Navegando por Orientador "Tôrres, Ricardo Belchior"

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Aplicação da metodologia pinch em uma planta de tratamento de gordura
(2019) Arrotéia, D. R.
Construção e teste de um interferômetro para medidas de índice de refração de sistemas gasosos
(2023) Santos, Juliana Brunelli Stoco
Os combustíveis fósseis têm sido utilizados como uma importante fonte de energia convencional para os setores de transporte, contudo o seu consumo em excesso trouxe sérias carências energéticas, provocando graves problemas para a humanidade. Diante desse cenário, torna-se imprescindível a busca e o desenvolvimento de fontes alternativas de energia que sejam renováveis. O hidrogênio se apresenta como uma possibilidade atraente, sendo apontado como uma fonte de energia limpa, pois sua combustão gera apenas vapor de água. A reforma a vapor do etanol é considerada um processo vantajoso para a obtenção de hidrogênio, pois apresenta alto rendimento no produto, é um processo neutro em carbono e a matéria-prima pode vir de fontes de biomassa. O processo de reforma produz uma corrente gasosa composta principalmente por hidrogênio, metano, monóxido de carbono e dióxido de carbono. Portanto, o presente estudo se propôs construir e testar um sistema interferométrico, com a finalidade de identificar a composição desses gases na mistura resultante da reforma a vapor, utilizando medidas de índice de refração. A refratometria é uma técnica usada para determinar a composição de misturas gasosas, através das regras refrativas de misturas. Para atingir o objetivo deste trabalho foi utilizada a regra de mistura de Gladstone-Dale, levando-se em consideração a temperatura de cada amostra. Para realizar os experimentos foi feita uma montagem composta por três elementos principais, um interferômetro de Michelson, iluminado por lasers emitindo a 632,8 nm, 532 nm, 655,3 nm e 850 nm; um sistema de vácuo com uma bomba mecânica, que realiza a medição da pressão absoluta, e um sistema para a contagem de franjas de interferência. Para testar a validade desse arranjo, foram realizados experimentos com o ar atmosférico e com os gases puros de argônio, nitrogênio e dióxido de carbono, que apresentaram resultados satisfatórios, próximos aos da literatura, com baixos desvios experimentais. Também foi efetuada uma análise para uma mistura binária, contendo argônio e nitrogênio, que apresentou resultados aceitáveis ao compará-los com os valores obtidos pela regra de Gladstone-Dale, sendo que os desvios experimentais não ultrapassaram de 1,5%. A mesma comparação foi realizada para o ar atmosférico e verificou-se que os desvios foram menores que 0,5%, validando o sistema interferométrico utilizado. Por fim, foi demonstrado que é possível determinar a composição de uma mistura gasosa nesse sistema através da regra de Gladstone-Dale e utilizando lasers com comprimentos de ondas mais afastados
Densidade e propriedades volumétricas de soluções aquosas contendo sacarídeos e líquido iônico
(2019) Melo, Gabriela Messias de
O presente estudo apresenta dados experimentais originais de densidade de soluções aquosas de líquidos iônico contendo sacarídeos a diferentes temperaturas, composições, e à pressão ambiente. Os sacarídeos estudados foram a D(+)-xilose, D(+)-glicose e a sacarose, e suas concentrações nas soluções variaram entre 0,015 e 1,7 mol·kg-1. O líquido iônico investigado foi o dicianamida de 1-etil-3-metilimidazólio [EMIM][DCA], cujas concentrações nas soluções aquosas foram de 0,025; 0,050; 0,075 e 0,1mol·kg-1. A faixa de temperatura estudada variou entre 283,15 e 303,15 K. As medidas experimentais de densidade das soluções foram obtidas usando um densímetro de oscilação mecânica fabricado pela Anton Paar (Modelo DMA 4500). Fazendo uso do formalismo termodinâmico, os resultados de densidade foram usados para calcular propriedades volumétricas, dentre elas, o volume molar aparente, o volume molar à diluição infinita e o volume de transferência dos sacarídeos da água para as soluções aquosas. Os valores da densidade das soluções aumentaram com o aumento da concentração do sacarídeo e do líquido iônico, e diminuíram com o aumento da temperatura. Os volumes molares aparentes e os volumes molares aparentes à diluição infinita aumentaram com o aumento da temperatura e da molalidade do sacarídeo seguindo a ordem: Sacarose >D(+)- glicose > D(+)-xilose. O comportamento do volume molar de transferência dos sacarídeos da água para as soluções iônicas foram discutidos em termos de interações hidrofílicas, hidrofóbicas e iônicas
Densidades e propriedades volumétricas a altas pressões e diferentes temperaturas de soluções líquidas binárias contendo {2-(dimetilamino)etil metacrilato + alcoóis}:estudo experimental e aplicabilidade da teoria Prigogine-Flory-Patterson
(2012) Muche, Dereck Nills Ferreira;
