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COMPLEMENTOS DE QUÍMICA APLICADA ENSAIO DE LABORATÓRIO DETERMINAÇÃO DO ÁLCOOL ETÍLICO ANIDRO EM GASOLINA NOME: Leonardo Vinicius Aguiar da Silva Math borges SÃO PAULO 2017 INTRODUCÃO Assim que um combustível é aquecido, o mesmo atinge diferentes estágios de temperatura, conhecidos por ponto de fulgor, ponto de combustão e por fim, ponto de ignição. O ponto de fulgor nada mais é do que uma medida do risco de incêndio de um combustível quando armazenado. Combustíveis com baixo ponto de fulgor , são conhecidos por serem perigosos e altamente inflamáveis, pois os mesmos atingem seu limite de temperatura aos 23°C, entretanto que os óleos combustíveis os quais apresentam ponto de fulgor acima de 66 são consideráveis seguros. Existem duas maneiras de se determinar o ponto de fulgor dos óleos combustíveis, eles são conhecido como: Aparelhos de Pensky-Martens Aparelhos de Cleveland. Portanto para sabermos qual o risco que esses combustíveis podem causar é necessário realizar testes laboratoriais e testes. DESENVOLVIMENTO TEORICO Para o estudo é necessário observar com atenção as temperaturas do ponto de fulgor dos óleos combustíveis utilizados através do Aparelho de Pensky-Martens e Aparelho de Cleveland: Aparelho de Pensky-Martens: Determina o ponto de fulgor e combustão de solventes, óleos, lubrificantes, produtos que tendem a formar uma camada na superfície durante o teste e amostras com baixo ponto de fulgor. Aparelho de Cleveland: O aparelho de “Ponto de Fulgor” permite determinar os pontos de fulgor e combustão em derivados de petróleo com base numa característica básica dos materiais betuminosos (o ponto de aquecimento em que é gerado vapor inflamável). Este aparelho então serve para encontrar esse ponto específico de combustão nesses materiais, exceto óleos com ponto de fulgor abaixo de 70°C. OBJETIVO O objetivo do experimento é analisar e determinar os pontos de fulgor e inflamação dos óleos selecionados em sala de aula. MATERIAL UTILIZADO NO EXPERIMENTO: Aparelho de Pensky-Martens (Vaso Fechado) Vaso padrão Tampa com agitador, porta termômetro e mergulhador de chama Aquecedor com banho de ar e cúpula Termômetro PROCEDIMENTO: Encher o vaso padrão com o combustível em estudo até o traço interno de referência; O termômetro deve ser escolhido de acordo com o provável ponto de fulgor do combustível; Se não conhecer esse ponto de fulgor provável, deve-se iniciar com termômetro de baixa escala de temperatura (até 120°C) e, se necessário, trocar em seguida por outro de alta escala de temperatura (até 300°C) ao atingir 100°C a 110°C; O diâmetro de chama escorvadora deve ser regulada em cerca de 4 milímetros; A elevação de temperatura do combustível dentro do vaso deve ser de 5 a 6°C por minuto e deve-se agitar o combustível com agitador 1 ou 2 vezes por minuto; A aplicação de chama escorvadora (dentro do vaso fechado) deve ser efetuada de 2°C em 2°C de elevação de temperatura. O início de aplicação da chama deve se dar mais ou menos 15°C antes do provável ponto de fulgor. Resultado: O ponto de fulgor é a menor temperatura registrada pelo termômetro no instante em que se observar o primeiro clarão na superfície do combustível. A coloração da chama é azulada. Precisão: O resultado será considerado satisfatório quando em duas determinações em condições análogas, não houver diferença maior que 2°C. Aparelhos de Cleveland (vaso aberto) Vaso de latão, com cabo para o combustível; Chapa de aço recoberta por uma camada de amianto, onde se ajusta o vaso; Fonte de calor; Termômetro; Tubo para a chama escorvadora. O termômetro deve ser usado ou mantido em posição por qualquer dispositivo adequado;· O fundo do bulbo deve permanecer a 0,63 cm do fundo do vaso e a