Relatório Catálise facebook

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UNIVERSIDADE ESTADUAL DE MARINGÁ
CENTRO DE TECNOLOGIA
DEPARTAMENTO DE ENGENHARIA QUÍMICA
LABORATÓRIO DE ENGENHARIA QUÍMICA III
CATÁLISE
Acadêmicos: 	Alexandre Nicoletti
André Luis Guedes Schiavini
Carlos Augusto Soares Ferreira
Cláudio Vinicius Arcego
Felipe de Sousa Bueno
Renan Duarte Vidotti
Rodolfo Pelissari Roma
Thiago Rodrigo Scarpin
Prof.: Dr. Pedro A. Arroyo
Maringá, Junho de 2014
Resumo
Neste relatório, serão mostrados os resultados relativos à preparação dos catalisadores γ-alumina e CuO em laboratório. Será calculado o rendimento de catalisador preparado em relação à quantidade de seus precursores que foi utilizada. Além disso, também serão mostrados resultados de caracterização da γ-alumina, pois, cada procedimento de preparação pode levar a um resultado diferente nas propriedades do catalisador preparado. Utilizou-se o Método B.E.T. para caracterizar a área específica total da γ-alumina preparada.
Por fim, será analisada a atividade catalítica da γ-alumina através de um teste catalítico em Reator Integral de Leito Fixo para a reação de desidratação do etanol, calculando-se o rendimento para o etileno em relação a alimentação (etanol) e a seletividade do mesmo em relação ao éter, bem como a conversão do etanol. Será também estudada a lei de velocidade para a reação de reforma do etanol realizada em um Reator Diferencial de Leito Fixo, determinando-se a ordem da reação e o valor da constante cinética.
Objetivos
Preparar a γ-alumina com acidez para a aplicação na desidratação do etanol;
Sintetizar o catalisador CuO mássico (forma ativa CuO mássico);
Pelletizar e caracterizar a γ-alumina preparada anteriormente;
Acompanhar o teste catalítico, em reator de aço, usando o catalisador preparado anteriormente (γ-alumina), verificando sua atividade na reação de desidratação do etanol pelo cálculo de conversão, seletividade e rendimento dos reagentes e produtos envolvidos;
Acompanhar o teste catalítico em reator diferencial para a reação de reforma do etanol, de forma a obter a lei cinética da reação.
Introdução
Hoje, os catalisadores são amplamente estudados e conhecidos, sendo que sua funcionalidade vem se extendendo cada dia mais, mas não foi sempre assim.
Os catalisadores têm sido utilizados pelo ser humano por mais de 2000 anos. Os primeiros usos mencionados de catalisadores foram a produção do vinho, queijo e pão. Descobriu-se que era sempre necessário adicionar uma pequena quantidade da batelada anterior para fazer a nova batelada.
Há muitos séculos os alquimistas já tinham o conhecimento da necessidade da adição de certas substâncias para que ocorresse uma determinada reação. Assim, por exemplo, no século XV, se usava a adição do ácido sulfúrico ao etanol para a produção de éter dietílico.
O que os químicos da época não sabiam é que essas substâncias participavam da reação sem, entretanto estar presentes no produto final. Assim é que, no caso anterior, denominaram equivocadamente o produto final de éter sulfúrico, na crença de ser o produto um composto entre o etanol e o ácido sulfúrico. 
Outro exemplo histórico foi a descoberta no século XVII da formação do ácido sulfúrico a partir do gás sulforosona na presença de dióxido de nitrogênio. Neste caso, embora os químicos já soubessem que o produto final não continha nitrogênio, não puderam explicar a participação do dióxido de nitrogênio na reação. Este resultado, entretanto, foi muito importante para a época, pois o ácido sulfúrico já era uma substância muito usada, mas de difícil obtenção.
O interesse por esse tipo de substâncias aumentou após a descoberta por H. Davy, em 1817, de que um jato de hidrogênio sobre a platina esponjosa a tornava incandescente. Davy, embora sem compreender o papel da platina na reação, não deixou de encontrar aplicação para a sua descoberta, utilizando-a em um sistema de iluminação que diminuía os riscos de explosão em minas de carvão.
Todavia, foi somente em 1835 que Berzelius começou a reunir as observações de antigos químicos sugerindo que pequenas quantidades de uma origem externa poderiam afetar grandemente o curso de reações químicas. Esta força misteriosa atribuída à substância foi chamada catalítica. Em 1894, Oswald expandiu a explicação de Berzelius ao afirmar que catalisadores eram substâncias que aceleravam a velocidade de reações químicas sem serem consumidas.
Fundamentação Teórica
Catálise
O desenvolvimento da catálise como ciência autônoma passou por diversas fases, desde que Berzelius em 1836 criou o termo "catálise", para descrever processos que eram ativados por pequenas quantidades de substâncias, dando origem a transformações químicas sem as substâncias serem consumida. Essas substâncias que permitem que as transformações de matérias-primas, num determinado processo químico, sejam rápidas, foram denominadas catalisadores. 
Como definição geral tem-se que Catalisador é toda e qualquer substância que acelera uma reação, diminuindo a energia de ativação, diminuindo a energia do complexo ativado, sem ser consumido, durante o processo. Um catalisador normalmente promove um caminho (mecanismo) molecular diferente para a reação. Por exemplo,hidrogênio e oxigênio gasosos são virtualmente inertes à temperatura ambiente, mas reagem rapidamente quando expostos à platina, que por sua vez, é o catalisador da reação.As principais propriedades dos catalisadores estão intimamente relacionadas à sua composição e tecnologia de preparação. Essas propriedades dependem, principalmente, da seleção entre os diversos materiais e dos métodos de preparação. Dentro os métodos de preparação frequentemente usados para obter esses catalisadores estão os métodos: por impregnação e método sol-gel.
A catálise pode ser homogênea, quando os catalisadores e reagentes estão na mesma fase; ou heterogênea, quando os mesmos constituem duas ou mais fases (sistema polifásico ou mistura heterogênea). Outros conceitos interessantes:
- promotor ou ou ativador de catalisador é uma substância que ativa o catalisador, mais isoladamente não tem ação catalítica na reação;
- veneno de catalisador ou inibidor é uma substância que diminui e até destrói a ação do catalisador, sem tomar parte na reação;
- autocatálise quando um dos produtos da reação atua como catalisador. No início, a reação é lenta e, à medida que o catalisador (produto) vai se formando, sua velocidade vai aumentando.
Um dado processo de transformação química é, normalmente, catalisado por um número muito restrito de catalisadores. Um catalisador real, adaptado a um dado processo, é normalmente um sólido de composição complexa. É constituído por uma fase ativa que, para apresentar uma área específica máxima, é depositada sobre um suporte, em quantidades por vezes muito diminutas (caso dos metais preciosos). No entanto, existe um tipo de catalisadores, dito mássicos, que são unicamente constituídos por uma ou mais fases ativas (óxidos metálicos; óxidos mistos). 
Propriedades dos Catalisadores
As propriedades principais de um catalisador são a atividade, a seletividade e a vida útil. Essas propriedades são resultantes das interações físicas, químicas e físico-químicas determinadas por fatores geométricos e eletrônicos.
Seletividade
O termo seletividade é usado para comparar as velocidades relativas de duas ou mais reações simultâneas. É a propriedade mais importante do catalisador industrial, já que na maior parte dos processos existe a possibilidade de ocorrerem reações secundárias, pretendendo-se que o catalisador favoreça um dos produtos possíveis.
A seletividade pode ser escrita como:
	