A complexidade associada ao comportamento do volume molar excesso, juntamente com a sua pequena magnitude e a facilidade de obtê-lo experimentalmente e com grande precisão, fazem dessa função termodinâmica excesso uma grandeza muito útil para testar e desenvolver modelos e teorias de solução. Enquanto a literatura apresenta vários estudos de volume molar excesso à pressão atmosférica, trabalhos realizados a altas pressões são menos comuns. No presente estudo, dados de densidade de sistemas líquidos binários de 2-(Dimetilamino)etil metacrilato + Metanol, ou + Etanol, ou + 1-Propanol, ou + 1-Butanol, ou + 1-Pentanol foram obtidos em função da composição a T = 293,15; 303,15 e 313,15 K e na faixa de pressão entre p = 0,1 e 35 MPa. Os dados de densidade dos componentes puros e das respectivas soluções foram obtidos utilizando um densímetro de oscilação mecânica (Anton Paar, modelo DMA 4500) acoplado a uma célula de alta pressão (Anton Paar, modelo DMA HP). Os resultados experimentais foram usados para calcular o volume molar excesso, E m V , os quais foram correlacionados através de um polinômio do tipo Redlich-Kister, e outras propriedades termodinâmicas foram calculadas. Para todos os sistemas estudados, os valores do volume molar excesso foram negativos em toda faixa de composição e temperatura e tornaram-se menos negativos com o aumento da temperatura, pressão e cadeia carbônica do álcool. Os desvios negativos apresentaram a seguinte sequência: Metanol > Etanol > 1-Propanol > 1- Butanol > 1-Pentanol. O comportamento experimental do volume molar excesso sugere que efeitos estruturais e químicos devem ser predominantes nos sistemas estudados. Ainda neste trabalho, os dados do volume molar excesso foram utilizados para testar a aplicabilidade da teoria Prigogine-Flory-Patterson (PFP). A contribuição P* parece ser a mais importante para descrever os dados experimentais do E m V . Os resultados mostraram que a teoria foi capaz de correlacionar os dados experimentais usando apenas um parâmetro ajustável. Não foi encontrado, ao menos para o nosso conhecimento, nenhum estudo semelhante envolvendo os sistemas estudados neste trabalho
Deslignificação e sacarificação do capim colonião (panicum maximum) utilizando líquido iônico
(2015) Odorico, F. H.
Em decorrência da crescente demanda energética mundial e da preocupação acerca da escassez futura de fontes de energia fósseis, o desenvolvimento de novas tecnologias para obtenção de energia de fontes renováveis se apresenta como uma solução para os desafios das próximas gerações. Esse trabalho tem como objetivo estudar duas etapas importantes de uma rota de produção de bioetanol: o pré-tratamento e a sacarificação do capim colonião (Panicum maximum), que é uma biomassa composta essencialmente por lignina, celulose e hemicelulose. Embora já exista tecnologia para obtenção de etanol a partir de outros compostos lignocelulósicos, como a palha do trigo e a própria palha da cana-de-açúcar, não foi encontrada referência anterior sobre a utilização do capim colonião como matéria-prima, o que motivou a pesquisa sobre o tema. O capim foi seco e moído e suas características referentes ao tamanho médio de partícula e umidade foram determinadas. Posteriormente, a biomassa foi submetida a um tratamento com o líquido iônico acetato de 1-etil-3-metil imidazólio para possibilitar a quebra das fibras da celulose. Esse tratamento foi realizado em função do tempo, temperatura e concentração para estudar o efeito dessas variáveis na produção de açúcares redutores através da hidrólise enzimática. A melhor condição de deslignificação estudada nesse trabalho foi à seguinte: temperatura de 157 °C, tempo de reação de 30 minutos de reação e concentração de 14 % em massa de biomassa. Além do teor de lignina, o capim deslignificado assim como o não deslignificado, tiveram seus teores de holocelulose, celulose e cinzas analisados. A etapa seguinte avaliou a hidrólise enzimática do capim deslignificado e não deslignificado à 20 FPU/g de substrato. A melhor condição encontrada para deslignificação resultou na conversão de 69,8 % de glicose e 54,2 % de açúcares redutores totais, analisados, respectivamente, via método DNS e Kit LABTEST Glicose Liquiform Ref.: 133. Além disso, foi testada a hidrólise ácida do capim deslignificado com ácido sulfúrico na concentração de 1 M, temperatura de 120 °C e tempo de reação de 2 horas. O resultado foi a conversão de 27,2 % dos açúcares redutores e 57,4 % da glicose. A fermentação foi realizada utilizando Sacharomyces Cerevisae dos açúcares redutores totais obtidos através da melhor condição estudada de pré-tratamento e hidrólise enzimática e determinou-se a produção de etanol anidro por cromatografia gasosa. O resultado global do processo foi de 70,6 gramas de etanol por quilograma de capim colhido.
