Filtração à pressão constante

Objetivo

Realizar a filtração de uma solução de carbonato de cálcio, determinar a resistência do

meio filtrante e da torta e aprender a técnica de filtração.

Resultados e discussões

Foi feita uma solução de 15g de carbonato de cálcio (CaCO3) em 1 litro de água e em

seguida a filtração da mesma na temperatura de 25,5 °C com a pressão manométrica de

125mmHg.

Durante o procedimento foi feita uma tentativa inicial de filtração onde não se obteve

nenhum resultado devido ao manuseamento incorreto do equipamento. Em seguida foi feita uma

nova tentativa que gerou os seguintes resultados:

Tabela 1: Dados obtidos na filtração da solução de CaCO3 V  (l)   V  (m³)   Θ  (s)   Δθ  (s)   ΔV  (m³)   Δθ/ΔV  (s/m³)  0,1   0,0001   32,61   32,61   0,0001   326100  0,2   0,0002   84,02   51,41   0,0001   514100  0,3   0,0003   149,83   65,81   0,0001   658100  0,4   0,0004   240,05   90,22   0,0001   902200  0,5   0,0005   336,42   96,37   0,0001   963700  0,6   0,0006   439,73   103,31   0,0001   1033100  0,7   0,0007   554,36   114,63   0,0001   1146300  0,8   0,0008   679,39   125,03   0,0001   1250300  0,9   0,0009   819,36   139,97   0,0001   1399700  1   0,001   978,8   159,44   0,0001   1594400  

Durante a filtração, nos últimos 100 ml da solução, a mangueira que ligava a bomba ao

kitassato se desprendeu, devido a esse erro, o último tempo foi desconsiderado na construção do

gráfico.

Gráfico 1: Variação de tempo sobre variação do volume em função do volume.

Como a variação de volume é constante, pois marcou-se o tempo a cada 100 mL

filtrados, foi possível observar que quanto maior o volume já filtrado, maior o tempo de filtração.

Isso ocorreu devido ao aumento da torta no papel filtro impedindo a passagem da solução.

Utilizou-se a equação da reta de tendência obtida a partir do gráfico para calcular o valor

da resistência da torta (α) e da resistência do meio filtrante (Rm). Os valores encontrados foram:

α = 1,24 x 1010 m/kg e Rm = 3,09 x 106 m-1. Os cálculos podem ser encontrados no apêndice.

Os erros presentes nesse experimento foram causados devido a variação da balança, erro

de manuseio do equipamento de filtração e do cronômetro. Além disso, ao final do experimento

ainda havia resíduos de carbonato de cálcio no béquer utilizado para o preparo da solução.

Os objetivos do experimento foram atingidos pois houve a filtragem correta da solução,

foi possível determinar as resistências envolvidas no processo (α e Rm) e houve o manuseio

correto do equipamento.

Conclusão

O experimento permitiu a filtragem da solução de CaCO3 e a determinação da resistência

da torta (α) que foi igual a 1,24 x 1010 m/kg e a resistência do meio filtrante (Rm), 3,09 x 106 m-1.

y  =  1E+09x  +  276208  R²  =  0,97436  

0  

200000  

400000  

600000  

800000  

1000000  

1200000  

1400000  

1600000  

0   0.0001   0.0002   0.0003   0.0004   0.0005   0.0006   0.0007   0.0008   0.0009   0.001  

Δθ/ΔV  (s/m

³)  

V  (m³)  

Também foi observado que com a passagem do tempo, aumentou-se a quantidade de torta o que

dificulta a passagem da solução.

Referência

Wikipédia. Poise. Disponível em: <http://pt.wikipedia.org/wiki/Poise>. Acesso em 11 de abril de

2015.

Mackenzie. Apêndice E – Algumas Propriedades de Fluidos. 2004. Disponível em:

<http://meusite.mackenzie.com.br/miriamtg/portfolio_FT_I/portfolio_FT_I_ap_E.pdf>. Acesso

em 11 de abril de 2015.

Wikipédia. Pressão Atmosférica. Disponível em:

<http://pt.wikipedia.org/wiki/Press%C3%A3o_atmosf%C3%A9rica>. Acesso em 11 de abril de

2015.

Coelho, Clarimar José. Programa para o Cálculo da Interpolação de Lagrange. Disponível em:

<http://professor.ucg.br/siteDocente/admin/arquivosUpload/5021/material/ediiexemplo(1).pdf>.

Acesso em 11 de abril de 2015.