REATORES TANQUE DE MISTURA REGIME BATELADA

UNIVERSIDADE DE CAXIAS DO SUL

CENTRO DE CIÊNCIAS EXATAS E DA TECNOLOGIA – CCET

DISCIPLINA: CINÉTICA BÁSICA

Prof. Tómas Augusto Polidoro

AULA PRÁTICA

REATORES TANQUE DE MISTURA REGIME BATELADA

Aluna: Camila Ramme

Caxias do Sul, 02 de Junho de 2015.

INTRODUÇÃO

        A reação de saponificação, também chamada de hidrólise alcalina, consiste em uma reação irreversível entre um éster (acetato de etila) e uma base inorgânica (hidróxido de sódio) ou um sal alcalino, tendo como produtos finais um sal orgânico (acetato de sódio) e um álcool (etanol), conforme ilustrado a seguir:

Na(OH) + CH3COOC2H5 → CH3COOCNa + C2H5OH

A aula prática teve por objetivo determinar a constante de velocidade da reação de saponificação, sua energia de ativação e o fator de frequência. Analisar a possibilidade de acompanhamento da variação da condutividade do meio como parâmetro de conversão da reação de saponificação. Relacionar a influência da temperatura sobre a constante de velocidade da reação.

REFERENCIAL TEÓRICO

        

O reator sequencial de batelada é aquele que não apresenta entrada e saída de vazão, durante sua reação. Os reatores do tipo batelada têm seu fluxo intermitente, ou seja, após seu enchimento, fecham-se os registros de entrada e de saída; sendo assim, não há fluxo dentro do reator, por um determinado período. Os reatores sequenciais de batelada podem ser aeróbios ou anaeróbios, e possuem mistura completa, ou seja, a concentração de qualquer parâmetro deve ser igual em qualquer ponto do reator. Os reatores com bactérias aeróbias apresentam várias denominações, entre elas LAB (Lodos Ativados por Batelada), SBR (Sequencial Batch Reactor) ou RSB (Reator Sequencial de Batelada). Os reatores com bactérias anaeróbias têm as seguintes denominações: ASBR (Anaerobic Sequencial Batch Reactor) e RASB (Reator Anaeróbio Sequencial de Batelada). O reator sequencial de batelada tem a grande vantagem de não possuir curto circuito e de diminuir muito a possibilidade de zonas mortas, caso sejam bem projetados.

MATERIAIS E MÉTODOS

- Ponte de condutância

- 2 provetas volumétricas de 50 mL         

- 2 balões volumétricos de 500 mL         

- Solução de NaOH        , 025 mol/L

- Acetato de etila 0,05 mol/L        

- 2 Erlemneyer de 1000 mL

- 1 pipeta volumétrica de 2 mL

- Termostato        

Ligar o termostato e ajustar uma temperatura de 19°C. Preparar uma solução de acetato de etila 0,025 M pipetando 2,46 mL de acetato de etila no balão de 500 mL e diluindo com água destilada até a marca. E a outra solução com hidróxido de sódio 0,0125 M pesando 0,5 g e também diluindo com água destilada até a marca.

Inicialmente coloca-se o reagente acetato de etila no reator batelada na temperatura ambiente (19°C) e adiciona a agitação. A seguir adiciona o reagente hidróxido de sódio de uma só vez. O momento que os reagentes entram em contato será considerado o tempo inicial (t=0) e o cronômetro deverá ser acionado. Anotam-se os valores de condutividade a cada 15 segundos.

Repetir o procedimento, mas agora para uma temperatura á 35°C.

RESULTADOS E DISCUSSÕES

Os valores coletados em cada tempo estão indicados na tabela a seguir:

Tempo (s)	19 °C	35 °C
Condutividade (mS)	Conversão (mS)	ln(1-Xa)	Condutividade (mS)	Conversão (mS)	ln(1-Xa)
0	3,28	-		2,89	-	-
15	3,42	0	0	2,87	0	0
30	3,36	0,06	-0,061875404	2,75	0,091603053	-0,09607383
45	3,31	0,11	-0,116533816	2,65	0,167938931	-0,183849441
60	3,26	0,16	-0,174353387	2,55	0,244274809	-0,280077473
75	3,2	0,22	-0,248461359	2,46	0,312977099	-0,375387653
90	3,15	0,27	-0,314710745	2,39	0,366412214	-0,456356715
105	3,11	0,31	-0,371063681	2,31	0,427480916	-0,55770921
120	3,06	0,36	-0,446287103	2,25	0,473282443	-0,641090819
135	3,02	0,4	-0,510825624	2,18	0,526717557	-0,748062938
150	2,98	0,44	-0,579818495	2,13	0,564885496	-0,832146055
165	2,94	0,48	-0,653926467	2,07	0,610687023	-0,94337169
180	2,9	0,52	-0,733969175	2,02	0,648854962	-1,046555927
195	2,85	0,57	-0,84397007	1,96	0,694656489	-1,186317869
210	2,83	0,59	-0,891598119	1,91	0,732824427	-1,319849262
225	2,79	0,63	-0,994252273	1,88	0,755725191	-1,40946142
240	2,76	0,66	-1,078809661	1,84	0,786259542	-1,542992813
255	2,73	0,69	-1,171182982	1,81	0,809160305	-1,656321498
270	2,69	0,73	-1,30933332	1,78	0,832061069	-1,78415487
285	2,66	0,76	-1,427116356	1,74	0,86259542	-1,984825565
300	2,63	0,79	-1,560647748	1,72	0,877862595	-2,102608601
315	2,6	0,82	-1,714798428	1,69	0,900763359	-2,310247966
330	2,57	0,85	-1,897119985	1,67	0,916030534	-2,47730205
345	2,54	0,88	-2,120263536	1,64	0,938931298	-2,795755782
360	2,52	0,9	-2,302585093	1,62	0,954198473	-3,083437854
375	2,49	0,93	-2,659260037	1,6	0,969465649	-3,488902962
390	2,47	0,95	-2,995732274	1,59	0,977099237	-3,776585035
405	2,45	0,97	-3,506557897	1,57	0,992366412	-4,875197323
420	2,42	1	#NÚM!	1,56	1	#NÚM!