O que é etileno?

O que é etileno?

Partindo da parte mais técnica, o etileno (C2H4 ou H2C=CH2) é constituído por dois átomos de carbono e quatro de hidrogênio, sendo o alceno mais simples da família das olefinas. Seu ponto de fusão é -169°C (104 K), e o ponto de ebulição, ou seja, se liquefaz a -103°C (169 K).

Fórmula estrutural da molécula de etileno
Fórmula estrutural da
molécula de etileno

É um gás incolor, de odor leve e adocicado, muito reativo e inflamável, não se dissolve em água, mas se mistura muito bem com a maioria dos solventes orgânicos.

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Você sabia?

Etileno é o composto mais utilizado no setor químico industrial. Em 2016 a demanda foi superior a 150 milhões de toneladas.
Fonte: researchandmarkets.com

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Um pouco de história

A relação entre o etileno e a botânica remete a época do antigo Egito, onde eram feitos pequenos cortes em figos para estimular a maturação (os “machucados” estimulam a liberação do etileno pelos tecidos das plantas).

Na China antiga já se sabia que peras amadureciam mais rapidamente quando fechadas em salas onde se acendiam incensos.

No fim do século XIX, na Alemanha, foi percebido que o gás utilizado para a queima das lâmpadas das ruas fazia as folhas das árvores ao redor caírem mais depressa.

Porém apenas em 1935, foi proposto que o etileno era o hormônio das plantas responsável pelo amadurecimento e envelhecimento de tecidos vegetais.

De onde vem o etileno? 

Ele pode ser encontrado em locais de incineração de resíduos, fumaça de veículos, até mesmo em fumaça de cigarros. Liberações naturais podem ser encontradas em vazamentos de reservas de gás natural, queima de madeira, e, principalmente, em plantas, frutas e outros organismos vivos.

Industrialmente o etileno é o 5° gás mais usado e produzido, ficando atrás somente do ácido sulfúrico, óxido de cálcio, amônia e oxigênio.

Veja abaixo algumas formas de produzi-lo industrialmente:

Desidrogenação do etano

O etileno pode ser produzido através da retirada do hidrogênio do etano, que ocorre entre 500°C e 750 °C, utilizando catalizadores.

Desidratação do etanol

A obtenção do etileno a partir do álcool etílico é feita pela desidratação à 180°C, e geralmente catalisada por ácido sulfúrico.

Destilação seca de carvão betuminoso

Esse é um tipo de carvão mineral que contém betume, e que, quando aquecido à altíssimas temperaturas (acima de 1000°C) obtém-se uma porção de gás que contém entre 3% e 5% de etileno.

Craqueamento do petróleo

Através do processo de aquecimento e quebra de moléculas que constituem o petróleo, formam-se subprodutos, entre eles o etileno.

Usos e aplicações do etileno na indústria

  • Fabricação de PEAD (Polietileno de Alta Densidade): mais da metade da produção de etileno vai para o polietileno, o tipo de plástico mais utilizado no mundo, muito comum em embalagens de alimentos, sacolas de supermercados, potes, utensílios de utilidades domésticas, entre outros
  • PVC (Policloreto de Vinila): nas formas flexível e rígida, usado em canos e tubulações, garrafas, embalagens, brinquedos, sinalizações e até cartões de crédito
  • Liquefação de gás natural (GNL): durante um processo de refrigeração em cascata, com três componentes puros diferentes, o etileno é utilizado como refrigerante em um compressor que liquefaz o gás natural em diferentes níveis de pressão
  • Arma química: pode ser usado na produção de gás de mostarda, muito utilizado durante a Primeira Guerra Mundial
  • Anestésicos: por seu efeito anestésico pode ser usado em algumas cirurgias
  • Explosivos: em forma de Dinitrato de Etilenoglicol, é usado em dinamites, substituindo a nitroglicerina em países com clima frio
  • Amadurecimento de frutas, vegetais e hortaliças
  • Produção de vidros sintéticos
  • Agente refrigerante para atingir temperaturas criogênicas
  • Solvente para tintas e vernizes à base de éter de glicol
  • Plastificante de resinas
  • Borrachas sintéticas
  • Inseticidas
  • Entre outros

Etileno, o hormônio das plantas

Nas plantas esse é o único hormônio que se apresenta na forma de um gás, e é produzido em vários tecidos vegetais. Ele se manifesta basicamente em todas as partes das plantas, desde às raízes e sementes, às flores e frutos, passando pelos caules, troncos e folhas, mas especialmente nos locais que sofrem o amadurecimento ou envelhecimento. Pode atuar pela planta onde é produzido (endógeno), ou por fontes externas (exógeno).

Em resumo, o etileno liga-se a um receptor que inativa a proteína CTR1, que atua como inibidora do próprio etileno e das respostas do hormônio na planta.

Folhas secas no chão

O hormônio é produzido durante os estágios de desenvolvimento das plantas, como a germinação, crescimento dos ramos, abertura das flores, envelhecimento e queda das folhas além do amadurecimento dos frutos.

Essa produção pode ser induzida e aumentada por fatores como danos, cortes, estresse hídrico, certos químicos, seca, calor, e também pela invasão de toxinas e fungos.

Veje mais sobre a relação do gás etileno e o amadurecimento de frutas e hortaliças.

Efeitos no ambiente

Em baixas quantidades não apresenta efeitos negativos notáveis. Porém, por ser um agente de amadurecimento, em médias e grandes quantidades pode afetar o comportamento das plantas, fazendo-as crescerem de forma incomum, amarelarem e apodrecerem mais rapidamente.

A menos que a concentração esteja muito alta no ambiente, não haverão danos ou prejuízos às plantas ou à vida selvagem. Porém mesmo com o pouco risco é recomendado que ele não seja descartado diretamente na atmosfera.

Efeitos na saúde humana

O etileno é relativamente seguro e pouco tóxico para ser usado por humanos. As vias aéreas são os principais canais de entrada desse gás no corpo humano, mas ele também pode entrar por contato com a pele. A exposição não causa efeitos adversos, mas a inalação de ar contendo concentrações muito altas de etileno pode levar a dores de cabeça, náusea, tonturas, sonolência e até inconsciência e sufocação.

O principal perigo vem do fato do etileno ser um gás altamente inflamável e explosivo, logo, como a maioria dos explosivos, se inflamado pode causar queimaduras severas, cegueira e problemas de audição. Quando líquido o etileno pode causar lesões, congelamentos e queimaduras criogênicas, por isso é exigido uso de roupas e equipamentos completos para manejo de materiais a baixas temperaturas.

Problemas comerciais

O etileno encurta a vida útil de muitas frutas, vegetais e flores, causando significativas perdas econômicas para produtores, fornecedores, varejistas e floristas. Com a diminuição do tempo de prateleira desses produtos

Enquanto alguns produtores utilizam máquinas geradoras de gás etileno para controlar a maturação principalmente de frutas, outros precisam retardar ao máximo os efeitos do hormônio nos seus produtos, especialmente naqueles para exportação.

Por isso são utilizados alguns artifícios para inibir a produção, ou remover, o etileno do ambiente de armazenamento e transporte, como: controle de temperatura, deixando os frutos em um estado de dormência; uso de absorvedores de etileno, removendo o etileno produzido e não deixando com que ele se espalhe e aja nas plantas.

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