eu sou misturado ao aço durante a sua produção, ele fica muito mais resistente mecanicamente. E, é claro, eu trabalho na produção do ácido sulfúrico com o meu sócio Oxigênio (O) num processo que nós desenvolvemos. 

RA: Que processo é esse?
V: Ele é chamado de “Processo de Contato”. Eu e o Oxigênio formamos um óxido muito importante para esse processo, o pentóxido de vanádio (V₂O₅).

RA: E para que é usado o ácido sulfúrico?
V: A maior parte desse ácido (H₂SO₄) é usado na indústria de fertilizantes. Mas ele é usado muito na indústria química, como na produção de tintas, fibras sintéticas, explosivos...

RA: Como funciona o Processo de Contato?
V: Bem, tudo começa com o Enxofre (S), que é queimado no ar e forma o gás dióxido de enxofre, SO₂.

Então, o Oxigênio e eu, na forma de pentóxido de vanádio, transformamos o dióxido de enxofre em trióxido de enxofre (SO₃), em altas temperaturas.

Essa é uma reação muito lenta. Mas com o pentóxido de vanádio por perto, a sua velocidade aumenta muito. É por isso que ele é o catalisador dessa reação.

RA: Nossa, e como vocês aceleram essa reação?
V: Isso eu não posso revelar, é segredo industrial. Antigamente, o Chumbo (Pb) trabalhava na fábrica de ácido sulfúrico. Ele desenvolveu o “Processo da Câmara de Chumbo”. Modéstia à parte, o meu processo é muito melhor e mais eficiente que o dele. Por isso, esse processo antigo nem é mais usado. E eu não quero que ele descubra o meu segredo, você entende, não é?

RA: Tudo bem. E o que acontece com o SO₃ depois de formado?
V: É simples, ele reage com a água e temos o ácido sulfúrico, H₂SO₄.

RA: Muito interessante o Processo de Contato. E que outras atividades paralelas você exerce? 
V: Alguns compostos meus trabalham na indústria de vidros e cerâmicas por serem bastante coloridos.

RA: Muito obrigado pela entrevista e até a próxima.

Como é que é?

Você aprendeu que o pentóxido de vanádio (V₂O₅) é o catalisador da reação de formação do SO₃. Mas o que é um catalisador?
Os catalisadores são substâncias que aumentam a velocidade de determinadas reações químicas, diminuindo a energia que precisa ser gasta para que a reação aconteça. Isso quer dizer que, sem o catalisador, ou a reação não acontece, ou a sua velocidade é muito baixa.

Outra coisa importante, o catalisador nunca é consumido na reação. Ele aumenta a velocidade da reação, mas continua intacto ao final dela. E isso é muito bom, pois significa que ele pode ser usado várias vezes.

Na indústria química o uso de catalisadores nos processos é muito comum, pois quanto maior for a velocidade das reações, e menor a energia gasta para realizá-las, maior será a produtividade (e o lucro, é claro).

Jorge Andrey W. Gut, Eng. Química da USP