Forno de cal – calcinação do calcário e o ciclo do carbono
CiênciasReações químicasIdades 14–15
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Coloque calcário no forno e ajuste a temperatura: abaixo de cerca de 825 °C a reação quase não ocorre, mas a partir de 900 °C o CaCO₃ se decompõe rapidamente em CaO enquanto o gás CO₂ sai pela chaminé. As colunas de massa mostram a proporção exata de 100 kg de calcário : 56 kg de cal virgem : 44 kg de CO₂, e ligar a hidratação permite ver o CaO reagir com a água formando Ca(OH)₂ e liberando calor. O diagrama do ciclo do carbono ao lado soma o CO₂ da respiração, da queima de combustíveis fósseis e dos fornos de cal, subtrai o que a fotossíntese absorve e mostra a concentração de CO₂ atmosférico resultante em ppm.
Aula: Extração do calcário e o ciclo do carbono
O que mostra
A decomposição térmica do calcário, CaCO₃ → CaO + CO₂, é a base da produção de cal e de cimento. Neste modelo ela é desprezível a 825 °C ou menos e acelera à medida que o forno esquenta. A massa se conserva: 100 kg de CaCO₃ fornecem 56 kg de cal viva e 44 kg de CO₂, a razão das massas molares. A hidratação transforma depois o CaO em Ca(OH)₂ numa reação exotérmica. Um painel do ciclo do carbono mostra o CO₂ atmosférico em ppm subindo com as emissões do forno e a queima de combustíveis fósseis, enquanto a fotossíntese e o oceano armazenam carbono.
Como usar
Leve o controle Temperatura do forno abaixo de 825 °C e note que a coluna de CaCO₃ quase não muda; depois suba acima de 900 °C e veja as colunas de CaO e CO₂ crescerem. Mude a massa de Calcário e confira que as colunas mantêm a razão 100 : 56 : 44. Clique em Hidratação: não para ativar a hidratação e em Nova carga para recomeçar. Compare o valor em ppm com Nível regional de queima de combustíveis fósseis baixo e alto.
Parâmetros que você pode mudar
- Temperatura do forno 600–1200 °C
- Massa de calcário colocada 10–200 kg
- Hidratação: reagir CaO com água
- Nível regional de queima de combustíveis fósseis Baixo, Médio, Alto
- Velocidade da simulação 0,5–4 ×
Perguntas para explorar
- Quais são as massas máximas de cal viva e de CO₂ obtidas ao aquecer 150 kg de calcário puro?
- Por que um forno de cal precisa ficar bem acima de 825 °C para que a decomposição seja útil?
- Quais processos do painel do ciclo do carbono adicionam CO₂ à atmosfera e quais o retiram?