Estudo experimental de propriedades termofísicas de blendas de diesel / biodiesel a dieferentes temperaturas
(2014) Silva, Edson Rodrigues da
A qualidade dos combustíveis é um dos principais fatores que afeta o desempenho dos motores de combustão interna. Ela é definida em termos de uma faixa de valores que certas propriedades, tais como densidade, viscosidade, velocidade do som e calor de combustão, podem apresentar. Como uma continuação de um estudo experimental e de otimização de processos envolvendo biocombustíveis, no presente trabalho, valores de densidade, viscosidade cinemática, velocidade do som e calor de combustão de misturas de diferentes tipos de diesel (S10, S500 e S1800) e biodiesel foram determinados, como função da composição, a diferentes temperaturas. As misturas foram preparadas em uma base volumétrica variando de B0 (indicando 0% de biodiesel e 100% de diesel) a B100 (biodiesel puro). A principal motivação deste estudo consiste no fato dessas propriedades afetarem significativamente o processo de atomização, que é o estágio inicial de combustão em um motor a diesel. Foi possível concluir que a densidade, a viscosidade e a velocidade do som aumentam com o aumento da concentração do biodiesel na mistura enquanto que o calor de combustão diminui quando a concentração de biodiesel aumenta. Os resultados experimentais mostraram que o calor de combustão do biodiesel é 14,7% 14,5% e 13,9% menor do que o diesel fóssil, respectivamente, em comparação com o diesel S10, S500 e S1800. A adição de biodiesel no diesel resultou em uma redução linear do calor de combustão das blendas. Os dados da densidade, viscosidade cinemática, velocidade do som e do calor de combustão foram correlacionados usando equações polinomiais empíricas e os resultados apresentaram concordância entre os valores estimados e os resultados experimentais.
Estudo experimental e modelagem de propriedades termodinâmicas de misturas combustíveis a altas pressões
(2011) HAUK, Daniel B.
O presente estudo teve como objetivo determinar dados de densidade de soluções líquidas binárias de {metil terc-butil éter (MTBE) + metanol, ou + etanol, ou + 1-propanol, ou + 1- butanol}, como uma função da composição à temperatura de T = 290 K e na faixa de pressão entre 0,1 e 35 MPa. Os dados de densidade foram obtidos utilizando um densímetro de oscilação mecânica (modelo DMA 4500) coplado a uma célula de alta pressão (modelo DMA HP), ambos fabricados pela Anton Paar. Os dados de densidade foram usados para calcular o volume molar excesso, E m V . Os valores do E m V foram correlacionado através de um polinômio do tipo Redlich-Kister e outras propriedades volumétricas foram calculadas. Os valores do volume molar excesso para os quatro sistemas mostraram comportamento negativo, sugerindo que fatores estruturais e químicos devem ser predominantes nos sistemas estudados. Os dados experimentais do E m V ainda foram usados para testar a aplicabilidade da Teoria Prigogine-Flory-Patterson (PFP)
Estudo experimental e modelagem de propriedades termodinâmicas de sistemas binários contendo {dimetil carbonato (DMC) + álcoois} a altas pressões
(2018) Olivieri, G. V.
