caracterização de partículas

INTRODUO

PAGE 26Captulo 1 Caracterizao de Partculas

SUMRIO

iiiINDICE DE TABELAS

ivNOMENCLATURA

11. INTRODUO

12. OBJETIVO

23. REVISO BIBLIOGRFICA

23.1. TAMANHO DA PARTICULA

23.1.1. Paquimetria

23.1.2. Picnometria

33.1.3. Peneiramento

33.4. Massa especfica de slidos particulados

43.5. Porosidade De Leitos Particulados

43.6. Fator De Forma

64. MATERIAIS E MTODOS

64.1. Material

64.1.1. Partculas Utilizadas e Fluidos utilizados

64.1.2. Instrumentos Utilizados

74.2. Procedimento Experimental

74.2.1. Determinao do tamanho de partcula

74.2.1.1 Paquimetria

74.2.1.2. Ensaio de picnometria

84.2.1.3. Peneiramento

84.2.2. Determinao da massa especfica


94.2.2.2. Massa especfica pela composio

94.2.3. Determinao da massa especfica aparente do leito particulado

104.2.4. Determinao da porosidade

104.2.5. Determinao do Fator Forma ()

104.2.5.1. Volume Projetado

104.2.5.2. rea Projetada

114.2.5.3. Permetro Projetado

114.2.3.4. Stokes

135. RESULTADOS E DISCUSSES

135.1. Determinao do tamanho de partcula

135.1.1. Paquimetria

165.1.2. Peneiramento

165.1.3. Picnometria

185.2. Determinao da Massa Especfica Aparente(a)

185.3. Determinao da massa especfica

185.3.1. Ensaio de picnometria

195.3.2. Massa Especfica pela Composio

19Componente

205.4. Determinao da Porosidade

215.5. Determinao da Esfericidade da Partcula

215.5.1. Por Volume Projetado

215.5.2. Por rea projetada

215.5.3. Por permetro projetado

235.5.4. Determinao de esfericidade por Stokes

256. CONCLUSO

267. BIBLIOGRFIA

INDICE DE TABELAS

TOC \h \z \t "Ttulo 3;1"

5Tabela 1: Esfericidade de diferentes materiais:

8Tabela 2: Valores de massas especficas tabeladas:

9Tabela 3: Valores de massa especfica de componentes de produtos alimentcios:

13Tabela 4: Resultados obtidos por paquimetria:



16Tabela 7: Resultados obtidos para o tamanho da partcula por peneiramento:

16Tabela 8: Resultados obtidos para a calibrao do picnometro:

17Tabela 9: Resultados da picnometria:

17Tabela 10: Comparativa dos dimetros:

18Tabela 11: Resultados da determinao da massa especfica aparente:

18Tabela 12: Resultados de massa especfica por picnometria:

19Tabela 13: Composio proximal da soja:

19Tabela 14: Composio proximal do arroz

20Tabela 15: Valores de massa especfica pela composio

21Tabela 16: Resultados obtidos para a porosidade:

21Tabela 17: Resultados da esfericidade pelo mtodo de volume projetado:

21Tabela 18: Resultados da esfericidade pelo mtodo de rea projetada:

22Tabela 19: Resultados da esfericidade pelo mtodo de permetro projetado:

23Tabela 20: Resultados da esfericidade pelo mtodo de Stokes:

23Tabela 21: Resultados da esfericidade pelo mtodo de Stokes:

NOMENCLATURA

Nnmero de partculas[-]

MamostraMassa (amostra + picnmetro)[g]

MtotalMassa (amostra+picnometro+solvente)[g]

MsolventeMtotal - Mamostra[g]

DpDimetro da partcula[cm]

VVolume da proveta[ml]

pMassa especfica da partcula[g/cm]

Porosidade da patcula[-]

Aesferarea da esfera = rea das partculas[cm]

Apartcularea da partcula[cm]

esfericidade da partcula[-]

