Ethane

Meera Senthilingam

Esta semana, as alegrias da simplicidade com Brian Clegg.

Brian Clegg

Quando se trata de compostos orgânicos simples, o etano só é ultrapassado entre os alcanos pelo metano. O etano é composto por um par de átomos de carbono ligados por uma única ligação com três átomos de hidrogénio ligados a cada carbono. Pode parecer que tal simplicidade significaria que o etano seria facilmente identificado quando os cientistas começassem a compreender os princípios básicos da química orgânica. Mas vários dos primeiros experimentadores que produziram o etano – entre os quais Michael Faraday, que fez a eletrólise de uma solução de acetato de potássio em 1834 – foram incapazes de distinguir o gás do metano. Foi apenas em 1864 que o químico alemão Carl Schorlemmer, um investigador prolífico de hidrocarbonetos como estes, conseguiu estabelecer que os experimentos tinham realmente fornecido etano.

Como o metano, o etano é um gás incolor e inodoro que é altamente inflamável – na verdade todas as fontes de gás natural conterão algum etano, embora muito menos do que o metano a 5% ou menos. Isto costumava ser simplesmente fornecido ao utilizador para queimar com o metano, uma vez que o etano também arde de forma limpa quando totalmente queimado até ao dióxido de carbono e vapor de água. Mas com a crescente demanda industrial por etano, ele agora é tipicamente extraído antes do gás natural ser fornecido aos usuários.

Um certo etano vem do gás de petróleo, um subproduto das refinarias de petróleo. Uma fonte crescente, à medida que o fornecimento tradicional de gás natural diminui, é o gás de xisto, produzido pelo controverso processo de fracionamento. Em 2014, a empresa petroquímica Ineos anunciou que iria construir uma enorme instalação de armazenamento de etano em Grangemouth, na Escócia, para manter o composto produzido a partir do gás de xisto importado antes de processá-lo. Instalações como esta exigirão melhor infra-estrutura para transportar o etano. Em 2014 também, um notável 87% do etano produzido a partir do campo de xisto norte-americano Marcellus não poderia ser utilizado devido a limitações de transporte. Este etano é atualmente deixado no gasoduto, mas causará um problema se a capacidade de removê-lo do local não for melhorada.

Ethane aumenta a excitação entre os astrônomos porque foi detectado além da Terra

A razão pela qual o etano é popular não é tanto por suas próprias virtudes, mas porque faz uma transição fácil e limpa para o eteno, provavelmente mais conhecido sob seu antigo nome de etileno, mais produzido na indústria do que qualquer outra substância orgânica. Pelo menos metade disso acabará sendo polimerizado para produzir polietileno, ou politeno, o plástico mais utilizado.

O processo de conversão do etano em eteno tem o nome pouco inspirador de ‘steam cracking’, que soa muito menos impressionante do que é. O nome também é impreciso, pois a rachadura sugere a divisão de uma molécula grande em moléculas menores, o que não acontece neste caso. O etano é misturado com o vapor e o flash é aquecido a mais de 800°C. Isto ocorre em milissegundos, com a mistura fluindo constantemente através da planta de rachadura tão rapidamente que ela viaja mais rápido que a velocidade do som. O eteno resultante, que é o equivalente insaturado do etano com a ligação simples entre os átomos de carbono substituídos por uma ligação dupla, é então rapidamente arrefecido para evitar mais reacções.

Como um número de compostos orgânicos, o etano suscita excitação entre os astrônomos porque foi detectado além da Terra, neste caso notavelmente na atmosfera de Titã. A maior das luas de Saturno é o único satélite do sistema solar que tem uma atmosfera espessa e na qual se sabe que existem líquidos de superfície, incluindo pelo menos um lago de hidrocarbonetos líquidos. O etano na atmosfera de Titã, que pode então ter produzido chuva de etano na superfície para contribuir para o lago, é produzido a partir do metano por uma reação fotoquímica, quando fótons energéticos esmagam a molécula de metano e produzem radicais metílicos que podem se combinar em pares para produzir etano.

Ethano pode ser simples, um composto de poucas complexidades, e ainda assim sua utilidade para nós é inquestionável. O etano virá em nosso auxílio na produção de plásticos por muitos anos – seja, ou não, o portador de plástico descartável seja sua bolsa.

Meera Senthilingam

Escritor de ciência Brian Clegg, com a química útil, porém simples, do etano. Na próxima semana, alguma psicoactividade.

Hayley Simon

Nos anos 80, uma nova droga psicoactiva surgiu no mercado. Conhecida como ecstasy, ou E, esta pequena pílula foi um sucesso instantâneo na cena do clube.

Meera Senthilingam

Descubra porque foi um sucesso com Hayley Simon no Chemistry in its Element da próxima semana. Até lá, obrigado por ouvir, eu sou Meera Senthilingam.