Relatório ponto de fulgor - MCMA - UNIP

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UNIVERSIDADE PAULISTA “MARQUÊS DE SÃO VICENTE”
CURSO DE FORMAÇÃO PROFISSIONAL
 
 Determinação do PONTO DE FUGOR DO BIODIESEL
 6º SEMESTRE
Alan Donato - RA : xxxxx - Turma : xxxxx
 
 São Paulo 
 2017
sumário
Objetivo
	O objetivo dessa experiência é determinar experimentalmente o ponto de fulgor de uma amostra de biodiesel, proveniente do deposito da UNIP Marquês. Através de dois métodos um tanto quanto simples, o qual será melhor descrito nos métodos e procedimentos, conseguiremos definir a menor temperatura na qual o biodiesel começa a desprender gases inflamáveis que entram em combustão em contato com uma fonte de ignição, entretanto ao ser removido a fonte de ignição, a combustão não se matêm.
Introdução 
Ponto de fulgor, ou Ponto de Inflamação, é a menor temperatura na qual um combustível liberta vapor em quantidade suficiente para formar uma mistura inflamável por uma fonte externa de calor. O ponto de fulgor, ou ponto de inflamação, não é suficiente para que a combustão seja mantida.
Por mistura inflamável, para a obtenção do ponto de fulgor, entenda-se a quantidade de gás ou vapor misturada com o ar atmosférico suficiente para iniciar uma inflamação em contato com uma fonte de calor (isto é, a queima abrupta do gás ou vapor), sem que haja a combustão do combustível emitente. Outro detalhe verificado é que, ao retirar-se a fonte de calor, acaba a inflamação (queima) da mistura. 
Trata-se de um dado importante para classificação dos produtos combustíveis, em especial no que se refere à segurança, aos riscos de transporte, armazenagem e manuseamento.
Líquidos inflamáveis
O ponto de fulgor não deve ser confundido com a temperatura de autoignição, a qual não requer uma fonte de ignição, ou o ponto de combustão, a temperatura na qual o vapor continua a queimar após ter sofrido ignição. Nem o ponto de fulgor, nem o ponto de combustão são dependentes da temperatura da fonte de ignição, que é muito mais elevada.
Neste capitulo será exposto os três pontos a serem levados em consideração, no que diz respeito ao transporte, armazenamento e manuseio de líquidos combustíveis.
Ponto de fulgor (Flash point)
O ponto de fulgor é frequentemente usado como uma característica descritiva de líquidos combustíveis e é também usado para ajudar a caracterizar os perigos de inflamação de líquidos. O conceito de ponto de fulgor refere-se tanto a líquidos inflamáveis quanto a combustíveis. Existem vários padrões para definir-se cada termo. Líquidos com um ponto de fulgor menor que 60,5°C ou 37,8°C, dependendo do padrão sendo aplicado, são considerados inflamáveis, enquanto líquidos com pontos de fulgor acima de certas temperaturas são considerados combustíveis.
Figura 1: Ilustração ponto de fulgor
Líquido Inflamável é definido como todo produto que possua ponto de fulgor inferior a 70ºC e pressão de vapor absoluta que não exceda a 2,8 kgf/cm2, a 37,7ºC. De modo geral, os líquidos inflamáveis são aqueles que entram em combustão com muita facilidade, exemplos deles são o acetileno, solvente, gasolina, benzeno, detergentes sintéticos e etc.
Segue na tabela abaixo alguns líquidos inflamáveis e seus respectivos pontos de fulgor.
Tabela 1: Ponto de fulgor de combustíveis comuns
Ponto de combustão
Ponto de combustão é a temperatura mínima necessária para que um combustível desprenda vapores ou gases combustíveis que, combinados com oxigênio do ar e em contato com uma chama ou centelha externa, se inflamam; e mantém-se queimando, mesmo com a retirada do agente ígneo, face a quantidade de vapores liberados àquela temperatura, bem como o aumento da temperatura provocada pela queima.
 