Lmaior dimenso de estabilidade da partcula[cm]

Aprojetadarea da partcula projetada no plano[cm]

DcircDimetro da circunferncia equivalente a partcula[cm]

Pprojetadopermetro da partcula projetada no plano[cm]

Kfator de correo da equao de Stokes[-]

Vtvelocidade terminal da partcula[m/s]

Renumero de Reynolds[-]

Dmdiomdia das dimenses de cada partcula[cm]

Lpcomprimento das partculas por pacmetria[cm]

D1dimenso da soja 1[cm]



Dadimenso do arroz 1[cm]

Dbdimenso do arroz 2[cm]

viscosidade do fludo[Pa.s]

gacelerao da gravidade[m/s]

Dpassantedimetro da malha anterior a malha com maior N de partculas[cm]

Dretidodimetro da malha com maior N de partculas retidas[cm]

1. INTRODUO

De todas as formas e tamanhos que podem ser encontrada nos slidos, o mais importante ponto de apio para a engenharia qumica so as partculas de pequena dimenso. O entendimento e compreenso das caractersticas das partculas slidas so necessrios para o projeto de processo e equipamentos, que contenham correntes com esses slidos.

Inmeros processos qumicos so realizados com pequenas partculas, podendo haver pequenas variaes no tamanho e forma da partcula, que possam afetar a cintica de uma reao, na qualidade e no potencial econmico de um produto.

O papel do engenheiro conhecer o melhor mtodo para caracterizar essas partculas, levando em conta a preciso e o custo do mtodo, assim poder ter um maior controle sobre o processo.

2. OBJETIVO

Caracterizar individualmente as partculas slidas quanto s propriedades fsicas: dimetro, densidade, porosidade e esfericidade.

3. REVISO BIBLIOGRFICA

3.1. TAMANHO DA PARTICULA

O tamanho de uma partcula esfrica homognea definido unicamente pelo seu dimetro. Para uma partcula regular compacta, como cubo e o tetraedro regular, uma nica dimenso pode ser usada para definir seu tamanho. J outra partcula regular, pode ser necessria especificar mais de uma dimenso, por exemplo, partculas na forma de pirmide, cnicas, etc. No caso de partculas sem forma definida usado o mtodo do dimetro derivado.

Por converso, o tamanho da partcula expresso em diferentes unidades, dependendo das dimenses envolvidas. Partculas grossas so medidas em polegadas ou milmetros, partculas muito finas em micrometros ou nanmetros. Partculas ultrafinas so somente dimensionadas em termo de rea superficial por unidade de massa, usualmente em metros quadrados por grama.

Existem vrios mtodos para determinar o dimetro da partcula, entre eles: paquimetria, picnometria e peneiramento.

3.1.1. Paquimetria

Consiste na medio das dimenses que melhor representam a partcula, atravs da utilizao de um paqumetro.

3.1.2. Picnometria

Os ensaios picnomtricos so basicamente semelhantes s determinaes de massa especfica de lquidos. Calibram-se os picnmetros, em seguida pesa-se um nmero conhecido de partculas dentro dos picnmetros primeiramente sem solvente e aps com o volume completado com algum solvente de massa especfica conhecida ou j determinada anteriormente.

Calcula-se o volume ocupado por todas as partculas dentro do picnmetro da seguinte maneira: conhecendo-se a massa do picnmetro com solvente mais as partculas e subtraindo este valor da massa do picnmetro somente com as partculas, obtemos a massa de solvente, e conseqentemente o seu volume, pois j conhecemos sua massa especfica. O volume calibrado do picnmetro subtrado do volume do solvente nos d o volume da amostra de partculas.

Dividindo esse volume obtido pelo nmero de partculas, temos o volume mdio de cada partcula. Assim, igualando este volume de partcula ao volume de uma esfera (admitindo que a partcula esfrica) determina-se o dimetro mdio de partcula.