	(1)
A seletividade é muitas vezes afetada pela temperatura do sistema, concentração do reagente, tamanho das partículas e dos poros do catalisador. No entanto, é a formulação do catalisador que determina fundamentalmente a sua seletividade intrínseca. Conhecido o mecanismo reacional, podem definir-se as condições a que deve obedecer o catalisador parafavorecer a reação. Quando essas condições forem diferentes para as várias reações possíveis, o catalisador que satisfizer os requisitos de apenas uma delas será seletivo para essa reação em particular.
Os fatores que determinam a seletividade intrínseca do catalisador são de natureza eletrônica e geométrica:
Fator eletrônico: esse fator é referente às ligações de adsorção química que é governada pelas características eletrônicas dos átomos envolvidos. Se a ligação for muito fraca, não ocorrerá adsorção e, se a ligação for muito forte, a adsorção é lenta. (Principio de Sabatier).
Fatores geométricos: quando os centros ativos são átomos isolados da superfície, a reação exige um número mínimo de centros de coordenação (posições livres de ligantes) por átomo superficial; quando o centro ativo é um conjunto de vários átomos superficiais adjacentes a reação exige um tamanho mínimo deste conjunto. O centro ativo poderá ainda ter que satisfazer determinadas condições estereoquímicas para que a reação seja estereoespecífica ou seletiva quanto a forma, isto é, capaz de produzir preferencialmente um entre vários isômeros. 
Atividade
 A atividade do catalisador pode exprimir-se pela velocidade da reação que ele catalisa, embora outras medidas relativas sejam por vezes usadas:
a) A temperatura necessária para atingir uma conversão fixada;
b) A temperatura necessária para obter uma dada especificação do produto;
c) A conversão obtida em condições pré-fixadas das variáveis processuais;
d) O tempo de contato para o qual se obtém, com um dado reator, uma conversão pré-fixada;
e) Constantes cinéticas.
Em geral, os catalisadores sofrem uma perda de atividade ao longo da vida útil pelo que se pode ser conveniente exprimir a atividade pelo quociente r/r0 em que r é a velocidade da reação nas condições atuais, e r0 é a velocidade obtida com a carga de catalisador novo, medida nas mesmas condições operatórias.
Uma medida absoluta da atividade catalítica seria o número de moléculas que reage na unidade de tempo por cada centro ativo. Porém, é geralmente difícil determinar com exatidão o número de centros ativos do catalisador. A formulação do catalisador é também o fator mais importante que determina a sua atividade intrínseca. Em geral, quanto mais ativo for o catalisador, menos seletivo ele será.
A seleção das espécies ativas faz-se não só em função das reações que se quer catalisar, mas também tomando em consideração as possíveis reações secundárias que são necessárias evitar.
Em particular, é necessário saber quais as ligações das moléculas reagentes que devem ser quebradas e quais não convém ativar.
No caso dos catalisadores metálicos, verifica-se que a velocidade de certas reações é independente do tamanho, forma e outras características das cristalites, sendo proporcional apenas ao número total de átomos metálicos expostos aos reagentes. Tais reações são conhecidas como insensíveis à estrutura. Em outros casos, a reação é sensível ao detalhe estrutural da superfície.
Uma vez que a superfície do sólido é responsável pela atividade catalítica, convém que o catalisador apresente uma superfície grande e acessível aos reagentes. Pode-se fazer uma estimativa da ordem de grandeza da superfície catalítica necessária sabendo que, em média, um reator deve conter cerca de 10-6 mol por segundo e por cm3 de catalisador. Da teoria cinética dos gases, sabemos que o número de colisões com a superfície é em que v = velocidade molecular média e c = concentração. Apenas uma fração da superfície, , será cataliticamente ativa e apenas uma fração das moléculas incidentes serão convertidas. Assim, a área específica necessária S (cm2/cm3 de catalisador) deve ser tal que
. 
Áreas específicas desta ordem de grandeza podem estar associadas a partículas de tamanho muito pequeno, cuja utilização direta seria impossível. Esta dificuldade pode ser contornada pelos seguintes métodos:
Prepara-se o catalisador sob uma forma porosa em que a maior parte as superfície é interna, com o qual se fabricam partículas de dimensões adequadas ao tipo de reator e de alimentação.
Dispersa-se o catalisador, sob a forma de pequenas partículas (cristalites) sobre um suporte poroso. Este método é sobretudo usado quando a fase ativa é um metal.
Além das espécies ativas, estabilizadores e suportes, as partículas do catalisador podem ainda conter promotores, que aumentam a sua atividade ou seletividade.
Estabilidade e regenerabilidade
A estabilidade do catalisador é fundamental para que ele possa ter uma vida útil longa, e é determinada pela estabilidade das diversas fases sólidas e pela sua resistência aos diversos processos de desativação. Com efeito, se os íons constituintes de um sólido tiverem mobilidade suficiente, podem ocorrer processos tendentes a minimizar a sua energia superficial:
- alterações da forma das partículas; 
- coalescência das partículas pequenas formando partículas maiores, de menor razão área/volume.
Estes processos são tanto mais rápidos quanto menores forem as partículas e maior for a temperatura e recebem a designação genérica de “sinterização”.
Para impedir a sinterização do catalisador com a consequente diminuição de atividade e seletividade, suporta-se a fase ativa sobre um material refratário (Al2O3, SiO2, MgO). O refratário pode constituir apenas um suporte, isto é, uma superfície sobre a qual se distribuem os cristais da fase ativa ou pode ser usado sob a forma de uma dispersão fina que, colocada entre as partículas da fase ativa, evita a coalescência dos seus cristais. Neste último caso, o volume da fase ativa é geralmente superior ao do refratário, que se designa por estabilizador.
Por outro lado, é frequentemente inevitável que o catalisador sofra uma desativação mais ou menos rápida, podendo em certos casos recuperar-se total ou parcialmente a sua atividade inicial – regeneração do catalisador. A maior ou menor facilidade com que o catalisador se presta a esta operação é uma das propriedades que podem determinar o sucesso ou insucesso do processo catalítico.
Propriedades Mecânicas e Térmicas
A forma e tamanho dos catalisadores industriais dependem do processo a que se destinam e, sobretudo, do estado físico dos reagentes. Assim, quando os reagentes são gases, usam-se frequentemente reatores de leito fixo, e o catalisador é empregado sob a forma de pastilhas, esferas ou grânulos de dimensões normalmente compreendidas entre 1,5 e 12 mm. Para tamanhos maiores, usam-se partículas com a forma de anéis de Rasching. Permite-se assim a existência de vazios no enchimento, de modo a reduzir a perda de carga através do reator. Por outro lado, em reatores de leito fluidizado, pretende-se uma distribuição de tamanhos na gama 20-300 m, a fim de permitir uma boa fluidização. Com reagentes líquidos, podem se usar reatores agitados e o catalisador deve ser também microparticulado para se manter em suspensão no líquido. A sua separação dos produtos faz-se geralmente das partículas que se podem usar. 
Cada tipo de reator faz exigências diferentes do ponto de vista das propriedades mecânicas do catalisador.
Assim, em reatores de leito fluidizado ou móvel, exige-se uma elevada resistência ao atrito, para evitar a formação de finos e reduzir as perdas de catalisador, e também para manter as condições de fluidização. Em reatores de leito fixo, o fator mais importante é a perda de carga através do leito, que deve ser minimizada e que determina o tamanho mínimo das partículas a usar (quanto menor, maior a perda de carga). É vital que o catalisador apresente uma elevada resistência à compressão para poder suportar as cargas a que fica sujeito (pressão e peso do próprio leito) e para evitar a sua desagregação durante as cargas e descargas do reator.
A forma e resistência mecânica das partículas do catalisador são, portanto, os fatores que determinam o correto escoamento do fluido no reator.
Uma boa condutividade térmica favorece as transferências de calor e ajuda a diminuir os gradientes de temperatura.Em certos casos, é também importante a capacidade calorífica do catalisador. Assim, no processo de “cracking” catalítico, a elevada capacidade calorífica permite ao catalisador fornecer a energia térmica necessária à reação, que entretanto acumulou durante a operação de combustão nos depósitos de coque que constitui a regeneração do catalisador.
Preparação de Catalisadores
Métodos de Preparação de Catalisadores
O método de preparação de catalisadores condiciona, para além da sua composição, o grau de dispersão dos agentes ativos do catalisador, a sua estrutura porosa e, consequentemente, o seu desempenho catalítico.
No caso dos catalisadores preparados por precipitação, o tipo de estrutura porosa e área específica dependem das condições experimentais: pH do meio, concentração das soluções utilizadas, tipo de solventes, temperatura, velocidade de precipitação, maturação do precipitado, lavagem, secagem e tratamentos térmicos (ativação)
No caso dos catalisadores preparados por impregnação, o suporte transmite ao catalisador a sua morfologia, a sua textura e a sua resistência mecânica. Neste caso, a dispersão da fase ativa no suporte, depende de fatores como a concentração das soluções, tipo de solvente, temperatura, agitação, secagem e tratamentos térmicos.
A resistência mecânica dos catalisadores preparados sob a forma de grãos (esferas ou cilindros), é obtida pela escolha adequada do método de malaxagem (mistura com um ligante) e pelas condições do tratamento térmico subsequente (sinterização das cristalites da fase “ligante”).
Na última década, as bases teóricas da preparação dos catalisadores tem sido estudadas e desenvolvidas, podendo-se afirmar que a preparação de catalisadores é hoje uma ciência. Dois exemplos disso são a síntese de zeólitos de estrutura cristalina com poros de abertura de alguns angstroms e a deposição de baixos teores de metal disperso quase atomicamente sobre suportes.
