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Relatório de aula pratica. ...

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UNIVERSIDADE DO VALE DO ITAJAÍ BIANCA CAROLINE CALZA CAROLINA LOPES DUARTE LUANA FIESZT

Aula prática 1 Analise granulométrica

ITAJAÍ 2016

UNIVERSIDADE DO VALE DO ITAJAÍ BIANCA CAROLINE CALZA CAROLINA LOPES DUARTE LUANA FIESZT

Aula prática 1 Analise granulométrica

Elaboração de relatório apresentada como requisito parcial para a obtenção da M1 da disciplina de Operações unitárias 1, no curso de Engenharia Química da Universidade do Vale do Itajaí, Centro Tecnológico da Terra e Mar - CTTMAR. Professora: Simone Cavenati

ITAJAÍ 2016

Sumário

1. Introdução.....................................................................................................4 2. Objetivos.......................................................................................................5 A.

Objetivo geral.........................................................................................5

B.

Objetivo específico...............................................................................5

3. Materiais e métodos:...................................................................................6 A.

Materiais.................................................................................................6

B.

Metodologia...........................................................................................6

C.

Esquema de aparelhagem....................................................................7

4. Resultados e discussões............................................................................8 Cálculos:..........................................................................................................8 A. Amplitude total......................................................................................8 B. Regra de Sturges...................................................................................8 C. Amplitude do intervalo de classe........................................................9 D. Frequência de classe............................................................................9 E. Tabela....................................................................................................10 F.

Histograma...........................................................................................11

5. Conclusão...................................................................................................12 6.

Referências..............................................................................................13

1. Introdução Em análises é muito importante a separação de misturas de cada substância presente para resultados mais precisos. Essa separação vai de métodos físicos simples como catação até mais complexos como destilação. Estando entre eles a peneiração, um método muito rudimentar e muito utilizado até os dias atuais, que consiste na passagem de um sólido de menores diâmetros por um material poroso onde os de maiores ficam retidos. Tamisação ou peneiração (como é mais conhecido) é uma operação unitária de separação de misturas sólidas. O equipamento utilizado são peneiras e é muito utilizado na determinação de solo. A peneiração é um método de separação de partículas que leva em consideração apenas o tamanho das mesmas, sendo a operação unitária mais econômica. As peneiras separam o material em duas frações, sendo apenas conhecidos os grânulos mais grossos e mais finos daquele intervalo. Com o aumento do número de peneiras no processo é possível reduzir esses intervalos. No peneiramento industrial, os sólidos são colocados sobre uma superfície com um determinado tamanho de abertura. As partículas menores, ou finas, passam através das aberturas da peneira; as partículas maiores não. Essas peneiras são padronizadas pela série de Tyler, sendo os grânulos que passam por elas classificados da seguinte maneira: Sólidos Grosseiros: abaixo de 4 mesh ( > 4700 µm) Finos: 4 mesh a 48 mesh (300-4700 µm) Ultrafinos: 48 a 400 mesh (38-300 µm)

2. Objetivos A. Objetivo geral: Realizar análise granulométrica com areia da praia para melhor conhecimento do método. B. Objetivo específico: Classificar a areia da praia quanto ao diâmetro médio de partículas presentes em sua maioria na amostra.

3. Materiais e métodos: A. Materiais  Balança analítica  Jogo de peneiras  Agitador de peneiras  Pinceis  Espátula

B. Metodologia Inicialmente foi realizada a pesagem da amostra a ser analisada. Com as peneiras devidamente encaixadas em ordem crescente foi feito o despejo da amostra na parte superior da torre de peneiras. Após, as peneiras ainda enfileiradas e com a amostra, ficou em torno de dez minutos no agitador mecânico para que as partículas do material analisado ficassem devidamente separadas. Com cuidado, as peneiras foram desencaixadas uma a uma e colocadas sob uma folha de papel para coletar as partículas retidas e realizar a separação. Como algumas pequenas partículas ficaram presas nas peneiras de menor diâmetro foi necessário fazer uso de pinceis para retira-las dessa forma coletando todo o material da amostra separando devidamente as partículas por diâmetro. O material coletado é despejado em béqueres onde, após realizou-se a pesagem e registrou-se em uma tabela entregue pela professora todos os dados de pesagem e tamanho das peneiras.