3.1.3. Peneiramento

A tcnica de peneiramento consiste passar a amostra em uma srie de peneiras com malhas progressivas menores, cada uma das quais retm uma parte da amostra. Em seguida observa-se a malha que obteve a maior reteno de partculas e tambm a malha anterior. O dimetro da partcula obtido calculando a mdia entre os dois valores de abertura das malhas.

3.4. Massa especfica de slidos particulados

A massa especfica efetiva de uma partcula a massa de partculas dividida pelo volume de lquido deslocado (princpio de Arquimedes). A massa especfica real definida como, massa de partculas dividida pelo volume que ela deveria ocupar quando comprimido a ponto de eliminar todos os poros e fissuras da superfcie. A massa especfica aparente de uma partcula a massa dividida pelo volume, excluindo os poros abertos, mas incluindo os poros fechados.

Os valores tomados como referncia na literatura, so valores de massa especfica real dos materiais.

Na determinao da massa especfica medido o volume deslocado de fluido por uma determinada massa de partculas. Desde que a massa possa ser mensurada com preciso, o problema fica por conta da determinao do volume.

Outra maneira de determinar a massa especfica a determinao pela composio da partcula. geralmente usada para determinar massa especfica de produtos alimentcios, e pode ser determinada pela relao entre a frao conhecida de um componente da mistura e a massa especfica desse componente. Na tabela 4 esto apresentados alguns valores de massa especfica de componentes de produtos alimentcios.

3.5. Porosidade De Leitos Particulados

definida pela relao entre o volume de vazios (ou poros) da amostra e o volume total (partculas e vazios).A forma das partculas e a granulometria so as variveis mais importantes na determinao da porosidade.

Quanto mais a partcula se afasta da forma esfrica, tanto mais poroso ser o leito.

Os slidos cristalinos normais apresentam esfericidade entre 0,7 e 0,8 e porosidade entre 0,3 e 0,5. A relao entre o dimetro das partculas e o dimetro do recipiente tambm influi de modo importante na porosidade. Para determinao da porosidade de leitos particulados comumente se usa um ensaio de provetas, onde se pesa um volume conhecido de um leito de partculas, calculando uma massa especfica aparente para o leito.

3.6. Fator De Forma

A forma das partculas determinada pelo sistema cristalino dos slidos naturais, ou pelo processo de fabricao, no caso de produtos sintticos. Para fins de clculo de processo, a forma uma varivel importante. De fato, certas caractersticas como a porosidade e a permeabilidade dependem da forma das partculas. O fator de forma depende do problema especfico analisado: a dimenso linear da partcula, sua rea ou seu volume. O tamanho da partcula pode se expressado por uma simples dimenso usando uma das definies de dimetro de partcula.

A determinao do fator de forma de partculas semelhante em termos de metodologia experimental, determinao da viscosidade para lquidos: mede-se o tempo de queda de uma partcula no seio de um fluido newtoniano, regime de Stokes. Porm o equacionamento toma outros rumos, pois o que se quer determinar a esfericidade da partcula, que representa o quanto partcula se aproxima do formato esfrico.

Tabela 1: Esfericidade de diferentes materiais:

MateriaisEsfericidade ()

Esferas1

Cubos0,81

Cilindros eqilteros0,87

P de carvo0,73

Areia0,75

Vidro esmagado0,65

FONTE: Geankoplis,2003.

4. MATERIAIS E MTODOS

4.1. Material

4.1.1. Partculas Utilizadas e Fluidos utilizados

Arroz com casca;

Soja;

Partculas de polietileno;

Partculas de poliuretano;

Partculas de porcelana;

Partculas de vidro;

Glicerina;

leo de Soja;

Hexano;

Agu Destilada.

4.1.2. Instrumentos Utilizados

Proveta;

Paqumetro;

Picnmetros de 10 e 50ml;

Balana eletrnica;

Conjunto de peneiras padronizadas da srie Tyler;

Cronmetro;

Termmetro de mercrio.