As principais propriedades dos catalisadores (atividade, seletividade, estabilidade, resistência mecânica e condutividade térmica) estão intimamente ligadas à sua composição e tecnologia de preparo. Deve-se também evitar que as limitações difusionais venham a alterar as qualidades intrínsecas do catalisador. Esses fenômenos podem intervir no interior ou no exterior dos grãos de catalisador. Em relação ao interior dos grãos do catalisador, deve-se facilitar o acesso dos reagentes aos centros localizados na superfície dos poros. Os meios mais eficazes para conseguir esse objetivo são a diminuição do diâmetro dos grãos de catalisador e aumento de sua porosidade. Em relação ao exterior do grão de catalisador, deve-se minimizar as diferenças de concentração resultantes da transferência de massa entre a fase fluida e a superfície exterior. A criação de boas condições de transferência exige, além da turbulência da fase gasosa, áreas elevadas de transferência, o que indica também a utilização de partículas pequenas de catalisador.
Catalisadores Mássicos
	Catalisadores Mássicos - são catalisadores normalmente formados por uma única fase ativa (óxidos de metais de transição; óxidos mistos; sulfuretos), dissolução (compostos de partida, muito solúveis no solvente escolhido: ex. - nitratos em solução aquosa); precipitação (normalmente de um hidróxido, por variação do pH); transformações hidrotérmicas (podem ocorrer durante várias etapas da preparação de catalisadores: dissolução de uma parte do sólido pela solução, transferência das espécies dissolvidas e precipitação de uma substância diferente da inicial; lavagem (eliminação nitratos, cloretos,...); secagem; calcinação (condiciona o bom funcionamento do catalisador: diâmetro de poros, tamanho de partículas, área específica); ativação (normalmente in situ)
Catalisadores suportados
São os catalisadores com maior utilização industrial, sendo construídos por um suporte sobre o qual se dispersa uma substância ativa. 
O suporte confere ao catalisador porosidade e resistência mecânica, podendo ser inativo do ponto de vista catalítico e ser chamado, então, de catalisador monofuncional, ou ser ativo e o catalisador ser bifuncional.
Como exemplos de catalisadores monofuncionais, podemos referir os óxidos de cobalto e molibdênio sobre alumina (hidrodessulfuração) e, de catalisadores bifuncionais, a platina sobre alumina clorada (reforming), platina sobre zeólito HY (hidrocracking), paládio sobre mordenite (hidroisomerização de nC5 e nC6), etc.
O esquema geral de preparação dos catalisadores suportados compreende as seguintes etapas: preparação do suporte, impregnação das espécies ativas, secagem, calcinação e ativação.
Desativação de Catalisadores
A maioria dos catalisadores não mantém suas atividades nos mesmos níveis por períodos indefinidos. Eles estão sujeitos à desativação, que se refere ao declínio na atividade do catalisador à medida que o tempo passa. A desativação catalítica pode ser causada por um fenômeno de envelhecimento, tal como uma mudança gradual na estrutura cristalina da superfície, ou pelo depósito de um material estranho sobre as porções ativas da superfície do catalisador. 
O envenenamento de catalisadores é um dos maiores problemas associados à sua aplicação industrial, pois muitas vezes existem impurezas nas alimentações tecnicamente e/ou economicamente impossíveis de serem removidas e que podem adsorver de modo irreversível nos centros ativos gerando uma competição com as espécies reagentes, traduzindo-se esta situação numa diminuição de atividade que pode levar à necessidade de substituir o catalisador ao fim de um tempo muito curto, já que a regeneração é usualmente impraticável. O envenenamento constitui uma das formas de desativação de catalisadores no qual ocorre uma adsorção química forte no sítio ativo do catalisador de alguma substância que é chamada de veneno e que bloqueia ou modifica a ação catalítica. 
No caso de catalisadores metálicos, as substâncias responsáveis pelo envenenamento são adsorvidas na superfície e levam a uma redução dos sítios catalíticos ativos, impedindo a adsorção do reagente. Substâncias como o H2S, NH3, CO e compostos orgânicos heterocíclicos contendo azoto ou enxofre, geralmente envenenam este tipo de catalisadores.
O envenenamento físico de um catalisador pode ser causado pela deposição de carbono, por exemplo, no “cracking” catalítico do petróleo. Este fenômeno é chamado coqueificação. O envenenamento pode ser mais rápido se, além de formação de carbono, ocorrer também a formação de monóxido de carbono através da reação C+CO2 → 2CO, sendo este um exemplo de envenenamento físico e químico.
Do ponto de vista do efeito do veneno sobre a atividade do catalisador, podemos distinguir três tipos de comportamento:
Envenenamento não seletivo, em que os centros ativos são todos igualmente afetados;
Envenenamento anti-seletivo, realmente raro, em que os centros ativos mais fracos são envenenados em primeiro lugar;
Envenenamento seletivo (o mais prejudicial) em que os centros mais ativos são envenenados preferencialmente. Desta forma, uma pequena quantidade do veneno pode provocar uma grande perda de atividade.
A prevenção do envenenamento se dá por uma estratégia de purificação dos reagentes, adição de substâncias que diminuam a ação do veneno ou a escolha de possíveis condições de operação que reduzam a reação de adsorção do veneno ou favoreça o envenenamento somente da superfície externa do catalisador.
Recuperação de Catalisadores
Hoje em dia está se tentando fazer a recuperação de catalisadores, tanto daqueles que são formados por metais preciosos e metais de difícil obtenção, como aqueles que representam uma grande quantidade de lixo. Uma das empresas brasileiras que faz esse tipo de trabalho é a Suzaquim.
Caracterização dos Catalisadores
Isotermas de adsorção segundo FIGUEREDO, 1988
A caracterização da textura de um catalisador (área específica, volume poroso, diâmetro de poros, etc.) realiza-se através de algumas técnicas básicas:análise das isotérmicas de adsorção e porosimetria de mercúrio. A grandeza mais “imediata” que surge ao caracterizar a textura de um catalisador é a sua área específica (área por unidade de massa), que constitui o somatório das áreas específicas externas e internas dos grãos de catalisador. Essas últimas são normalmente mais importantes do que as primeiras, sendo geradas pelos tratamentos térmicos sofridos pelos catalisadores quando da sua preparação (calcinações), sendo também as que podem sofrer maiores variações derivadas do uso do catalisador (diminuição de área específica, devido a temperaturas elevadas). A área específica está intimamente relacionada com outra grandeza, o volume poroso (volume de vazios por unidade de massa); podem definir-se volumes porosos extra e intragranulares. Classificam-se, assim, os poros dos sólidos, quanto ao seu diâmetro, em:
macroporos (dp > 50 nm), mesoporos (2 dp 50 nm) e microporos (dp < 2 nm).
O método normalmente utilizado para determinar a área específica consiste na adsorção de uma espécie molecular à sua superfície. Conhecendo a área ocupada por cada molécula e trabalhando em condições de formação de uma monocamada, a quantidade adsorvida dá, diretamente, a área total da amostra. Deve haver o cuidado de escolher as moléculas de modo à adsorção não ser limitada pelas suas dimensões (haveria a possibilidade de parte da rede porosa não ser recoberta por essas moléculas, no caso de dimensões demasiadamente grandes).
Uma isoterma de adsorção representa a relação, a temperatura constante, entre a pressão parcial de adsorvato e a quantidade adsorvida, no equilíbrio. Esta varia entre zero para P/P0 = 0 e uma quantidade infinita para P/P0 = 1 (isto é, desde que a superfície esteja completamente molhada). Na prática, um pequeno aumento de da pressão parcial, quando P/P0 1 é suficiente para que ocorra a condensação total. A forma da isoterma pode variar significativamente com a natureza do adsorvato e do adsorvente.
As classificações das isotermas podem ser vistas na figura acima. As do tipo I são características de sólidos microporosos com superfícies externas relativamente pequenas (por exemplo, carvões ativados). A quantidade adsorvida tende a um valor limite quando p/p0 1, dependendo do volume de microporos. Esta isoterma representa também a adsorção química, caso em que o valor limite corresponde à formação de uma camada monomolecular adsorvida.
Nas isotermas do tipo II e III, a quantidade adsorvida tende para quando p/p0 1, correspondendo à adsorção em camadas múltiplas sobrepostas e ocorrem em sólidos não porosos ou macroporosos.
As isotermas do tipo IV e V correspondem, respectivamente, às isotermas II e III quando o sólido apresenta mesoporos (2-50 nm) nos quais ocorre o fenômeno de condensação capilar. A quantidade adsorvida tende para um valor máximo finito correspondente ao enchimento completo dos capilares com adsorvido no estado líquido. A isoterma do tipo VI ocorre em superfícies uniformes não porosas e representa uma adsorção camada a camada. A altura do degrau corresponde à capacidade da monocamada em cada camada adsorvida.
O fenômeno de histerese nas isotermas de adsorção física está associado à condensação capilar em estruturas mesoporosas. Verifica-se então que a curva de adsorção não coincide com a curva de dessorção, isto é, não há reversibilidade como se indica na Figura 1 para os tipos IV e V.
Método B.E.T. (Braunauer, Emmet e Teller)
Método que determina o volume adsorvido a partir das isotermas de adsorção. As medições necessárias são levadas a cabo com o catalisador encerrado numa câmara (enfreada num banho de nitrogênio líquido) onde se admite a entrada de quantidades conhecidas de nitrogênio gasoso. 
Hipóteses BET:
A adsorção é provocada por forças de Van der Waals;
 O número de camadas pode ser infinito;
 A adsorção da 1a camada efetua-se seguindo o modelo de Langmuir, sobre os sítios da superfície;
 As moléculas adsorvidas na primeira camada constituem sítios de adsorção para a formação da segunda camada, etc.;
 O número de sítios, assim como o tamanho da superfície, são constantes para cada camada;
 Todos os sítios de uma mesma camada são energeticamente equivalentes e não existem interações laterais entre as moléculas adorvidas;
 A energia de adsorção é constante na primeira camada;
 A energia de adsorção nas demais camadas é igual à energia de condensação.
A equação que representa o método é dada por: 
	
