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Complementos de Química Aplicada © UNIP 2020 all rights reserved Universidade Paulista AULA: Ponto de Fulgor, Ponto de Inflamação e Percentual de etanol na gasolina Curso de Engenharia Mecatrônica Conceitos e Definições sobre os Combustíveis Ponto de Fulgor ("Flash Point"): Menor temperatura na qual um líquido inflamável, quando testado em aparelho padrão, liberta suficiente vapor para criar, no espaço de ar acima de sua superfície, uma mistura explosiva que dará um “lampejo’ se posto em contato com a chama, isto é, produz uma combustão fugaz com o ar. O “ponto de fulgor” é então uma medida do risco de incêndio de um combustível quando armazenado, transportado, manuseado. © UNIP 2020 all rights reserved um combustível quando armazenado, transportado, manuseado. As condições permitidas de armazenagem e uso são diferentes para produtos com pontos de fulgor abaixo de 23°C, entre 23°C e 66°C e acima de 66°C. Combustíveis com pontos de fulgor abaixo de 23°C (inclui a gasolina) são considerados, para fins de transporte e armazenagem, como “perigosos altamente inflamáveis”. Os óleos combustíveis, que normalmente apresentam ponto de fulgor acima de 66°C são considerados “seguros”. Conceitos e Definições sobre os Combustíveis Ponto de Inflamação ("Fire Point"): É a menor temperatura em que um combustível líquido quando aquecido em condições padronizadas, emite vapores que junto com o ar formam uma mistura inflamável, a qual em contato com uma chama dará uma combustão com suficiente liberação de energia para vaporizar mais líquido, tornando a combustão permanente. © UNIP 2020 all rights reserved Conceitos e Definições sobre os Combustíveis © UNIP 2020 all rights reserved Aparelho Pensky-Martens (Vaso Fechado) Determina Ponto de Fulgor Aparelho Cleveland (Vaso Aberto) Determina Pontos de Fulgor e Inflamação Determinação do teor de etanol (álcool) na gasolina A adição de etanol à gasolina teria se dado em função dos seguintes fatores: a) Manter um determinado nível de demanda capaz de estimular a produção de etanol, numa fase de redução de consumo. b) Contribuir para amortecer, no preço final ao consumidor, os efeitos das elevações externas do preço da gasolina. © UNIP 2020 all rights reserved elevações externas do preço da gasolina. c) Inserir o etanol – combustível de fonte renovável – na matriz energética brasileira, num momento em que o país ainda estava distante da autossuficiência do petróleo. A quantidade de etanol adicionado na gasolina varia de 20% a 26% em volume. O teor é determinado pelo governo em função da disponibilidade do etanol. Relatório 1 – Capa com NOME, RA, TURMA, NOME DO EXPERIMENTO. 2 – Objetivo: Determinação dos pontos de fulgor e de inflamação de um combustível (óleo diesel) e determinação do percentual de etanol na gasolina. 3 – Introdução Teórica: Pesquisar entre três e cinco parágrafos sobre pontos de fulgor e de inflamação e sobre a determinação do percentual de etanol na gasolina. © UNIP 2020 all rights reserved 4 – Materiais Utilizados: Aparelho de Cleveland (vaso aberto), Aparelho de Pensky- Martens (vaso fechado), Termômetro, Gás Encanado, Óleo Diesel, Etanol, Gasolina, Solução Saturada de NaCl, Proveta graduada de 100 ml e dotada de rolha esmerilhada. Relatório - Aparelho de Pensky-Martens (vaso fechado) 5 – Procedimentos: Modo de operação a) Verificar, inicialmente, se o aparelho está em condições de uso, isto é, se todas as peças estão em ordem e sem vestígios de combustível usado em teste anterior. b) Encher o vaso padrão com o combustível em estudo até o traço interno de referência. c) O termômetro deve ser escolhido de acordo com o provável ponto de fulgor de combustível. Se não se conhecer esse ponto de fulgor provável, deve-se iniciar © UNIP 2020 all rights reserved combustível. Se não se 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 pelo de alta escala de temperatura até (300°C) ao atingir 100°C a 110°C. d) O diâmetro de chama escorvadora deve ser regulado em cerca de 4 milímetros. e) A