Fisico Quimica Orsat

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Analise de combusto Por Aparelho de OrsatProf: Marlon Disciplina: Fsico Qumica Participantes: Gabriela Aparecida dos Santos Geraldo de Castro Neto Leonardo Garcia Mustaf

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Gases de Combusto

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Definio de CombustoReaes de combusto: A combusto (reao rpida de um combustvel com oxignio) talvez mais importante do que qualquer outro tipo de reao qumica industrial. A importncia das reaes de combusto reside na tremenda quantidade de energia que liberam, energia que pode ser usada para produzir vapor, que ento usado para mover as turbinas que geram a maior parte da energia eltrica do mundo.3

Definio de CombustoA maior parte do combustvel usado em fornalhas de combusto em plantas de energia carvo, leo, gs natural ou gs liquefeito de petrleo, usualmente propano e butano. Quando um combustvel queimado, o carbono reage para formar CO2 ou CO, o hidrognio forma H2O e o enxofre forma SO2. Exemplos:C O2 CO2 Combustocompleta do carbono C3 H 8 5O2 3CO2 4 H 2O Combustocompleta do propano 7 C3 H 8 O2 3CO 4 H 2O Combusto parcial do propano 2

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Definio de CombustoPor motivos econmicos, a fonte de oxignio mais usada para combusto o ar atmosfrico, que de graa. O ar seco tem a seguinte composio molar mdia:78,03% O2 20,99% Ar 0,94% Massa molecular mdia : 29,0 CO2 0,03% H 2 , He, Ne, Kr , Xe 0,01% 100,00% Na maior parte dos clculos de combusto, perfeitamente aceitvel simplificar esta composio para 79% N2 e 21% O2. O termo composio em base mida usado comumente para designar as fraes molares dos componentes de um gs que contm gua; composio em base seca se refere s fraes molares do mesmo gs, mas sem levar em conta a gua. N2

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Produtos da CombustoDurante a reao de combusto so formados diversos produtos resultantes da combinao dos tomos dos reagentes. No caso da queima em ar de hidrocarbonetos (metano, propano, gasolina, etanol, diesel, etc) so formadas centenas de compostos, por exemplo CO2, CO, H2O, H2, CH4, NOx, SOx, fuligem,etc, sendo que alguns desses compostos so os principais causadores do efeito estufa, da chuva cida e de danos aos ciclos biogeoqumicos do planeta.6

Analisador de Gases de CombustoAparelho de OrsatUm dos mais conhecidos e mais simples aparelhos para anlise de gases o Analisador Orsat. Ele utilizado para se determinar a composio e peso molecular de gases. Trata-se de um mtodo volumtrico envolvendo absoro e oxidao seletivas. Ele geralmente utilizado para detectar dixido de carbono (CO2), oxignio (O2) e monxido de carbono (CO).

Aparelho de OrsatMtodo Clssico de quantificao dos fumos de uma combusto na base seca. Conforme esquema apresentado, pode ser determinado CO, O2 e CO2. O Azoto tambm obtm-se por diferena.

1,2,3trihydroxybenzene

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Aparelho de OrsatDescrio: 1. Bureta eudiomtrica; 2. Pipetas ou frascos de Orsat; 3. Tubulaes de vidro e torneiras.

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Aparelho de OrsatSolues AbsorvedorasOs seguintes reagentes qumicos, disponveis no mercado, so recomendados para anlise de gases em chamin: CO2: Soluo de hidrxido de potssio (KOH) ou hidrxido de sdio (NaOH) ou dissorvente (esta soluo tambm absorve, lentamente, H2S, SO2 e SO3). O2: soluo de pirogalol alcalino, que uma mistura de cido piroglico com soluo de KOH, ou soluo oxsorvente, que uma soluo de cloreto cromoso estabilizado. Ambas estas solues tambm absorvem CO2 em quantidades bem pequenas.

CO: Soluo de cloreto cuproso, que tambm absorve O2, forma Cu2Cl2 .2CO (cloreto cuproso e monxido de carbono) quando colocado em contacto com CO. Visto que este composto relativamente instvel, deve-se colocar fio ou tela de cobre dentro da pipeta a fim de impedir oxidao.10

Reaes das Solues AbsorvedorasReao de Absoro do CO2

2 NaOH + CO2 Na2CO3 + H2OO poder de absoro de 40 mL de CO2 por mL de soluo. Fonte CETESB Mtodo L9.210

Reao de Absoro do O2

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Reaes das Solues AbsorvedorasReao de Absoro do COAs solues de CuCl em NH3 absorvem o monxido de carbono para formar complexos incolores como o dmero [CuCl (CO)2]. CuCl + 4NH3 Cu(NH3) 4Cl(Complexo)

Cu(NH3) 4Cl + 2CO

CuCl(CO)2 + 4NH3

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US EPA 3 Gas Analysis for the Determination of Dry Molecular WeightResumo do Mtodo A amostra de gs extrada da chamin e analisada utilizando o aparelho de Orsat para determinao da porcentagem e CO2, O2 e se necessrio o CO.

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Para que Serve o orsatO Orsat comumente utilizado para determinar o efluente da combusto onde N2, O2, CO e CO2 so os principais constituintes do fluxo gasoso. Ele analisa uma mistura gasosa pela sucessiva remoo de CO2, O2 e CO por absorventes apropriados e medio de alteraes de volume. O N2 medido subtraindo-se os outros volumes determinados do volume total. A mistura de gases da amostra posta sucessivamente em contato com solues absorventes adequadas. A diferena de volume aps cada absoro, sob presso constante, fornece o volume do componente absorvido. Sendo a amostra de 100 mL de fumos aos volumes absorvidos j indicam a porcentagem volumtrica (ou molar) dos componentes. Por diferenas sucessivas obtm-se os volumes de CO2, de O2 e de CO. O volume de N2 considerado como sendo: VN2 = 100 ( Vco2 + Vo2 + Vco). 14

Referencias bibliogrficasProcessos industriais e de incineradores, seguem normas preconizadas pela NBR ABNT , US EPA Environmental Protection Agency e CETESB Companhia Ambiental do Estado de So Paulo. Relao de normas tcnicas mais empregadas em medies em incineradores de servio de sade, para atendimento Resoluo CONAMA N316:NBR10700 ABNT - planejamento de amostragem em dutos e chamins de fontes estacionrias; NBR10701 ABNT Determinao de pontos de amostragem em dutos e chamins de fontes estacionrias; NBR10702 ABNT - determinao da massa molecular, base seca; NBR11966 ABNT - determinao da velocidade e vazo; NBR11967 ABNT - determinao da umidade; NBR12019 ABNT - determinao de material particulado; NBR 12020 ABNT - calibrao dos equipamentos de amostragem; Norma CETESB L9.210 Determinao dos gases de combusto Norma USEPA CTM 030 Determinao de xidos de nitrognio, oxignio, monxido de carbono e dixido de carbono usando analisadores portteis; Norma CETESB L9.228 Determinao de dixido de enxofre e de nvoas de cido sulfrico, trixido de enxofre. Norma CETESB L9.229 Determinao de xidos de nitrognio como NO2. Norma CETESB L9.231 Determinao de cloro livre e cido clordrico; Norma CETESB L9.213 Determinao de fluoretos pelo mtodo do eletrodo de on especfico; Norma USEPA 0029 Determinao de emisses de metais em fontes estacionrias; USEPA Method 0030 Volatile Organic Sampling Train; USEPA Method 0023 Dioxin & Furan PCDD&PCDF; USEPA Method 0010 Modified Method 05 Sample Train;

Obrigado!16