meia distância entre o centro e as paredes do vaso; O vaso deve ser preenchido com o combustível que vai ser analisado, de modo que a parte superior do menisco fique exatamente sobre a marca de enchimento na temperatura ambiente; A superfície do combustível deve ser isenta de bolhas e não deve haver combustível acima da marca de enchimento; A chama de ensaio deve ter aproximadamente 0,4 cm de diâmetro; A chama de ensaio deve ser aplicada cada vez que a temperatura do termômetro se eleve a 3°C e deve cruzar o caso em linha reta que passe pelo centro do vaso, formando um ângulo reto com o plano diametral que passa pelo termômetro; A chama de ensaio deve estar no plano da borda do vaso quando passar através da superfície do combustível; O combustível deve ser aquecido de modo que elevação da temperatura não exceda 16°C por minuto até atingir a temperatura aproximadamente 38°C abaixo do provável ponto de fulgor do combustível; Atingindo esse ponto, a velocidade de aquecimento deve ser diminuída e nos últimos 28°C antes do fulgor, o aumento de temperatura deve ficar compreendido entre 5 e 6°C por minuto, até aparecer o ponto de fulgor. QUESTIONÁRIO Por que o álcool é extraído pela água? A mistura é composta por elementos com diferentes polaridades. A molécula de sal é composta por átomos de diferentes polaridades. A molécula da gasolina não tem polaridade e a molécula de álcool é polar, porem com pequena polaridade devido a sua estrutura molecular. Por conta destes fatores o álcool separa-se da gasolina e, da mesma maneira, a agua se junta ao álcool, formando uma estrutura homogênea. E possível separar o querosene (mistura de hidrocarbonetos, que são substancias apolares) de uma mistura querosene-gasolina colocando-a em contato com a agua (sustância polar)? Por que? A mistura querosene + gasolina não pode ser separada pela agua. Isso porque nenhum dos componentes são polares a agua saturada (com 5% de NaCl) Uma mistura de substancias, A (polar) e B (apolar), pode ser separada com a utilização de uma substancia C (apolar)? E com utilização de uma substancia D (polar)? Por que? A princípio, as substancias A e B não estão misturadas. Quando se adiciona C ou D elas se juntarão com componente de mesma polaridade. Fazer uma discussão do teor do álcool etílico na gasolina. Com o experimento, foi possível constatar que a gasolina testada segue os padrões estabelecidos, pois a quantidade de álcool na composição era de 23%, dentro da porcentagem autorizada pela ANP. DISCUSSÕES SOBRE O EXPERIMENTO: Utilizando conceitos aprendidos no laboratório, compreendemos a veracidade da regra “semelhante dissolve semelhante”. Observamos que a mistura gasolina + álcool permanece miscível, ou seja, misturados homogeneamente devido à polaridade semelhante. Quando é adicionada a solução água + NaCl, o álcool etílico se separa da gasolina e forma uma nova mistura, devido ao aumento de polaridade da água. CONCLUSÃO Este experimento nos permitiu verificar se o produto atende as especificações da ANP. O teste, obrigatório por lei, está contido na Resolução ANP 9/2007, que prevê a realização de análises nos postos de combustível sempre que solicitada pelo consumidor, sob a pena de sofrer as aplicações cabíveis da lei. Na amostra testada, a % de álcool etílico presente na mistura foi de ...%, dentro do permitido pelo órgão regulador. FONTES DE PESQUISA Roque Cruz, Experimentos de Química em Microescala - Química Orgânica. São Paulo, Editora Scipione, 1992. Mario Salles, Antônio. Coleção Objetivo – Química Orgânica. São Paulo, Editora Sol. http://qnesc.sbq.org.br/online/qnesc17/a11.pdf http://edson-quimicafacil-edson.blogspot.com.br/2011/07/ligacoes-quimicas-polares-e-apolares.html
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