4.2. Procedimento Experimental

4.2.1. Determinao do tamanho de partcula

4.2.1.1 Paquimetria

A analise procedeu, utilizado um paqumetro para medir as dimenses das partculas analisadas. Foram realizadas 20 mediadas para cada dimenso da partcula, em todas as amostras.

Foram consideradas as seguintes dimenses para cada partcula: vidro uma dimenso; porcelana, polietileno, poliuretano, arroz duas dimenses; soja trs dimenses.


Primeiramente, foi efetuada a calibrao dos picnometros, a fim de obter o volume total. O picnometro pequeno foi calibrado com gua, e posteriormente feita a analise do vidro, porcelana, poliuretano e polietileno. J o picnometro grande foi calibrado com hexano para utilizao da soja e do arroz. A calibrao comeou pesando-se o picnometro vazio, na balana digital, e em seguida com o solvente. O volume do picnometro foi obtido, encontrando a massa do solvente, e multiplicado pela sua respectiva massa especfica.

Em seguida, para determinao do dimetro da partcula, pesou-se o picnometro com as partculas,e posteriormente com as partculas e o solvente. Foram utilizadas 110 partculas de porcelana, 67 de vidro, 259 de arroz, 90 de poliuretano, 100 de polietileno e 70 de soja. O dimetro da partcula foi encontrado utilizando-se a equao 1.

dp= (1)

onde:

dp = dimetro da esfera de mesmo volume que a partcula;

m1 = massa do picometro com solvente menos a massa do picnometro;

m2 = massa das partculas

= massa especfica do fluido

N = nmero de partculas inseridas no picnometro,

4.2.1.3. Peneiramento

Foi utilizado um conjunto de peneiras, da srie Tyler, ordenadas de modo crescente de dimetros de malha. As partculas foram colocadas na primeira peneira, e agitadas. Aps verificou-se a peneira que conteve a maior quantidade de partculas. O clculo do dimetro foi realizado efetuando uma mdia entre a peneira que conteve mais partculas e peneira anterior a ela.

4.2.2. Determinao da massa especfica


O procedimento de picnometria foi descrito anteriormente, e o calculo da massa especfica efetuado com a utilizao da equao 2.

Tabela 2: Valores de massas especficas tabeladas:

MaterialMassa especfica(g/cm3)

Vidro2.40 a 2.80

Poliuretano1.20

Porcelana2.40 a 2.90

p = (2)

4.2.2.2. Massa especfica pela composio

A massa especfica pela composio, da soja e do arroz, foi determinada utilizando os valores de massa especifica apresentadas na tabela 2, e os valores da composio dos gros nas tabelas 12 e 13. O calculo da massa especfica foi realizado, atravs da relao inversa do somatrio da composio de cada componente pela sua respectiva massa especifica.

Tabela 3: Valores de massa especfica de componentes de produtos alimentcios:

ComponenteMassa especfica (g/cm)

Carboidrato1,55

Cinzas2,8

Protena1,45

Fibras1,50

Lipdios0,92

4.2.3. Determinao da massa especfica aparente do leito particulado

A massa especfica aparente foi determinada, utilizando-se uma proveta, cuja massa foi determinada previamente atravs de uma balana eletrnica. As partculas foram colocadas dentro da proveta, que foi levada a balana para determinar a massa de partculas utilizadas. O volume das partculas tambm foi anotado. De posse das informaes a massa especfica aparente foi determinada pela equao 3.

a = (3)

onde:

mp = massa das partculas

V = volume de partculas mais volume dos espaos vazios

4.2.4. Determinao da porosidade

Aps determinao da massa especfica da partcula e da massa especfica aparente, a porosidade pode ser determinada atravs da equao 4.

= (4)

4.2.5. Determinao do Fator Forma ()

Geometrias das partculas consideradas nos clculos.

Vidro, polietileno, soja: esfera;

Porcelana: cilindro;

Polietileno: calota esfrica;

Arroz: forma de dois cones.