C. Esquema de aparelhagem

Conjunto de peneiras granulométricas

Balança analítica

Agitador de peneiras

4. Resultados e discussões Após a realização do experimento os seguintes dados foram coletados:

Milimetro 1,0 0,710 0,500 0,355 0,250 0,150 0,125 0,090 0,063 Fundo (“Panela”)

Phi (Ø) 0,0 0,5 1,0 1,5 2,0 2,75 3,0 3,5 4,0 Massa total:

Material (g) 0,0656 6,1831 10,4918 9,4042 5,2445 11,3630 9,0989 2,9788 0,6575 0,05575 55,54315

Fração mássica retida de cada peneira:

Milímetro 1,0 0,710 0,500 0,355 0,250 0,150 0,125 0,090 0,063

Fração Mássica 1,18 x 10-3 0,11 0,19 0,17 0,09 0,20 0,16 0,05 0,01

A partir destes dados será possível calcular os valores necessários para montar nosso histograma. O histograma são gráficos de barras que mostram a variação sobre uma faixa específica. Ele desenvolvido por Guerry em 1833 para descrever sua análise de dados sobre crime. Desde então, os histogramas têm sido aplicados para descrever os dados nas mais diversas áreas e será útil para avaliar nossa amostra.

Cálculos: A. Amplitude total At =maior valor – menor valor

At =11 0,20 −1,18 x 10

−3

At =0,2

B. Regra de Sturges I =1+3,3 log n I =1+3,3 log 9 I =4, 15

n=número de linhas I =variável quantitativa discreta

A regra de Sturges nos dá quantas linhas deverá ter nossa tabela de distribuição de frequência, como o valor obtido é fracionário devemos arredenda-lo obedecendo as normas da ABNT, dessa forma: I =4

C. Amplitude do intervalo de classe

h=

At I

h=

0,2 0,2 h= 4,15 4

h=0,05

h=0,05

A amplitude de intervalo de classe deve ser calculada duas vezes utilizando os dois valor da variável quantitativa discreta (I ) . Os valores aqui obtidos também deverão ser arredondados obedecendo as regras da ABNT, de forma teremos: h=0,05

Este valor será útil para o calculo de frequência de classe

D. Frequência de classe

A frequência de classe irá nos proporcionar o número de valores que aparecem em um determinado intervalo de classe. Iremos utilizar os dois maiores valores obtidos anteriormente de amplitude de intervalo de classe (I ) . Utilizandoh=0,5 h × I +menor xi ≥maior xi −3

0,05 × 4+1,18 x 10 ≥ 0,20

0,2 ≥0,2

Verdadeiro, usar h = 0,5 para cálculos na tabela e no gráfico.

E. Tabela I

Fi

Xm

Fri (%)



3

0,026

33,3

2

0,051  0,101

1

0,076

11,1

3 4

0,101  0,151 0,151  0,201

1 4

0,126 0,176

11,1 44,4

1

Intervalo −3

1,18 x 10 0,051

F. Histograma

50 45 40 35 30 25 20 15 10 5 0 0.03

0.08

0.13

0.18

5. Conclusão

Com base nos dados obtidos através de cálculos e do histograma mostrado acima concluímos que a amostragem é heterogênea com diâmetros diversos, sendo 33,3% da amostra variando numa média mássica de 0,026; outros 22,2% variando sua fração mássica entre 0,076 e 0,126; e os 44,4% restante com uma fração mássica variando na média 0,176.

6. Referências Disponível em < https://moodle.ufsc.br/pluginfile.php/772366/mod_resource/content/0/OP ERACOES/Peneiramento07.pdf.> Acesso em 22 de março de 2016.

Disponível em < http://www.infoescola.com/quimica/tamisacaopeneiracao-e-ventilacao/ > Acesso em 22 de março de 2016. Disponível em < http://www.infoescola.com/quimica/separacao-demisturas-sistema-heterogeneo-solido-solido/> Acesso em 22 de março de 2016. Disponível em < http://www.saraivavogal.com.br/mudan %C3%A7as/OPERA%C3%87%C3%95ES%20UNIT %C3%81RIAS/9%20%E2%80%93%20PENEIRAMENTO.pdf> Acesso em 22 de março de 2016. Disponível em < http://www.ocw.unicamp.br/fileadmin/user_upload/cursos/EQ651/Capitul o_II.pdf > Acesso em 22 de março de 2016. Disponível em < http://www.infoescola.com/quimica/separacao-desubstancias-misturas/ > Acesso em 22 de março de 2016....