O conhecimento de propriedades de sistemas líquidos, tais como densidade e propriedades derivadas, é importante na Engenharia Química, sobretudo, em projetos e operação de processos químicos. As grandezas excesso têm sido um caminho qualitativo e quantitativo para predizer o desvio da idealidade de soluções líquidas binárias. Ademais, essas propriedades têm sido usadas no desenvolvimento e teste de modelos e de novas teorias de soluções. O presente trabalho é uma continuidade de um estudo experimental e de modelagem de grandezas molares excesso de sistemas líquidos binários, cujo objetivo consistiu na determinação experimental de densidades de soluções contendo {dimetil carbonato (DMC) + álcoois (metanol, etanol, 1-propanol)} em toda faixa de composição, a diferentes temperaturas T = (288,15 308,15) K e pressões p = (0,1 40) MPa. As medidas de densidade foram realizadas utilizando um densímetro de oscilação mecânica (Modelo DMA 4500) acoplado a uma célula de alta pressão (DMA HP), ambos fabricados pela Anton Paar. Esses resultados foram correlacionados pela equação de Tait e possibilitaram a determinação da compressibilidade isotérmica, do coeficiente de expansão térmica e da pressão interna. As densidades dos componentes puros e das respectivas soluções permitiram calcular indiretamente o volume molar excesso, o qual foi correlacionado a um polinômio de RedlichKister. Os valores do volume molar excesso foram usados para calcular outras propriedades volumétricas, dentre elas: os volumes parciais molares, os volumes parciais molares à diluição infinita e os volumes molares aparentes de cada componente. Os dados do volume molar excesso foram ainda utilizados para testar a aplicabilidade da Teoria Prigogine-Flory-Patterson (Teoria PFP) e do Modelo de Solução Associada Real Estendida (Modelo ERAS). Para complementar o estudo termodinâmico e tentar elucidar os principais fenômenos estruturais presentes nos sistemas estudados, foram realizadas análises de espectroscopia na região do infravermelho por transformada de Fourier (FT-IR) e por ressonância magnética nuclear (RMN). No sistema {DMC + metanol}, os resultados sugerem que efeitos estruturais e químicos devem prevalecer sobre os efeitos físicos, com exceção da região concentrada de DMC, enquanto interações físicas devem ser predominantes nos sistemas contendo etanol e 1- propanol. Para o melhor do presente estudo, não foram encontrados na literatura estudos de propriedades volumétricas a altas pressões para os sistemas apresentados neste trabalho.
Estudo experimental e modelagem de propriedades volumétrica de soluções líquidas binárias contendo acetonitrila e aminas a diferentes temperaturas e à pressão atmosférica
(2011) Bittencourt, Samara Storion
Neste estudo, dados de densidade de soluções líquidas binárias de acetonitrila + npropilamina, ou + n-butilamina, ou + di-n-propilamina, ou + di-n-butilamina, ou + tbutilamina, ou + trietilamina foram determinada em toda faixa de composição nas temperaturas de (293,15, 298,15, 303,15 e 308,15) K e à pressão atmosférica. As densidades foram determinadas usando a técnica de densitometria de oscilação usando um densímetro de oscilação mecânica (Modelo DMA 4500) fabricado pela Anton Paar. Os resultados experimentais das densidades foram usados para calcular o volume molar excesso, E Vm , os quais foram correlacionados através de uma equação de Redlich-Kister. Os valores do E Vm foram negativo para todos os sistemas estudados, exceto para o sistema de acetonitrila + di-nbutilamina que apresentou comportamento sigmoidal, com valores positivos para região concentrada de acetonitrila e negativo para região de baixa concentração. Para a faixa de composição entre 0,2 a 0,8 foi possível observar a interferência da temperatura no valor do E Vm em alguns sistemas. Outras propriedades volumétricas como volume parcial molar, volume molar aparente, volume parcial molar e parcial molar excesso à diluição infinita foram calculadas a partir dos dados de EVm . Além disso, os dados do volume molar excesso foram usados para testar a plicabilidade do Modelo da Solução Associada Real Estendido (Modelo ERAS), o qual foi capaz de correlacionar os resultados experimentais, execeto para o sistema contendo acetonitrila + di-n-propilamina
Estudo termodinâmico e espectroscópico de sistemas líquidos binários contendo (dietil malonato + álcoois) a diferentes temperaturas e pressão atmosférica
(2015) Libório, M. N.
Projetos e operações de processos industriais químicos envolvendo transferências de calor e massa requerem o conhecimento de propriedades volumétricas e de transporte de misturas líquidas multicomponentes envolvidas, tais como densidade e viscosidade. Ademais, as grandezas derivadas destas propriedades proporcionam informações, tanto para o entendimento de interações moleculares e efeitos estruturais, quanto para o desenvolvimento de modelos e teorias de solução. No presente estudo, medidas experimentais de densidade, velocidade do som e viscosidade de soluções líquidas binárias contendo {dietil malonato (+ metanol, ou + etanol, ou + 1-propanol, ou + 1-butanol, ou + 1-pentanol)} foram determinadas em toda faixa de composição, à pressão atmosférica e nas temperaturas de T = (288,15; 293,15; 298,15; 303,15 e 308,15) K. A densidade e a velocidade do som foram determinadas utilizando um analisador de densidade e velocidade do som fabricado pela Anton Paar (Modelo DSA 5000 M), enquanto a viscosidade foi medida através de um viscosímetro Stabinger (Modelo SVM 3000/ G2) também fabricado pela Anton Paar. Os resultados experimentais foram usados para calcular o volume molar excesso, o desvio da compressibilidade isentrópica e o desvio da viscosidade. Os valores positivos e negativos destas propriedades foram explicados com base em efeitos estruturais, químicos ou físicos. O polinômio de Redlich-Kister foi utilizado para correlacionar as grandezas excesso e outras propriedades volumétricas foram calculadas. Com o objetivo de identificar as possíveis interações intermoleculares presentes nos sistemas estudados, um estudo espectroscópico no Infravermelho por Transformada de Fourier (FT-IR) e de Ressonância Magnética Nuclear (RMN) foi realizado utilizando um espectrômetro de Infravermelho da Thermo Scientific (Modelo Nicolet 6700) e um espectrômetro de Ressonância Magnética Nuclear da Burker (Modelo Avance III 600 HD).