4.2.5.1. Volume Projetado

O volume da partcula determinado por picnometria foi igualado ao volume de uma esfera, a fim de encontrar o dimetro de esfera de volume equivalente. De posse do valor do dimetro calculou-se a rea da esfera. Com os valores obtidos por paquimetria efetuou-se o calculo da rea real da partcula de acordo com a geometria de cada uma. A esfericidade esta definida conforme a equao 5.

= (5)

4.2.5.2. rea Projetada

Projetou-se a rea da partcula num plano, e que de posse dos valores das dimenses obtidos por paquimetria calculou-se o seu valor. A partir do valor da rea da partcula, obteve-se o valor do dimetro equivalente, igualando-se a rea de uma circunferncia. E conhecendo-se o valor da maior dimenso de estabilidade da partcula torna-se possvel determinar a esfericidade atravs da equao 6.

= (6)4.2.5.3. Permetro Projetado

O permetro da partcula projetada no plano, foi igualado a de uma circunferncia, para determinar o dimetro equivalente. Os resultados usados para efetuar o clculo foram os de paquimetria.

Atravs, da equao 7 tendo conhecimento da maior dimenso de estabilidade da partcula, pode-se calcular a esfericidade.

= (7)

4.2.3.4. Stokes

O procedimento do experimento consistiu, em medir o tempo que a partcula percorria, em uma determinada distancia previamente estabelecida, no interior de uma proveta contendo um solvente.

Partculas utilizadas e seus respectivos solventes:

Porcelana Glicerina;

Polietileno leo de Soja.

Para o calculo da esfericidade foram consideradas as formulas 9 e 10 para regime de Stokes.

Vt = (9)

K1 = 0.842 log10 (10)5. RESULTADOS E DISCUSSES

5.1. Determinao do tamanho de partcula

5.1.1. Paquimetria

Com o paqumetro foi tomada a medida do dimetro de vinte partculas de cada amostra, com essas medidas tornou-se possvel o clculo dos dimetros mdios dessas partculas. As tabelas nmeros 4,5 e 6 apresentam os resultados obtidos, na pratica, para determinao do tamanho de partcula.

Tabela 4: Resultados obtidos por paquimetria:

Polietileno Poliuretano

D(cm)Lp(cm)DmdioD(cm)Lp(cm)Dmdio

0,440,160,300,40,30,35

0,40,160,280,430,340,39

0,460,20,330,380,30,34

0,410,220,320,440,30,37

0,40,160,280,470,330,40

0,410,20,310,440,330,39

0,440,160,300,40,380,39

0,350,160,260,40,330,37

0,40,160,280,390,350,37

0,440,130,290,40,330,37

0,40,160,280,40,310,36

0,40,160,280,40,330,37

0,350,180,270,40,30,35

0,440,160,300,440,330,39

0,40,160,280,440,360,40

0,380,160,270,440,350,40

0,40,160,280,40,30,35

0,440,160,300,40,30,35

0,440,160,300,390,30,35

0,40,190,300,40,350,38

Dp(cm)0,280Dp(cm)0,37


Arroz Porcelana

Da(cm)Db(cm)Lp(cm)Dmdio(cm)Dcircular(cm)Lp(cm)Dmdio(cm)