	(2)
Onde: 
V – volume do gás adsorvido à pressão P;
Vm – volume de gás adsorvido na monocamada (expresso nas mesmas unidades de V);
P0 – pressão de saturação do adsorbato gasoso, à temperatura a que é efetuado o ensaio;
C – constante relacionada exponencialmente com os calores de adsorção e de liquefação do gás.
	
	(3)
	Onde:	
	qa – calor de adsorção na primeira camada
	qL – calor de liquefação do adsorbato em todas as outras camadas
Quanto maior é o valor de C, mais a isoterma se aproxima da forma de uma isoterma Tipo II e mais rigoroso é o cálculo da área específica. Quando a equação BET é verificada, um gráfico de P/V(P0 – P) por P/P0 deverá representar uma reta. A partir do declive e ordenada na origem dessa reta, é possível calcular C e Vm.
A equação BET representa uma boa correlação com muitos dados experimentais obtidos na gama de pressões parciais 0,05 < P/P0 < 0,3. Para valores superiores, observam-se importantes desvios devido à formação de multicamadas e/ou condensações nos poros; para valores inferiores, a quantidade adsorvida é tão pequena que o erro associado à sua quantificação é muito elevado.
Qualquer vapor condensável e inerte pode ser utilizado no método BET. No entanto, as medições são mais precisas com moléculas mais pequenas e esféricas. Tipicamente, krypton, argon e azoto constituem moléculas largamente usadas. No entanto, dado que o azoto líquido está, normalmente, facilmente disponível, na maior parte das aplicações efetua-se a adsorção de N2 à temperatura do N2Liq. 
Método da Curva t
O método t (“t plot”) para a determinação de áreas específicas corresponde à situação em que a adsorção de azoto pode ser representada por uma curva (semelhante para muitos sólidos), quando a razão Va/A (Va – volume adsorvido; A – área específica) é representada em função da pressão relativa P/P0. A curva t corresponde à isoterma Tipo II.
Para sólidos não-porosos, obtém-se a área específica aplicando o método BET.
No eixo das abcissas, o valor de t (espessura média – estatística – das multicamadas adsorvidas, em nm) é obtido do seguinte modo: o número de moléculas de azoto, adsorvidas numa monocamada, num superfície com 1 m2, corresponde a 0,23 cm3 N2 (STP). Assim, para um material t (isto é, um material que seja descrito pelo método-t), com uma área específica A(t), tem-se que:
	Vm = 0,23 . A(t) cm3 de N2 (STP)
	(4)
Quando um volume Va de N2 é adsorvido, o número médio – estatístico – de camadas adsorvidas é igual a Va/Vm. Sabendo que a espessura de uma camada de azoto adsorvido é de 0,354 nm, a espessura média das monocamadas correspondente a Va/Vm camadas é dada por:
	