Estudos físico-químico e espectroscópico de misturas combustíveis
(2022) Cantaruti Júnior, A. A. B.
A pesquisa e o desenvolvimento de busca de novas fontes de energias se tornaram um dos principais desafios da humanidade. Além da preocupação pelas incertezas do mercado financeiro com variações de preços constante, torna-se imprescindível reduzir a emissão dos gases do efeito estufa os quais contribuem para as mudanças climáticas do Planeta. Novas proposições de misturas combustíveis envolvendo diesel fóssil e biocombustíveis estão cada vez mais sendo avaliadas como alternativas através do aumento da fração de biocombustíveis na composição da mistura combustível. A garantia da qualidade de biocombustíveis e misturas de combustíveis é determinada por requisitos e propriedades padronizadas. Os parâmetros e valores limite são baseados em resultados científicos, bem como em experiências de campo e observações. Neste trabalho foram avaliadas as propriedades físico-química e espectroscópicas de misturas binárias entre dois biocombustíveis (HVO – diesel verde e biodiesel (FAME)) e um combustível fóssil diesel (S10). Foram determinados os valores de densidade, viscosidade cinemática, ponto de fulgor, destilação e espectroscopia de infravermelho em função da composição das misturas binárias avaliando o comportamento das propriedades das misturas e a avaliação dos resultados perante as principais especificações utilizadas atualmente, EN 590/2009 utilizada no âmbito europeu e ANP 50/2013 utilizada no âmbito brasileiro. Foi possível, por meio dos resultados experimentais, determinar o comportamento das propriedades e propor correlações lineares e polinomiais de cada propriedade em relação as composições. Observou-se a diminuição dos valores da densidade com as adições de HVO nas misturas binárias e um aumento da densidade para os sistemas contendo biodiesel. A viscosidade e ponto de fulgor por sua vez, diminuíram com a adição de diesel e aumentaram com a adição de biodiesel nas misturas binárias. Todas as composições foram caracterizadas pelos seus respectivos espectros de infravermelho, por FTIR-ATR (Reflectância Total Atenuada) e em absorbância por 0,1 milímetro (ABS / 0.1mm). As misturas binárias contendo biodiesel apresentaram um estiramento C=O em 1744 cm-1 característicos de ésteres e com intensidade mais elevada para misturas com maior porcentagem de biodiesel presente na mistura. Em relação aos espectros de diesel e HVO, verificou-se uma similaridade entre os espectros obtidos, já que ambos os combustíveis são compostos parafínicos alifáticos. Entretanto, observou-se o aumento de intensidade de algumas bandas características de alifáticos nas misturas estudadas. A partir dos resultados obtidos neste trabalho foi possível determinar quais composições apresentam resultados em conformidade com as especificações utilizadas atualmente em motores de ciclo diesel
Propriedades físico-químicas e espectroscópicas de sistemas binários contendo gasolina e álcoois
(2023) Almeida, Bruna Costa
No Brasil, a ANP (Agência Nacional do Petróleo, Gás Natural e Biocombustível) estabelece regras por meio de portarias, instruções normativas e resoluções para garantir a qualidade de combustíveis e biocombustíveis e suas misturas. A Resolução nº 807, de 23 de janeiro de 2020, realiza o controle de qualidade da gasolina de uso automotivo determinando especificações que devem ser atendidas pelos agentes econômicos que comercializarem o produto em todo o território nacional. Neste contexto, o presente estudo teve como objetivo obter dados experimentais de densidade, velocidade do som, viscosidade, MON, RON, curvas de destilação, pressão de vapor e calor de combustão de misturas binárias contendo gasolinaetanol e gasolina-butanol, em toda faixa de composição, à diferentes temperaturas. As temperaturas estudadas para obter valores das propriedades físicas das misturas variaram entre 20 e 35°C, em intervalos de 5°C, e os valores de pressão de vapor foram obtidos a uma temperatura fixa de 37,8°C. Buscando uma explicação molecular para tentar