0,20,20,990,460,30,30,3

0,20,20,980,460,290,30,295

0,10,110,40,30,340,32

0,220,221,060,50,290,30,295

0,230,2310,480,280,30,29

0,170,170,950,430,30,30,3

0,190,190,90,4270,290,340,315

0,220,220,980,470,290,30,295

0,180,1810,450,30,290,295

0,170,171,10,480,290,330,31

0,220,220,960,460,290,350,32

0,20,20,90,430,290,360,325

0,190,191,10,490,290,350,32

0,190,191,070,480,290,360,325

0,190,191,40,590,280,340,31

0,180,181,080,480,290,30,295

0,180,180,920,420,30,30,3

0,20,21,060,480,30,30,3

0,190,190,980,450,290,340,315

0,20,21,20,530,30,350,325

Dp(cm)0,471Dp(cm)0,307


Soja Vidro

D1D2D3DmdioDiametro

0,740,680,5250,650,42

0,790,550,550,630,4

1,10,780,510,800,44

0,790,550,650,660,44

0,740,650,660,680,4

0,730,660,5250,640,41

0,840,440,610,630,45

0,940,60,680,740,41

0,790,610,660,690,4

0,680,530,590,600,42

0,740,630,50,620,44

0,660,490,550,570,46

0,70,640,560,630,42

0,650,440,60,560,395

0,70,50,560,590,42

0,660,60,60,620,47

0,640,420,640,570,46

0,650,490,50,550,41

0,70,60,440,580,4

0,570,490,60,550,4

Dp(cm)0.628Dp(cm) 0,423

Dp= (Dmdio/no de partculas)

5.1.2. Peneiramento

Anotando os dimetros das malhas nas quais as partculas ficaram retidas,e fazendo uma mdia entre elas, foi possvel calcular os dimetros mdios das partculas e comparar com os valores obtidos na paquimetria e na picnometria.

Tabela 7: Resultados obtidos para o tamanho da partcula por peneiramento:

AmostraDpassante(cm)Dretido(cm)TylerpassanteTylerretidoDmdio(cm)

Arroz0,283

0,238780,26

Polietileno0,336

0,283670,31

Poliuretano0,4760,340,388

Porcelana0,4760,336460,406

Soja0,6350,47640,556

Vidro0,4760,336460,406

Dmdio=(Dpassante+Dretido)/2

5.1.3. Picnometria

Calibrao do picnometro:

Tabela 8: Resultados obtidos para a calibrao do picnometro:

M (pic +solvente) (g)M solvente(g) solventeV pic (ml)

Pic pequeno29,7213,530,998213,5544

Pic grande63,3333,530,776643,18

Os resultados da picnometria encontram-se na tabela 9.

Tabela 9: Resultados da picnometria:

amostraNMamostra(g)Mtotal(g)Msolvente(g)Vsolvente (ml)Vamostra (ml)p(g/cm3)Vpartcula (ml)Dp(cm)

polietileno10018,1929,1610,9710,992,560,780,030,376

poliuretano9019,4730,2510,7810,802,751,190,030,398

Soja7041,1968,3927,2035,028,151,400,020,347

Arroz25636,0766,130,0338,674,511,390,020,322

Porcelana11021,4332,5711,1411,162,392,190,020,346

Vidro6723,4834,1410,6610,682,882,540,040,434

Tabela 10: Comparativa dos dimetros:

Dp pacmetria(mm)Dp picnometria(mm)Dp peneiramento(mm)

Polietileno2,893,763,1


Soja6,283,165,56

Vidro4,234,344,06

Arroz4,713,452,6

Porcelana3,083,464,06

Analisando os resultados obtidos para os dimetros, por diferentes mtodos, constatou-se que as partculas de poliuretano e de vidro apresentaram uniformidade nos resultados obtidos, devido a suas formas serem prximas a de uma esfera, forma considerada nos clculos.

No caso do polietileno e da soja, os resultados obtidos foram dentro do esperado, com exceo dos resultados de picnometria, cuja execuo do procedimento acarretou um erro nos clculos, porm este mtodo seria um dos mais corretos para essas partculas.

O arroz apresentou resultados diferentes, devido a sua forma geomtrica ,pois suas dimenses apresentam grande diferena de medidas, tornando o resultado de peneiramento incorreto, visto que a partcula pode passar na malha de maneiras diferentes. Da mesma forma, o resultado de pacmetria no se mostra o mais adequado, devido dificuldade de mensuramento de suas dimenses. Ao contrario dos demais, o resultado de picnometria mostrou-se coerente e o mais eficaz para essa partcula.

