SedimentaoObjetivosObservar a sedimentao da soluo de carbonato de clcio (CaCO3), calcular o valor da concentrao do espessado e determinar a rea necessria para o decantador.

Resultados e discussesFoi pesado 25g de carbonato de clcio (CaCO3) que foi misturado posteriormente com 1L de gua em um bquer. Aps agitao vigorosa da soluo, esta foi despejada em um cilindro volumtrico de 1L. Quando toda a soluo havia sido despejada, comeou-se a contar o tempo de sedimentao. A partir do experimento, foi feita a seguinte tabela:Tabela 1 Dados obtidos durante o teste da proveta:Tempo (min)Volume (mL)Z (cm)

194030,15

286527,74

379025,34

471022,77

563020,21

656017,96

749015,71

842013,47

935011,22

102808,98

151203,84

201123,59

25963,07

30922,95

35842,69

40802,56

45802,56

50762,43

55762,43

60722,30

65722,30

70722,30

O valor de Z foi obtido pela seguinte equao:

Sendo R o raio do cilindro, que igual a 3,15 cm. Como o cilindro era graduado a partir de 100 mL e houveram volumes menores do que 100 mL, foi feita uma medida da altura em que se encontrava o espessado e a converso dessa altura para o volume utilizando a seguinte proporo: 40mL = 1cm. Os clculos podem ser encontrados no apndice. O seguinte grfico tambm foi construdo:Grfico 1 Altura (Z) em funo do tempo

Para anlise do grfico, deve ser encontrado o ponto crtico (Pc). Este foi determinado atravs do encontro do grfico com a bissetriz advinda das tangentes da regio de clareamento e da regio de espessamento. O grfico que apresenta essas retas pode ser encontrado no apndice. A partir da tangente que passa pelo ponto crtico e da tangente na regio de espessamento, foi encontrado a zona de espessamento (Ze) e o tempo de espessamento (e), que foram, respectivamente, iguais a 2,3 cm e 16,5 min. Pode-se observar que inicialmente a velocidade de sedimentao das partculas maior. Porm, aps o ponto crtico, essa velocidade decai atingindo um limite, o que esperado pois no ponto crtico quando a sedimentao chega ao seu limite. Foram calculadas as reas necessrias para o decantador com os valores de vazo de 10cm3/min e 100cm3/min. Encontrou-se, respectivamente, os seguintes valores: 5,14cm2 e 51,4cm2. Pode-se observar que a rea necessria diretamente proporcional vazo de alimentao e a escolha ser feita por uma indstria ir depender do espao disponvel para a implantao do decantador e a quantidade de soluo que se deseja processar em um determinado tempo. Tambm foi determinado a concentrao do espessado (Ce), que foi igual a 0,35 g/m3. Os erros presentes nesse experimento foram causados devido a variao da balana, medida da altura do cilindro e observao da altura do espessado.

ConclusoO experimento permitiu observar que inicialmente a velocidade de sedimentao da soluo maior, porm aps o ponto crtico essa velocidade diminui. A concentrao do espessado foi igual 0,35g/m3 e as reas do decantador foram 5,14 cm2 para uma vazo de 10 cm3/min e 51,4 cm2 para uma vazo de 100 cm3/min.

Referncia BibliogrficaHirata, Daniela. Separaes Mecnicas com fluidos: Operao de Sedimentao. Universidade Federal de Alfenas, Alfenas, 2015.

ApndiceGrfico 2 - Altura (Z) em funo do tempo para a determinao do Ponto Crtico