Separação De água E óleo

UNIVERSIDADE DE UBERABA

SEPARAÇÃO DE ÁGUA E ÓLEO

Relatório apresentado à Universidade de Uberaba como parte das exigências da disciplina de Físico-Química Prática da grade curricular referente ao quarto período do curso de Engenharia Química (TURMA 22), realizado no segundo semestre do ano de 2012.

Orientador: Nelson Diniz Velasco

UBERABA – MG

2014

UNIVERSIDADE DE UBERABA

SEPARAÇÃO DE ÁGUA E ÓLEO

UBERABA – MG

2014

1. INTRODUÇÃO

A maioria das substâncias que utilizamos é encontrada na natureza misturada a outras, ou seja, não são substâncias puras e sim misturas de mais de um tipo de molécula na sua constituição. Uma das tarefas dos profissionais atualmente é o desenvolvimento de técnicas e procedimentos que permitam isolar as substâncias da mistura encontrada na natureza.

Mistura é a associação de duas ou mais substâncias diferentes cujas estruturas permanecem inalteradas, isto é, não ocorre reação química entre elas. As espécies químicas presentes na mistura são denominadas componentes.

Cada aspecto distinto observado na região de um sistema é chamado de fase. De acordo com o número de fases e também com a observação visual, podemos classificar as misturas como homogêneas ou heterogêneas.

Misturas homogêneas apresentam-se uniforme e com características iguais em todos os seus pontos, sendo formado por uma fase. Já as misturas heterogêneas, os diferentes materiais que formam o sistema, não apresentam as mesmas propriedades em toda a sua extensão e apresentam duas ou mais fases. A distinção entre os componentes das misturas heterogêneas pode ser vista a olho nu, mas em alguns casos são necessários aparelhos microscópicos.

A água é conhecida como solvente universal porque uma grande quantidade de substâncias se dissolve nela. Porém, isso não acontece com todas as substâncias, como é o caso do óleo. Ao se misturar essas duas substâncias, formam-se duas fases, sendo que o óleo por ser menos denso que a água, fica na superfície e é então chamado de hidrofóbico.

Além disso, outro princípio para explicar esse fenômeno é a diferença de polaridade, a água sendo polar e o óleo apolar, eles não se misturam. Embora, ainda que substâncias apolares se dissolvam melhor em substâncias apolares e muitas substâncias polares se dissolvam melhor em solventes polares, isso não é uma regra geral.

Desse modo, para entendermos o que impede a mistura dessas substâncias, precisamos analisar a intensidade das interações entre as moléculas de óleo, as interações entre as moléculas de água e as interações formadas entre as moléculas de óleo e de água.

A atração entre as moléculas de água é feita por meio de ligações de hidrogênio, que é o tipo mais intenso de força intermolecular. Portanto, apesar das moléculas de óleo serem atraídas pelas moléculas de água, essa força de atração é menor. Assim, as moléculas de água se atraem e se agrupam com mais força e as moléculas de óleo não conseguem ficar entre duas moléculas de água vizinhas.

Em caso de algum acidente ambiental ou alguma contaminação de efluentes por óleo ou graxa, uma alternativa de baixo custo para minimizar esse tipo de poluição é o separador de água e óleo.

Os separadores água – óleo empregam métodos físicos e trabalham por densidade, usando a tendência do óleo flutuar na água. Uma gota de óleo com 100 micra (0,1 mm) sobe na água a uma velocidade de 1,5 cm/min, entretanto, uma gota de 20 micra, demora 2 horas para percorrer a mesma distância. Para evitar que gotas menores sejam arrastadas pelo fluxo sem tratamento, se usam recheios coalescentes que capturam as gotas e as agregam em gotas maiores com maior velocidade de ascensão. Usam-se, para este efeito materiais óleo-fílicos tipo pratos inclinados corrugados e outros recheios às quais as gotinhas de óleo aderem quanto a água contaminada passa.

Caixas retentoras de óleo (separadores água – óleo) podem receber grande quantidade de areia e outros materiais inertes, é conveniente a desarenação como tratamento preliminar da água. Águas residuárias ou efluentes, provenientes de indústria petroquímica, que trabalham com separadores água-óleo de alto rendimento com tempo mínimo de detenção hidráulica de 10 minutos. O dimensionamento de um separador água – óleo levará em conta, a qualidade da água efluente requerida, a vazão do efluente, a quantidade ou concentração de óleo no efluente, a densidade especifica dos produtos e a necessidade e quantidade de estocagem do óleo retido. O separador água - óleo pode ser usado em aeroportos, instalações para lavagem e manutenção de veículos, ferrovias, estacionamentos e áreas de circulação intensa de veículos, áreas de manuseio e armazenamento de petróleo e similares.

2. OBJETIVOS

Verificar o comportamento da mistura de água, óleo, areia e detergente a fim de criar uma analogia com separador de água e óleo.

3. MATERIAIS E MÉTODOS

Para realização do experimento foram utilizados:

• Béquer,

• Proveta,

• Espátula,

• Erlenmayer