Para a partcula de porcelana o peneiramento no o mtodo mais eficiente, devido forma geomtrica da partcula. J a pacmetria um mtodo muito eficiente para essa partcula, pois ela apresenta formas regulares de fcil medio. A picnometria seria um mtodo eficiente, entretanto a porcelana possui poros que adsorvem o solvente, ocasionando um pequeno erro na medida.

5.2. Determinao da Massa Especfica Aparente(a)

Os resultados obtidos no experimento para determinao da massa especfica aparente esto apresentados na tabela 11.

Tabela 11: Resultados da determinao da massa especfica aparente:

AmostrasV(cm3)Massa(g)a (g/cm3)

Polietileno5028,890,578

Poliuretano5035,960,719

Soja9060,520,672

Vidro5073,591,472

Arroz4926,130,533

Porcelana5150,40,988

5.3. Determinao da massa especfica

5.3.1. Ensaio de picnometria

O procedimento para determinao da massa especfica, foi descrito anteriormente, e os valores esto apresentados na tabela 12.

Tabela 12: Resultados de massa especfica por picnometria:

Amostrasp(g/cm3)

polietileno0,78

poliuretano1,19

soja1,16

Arroz1,13

Porcelana2,19

Vidro2,54

Os resultados encontrados, de massa especfica, por picnometria apresentaram-se dentro da faixa esperada, segundo a teoria, cujos valores esto apresentados na tabela 3.

5.3.2. Massa Especfica pela Composio

A determinao da massa especfica pela composio foi feita utilizando os valores das massas especficas dos componentes dos dois produtos alimentcios usados na prtica: soja e arroz, listados nas tabelas 13 e 14. A massa especfica dos componentes foi listada anteriormente na tabela 2.

Tabela 13: Composio proximal da soja:

Componente

Frao Mssica

Umidade0,11

Lipdeo0,19

Protena0,38

Carboidrato0,23

Fibras0,04

Cinzas0,05

Tabela 14: Composio proximal do arrozComponenteFrao Mssica

Umidade0,13

Carboidrato0,7

Protena0,076

Fibras0,007

Lipdeo0,017

Fonte: Lehn, 2003

Os valores obtidos para a massa especifica das amostras esto apresentados na tabela 15.

Tabela 15: Valores de massa especfica pela composio

AmostraMassa Especfica(g/cm3)

Arroz1,522

Soja1,296

Comparando os resultados de massa especfica, do arroz e da soja, obtidos por picnometria com o da massa especfica pela composio, pode-se concluir que os resultados foram prximos. A diferena encontrada entre eles, se deve ao fato de que a composio pode apresentar alguma variao em um dos seus componentes, principalmente na umidade.

5.4. Determinao da Porosidade

Conhecendo-se a massa especfica da partcula e sua massa especfica aparente, a porosidade foi obtida a partir da equao 4.

Os valores para a porosidade esto apresentados na tabela 16.

Tabela 16: Resultados obtidos para a porosidade:p(g/cm3)a(g/cm3)

Polietileno0,780,570,259


Soja1,160,670,421

Arroz1,130,530,525

Porcelana2,191,470,327

Vidro2,540,980,610

5.5. Determinao da Esfericidade da Partcula

5.5.1. Por Volume Projetado

Tabela 17: Resultados da esfericidade pelo mtodo de volume projetado:

polietilenopoliuretanosojaporcelanavidroArroz

Aesfera1,68200,47310,31420,37650,59190,3622

Aparticula0,86510,42871,23770,43050,56250,2733

1,941,100,250,871,051,33

5.5.2. Por rea projetada

Tabela 18: Resultados da esfericidade pelo mtodo de rea projetada:


Aprojetada0,05410,10720,30940,07070,14060,1973

Dcirc0,26240,36950,62780,30000,42330,5014

L0,41000,41300,74950,32250,42331,0318

0,640,890,840,931,000,49

5.5.3. Por permetro projetado

Tabela 19: Resultados da esfericidade pelo mtodo de permetro projetado:


Pprojetado0,98381,16021,97190,94201,32902,0987

Dpcirc0,31330,36950,62800,30000,42330,6684

L0,41000,41300,74950,32250,42331,0318

0,760,890,840,931,000,65

Para o polietileno e a soja os resultados mostraram-se bons, com exceo do volume projetado que traz um erro proveniente da picnometria.