	(5)
Pelo que:			A(t) = 1,54 Va/t m
Desta equação pode observar-se que, para um material não-poroso, a representação de Va em função de t, deverá resultar numa reta passando pela origem. Tal representação corresponde ao “gráfico t” (“ t plot”), em que o declive é uma medida de A(t).
Seguindo este procedimento, para determinar a área específica de um sólido, A(t), é necessário, em primeiro lugar, estabelecer a isoterma de azoto, à temperatura de 78K (azoto líquido). Em seguida, esta isoterma é convertida num gráfico t, substituindo cada valor de P/P0, pelo correspondente valor de t. Estes valores t podem ser obtidos através de curvas características t, ou podem ser calculadas através da equação:
	
	(5)
Na gama de pressões parciais entre 0,1 e 0,8, esta equação representa com boa aproximação a curva t comum (característica paradiversos sólidos).
A curva t pode sofrer diversos desvios relativamente ao modelo até aqui descrito. Estes desvios permitem deduzir a natureza dos poros e permitem igualmente a determinação do volume microporoso. 
Pelletização de Catalisadores
Partículas porosas de catalisador são extensivamente usadas na indústria química e são muito citadas na literatura da Engenharia. Os pellets de catalisador são, na maioria dos casos, fluidizados pela ação de uma corrente gasosa ou líquida passando pelo reator. O fluido entra na parte de baixo do leito catalítico e faz as partículas flutuarem pela força que exercem em sua superfície. Ao mesmo tempo, as espécies se aderem à superfície e entram nos poros das partículas de catalisador. A camada de difusão em torno de um pellet pode ser vista na figura ao lado. O modelo de exemplo considera o transporte do fluido através do pellet, através do fluido em si e a reação que ocorre nas pequenas partículas.
Cromatografia Gasosa
A Cromatografia Gasosa (CG) é uma técnica para separação e análise de misturas de substâncias voláteis. A amostra é vaporizada e introduzida em um fluxo de um gás adequado denominado de fase móvel ( FM) ou gás de arraste . Este fluxo de gás com a amostra vaporizada passa por um tubo contendo a fase estacionária FE (coluna cromatográfica), onde ocorre a separação da mistura. A FE pode ser um sólido adsorvente (Cromatografia Gás-Sólido) ou, mais comumente, um filme de um líquido pouco volátil, suportado sobre um sólido inerte (Cromatografia Gás-Líquido com Coluna Empacotada ou Recheada) ou sobre a própria parede do tubo (Cromatografia Gasosa de Alta Resolução). Na cromatografia gás-líquido (CGL), os dois fatores que governam a separação dos constituintes de uma amostra são: 
 	- a solubilidade na FE: quanto maior a solubilidade de um constituinte na FE, mais lentamente ele caminha pela coluna. 
- a volatilidade: quanto mais volátil a substância (ou, em outros termos, quanto maior a pressão de vapor), maior a sua tendência de permanecer vaporizada e mais rapidamente caminha pelo sistema.
As substâncias separadas saem da coluna dissolvidas no gás de arraste e passam por um detector; dispositivo que gera um sinal elétrico proporcional à quantidade de material eluido. O registro deste sinal em função do tempo é o cromatograma, sendo que as substâncias aparecem nele como picos com área proporcional à sua massa, o que possibilita a análise quantitativa.
O método consiste primeiramente na introdução da mistura de prova ou amostra em uma corrente de gás inerte, normalmente hidrogênio, hélio, nitrogênio ou argônio, que atuarão como gás de arrastre. As amostras líquidas vaporizam-se antes da injeção no gás de arrastre. O fluxo de gás passa pela coluna empacotada através da qual os componentes da amostra se deslocam a velocidades influenciadas pelo grau de interação de cada componente com a fase estacionária não volátil. As substâncias que têm a maior interação com a fase estacionária são retidas por mais tempo e, por tanto, separadas daquelas de menor interação. À medida que as substâncias eluem da coluna, podem ser quantificadas por um detector e/ou tomadas para outra análise.
Como no DEQ não é feito uso de padrão, há necessidade de usar uma fator de conversão, que é relacionado à composição da mistura reagente.
Reator Integral e Diferencial
Reator diferencial é aquele em que o ∆ de concentração é constante, sendo desprezíveis os efeitos de transferência de massa e energia. Geralmente, tem como característica baixas conversões. 
No reator integral, por sua vez, não podem ser desprezados os efeitos de transferência de massa e energia. Há um distanciamento das condições ideais e é necessário conhecer o perfil das velocidades de reação.
Materiais e Métodos
Preparação de Catalisadores
Os materiais utilizados foram:
Béquer;
Balão Volumétrico;
Bureta;
Filtro a Vácuo;
Papel de Filtro;
Placa de Petri;
Balança Analítica;
Mufla;
Estufa;
Dessecador;
Cu(NO3)2 . 3H2O;
Na2CO3, 1M.
O procedimento para preparar o catalisador CuO foi da seguinte forma: pesou-se cerca de 3,22g de Cu(NO3)2.3H2O, correspondente a aproximadamente 2, 5g Cu(NO3)2. Dissolveu-se o Cu(NO3)2.3H2O com 50mL de água deionizada. Preparou-se o esquema mostrado na figura 1 e sob agitação magnética, adicionou-se, gota a gota, a solução de Na2CO3 até que o pH ficasse neutro, o que forneceu o volume teórico de Na2CO3 reagido.
Em seguida, deixou-se o precipitado em repouso por 1 h. Feito isso, filtrou-se a solução no filtro a vácuo, tendo-se o cuidado de lavar o mesmo uma vez com cerca de 20mL de solução de Na2CO3 1M, e duas vezes com cerca de 25mL de água deionizada à temperatura ambiente. Colocou-se, então, o precipitado para secar em estufa a 353K por 12 horas.
Transferiu-se o precipitado para o cadinho previamente tarado, pesando-o em seguida. O conjunto foi levado à calcinação a 643K durante 5h
Ao término de todos os passos acima, pesou-se a massa restante da calcinação, determinando-se o rendimento do processo.
Para a preparação da γ-Alumina, pesaram-se 18,1 g de AlCl3 hidratado a fim de obter 10g de AlCl3 , adicionando-o a um Erlenmeyer e diluiu-se este sal com 50ml de H2O. Preenche-se a Bureta com solução de NH4OH até a marcação do zero e completando para 50 mL. Após o preenchimento, fixou-se a Bureta ao suporte acima do béquer.
Figura 1: Equipamento de pepitação
Gotejou-se solução de NH4OH. Após a adição de 50 mL, verificou-se o pH da solução, usando papel tornassol e o mesmo encotrava-se em torno de 7 e concluiu-se que era necessário adicionar mais solução básica. Logo, adicionou-se mais solução de NH4OH a Bureta até encontrarmos a mudança de pH para 7. Após a adição de 200 ml de sal, observou-se uma pequena mudança na cor do indicador, portanto diminuiu-se o intervalo volumétrico para as medições do pH. As análises dos pH foram feitas comparando com as cores padrões definidas pelo fabricante do papel tornassol, mostrado a seguir.
Figura 2: Cores indicadas pelo papel tornassol referentes a diferentes pH
Definiu-se, portanto, que o volume necessário de NH4OH para neutralizar o AlCl3 foi de 212 ml. Neste ponto temos um gel formado no Enlemeyer que posteriormente foi adicionado ao filtro à vácuo. O gel foi lavado com água. A água do sistema é filtrada formando um gel seco, como visto na figura abaixo. 
