Relatório ponto de fulgor Química Aplicada

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CAMPUS –MANAUS
ENGENHARIA CONTROLHE E AUTOMAÇÃO (MECATRONICA) TURMA EA5P34
LUCIANO VIEIRA DA COSTA RA- N111GJ1
QUIMICA APLICADA
 
MANAUS
2018
LUCIANO VIEIRA DA COSTA RA- N111GJ1
PONTO DE FULGOR DE LIQUIDOS INFLAMAVEIS
Trabalho de	Atividades Práticas
Supervisionadas Graduação em Engenharia, da	Universidade Paulista	 – UNIP Campus Manaus como requisito à aprovação na matéria, QUIMICA APLICADA
Orientador: Prof.ª Luciana Reis
MANAUS
2018
sumário
Objetivo
	O objetivo dessa experiência é determinar experimentalmente ponto de fulgor de uma amostra de dois tipos de combustíveis, Gasolina e Diesel, Através de dois métodos um tanto quanto simples, o qual será mais bem 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 matem.
Introdução
Ponto de fulgor, ou Ponto de Inflamação, é a menor temperatura na qual um combustível libera 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 auto-ignição, 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 freqüentemente 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 definirem-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.
Seguem 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, em face de 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 Auto-ignição
O ponto de auto-ignição, 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.
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.
Seguem na tabela abaixo alguns líquidos inflamáveis e seus respectivos pontos de autoignição.
Tabela 2: Ponto de Autoignição de líquidos inflamáveis comuns
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 determinada amostra de gasolina, por meio do teste da proveta, proposta pela Resolução ANP nº 9 de 7 demarço de 2007. A seguir serão descritos os materiais assim como os procedimentos adotados para a realização desseteste,
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.
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 %
Experimento ponto de fulgor vaso fechado 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. Este aparelho atende a norma ASTM D-93 e ISO 2719.
 
6.1 Modo de operação: · 
Verificar , inicialmente, se o aparelho esta em condições de uso, isto é, todas as peças estão em ordem e sem vestígio de combustível usado em teste anterior; ·
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 0C ) e se necessário, trocar em seguida pelo alta escala de temperatura (até 300 0C ) ao atingir 100 0C a 110 0C; ·
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 0C por minuto, e deve-se agitar o óleo com agitador 1 ou 2 vezes por minuto; ·
A aplicação de chama escorvadora (dentro do vaso fechado ) deve ser efetuada de 2 0C em 2 0C de elevação de temperatura. O inicio de aplicação da chama deve se dar mais ou menos 15 0C antes do provável ponto de fulgor. 
6.2 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. 
6.3 Precisão: 
O resultado será considerado satisfatório quando em duas determinações em condições análogas, não houver diferença maior que 20C
Discussão
O que se pode 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
Sendo o ponto de fulgor a menor temperatura na qual um combustível libera vapor em quantidade suficiente para formar uma mistura inflamável por uma fonte externa de calor, concluiu-se que a determinação deste ponto é de grande importância para que se estabeleçam condições seguras de transporte e armazenamento de substâncias voláteis. Exemplificando, viu-se que se o ponto de fulgor do primeiro líquido analisado encontra-se à temperatura de 39,8°C, isto significa que este líquido não deve ser manipulado ou transportado em condições de temperatura mais alta que esta, podendo ocasionar uma explosão e sérios danos materiais.
	
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.