O vidro, por ser uma esfera, apresentou todos os resultados coerentes.

Para o arroz os resultados de volume projetado e de rea projetada no representam corretamente os valores de esfericidade, devido ao seu formato achatado e comprido. Portanto, a forma mais adequada para essa partcula a do permetro projetada.

No caso do poliuretano foram encontrados valores muito prximos utilizando os diferentes mtodos, a no ser o valor encontrado pelo primeiro mtodo que apresentou uma inconsistncia fsica.

O mtodo de volume projetado mostrou-se o mais correto para determinao da esfericidade da porcelana, devido a sua forma volumosa. J, os outros mtodos no so to eficientes, pelo fato de podermos projetar tanto a rea quanto o permetro de duas maneiras diferentes.

5.5.4. Determinao de esfericidade por Stokes

Tabela 20: Resultados da esfericidade pelo mtodo de Stokes:

Porcelana /Glicerina

Tempo(s)Altura(m)Vt(m/s)ReKLog

12,650,2050,016224,110,1140-0,05190,89

13,540,2050,015122,530,1065-0,06080,87

12,360,2050,016624,680,1166-0,04870,89

11,350,2050,018126,870,1270-0,03640,92

11,740,2050,017525,980,1228-0,04140,91

12,030,2050,017025,350,1198-0,04490,90

13,580,2050,015122,460,1062-0,06120,87

11,340,2050,018126,900,1271-0,03630,92

12,20,2050,016825,000,1182-0,04690,90

13,020,2050,015723,430,1107-0,05580,88

medio0,89

Tabela 21: Resultados da esfericidade pelo mtodo de Stokes:

Polietileno/leo de soja

Tempo(s)Altura(m)Vt(m/s)Re KLog

27,470,10050,003723,730,0512-0,12630,75

26,030,10050,003925,050,0540-0,12300,75

19,000,10050,005334,310,0740-0,09930,80

30,630,10050,003321,290,0459-0,13260,74

24,430,10050,004126,690,0576-0,11880,76

23,820,10050,004227,370,0591-0,11700,76

37,000,10050,002717,620,0380-0,14200,72

35,530,10050,002818,350,0396-0,14010,72

28,570,10050,003522,820,0492-0,12870,74

medio0,75

Os resultados pelo mtodo de Stokes comparados com os obtidos pela definio, ficaram dentro da faixa de valores calculados anteriormente.

6. CONCLUSO

Os experimentos para a determinao do tamanho da partcula mostraram-se coerentes. Ressaltando que no existe um mtodo padro mais eficiente para todas as partculas. Portanto, o mtodo a ser escolhido deve levar em considerao a geometria, bem como as caractersticas fsicas das partculas analisadas.

Para a determinao da massa especfica, pode-se concluir que o ensaio de picnometria apresentou resultados dentro da faixa de valores esperado, mostrando-se um bom mtodo para esse fim.

O mtodo utilizado para determinao da porosidade revelou-se coerente, visto que os valores encontrados foram adequados para as formas geomtricas das partculas.

Pode-se concluir, que o mtodo descrito no item 4.2.3 para a determinao da massa especfica aparente apresentou resultados coerentes com o esperado.

As determinaes da esfericidade, atravs dos mtodos apresentados, tiveram seus valores condizentes com os valores tabelados. Dessa forma, ambos os mtodos podem ser utilizados.

7. BIBLIOGRFIA

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_1027463291.unknown

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_1027460283.unknown

caracterização de partículas

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