Figura 3: Filtro a vácuo e gel formado
Coletou-se uma pequena amostra do gel já filtrado e armazenou-o em um saco plástico previamente pesado. Em seguida, pesou-se o conjunto de gel + saco plástico. Após isso esta amostra foi armazenada na geladeira. O material que sobrou no filtro foi adicionado a um vidro relógio e colocado para secar em estufa por 15h a 110°C. Passado este tempo pesou-se a amostra em cadinho tarado e calcinou-o a uma temperatura de 450°C. Após 1,5 h, retirou-se a amostra, pesou-a, transferiu-a para um recipiente plástico e rotulou-o.
Pelletização e Caracterização de Catalisadores
A γ-alumina previamente sintetizada é misturada com ligante para fornecer a conformação final de pastilhas. Misturou-se, em proporção mássica, 55% de alumina em pó e 45% de boemita gel. A mistura foi colocada no empastilhador e, por pressão, foi reduzida a pellets. Calcinaram-se as pastilhas em estufa a 450⁰C por 1,5h. Nessa fase obtiveram-se os pelletes de γ-alumina que seriam utilizados no reator integral de desidratação do etanol.
Para determinação da área superficial, guardaram-se 2 pellets e 2g da alumina em pó. Utilizando metodologia desenvolvida no Laboratório de Catálise do DEQ/UEM, determinou-se a área superficial específica do catalisador em pó e na forma de pellet com a finalidade de comparar o efeito da pelletização.
Teste Catalítico da Desidratação do Etanol
O Módulo Experimental está esquematizado na Figura 4, e era constituído da seguinte maneira:
Cilindro de Nitrogênio;
Reservatório de reagente: Erlenmeyer invertido de vidro Pyrex com capacidade para 6000 ml com válvula para regulagem de vazão;Bomba Peristáltica de baixa vazão;
Pré-Aquecedor: aço inox 304, com 200mm de comprimento e diâmetro interno de 22mm, envolvido por 2,5m de resistência, a fim de elevar o etanol da temperatura ambiente até a temperatura de reação e possui um termopar ligado ao centro na saída que é chamado TP-1;
Reator: aço inox 304, com 500mm de comprimento, 22mm de diâmetro interno, leito fixo, sendo subdividido em 3 zonas sendo duas de inertes e a do meio de catalisador. Cada região está envolvida por 1m de resistência, a região inferior de inertes tem 170mm de altura, a de catalisador tem 240mm e a região superior de inertes tem 90mm. Encostado ao corpo do reator, haviam três termopares (TP-2, TP-3, TP-4 ), cada um na altura do centro de uma região;
Primeiro Condensador: condensa os gases provenientes da reação;
Termômetro: mede a temperatura da água que passa pelo primeiro condensador;
Segundo Condensador;
Separador Coletor de líquidos: de acrílico, onde fica armazenado o produto líquido;
Reservatório de água e gelo mantido a 5C;
Bolhômetro e Coletor de gases.
O leito era constituído de duas camadas de inerte (areia grossa) sob e sobre o catalisador, que no caso era a γ-alumina. As alturas dos leitos de areia, tanto acima quanto abaixo do catalisador, tinham 15,0cm. Já a altura do leito catalítico era de 20,0cm.
Inicialmente ajusta-se a saída do cilindro de N2 para 1kgf/cm2 e então se abre a válvula reguladora de vazão do gás a fim de que se obtenha no bolhômetro uma vazão de aproximadamente 1,7cm3/seg (34cm3/20seg).
Ativação
A corrente do pré-aquecedor precisa ser aumentada com o início da reação porque este perde muito calor enquanto vaporiza o etanol que entra no reator. Na ativação, o leito é aquecido gradativamente a 100, 200, 300 e 350 C, permanecendo em cada patamar por 10 minutos e no último por uma hora. No pré-aquecedor a ativação é semelhante, atingindo 100, 200 e 300C, permanecendo nos primeiros por 10 minutos e no último durante o tempo necessário até que se inicie a reação.
A reação que ocorre é:
Reação Principal: C2H5OH → C2H4 + H2O
Figura 4: Esquema do Reator Integral
Teste Catalítico: 
Após a ativação fez-se a leitura da temperatura no interior do reator com o TP-5 para verificar se as temperaturas estavam estáveis; 
Fechou-se a válvula de saída do gás de arraste (N2). Atingida a estabilidade das temperaturas, iniciou-se a reação (que ocorria à pressão ambiente);
O etanol encontrava-se no reservatório, e ao sair passava pela bomba que regulava sua vazão a 1,7 ml/min (a vazão da bomba peristáltica foi regulada durante o processo de ativação) para que fosse alimentada primeiramente ao pré-aquecedor e finalmente ao reator. Assim, abriu-se a válvula de água para o sistema de condensação;
Após 15 minutos da saída da 1a gota de líquido, iniciou-se as coletas de gás e líquido (três coletas);
Os frascos para a coleta de líquido foram previamente tarados (para que se determinasse a vazão mássica de saída);
Após três coletas sucessivas, terminou-se o teste desligando-se a bomba, restaurando-se o fluxo de N2, numa vazão menor e desligando-se o aquecimento. Calculou-se, então, a conversão do etanol.
Teste Catalítico da Reforma do Etanol
Os materiais utilizados foram:
Módulo Experimental com CuO (catalisador) previamente ativado;
Cromatógrafo;
Coluna: Carbowax 20M/Chromossorb;
Temperatura: Coluna – 100oC e injetor/detector – 120oC;
Sílica-gel;
Etanol;
Balança analítica;
Cronômetro.
Ativação:
No microrreator, adicionou-se 100mg de catalisador + 400mg de sílica-gel (diluente); submeteu-se o catalisador a um fluxo de mistura H2 - N2 (vazão de N2 de 20cm3/20s, ou seja, 0,167cm3/s); vazão de N2 + H2 20cm3/12s (0,278cm3/min, vazão de H2 = 0,111cm3/min).
Aqueceu-se o sistema em patamares:
Ajustou-se o set point dos controladores em 100oC e ligou-se o aquecimento;
Após o estabelecimento da temperatura, deixou-se o sistema a 100oC/30min;
Ajustou-se o set point dos controladores em 200oC;
Após o estabelecimento da temperatura, deixou-se o sistema a 200oC/1hora;
Ajustou-se o set point dos controladores em 350oC;
Após o estabelecimento da temperatura, deixou-se o sistema a 200oC/4horas;
Determinação da cinética da reação:
Reação Desejada: CH3CH2OH + 3H2O → 2CO2 + 6H2 
Reação Indesejada: 2CH3CH2OH → CH3CH2OCH2CH3 + H2O
Para os testes considerou-se que apenas a reação desejada ocorria.
Com o catalisador CuO reduzido no próprio reator, o mesmo foi aquecido a 300oC (set point), com fluxo de N2. Quando a temperatura tivesse atingido o set point, pôde-se iniciar o teste;
Fechou-se o fluxo de N2 e ligou-se a bomba (vazão especificada). Ao fechar a vazão da bomba (antes do início do teste), tomou-se o cuidado de coletar a amostra em um frasco previamente pesado para que se determinasse a vazão mássica da alimentação;
A cada 15min coletou-se amostra do produto líquido, em frasco previamente pesado, sendo o tempo de coleta de 2min;
Em seguida, submeteu-se as amostras coletadas a uma análise cromatográfica;
Realizou-se um total de três testes, com as seguintes vazões de alimentação:vo = 0,8 mL/min; vo = 1,0 mL/min; vo = 1,2 mL/min;
Entre cada teste, interrompeu-se o fluxo da mistura reagente, substituindo por N2;
Ajustou-se a nova vazão de reagente na bomba, substituindo-se o fluxo de N2 pela mistura reagente e iniciou-se novo teste;
Figura 5: Esquema do Reator Diferencial
Utilizou-se a Equação de Projeto do Reator Diferencial para a determinação da velocidade de reação a cada teste:
	