Figura 2: Ilustração ponto de combustão
 Fatores que podem contribuir para a combustão são:  existência de uma atmosfera oxidante (ar), acúmulo de gás ou vapor inflamável e as fontes de ignição. Por este motivo, para prevenção de incêndios, deve-se ter controle total destes agentes, principalmente das fontes de ignição, as quais são representadas pela eletricidade estática, faíscas, brasa de cigarro, compressão adiabática e chama direta.
Ponto de Autoignição
O ponto de autoignição, ou ainda simplesmente ponto de ignição, é a temperatura mínima em que ocorre uma combustão, independente de uma fonte de ignição, como uma chama ou faísca, quando o simples contato do combustível (em vapor, por exemplo), em contato com o comburente já é o suficiente para estabelecer a reação.
Figura 3: Ilustração ponto de autoignição
É uma variável de extrema importância nos combustíveis usados em motores diesel, em que a explosão se dá apenas pela pressão e temperatura, sem a ação de uma fonte de faísca, mecanismo de desencadear a combustão que é relacionado com o ponto de fulgor. Percebe-se o que seja o ponto de ignição, mesmo em combustíveis sólidos, facilmente, ao colocar folhas de papel sobre brasas sem chamas, ou ao contato com metal ao rubro, quando o papel entra em combustão imediatamente, sem contato algum com chama. 
Figura 4: Princípio de funcionamento de motores a diese (Evidenciando o ponto de ignição)
É de importância nas fenomenologias dos incêndios e seu combate, pois aos cômodos de prédios atingirem o ponto de ignição, móveis e outros materiais combustíveis entram em combustão mesmo sem o contato com as chamas que iniciaram o incêndio. O mesmo se dá com fumaças provenientes da decomposição de plásticos e polímeros de todos os tipos, que inicialmente são produzidas apenas pela temperatura de decomposição destes terem sido alcançada e posteriormente, atingindo o ponto de ignição, entram em combustão.
Segue na tabela abaixo alguns líquidos inflamáveis e seus respectivos pontos de autoignição.
Tabela 2: Ponto de Autoignição de líquidos inflamáveis comuns
Biodiesel
xxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxx
Normas regulamentadoras
Neste capitulo será apresentado as normas nacionais e internacionais que regulamentam o transporte, estocagem e manuseio de líquidos inflamáveis de diferentes classes. 
NR 20 e ABNT NBR
Para efeito desta Norma Regulamentadora, fica definido "líquido inflamável" como todo aquele que possua ponto de fulgor inferior a 70º C (setenta graus centígrados) e pressão de vapor que não exceda 2,8 kg/cm2 absoluta a 37,7º C (trinta e sete graus e sete décimos de graus centígrados). Cap. (20.2.1.)
Quando o líquido inflamável tem o ponto de fulgor abaixo de 37,7º C, ele se classifica como líquido combustível de Classe I. 20.2.1.2. Quando o líquido inflamável tem o ponto de fulgor superior a 37.7º C e inferior a 70º C, ele se classifica como líquido combustível da Classe II. Cap. (20.2.1.1.)
Dentro da NBR também temos diversas normas que se referem as temperaturas de trabalho de líquidos inflamáveis como: a ABNT NBR 5842 Determinação do ponto de fulgor em tintas, vernizes e resinas – Método do vazo fechado, onde normaliza trabalhos com um tipo especifico de produto e seu ponto de fulgor.
NFPA 30
A definição e a classificação dos líquidos inflamáveis e combustíveis são tratadas na Seção 1.7 do NFPA 30. Um líquido inflamável é definido como um líquido cujo ponto de fulgor não excede 141° F (60.5°), quando testado por método de ensaio de queimador de copo, enquanto um líquido combustível tem um ponto de fulgor de 100°F ou mais, também testado por método de copo fechado.
Classe IA – Éter dietílico, óxido de etileno, alguns petróleos leves
Classe IB – Gasolinas para motores e aviação, tolueno, vernizes, diluentes para vernize
Classe IC – Xileno, algumas pinturas, alguns cimentos à base de solvente
Classe II – Diesel, diluente para pintura
Classe IIIA – Combustível para aquecimento doméstico
Classe IIIB – Óleos de cozinha, óleos lubrificantes, óleos de motor 
Experimento
 
O experimento consiste em determinar o teor de álcool contido numa determinadaamostra de gasolina, por meio do teste da proveta, proposta pela Resolução ANP nº 9 de 7 de março de 2007. A seguir serão descritos os materiais assim como os procedimentos adotados para a realização desse teste,
Materiais
Para a realização desse experimento fizemos uso dos seguintes materiais:
• Proveta graduada de 100 mL (com rolha);
• Béquer 200 mL;
• Balança analítica e vidro de relógio;
• Bastão de vidro;
• Cloreto de sódio (NaCl);
• Água destilada;
• Amostra de gasolina
Procedimentos
O teste é muito simples, os seguintes passos foram seguidos:
Uma solução de cloreto de sódio (10%), já pré-preparada pelo técnico de laboratório, foi fornecida.
 Para cada grupo foi fornecido um Becker, no qual foram colocados 50ml da gasolina em estudo e mais 50 ml da solução de cloreto de sódio pré-preparada.
Após tamparmos a proveta, misturamos bem e deixamos em repouso até que a separação das camadas de líquido.
Nestas condições, o álcool se mistura com a solução aquosa saturada de cloreto de sódio, separando-se da gasolina;
Fizemos a leitura da solução aquosa formada, de posse do valor pudemos calcular o teor de álcool na gasolina.
Resultados
Após o término do tempo de repouso observamos claramente o aumento do volume da solução de cloreto de sódio na solução, conforme pode ser observado na figura.
 
