Avaliação da operação unitária de centrifugação

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Avalição da operação unitária de centrifugação

Maurício Romano1

Matheus Lucca Goulart Rosa1 Juan Carlos Pokrywiecki1

RESUMO

O artigo a seguir se trata de um relatório sobre a aula prática realizada na matéria de Laboratório para Engenharia Química 1. Este trabalho foi realizado em laboratório com a finalidade de expor a operação unitária de centrifugação. A centrifugação pode ser compreendida como um processo mecânico de separação que permite acelerar o processo de decantação por meio da imposição do movimento de rotação. Inicialmente a balança foi ligada para obter melhor precisão na mesma. Além disso foram escolhidas as rotações de 2500rpm 2700rpm e 3000 rpm previamente. Os tubos Falcon foram pesados antes do processo, assim obtendo-se valores de 12,141g, 12,540g e 11,858g respectivamente. Nos tubos Falcon foram adicionados 10g de amido de milho e água, sendo em seguida pesados novamente. Os tubos foram levados para centrífuga de acordo com as velocidades antes selecionadas. A cada tubo centrifugado um outro tubo com água foi colocado no lugar, para evitar problemas mecânicos relacionados ao contrapeso que não ocorreria se outro tubo fosse realocado no lugar. Após a centrifugação e da separação do material líquido e sólido e o material sólido úmido foi pesado, assim como as placas de petri anteriormente. O material sólido foi levado para a estufa, para assim obter-se a porcentagem da massa recuperada.

Palavras-chave: Rotações por minuto. Centrífuga. Tubo Falcon.

REVISÃO BIBLIOGRÁFICA

Tem-se por centrifugação o método de separação de misturas, que consiste essencialmente em acelerar o processo de decantação impondo a mistura uma alta velocidade (CREMASCO, 2012). Dentre a operação unitária de centrifugação a densidade é o fator determinante, uma vez que, a separação se dá entre essa diferença, sendo que a substancia menos densa fica na parte superior, enquanto a mais densa fica na parte inferior (CREMASCO, 2012). O método pode ser tanto manual quanto mecânico. Nos casos mecânicos, pode-se citar as máquinas de lavar roupa, que separam a água das roupas. Como dito anteriormente, a grande diferença entre decantação e centrifugação é a velocidade, para obter-se grandes velocidades

em laboratório é necessário um instrumento conhecido como centrífuga, que no âmbito laboratorial consiste de uma máquina capaz de aplicar grandes velocidades a uma mistura. Na indústria, em determinados ambientes industriais é realizada a concentração e secagem de componentes sólidos que ficam suspensos em solventes (NEVES, 2020). Outro exemplo é a secagem de lamas residuais em tratamentos de água (NEVES, 2020).

Deste modo, este artigo tem como finalidade apresentar um breve experimento de centrifugação, no qual será separado uma pequena porção de amido de milho da água, uma vez que, centrifugação é uma operação unitária de grande importância da indústria.

MATERIAIS E MÉTODOS

A metodologia deste experimento consiste em selecionar inicialmente algumas velocidades de rotação, a fim de comparação. Logo em seguida, alguns tubos Falcon são preenchidos com uma certa quantidade de amido de milho e completados com água, esses tubos então, são pesados novamente e levados para a centrífuga pelo tempo e velocidade pré-determinados. Após ocorrida a operação unitária, deve-se separar nas amostras o material sólido do líquido. O material sólido restante da separação é levado para estufa sobre uma placa de petri, processo no qual o restante de água no material sólido será evaporado, restando assim uma massa, sobre a qual será calculada a massa recuperada em porcentagem.

RESULTADOS E DISCUSSÃO

Os dados do experimento foram anotados durante o seguimento do processo a fim de se obter a massa recuperada ao final da operação unitária de centrifugação, uma vez que, todos os dados irão interferir nos resultados finais, pois no cálculo de massa com quantidades pequenas, poucos gramas podem ocasionar uma grande mudança na porcentagem final. Os dados foram demonstrados por meio de um quadro que vem a seguir. O cálculo da massa recupera se dá por 10g que foi a massa adicionada igualmente entre todos os tubos menos a massa de amido seco dividido por 10g, multiplicados em seguida por 100, a fim de se obter a massa perdida em porcentagem, deste modo, é possível saber a massa recuperada subtraindo esse valor de 100. É de suma importância que a cada tubo Falcon retirado, um outro deve ser colocado para que haja um contrapeso, evitando assim problemas mecânicos na centrífuga.