elucidar os principais fenômenos físicos e químicos que ocorrem nas misturas estudadas, foram realizadas também medidas de propriedades espectroscópicas por meio da obtenção de espectros de Ressonância Magnética Nuclear de hidrogênio (1H-RMN) e de carbono (13C-RMN). A partir dos resultados obtidos, foi possível concluir que o aumento da concentração dos álcoois nas misturas leva a valores das propriedades físicas e de vaporização menos satisfatórios no que diz respeito à legislação; com o etanol apresentando melhores características físicas e de detonação, e o butanol apresentando um melhor calor de combustão
Propriedades termodinâmicas e espectroscópicas de soluções líquidas binárias contendo (diidrolevoglucosenona + álcoois)
(2023) Castro, João Vítor Mateika de
O uso de solventes e combustíveis derivados de fontes renováveis é de interesse da indústria, ao atuarem como promissores substitutos àqueles derivados do petróleo. Como consequência desse interesse, a academia deve suprir a demanda por reconhecimento e avaliação de suas propriedades. O presente projeto teve como objetivo estudar fenômenos químicos, físicos e estruturais presentes em sistemas líquidos binários contendo {diidrolevoglucosenona (Cyrene, DLGN) + C2-C5 n-álcoois}. Foram realizadas medidas experimentais de densidade, velocidade do som e viscosidade de soluções contendo diidrolevoglucosenona + álcoois, na faixa de temperatura entre (T = 288,15 – 305,15 K), a p = 92,71 kPa, e em toda faixa de composição. Esses resultados foram usados para calcular o volume molar excesso (Vm E ?, o desvio da compressibilidade isentrópica (??), o desvio da viscosidade (??) e a energia de Gibbs de ativação excesso (?G E*), os quais foram correlacionados por um polinômio do tipo Redlich-Kister, apresentando uma boa concordância com os dados experimentais. Esses resultados sugerem que efeitos químicos e estruturais devem ser predominantes sobre efeitos físicos para todos os sistemas estudados. Para complementar os resultados termodinâmicos e buscar a elucidação dos fenômenos de interação presentes nas misturas, foram determinadas propriedades espectroscópicas dos sistemas estudados, utilizando as técnicas de espectroscopia na região do infravermelho por transformada de Fourier (FTIR) e ressonância magnética nuclear de carbono (RMN 13C) e de hidrogênio (RMN 1H). Essas análises espectroscópicas confirmaram interações específicas, por meio de ligações de hidrogênio entre o DLGN e os álcoois presentes nas misturas.
Propriedades volumétricas de soluções líquidas binárias contendo glicerol + álcoois a diferentes temperaturas e à pressão atmosférica
(2014) Vicente, Vinicius Bocci
Propriedades volumétricas de soluções salinas contendo sacarídeos a diferentes temperaturas
(2016) Mille, M. R.
No presente estudo, dados experimentais de densidade de soluções de cloreto de sódio contendo sacarídeos foram determinadas a diferentes temperaturas e composições. As densidades das soluções foram medidas usando um densímetro de oscilação mecânica fabricado pela Anton Paar (Modelo DMA 4500). Os sacarídeos estudados foram D(+)-xilose, D(+)-glicose, D-frutose e sacarose (faixa de concentração entre 0,015 e 1,7 mol·kg-1) em água e em soluções aquosas de cloreto de sódio (nas concentrações de 0,025; 0,050; 0,075 e 0,1 mol·kg-1 ) nas temperaturas de T = (283.15, 288.15, 293.15, 298.15 e 303.15) K. Os resultados experimentais de densidade foram usados para calcular o volume molar aparente, o volume molar aparente à diluição infinita e o volume de transferência dos sacarídeos da água para a solução salina. O comportamento das grandezas volumétricas levam a acreditar que possivelmente as interações hidrofílicas-iônicas, que ocorrem entre os grupos hidrofílicos (- OH, -C=O, -O-) do sacarídeo e os íons (Na+ e Cl-) do eletrólito, foram predominantes nos sistema contendo D(+)-glicose, D-frutose e sacarose, enquanto que as interações hidrofóbicas-iônicas, entre as partes hidrofóbicas das moléculas dos sacarídeos (R=CH) e os íons (Na+ e Cl-) do eletrólito, devem prevalecer no sistema de D(+)-xilose.