Figura 6: Solução resultante após descanso
Fonte: Autores
Para calcularmos o teor de álcool contido na amostra de gasolina faremos uso da seguinte fórmula:
;
Isso nos dá o seguinte resultado para essa análise:
% etanol = [( 61,7 – 50) x 2 ]+ 1
% etanol = 28,4 %
Discussão
O que pode-se observar é que houve um aumento do volume da solução salina em relação à mistura original, ou seja, a solução retirou o álcool que estava misturado à gasolina. Isso acontece porque o etanol possui uma parte polar e outra apolar, sendo que sua parte apolar é atraída pelas moléculas da gasolina que também são apolares pela força de dipolo induzido. Mas, a sua parte polar, caracterizada pela presença do grupo OH é atraída pelas moléculas de água, que também são polares, realizando ligações de hidrogênio que são bem mais fortes que as ligações do tipo dipolo induzido.
Como a água é mais densa, ela ficará na parte inferior e a gasolina na parte superior.
Conclusão
Podemos admitir que adulteração de combustíveis é algo que tem crescido nos últimos tempos e preocupado autoridades por isso a Agência Nacional de Petróleo intensificou a fiscalização em postos de todo o país. O principal combustível adulterado e também foco do trabalho é a gasolina, a adulteração da gasolina consiste na adição de solventes como tolueno ou adição de álcool anidro.
Aprendemos que gasolina vendida em postos de combustíveis não se encontra totalmente pura, a solução álcool deve estar presente em quantidades especificadas e permitidas pelos órgãos federais. Portanto, a partir da análise, pode-se concluir que a gasolina adulterada, pois a sua concentração é de 28,4%, e a concentração de álcool na gasolina brasileira, segundo a Resolução da ANP nº 9 de 7 de março de 2007, deve estar entre 18 % e 27%.
questões
Por que o álcool foi extraído pela água?
 Isso acontece porque o etanol possui uma parte polar e outra apolar, sendo que sua parte apolar é atraída pelas moléculas da gasolina que também são apolares pela força de dipolo induzido. Mas, a sua parte polar, caracterizada pela presença do grupo OH é atraída pelas moléculas de água, que também são polares, realizando ligações de hidrogênio que são bem mais fortes que as ligações do tipo dipolo induzido.
É possível separar o querosene (mistura de hidrocarbonetos, que são substâncias apolares) de uma mistura querosene-gasolina colocando-a em contato com água (substância polar)? Por quê?	
 	A mistura de querosene-gasolina não pode ser separada pela adição de água, porque ambos os componentes são apolares, ou seja, são imiscíveis em água, mas são bastante miscíveis entre si. 
A separação só pode ocorrer por um processo destilatório (num processo análogo ao qual elas originalmente são produzidas a partir do petróleo, chamado destilação fracionada).
 
Uma mistura de duas substâncias, A (polar) e B (apolar), pode ser separada com a utilização de uma substância C (apolar)? E com a utilização de uma substância D (polar)? Por quê?
		Pelo princípio da solubilidade, semelhante dissolve semelhante, ou seja: uma substância polar tende a dissolver em um solvente polar, e uma substância apolar também num solvente apolar, portanto I a mistura acima citada se encontrará em duas fases.
Sendo assim, se acrescentarmos um composto apolar na mistura, ela irá solubilizar a substância apolar, aumentando o seu volume inicial. Da mesma maneira, se juntarmos uma substância polar, a substância polar da mistura será dissolvida. 
Fazer uma discussão do teor do álcool etílico na gasolina.
A gasolina é um dos principais combustíveis usado por veículos automotores no nosso pais. Ela é constituída de uma mistura de nafta, que é um produto da destilação do petróleo, com solventes e álcool anidro em uma proporção de no máximo 27% em volume. No Brasil a Agência Nacional do Petróleo (ANP) é quem fiscaliza a qualidade da gasolina vendida nos postos. A adulteração de combustíveis é algo que tem crescido nos últimos anos e preocupado autoridades por isso a Agência Nacional de Petróleo intensificou a fiscalização em postos de todo o país.
Umas das vantagens de se adicionar álcool na gasolina é a questão ambiental, o álcool na mistura ajuda a diminuir a emissão de óxidos de enxofre na atmosfera, assim como a emissão de partículas de carbono. Contribui para a também para a redução da emissão de CO2 na atmosfera, um dos principais causadores do efeito estufa.
No experimento em questão, o valor obtido (28,4%) de álcool misturado à gasolina excedeu o máximo previsto pela legislação vigente. Esse é um problema sério, pois pode ser prejudicial aos motores. Como a fiscalização não é tão eficiente, e além disso, cada vez mais novas maneiras de se burlar as leis aparecem, fica quase impossível termos a certeza de que realmente estamos colocando em nosso veículo um combustível de qualidade.
 	
referências
	
http://mundoeducacao.bol.uol.com.br/quimica/determinacao-teor-alcool-na-gasolina.htm, acessado em 01/09/2017.
http://www.usp.br/qambiental/combustao_energia.html, acessado em 01/09/2017.
http://www.anp.gov.br/wwwanp/producao-de-derivados-de-petroleo-e-processamento-de-gas-natutal, acessado em 01/09/2017., acessado em 01/092017.
http://www.madeira.ufpr.br/disciplinasalan/AT101-Aula02.pdf, acessado em 08/09/2017.
https://educacao.uol.com.br/disciplinas/quimica/quimica-do-automovel-1-combustao-da-gasolina-e-do-alcool.htm, acessado em 08/09/2017.