	(6)
Com os dados (-rA) em função de X, determinou-se a ordem de reação, bem como a velocidade específica da reação (constante cinética).
Resultados
Para o CuO
Cálculo da massa de Na2CO3 necessária à síntese de Cu(OH)2:
PM(Na2CO3) = 106 g/mol;
PM(CuSO4. 5.H2O) = 249,546 g/mol
PM(CuSO4) = 159,546 g/mol
m(CuSO4. 5.H2O) = 3,9264g
Tínhamos uma solução 0,5molL-1 de Na2CO3.
Por estequiometria, necessitávamos da mesma quantidade molar de Cu(NO3)2 e Cu(NO3)2. Logo, por regra de três:
249,546g – 1mol
3,9264g – x
x = 0,0133mols de CuSO4
 0,5mol – 1L
0,0157mol – x
x=31,5 mL de solução necessária
Dados obtidos no experimento:
Volume Na2CO3 0,5 M = 39 mL = 2,067 g
Peso do vidro de relógio = 95,34 g
Peso do cadinho (1) = 33,4941g
Peso depois da estufa= 34,8223g sem o cadinho: 1,3279g
Cálculo da massa esperada de Cu(OH)2 após a reação:
A reação que ocorre é a seguinte:
Na2CO3 + Cu(NO3)2 CuCO3 + NaNO3 Cu(OH)2 + H2CO3
Logo, considerando-se as quantidades do item anterior e a massa molar do hidróxido de cobre II (PM(Cu(OH)2) = 97,6 g/mol), tem-se:
m(Cu(OH)2)teórico = PM(Cu(OH)2) x m(Na2CO3) / PM(Na2CO3)
m(Cu(OH)2)teórico = 1,5372 g
Cálculo do rendimento na síntese de Cu(OH)2:
m(Cu(OH)2)teórico = 1,5372 g
m(Cu(OH)2)experimental = 1,9032 g
Rendimento = 1,5372/1,9032 g = 0,8077 = 80,77%. 
 Reforma do etanol
Dados experimentais
Foram realizados testes para três vazões diferentes: 0,8; 1,0 e 1,2 mL/min. E, para cada uma dessas, medidas as vazões mássicas.
Tabela 15: Dados de vazão na alimentação
	Amostra
	Pote sem nada
	Pote mais amostra
	Massa da amostra
	Vazão (g/min)
	inicial
	5,85
	14,7833
	8,9333
	0,89333
	1,4 mL/min
	6,0448
	15,5837
	9,5389
	0,95389
	
