47º CBQ - AVALIAÇÃO DA MOLHABILIDADE SOB FLUXO LÍQUIDO DE COMPONENTES POLIMÉRICOS DE MOTORES EM FUNÇÃO DOS TIPOS DE BIODIESEL UTILIZADOS

ÁREA: Materiais

TÍTULO: AVALIAÇÃO DA MOLHABILIDADE SOB FLUXO LÍQUIDO DE COMPONENTES POLIMÉRICOS DE MOTORES EM FUNÇÃO DOS TIPOS DE BIODIESEL UTILIZADOS

AUTORES: C M QUINTELLA (UFBA) ; P C C MATOS (UFBA) ; A P S MUSSE (UFBA) ; A M V LIMA (UFBA) ; L A FRIEDRICH (UFBA)

RESUMO: RESUMO: Foi realizada a avaliação do ataque químico do biodiesel, proveniente do óleo de mamona ou do óleo de soja, aos componentes poliméricos das mangueiras de combustível utilizadas em motores e sistemas automotivos. As mangueiras foram expostas aos biodieseis puros (B100) por 360h, à temperatura de 298K. Foi assim atribuída uma escala de resistência aos materiais já existentes no mercado, proporcionando maior segurança na utilização do B100. A molhabilidade foi determinada pela tensão interfacial dinâmica, i.e., sob fluxo liquido a alta velocidade, através da técnica de PLF-FI (despolarização da fluorescência induzida por lasers em fluxos líquidos). Observou-se silicone apresenta a menor molhabilidade tanto para o biodiesel de soja quanto para o biodiesel de mamona.

PALAVRAS CHAVES: palavras-chave: biodiesel; mangueiras poliméricas; molhabilidade.

INTRODUÇÃO: INTRODUÇÃO: A busca de novas fontes de energia limpa e renovável, e o sancionamento da Lei 11.097/2005 que dispõe sobre a introdução do biodiesel na matriz energética brasileira, levaram à intensificação nas pesquisas com o biodiesel. Tendo estes princípios como ponto de partida, deu-se inicio, através de metodologia a laser, a avaliação da molhabilidade que controla o ataque químico do biodiesel nos componentes poliméricos (mangueiras de combustível) dos motores e sistemas automotivos, buscando-se atribuir uma escala de resistência aos materiais já existentes no mercado, proporcionando maior segurança na utilização do biodiesel B100 e suas misturas com diesel.

MATERIAL E MÉTODOS: MATERIAIS E METODOS: A principio, foi feito o planejamento fatorial para cinco variáveis e dois níveis, dando um total de 32 experimentos. Foram acrescentadas mais três experimentos para o ponto central (Tabela 1 A).
Os polímeros foram e serão expostos ao biodiesel B100 em sistema estático de acordo com o planejamento experimental. Após 360 horas, avaliou-se o ataque químico pela alteração da molhabilidade das mangueiras. Foi utilizado o sistema técnica de PLF-FI (despolarização da fluorescência induzida por lasers em fluxos líquidos), utilizando filme liquido livre fuindo sobre as superfícies (FFF). No sistema de PLF-FI (Figura 1A) utilizou-se o liquido teste mono etilenoglicol (MEG) juntamente com a sonda fluorescente rodamina B a 1,8 x 10-3 mol por litro. O filme liquido teve espessura inferior a 1mm, e velocidade de 3,60 m s-1. A técnica PLF-FI consiste no uso de um laser de argônio que foto-seleciona as moléculas da sonda. A fluorescência e coletada nas suas componentes horizontal (Fh) e vertical (FV). Os valores de polarização foram obtidos por P= (((Fv-Fh)/(Fv+Fh))*100 onde, os resultados foram apresentados em porcentagem. A partir dos resultados ponto-a-ponto, obtivemos a sua polarização media para cada superfície estudada. Polarização alta corresponde a molhabilidade baixa.

RESULTADOS E DISCUSSÃO: RESULTADOS E DISCUSSÃO: A Figura 1B e a Tabela 1B apresentam os resultados para o B100 a 298 K, por 360h, para os biodieseis de mamona e de soja para as mangueiras de silicone e EPDM. A Figura 1A mostra o Sistema experimental de PLF-FI para detectar a despolarização da fluorescência induzida por laser em fluxos líquidos a alta velocidade (CW, laser; M, espelhos; L1 e L2, lentes; P1 e P2, polarizadores Glan-Thompson; PD1 e PD2, fotodiodos; I, interface; PC, computador; FI, Fluxo líquido; F, filtro colorido; BS, divisor de feixe [reproduzido com permissão da Química Nova, vol.28, n.2, p.227-339. Copyright 2005, Sociedade Brasileira de Química]). A Figura 1B mostra o diagrama de coordenadas polares com as polarizações médias onde mostrando os pontos A06, A08, A22 e A24 conforma a tabela 1B.
São também apresentados os resultados para os polímeros não expostos ao B100. Na Figura 1B pose-se observar que a maior polarização, i.e., a que apresentou menor molhabilidade foi a A22 que corresponde à mangueira de silicone exposta ao B100 de mamona. Note-se que sua molhabilidade caiu quando exposta ao B100 de mamona, ficando mais resistente. Seguidamente temos o padrão silicone não exposto ao B100 e o A24 que corresponde à exposição da mangueira de silicone ao B100 de soja. Já o EPDM, mas utilizado hoje em dia nos motores, apresentou aumento da molhabilidade quando exposto ao B100 seja de soja, seja de mamona, sendo, no entanto, observado também que, dentro do tempo de exposição aqui estudado, sua molhabilidade também caiu em relação à mangueira não exposta ao B100.

CONCLUSÕES: CONCLUSÃO: A molhabilidade foi reduzida com o uso da mangueira de silicone quando comparada a EPDM. Para o silicone exposto, a molhabilidade é menor quando exposto ao B100 de mamona do que ao B100 de soja. Ambas as mangueiras reduziram sua molhabilidade por ambos os B100 quando expostas nas condições deste trabalho.

AGRADECIMENTOS: AGRADECIMENTOS: CNPq, Prêmio Petrobras de Tecnologia de Ductos, Fapesb, RECOMBIO, Prof. Ednildo A Torres e Planta Piloto de Biodiesel da UFBA.

REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICA: REFERÊNCIAS:
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QUINTELLA, C. M.; GONÇALVES, C C; CASTRO, M. T. P. O.; PEPE, I M; MUSSE, A P S; LIMA, A M V Observation of the effect of wetting efficiency on a flow of liquids impinging on solid substrates by fluorescence depolarization. J. Phys. Chem. B, USA, v. 107, n. 33, p. 8511-8516, 2004.
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