elevação da temperatura do combustível dentro do vaso deve ser de 5 a 6°C por minuto, e deve-se agitar o óleo com agitador 1 ou 2 vezes por minuto. f) A aplicação de chama escorvadora (dentro do vaso fechado) deve ser efetuada de 2oC em 2oC de elevação de temperatura. Aparelho de Pensky-Martens (vaso fechado) © UNIP 2020 all rights reserved Aparelho de Pensky-Martens (vaso fechado) © UNIP 2020 all rights reserved Aparelho de Pensky-Martens (vaso fechado) © UNIP 2020 all rights reserved Relatório - Aparelho de Cleveland (vaso aberto) 5 – Procedimentos: Modo de operação a) O termômetro será suspenso ou mantido em posição por qualquer dispositivo adequado. O fundo do bulbo deverá permanecer a 0,635 cm (1/4 polegada) do fundo do vaso e a meia distância entre o centro e as paredes do vaso. b) O vaso será cheio de óleo a ensaiar, de modo que a parte superior do menisco fique exatamente sobre a marca de enchimento na temperatura ambiente. A superfície do óleo deve estar isenta de bolhas e não deve haver óleo acima da © UNIP 2020 all rights reserved superfície do óleo deve estar isenta de bolhas e não deve haver óleo acima da marca de enchimento ou na parte externa do aparelho. c) A chama de ensaio deverá ter aproximadamente 0,4 cm de diâmetro. d) A chama de ensaio deve ser aplicada cada vez que a temperatura do termômetro se eleve em 3oC e deverá cruzar o vaso em linha reta que passe pelo centro do vaso, formando um ângulo reto com o plano diametral que passa pelo termômetro. e) A chama de ensaio deverá estar no plano da borda do vaso quando passar por meio da superfície do óleo. O tempo para passagem da chama deverá ser aproximadamente de 1 segundo. Aparelho de Cleveland (vaso aberto) © UNIP 2020 all rights reserved Aparelho de Cleveland (vaso aberto) © UNIP 2020 all rights reserved Aparelho de Cleveland (vaso aberto) © UNIP 2020 all rights reserved Relatório - Determinação do Percentual de Etanol na Gasolina 5 – Procedimentos: 1) Coloque em uma proveta graduada de 100 ml, de rolha esmerilhada, 50 ml da gasolina em estudo e complete o volume, até a marca de 100 ml, com uma solução saturada de NaCl 2) Feche a proveta com a rolha esmerilhada, misture bem a mistura e deixe em repouso até a separação das duas camadas líquidas imiscíveis. © UNIP 2020 all rights reserved 3) Nestas condições, o etanol se mistura com a solução aquosa saturada de cloreto de sódio, separando-se da gasolina. Faça a leitura do volume de gasolina. 4) Calcule a percentagem de etanol na mistura, subtraindo de 100 o dobro do volume de gasolina encontrado (que se refere a apenas 50 ml de amostra). % etanol = 100 - (2 x volume de gasolina) Determinação do Percentual de Etanol na Gasolina © UNIP 2020 all rights reserved Determinação do Percentual de Etanol na Gasolina © UNIP 2020 all rights reserved Proveta após a determinação do percentual de etanol na gasolina Relatório 6 – Resultados e Conclusões Aparelho de Pensky-Martens (vaso fechado): Ponto de Fulgor ________°C Aparelho de Cleveland (vaso aberto): © UNIP 2020 all rights reserved Ponto de Fulgor ________°C Ponto de Inflamação ________°C Percentual de Etanol na Gasolina ________% 7 – Referências Bibliográficas Exemplo 1 Em uma proveta de 100 mL foram misturados 50 mL de gasolina e 50 mL de uma solução saturada de cloreto de sódio. O volume de gasolina lido na proveta após agitação foi de 37 mL. Qual o percentual de etanol na amostra de gasolina? % etanol = 26% % etanol = 100 - (2 x volume de gasolina) % etanol = 100 - (2 x 37) © UNIP 2020 all rights reserved Exemplo 2 Em uma proveta graduada de 100 mL foram misturados 50 mL de gasolina e 50 mL de solução saturada de NaCl. A porcentagem de etanol na gasolina analisada foi de 27%, determine o volume da fase líquida incolor lido na proveta após agitação. V gasolina= 73/2 % etanol = 100 - (2 x volume de gasolina) 27 = 100 - (2 x volume de gasolina) V gasolina = 36,5 mL © UNIP 2020 all rights reserved V gasolina = 36,5 mL V fase líquida incolor = 63,5 mL
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