análise de fumos pt1

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UNIVERSIDADE PAULISTA- UNIP 
INSTITUTO DE CIÊNCIAS EXATAS E TECNOLOGIA- ICET 
ENGENHARIA MECÂNICA 
 
 
 
THIAGO HENRIQUE DA SILVA FERREIRA 
TURMA: EM6Q07 
RA: D72FEJ-6 
 
 
 
ANÁLISE DOS FUMOS DA COMBUSTÃO 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
SÃO PAULO 
2020 
Objetivo 
 
 Análise dos fumos da combustão do gás encanado. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
INTRODUÇÃO TEÓRICA 
 
 
 A combustão é uma reação química que envolve a oxidação completa do 
combustível. Materiais ou compostos são considerados combustíveis industriais 
quando sua oxidação pode ser feita com liberação de energia suficiente para 
aproveitamento industrial. Os principais elementos químicos que constituem um 
combustível é o Carbono, Hidrogênio e em alguns casos o Enxofre. Esses elementos 
reagem com o Oxigênio. Quando o combustível é queimado por completo, ou seja, há 
oxidação completa, chama-se de queima estequiométrica. Nos automóveis, a 
combustão deve ser completa, pois se for incompleta gera o monóxido de carbono, 
que é extremamente tóxico. 
 A maioria dos processos industriais de combustão usa o ar ambiente, Oxigênio, 
como fonte reagente do processo de combustão. O conhecimento das necessidades 
de ar para ocorrer a combustão, composição e volume dos produtos é de extrema 
importância para o projeto e controle dos equipamentos. 
 Os combustíveis gasosos são usualmente misturas de gases que podem ser 
identificados individualmente. Os combustíveis líquidos destilados como por exemplo 
a gasolina e o querosene, são também misturas de hidrocarbonetos simples que 
podem ser separados e identificados. Carvão e óleos combustíveis residuais e 
combustíveis vegetais possuem estrutura complexa e difíceis de se reduzir a 
componentes individuais. No entanto, para a maior parte de nossos propósitos a 
análise do combustível é tudo que é preciso. Dada a análise de um combustível, é 
possível calcular o requisito teórico de ar e a quantidade e composição do produto em 
questão. A análise de fumo da combustão é aplicada também para gás encanado. 
 
 
 
 
 
 
 
MATERIAIS E EQUIPAMENTOS 
 
• Aparelho de Orsat, 
• Solução indicadora, 
• Solução de hidróxido de potássio, 
• Solução de pirogalato de potássio, 
• Solução de cloreto cuproso amoniacal, 
• Funil, 
• Mangueira, 
• Bico de Bunsen, 
• Gás encanado. 
 
 
 Aparelho de Orsat Partes do Aparelho de Orsat 
 
 
PROCEDIMENTOS 
 
Preparo das pipetas de absorção 
 Devem-se elevar as soluções absorventes até uma marca de referência no capilar. 
Para isso opera-se do seguinte modo: Eleva-se o frasco nivelador até que a solução 
contida no mesmo atinja a marca de 100 ml do eudiômetro, deixando-se aberta a 
torneira que a comunica com o exterior. A seguir fecha-se essa torneira e abre-se a 
que a põe em contato com uma das pipetas de absorção. Abaixando-se 
cuidadosamente o frasco nivelador e controlando o movimento dos níveis líquidos por 
pressão com os dedos sobre o tubo de borracha que liga o frasco nivelador com a 
bureta eudiométrica, faz-se com que a solução se eleve até o traço de referência. 
Fecha-se em seguida a torneira. Faz-se o mesmo com as demais pipetas. 
 
 
 
 
 Aparelho de Orsat do Laboratório UNIP 
Tomada de amostra de fumos 
 Eleva-se o frasco nivelador até a solução nele contida atingir a parte superior do 
eudiômetro, colocando a torneira de três posições na posição de comunicação com o 
exterior. Fecha-se então esta torneira. A seguir liga-se a canalização ou o recipiente 
que contém o gás a ser examinado. A torneira de três posições deve estar na posição 
de abertura para tomada de amostra e fechamento para o exterior. Abaixa-se o frasco 
nivelador até que a solução do mesmo atinja a marcação zero do eudiômetro. Repete-
se 3 a 4 vezes essa operação, para eliminar todo o ar do aparelho, deixando-o cheio 
apenas com os fumos a analisar. Na última tomada deve-se nivelar o frasco nivelador 
com o nível da solução dentro do eudiômetro no ponto zero do eudiômetro, a fim de 
se ter a pressão atmosférica também internamente no aparelho. Após o nivelamento 
na marca zero do eudiômetro, fecha-se a torneira de três posições, mantendo a 
amostra de fumos dentro do aparelho. 
 
Absorção de gases 
1 – Hidróxido de Pótássio = CO2 
2 – Pirogalato de Potássio = O2 
3 – Cloreto Cuproso Amoniacal = CO 
 As soluções devem ser usadas nessa ordem rigorosa, pois, o pirogalato de potássio 
sendo fortemente alcalino pode absorver também o CO2 alem do O2, e o cloreto 
cuproso amoniacal, pode absorver o O2 alem do CO. Abre-se a torneira que comunica 
o eudiômetro com a pipeta de absorção. Elevando-se o frasco nivelador faz-se com 
que a mistura entre em contato com a solução absorvente. Abaixa-se o frasco 
nivelador e a mistura gasosa retorna ao eudiômetro. Repete-se a operação até obter 
leitura de volume constante. 
 Em geral a passagem na solução de hidróxido de potássio deve se repetir por 3 a 4 
vezes, a passagem no pirogalato de potássio de 10 a 12 vezes. A leitura do volume 
absorvido do componente da mistura (CO2, O2 ou CO) é efetuada igualando os níveis 
de solução no frasco nivelador e na bureta eudiométrica (a fim de igualar as pressões 
interna e externa ao aparelho) e lendo diretamente na escala do eudiômetro o volume 
absorvido em ml (que corresponde à % volumétrica). Deve-se notar que o volume lido 
após passagem pela solução de hidróxido de potássio é volume de CO2, o volume 
lido após passagem pelo pirogalato de potássio corresponde ao volume de CO2 + O2. 
O volume lido após passagem pelo cloreto cuproso amoniacal corresponde ao volume 
de CO2 + O2 + CO. Por diferenças sucessivas obtém-se os volumes de CO2, de O2 
e de CO. O restante do volume é considerado como sendo gás nitrogênio. 
 
Observações 
 1 – As soluções absorventes nunca deverão ultrapassar o traço de referência das 
pipetas, o que implicaria em desmontagem do aparelho para limpeza. Daí, a 
necessidade de cuidadoso manejo do frasco nivelador. 
 2 – A análise de Orsat dá resultados em “base seca”, isto é, fumos isentos de vapor 
de água. 
3 - Considerando o volume de 100 ml de fumos analisados, obtém-se a composição 
dos fumos em percentual volumétrico, ou seja, %CO2, %O2, %CO e %N2. 
Considerando que se trata de uma mistura gasosa mantida a pressão e temperatura 
constante, essa porcentagem volumétrica é numericamente igual à porcentagem 
molar.