Propriedades volumétricas e acústicas de sacarídeos em soluções aquosas de polietilenos glicóis
(2022) Castro, P. J.
Com o objetivo de verificar possíveis efeitos das interações de sacarídeos com polietilenos glicóis, dados experimentais de densidade e velocidade do som de sacarídeos em soluções de polietilenoglicóis (PEG200, PEG300 e PEG400) foram determinados a diferentes temperaturas e concentrações, e à pressão atmosférica (p = 92,3 kPa). As densidades e as velocidades do som das soluções preparadas foram obtidas utilizando um Analisador de Densidade e Velocidade do Som, fabricado pela Anton Paar (Modelo DAS 5000). Os sacarídeos estudados foram D(+)-glicose e sacarose. Foram preparadas soluções de sacarídeos nas concentrações de m ? (0,1; 0,3; 0,5; 0,7; 0,9; 1,1; 1,3; 1,5 e 1,7) mol·kg-1 em água pura e em soluções de polietilenos glicóis de concentração de m = (0,025; 0,050; 0,075 e 0,100) mol·kg-1. Os dados foram determinados nas temperaturas de T = (283,15; 288,15; 293,15; 298,15 e 303,15) K. A partir dos resultados experimentais de densidade e velocidade do som, foram calculadas as seguintes propriedades termodinâmicas: os volumes molares aparentes, os volumes parciais molares à diluição infinita, os volumes parciais molares de transferência dos sacarídeos da água para as soluções de PEG, as compressibilidades isentrópicas molares aparentes, as compressibilidades isentrópicas parciais molares à diluição infinita e as compressibilidades isentrópicas parciais molares de transferência dos sacarídeos da água para as soluções de PEG. O comportamento das propriedades volumétricas e acústicas à diluição infinita levam a suposição da existência de fracas interações soluto-soluto e fortes interações soluto-solvente. Já as propriedades de transferência indicam que as interações do tipo hidrofílico-hidrofílico devem prevalecer nos sistemas estudados, as quais ocorrem entres os grupos hidrofílicos (-OH, -C=O, -O-) dos sacarídeos e (-OH) dos polietilenos glicóis
Propriedades volumétricas e viscosimétricas de soluções líquidas binárias contendo metil terc-butil éter (MTBE) + alcoóis:estudo experimental e modelagem
(2010) Hoga, H. E.
Propriedades excesso têm sido um caminho qualitativo e quantitativo para predizer o desvio da idealidade de soluções. Neste estudo, densidade e viscosidade de soluções líquidas binárias de metil terc-butil éter (MTBE) + metanol, ou etanol, ou 1 propanol, ou 2-propanol, ou 1-butano, ou 1-pentanol, ou 1-hexanol têm sido determinadas como em função da composição a diferentes temperaturas e à pressão atmosférica. Os dados de densidade e viscosidade foram determinados, respectivamente, usando um densímetro (Anton Paar, Modelo 4500) e um viscosímetro (Anton Paar, Modelo SVM 3000). As temperaturas estudadas foram de 293,15, 298.15, 303,15 e 308,15 K. Os resultados experimentais foram usados para calcular o volume molar excesso (VEm) e a viscosidade excesso (An). Os valores de VEm de (An) foram negativos em toda faixa de composição para todas as temperaturas e sistemas estudados. As propriedade excesso foram correlacionadas usando um polinômio do tipo Redlich-Kister e outras propriedades volumétricas foram calculadas. Além disso, os valores do volume molar excesso foram usados para testar a aplicabilidade do modelo da Solução Associada Real Estendido (Modelo ERAS)
Propriedades volumétricas, viscosimétricas, acústicas e espectroscópicas de soluções líquidas binárias contendo gama-valerolactona (GVL) e álcoois
(2020) Fernandes, R. L.