	5,9061
	15,7488
	9,8427
	0,98427
	
	5,8505
	14,9481
	9,0976
	0,90976
	1,1 mL/min
	5,7673
	12,2934
	6,5261
	0,65261
	
	5,8003
	12,4562
	6,6559
	0,66559
	
	6,0421
	12,5624
	6,5203
	0,65203
	0,8 mL/min
	5,6134
	9,1312
	3,5178
	0,35178
	
	6,0387
	9,4718
	3,4331
	0,34331
	
	5,8039
	9,3192
	3,5153
	0,35153
Resultados do experimento
A amostra 0 nos serviu para o fator de correção, que é necessário devido à imprecisão do cromatógrafo. Sabia-se que nessa amostra tínhamos 0,25 de Etanol.
	Para cada vazão, coletamos 3 amostras dos produtos, e cada uma foi analisada por cromatografia líquida.
Os resultados foram os seguintes:
Tabela 16: Resultadosda Cromatografia (dados não corrigidos)
	Amostra
	Área
	Área Total
	X (molar)
	
	Etanol
	Água
	
	Etanol
	Água
	0
	322860
	431485
	754345
	0.411850
	0.588150
	1
	319175
	424992
	744167
	0.365900
	0.593359
	2
	328753
	433645
	762398
	0.373499
	0.531247
	3
	323631
	428039
	751670
	0.397661
	0.541933
	4
	235050
	297416
	532466
	0.372296
	0.535680
	5
	324868
	428175
	753043
	0.373900
	0.529704
	6
	321305
	426627
	747932
	0.376578
	0.524998
	7
	317756
	430469
	748225
	0.382812
	0.543164
	8
	324893
	447338
	772231
	0.362458
	0.508472
	9
	432447
	316780
	749227
	0.377740
	0.538848
	Com estes dados, foi possível calcular vazão molar, conversão, concentração e velocidade, através das equações:
XA = (FA0 – FA)/FA0
CA0 = P * yA0/ (R*T)
CA = CA0 * (1-XA)
(-rA) = XA * FA0 / W
R = 0,082 atm.L/ (K.mol)
T = 573,15 K
W = massa de catalisador no leito = 100 mg
Tabela 19: Dados de vazão molar, conversão, concentração e velocidade
	Vazão (g/min)
	Vazão do etanol
	Fa (mol/min)
	X
	Ca
	ra
	lnra
	lnCa
	0,89333
	0,382345643
	0,008311862
	0
	0,009109
	0
	#NÚM!
	4,698481
	0,95389
	0,409125695
	0,008894037
	0,070041
	0,008471
	5,82E-06
	12,05391
	4,771096
	0,98427
	0,424426238
	0,009226657
	0,110059
	0,008107
	9,15E-06
	11,60198
	4,815081
	0,90976
	0,39169654
	0,008515142
	0,024457
	0,008886
	2,03E-06
	13,10609
	4,723241
	0,65261
	0,288085963
	0,006262738
	0,24653
	0,006863
	2,05E-05
	10,79551
	4,981547
	0,66559
	0,287140166
	0,006242178
	0,249004
	0,006841
	2,07E-05
	10,78553
	4,984835
	0,65203
	0,280106345
	0,006089268
	0,2674
	0,006673
	2,22E-05
	10,71425
	5,009636
	0,35178
	0,14939384
	0,003247692
	0,60927
	0,003559
	5,06E-05
	9,890735
	5,63822
	0,34331
	0,144437371
	0,003139943
	0,622234
	0,003441
	5,17E-05
	9,869682
	5,67196
	0,35153
	0,202899914
	0,004410868
	0,469329
	0,004834
	3,9E-05
	10,15169
	5,332093
	E em seguida, os dados médios para cada vazão, para a construção do gráfico, através da equação:
(-rA) = k * (CA)n,
que, com o logaritmo neperiano, fica:
-ln(-rA) = -ln(k) – n * ln(CA),
Figura 8: Gráfico -ln(Ca) por –ln(-ra) para determinação da cinética da reação
Com o gráfico de –ln(ra) vs –ln(Ca) acima, temos:
Ordem de reação 1,3554 n ≈ 1 
Constante cinética: k = 17,531 min-1
Análise dos Resultados
Preparação dos catalisadores
		Para o CuO, nota-se que o rendimento obtido foi maior, 80,7%. As perdas podem ser atribuídas a erros durante a execução do experimento, erros nas leituras, na calibração dos instrumentos utilizados e na transferência do material de um recipiente para outro.
Reforma do etanol:
Obteve-se uma equação cinética representativa dos resultados experimentais, com razoável confiabilidade, haja vista o coeficiente de correlação de 0,9989. 
A equação obtida é:
(-ra) = 17,531 x Ca1
Com
 n ≈ 1 
k = 17,531 min-1
Conclusão
	Foram calculados os rendimentos na preparação dos catalisadores γ-alumina e CuO, sendo que para o primeiro o rendimento foi baixo, e do segundo o rendimento foi considerado bom. Os erros foram atribuídos a perdas durante a execução do experimento.
	Calculou-se também o rendimento e a seletividade para a desidratação do etanol, e obteve-se a constante cinética para a reação de reforma do etanol. Em ambos os casos, obteve-se bons resultados e foi possível analisar o desenvolvimento, e no segundo caso, a cinética da reação.