Substâncias derivadas da biomassa têm chamado a atenção, uma vez que esses compostos pertencem ao grupo de solventes renováveis, cujas propriedades físico-químicas apresentam grande potencial para aplicações em diversas áreas da ciência e indústria, especialmente em biorrefinarias. Portanto, conhecer as propriedades termodinâmicas de sistemas contendo tais líquidos é de interesse prático, pois dados experimentais podem ser usados em modelagem a fim de aperfeiçoar processos ou ainda desenvolver e verificar novos modelos e teorias de soluções, as quais têm se mostrado bastante complexas. O presente projeto objetiva estudar propriedades termodinâmicas excesso, que quantificam o desvio da solução real em relação à ideal, e espectroscópicas de sistemas líquidos binários compostos por gama-valerolactona (GVL) + álcoois (etanol, 1-propanol, 1-butanol ou 1-pentanol). Para tanto, determinaram-se dados originais de densidade, velocidade do som e viscosidade dinâmica dessas soluções em toda faixa de composição e nas temperaturas T = (293,15 – 313,15) K, sob pressão atmosférica (92,3 kPa). Com estes dados experimentais, calcularam-se propriedades volumétricas como volume molar excesso (Vm E ), acústica tal como desvio da compressibilidade isentrópica (??S), viscosimétrica como desvio da viscosidade (??) e a energia de Gibbs de ativação de fluxo excesso (?G *E). Estas propriedades resultaram em valores negativos para todas as condições, exceto o Vm E , que foi totalmente negativo apenas para o sistema etanol-GVL. Para complementar a discussão termodinâmica, realizaram-se análises espectroscópicas por ressonância magnética nuclear (RMN-H 1 e RMN-C 13) e no infravermelho (ATR-FTIR), cujos espectros comprovaram a existência de ligação de hidrogênio fraca entre o GVL-álcool
Simulação e avaliação termodinâmica de sistemas de refrigeração com injeção de vapor e tanque flash com o uso de misturas refrigerantes
(2017) Trazzi, G. L. M.
Sistemas de refrigeração estão presentes em diversas aplicações, como, por exemplo, proporcionar conforto térmico pela climatização de ambientes, gerar utilidades frias para aplicações em processos industriais, conservar alimentos, bebidas e produtos farmacêuticos, entre outros. Porém, esses sistemas são grandes consumidores de energia e devem ser operados da forma mais eficiente possível, evitando gastos desnecessários. Além disso, deve-se levar em conta também a questão ambiental, que está ligada à necessidade de substituição dos fluidos refrigerantes nocivos à camada de ozônio e com alto potencial de aquecimento global por outros que sejam mais amigáveis ao meio ambiente. Neste trabalho, um ciclo de refrigeração por compressão com injeção de vapor e tanque flash foi estudado utilizando três misturas, sendo duas de hidrocarbonetos (R290/R600a e R290/R600) e outra de hidrofluorocarbonetos (R32/R152a). Foram realizadas simulações em estado estacionário de forma a efetuar uma análise paramétrica, considerando a influência da composição de refrigerante e da razão de expansão da válvula de expansão no primeiro estágio, avaliando parâmetros como COP, RTG do evaporador e condensador, razão de compressão global e por estágio, vazão mássica do refrigerante, composição das fases líquida e vapor que saem do tanque flash e fração de vapor na entrada do evaporador. Para as condições estudadas, o sistema que apresentou o maior COP foi a mistura de R290/R600, com uma composição de 50% de propano, em massa, e razão de expansão entre 50% e 60%. A mistura HFC apresentou os piores resultados de COP em todas as situações avaliadas, além de se mostrar inviável para algumas condições estudadas.
Tingimentos de malhas de algodão cationizadas com 3-cloro-2-hidroxipropiltrimetilamônio (CHTAC)
(2018) Brizido, V. Z.
O uso do algodão cationizado é uma das vias mais sustentáveis no processo de tingimento com corantes aniônicos, como os corantes reativos. Possibilitando o tingir a fibra sem eletrólito e ter um esgotamento dos corantes melhor. Além disso, se economiza água, energia e produtos químicos com melhores resultados nos custos e nos efluentes líquidos. Diversos sistema de cationização surgiram nas últimas décadas, um dos produtos estudados é o cloreto de 3-cloro-2-hidroxipropiltrimetilamônio (CHTAC). Alguns artigos foram publicados sobre este produto, sobre sua efetividade, problemas e paradigmas do processo. Esse trabalho tem como objetivo adaptar os estudos laboratoriais dos artigos à realidade das tinturarias e lavanderias do Brasil, em sua maioria, elas trabalham por esgotamento desenvolvendo umas enormes variedades de cores, desde as muito claras ao preto. Os corantes selecionados também são representativos na indústria têxtil brasileira. No presente estudo, foram feitos três tipos de aplicação de CHTAC em malha de algodão de variedade plantada no Brasil, ajustando cada aplicação para uma intensidade de cor, separando-se, desde modo, as cores claras, médias e escuras. Os corantes selecionados foram aplicados em diferentes concentrações e analisados quanto à qualidade dos tingimentos e à economia resultante. Foi observado um ganho expressivo no uso de insumos nos tingimentos das malhas de algodão cationizado. A qualidade dos tingimentos expressa pelas características de uniformidade (igualização) da cor e de solidez se mostrou igual ou melhor, quando comparada aos tingimentos tradicionais com reativos.