Extração e caracterização de carvão mineral brasileiro com alto teor de inertitas (2000)
- Authors:
- Autor USP: ASSIS, LIVIA MARI - IQSC
- Unidade: IQSC
- Assunto: QUÍMICA AMBIENTAL
- Language: Português
- Abstract: Neste trabalho, estudou-se uma amostra de carvão proveniente do Paraná. Após a caracterização, através da análise imediata e elementar, classificou-se o mesmo como um carvão betuminoso de alto teor de matéria volátil, adequado para os processosde extração com solventes como, por exemplo, a SFE; porém a análise petrográfica revelou que a amostra continha um alto conteúdo de inertita. Inicialmente realizou-se a extração do carvão à altas temperaturas e pressões, empregando váriossolventes, um sistema "home-made" estático. Verificou-se que os melhores solventes para a extração de hidrocarbonetos (AHs e PAHs*) foram a tetralina e o tolueno, apesar dos baixos rendimentos globais. A tetralina possui alto ponto de ebulição,sendo difícil sua separação dos extratos. Por este motivo, o tolueno supercrítico foi utilizado em um estudo empregando o planejamento fatorial e superfície de resposta, na tentativa de encontrar um melhor rendimento para o processo de extração.Neste estudo, observou-se que as variáveis que mais atuam sobre o processo de SFE do carvão são o tempo reacional e a razão carvão: tolueno, e que a elevação dos níveis das variáveis (tempo, temperatura, pressão e razão) conduzem a uma melhoriano rendimento da SFE. As interações (txR) e (PxR) são as mais importantes e levam a uma melhoria do rendimento. Os extratos de maior razão carvão: tolueno (1:10) após o fracionamento PLC-8, mostraram que o aumento do nível das variáveis promoveo aumento do rendimentodas frações oleos (0) e resinas (R) porém a relação entre elas (0/R) sofre uma grande diminuição, ou seja os extratos obtidos sob condições mais amenas, são mais ricos em óleo (0,93), enquanto os extratos obtidos soncondições drásticas são mais ricos em resinas (0,36) e outros compostos polares. A extração acelerada com solventes (ASE) empregando diversos solventes, sob condições bem mais amenas que SFE conduziu a baixos rendimentos globais, sendo ) que o hexano foi o solvente que extraiu a maior quantidade de AHs e mais seletivamente em ambas as temperaturas empregadas. Os PAHs são melhor extraidos pelo etariol, porém de forma muito pouco seletiva. O hexano e o toluenoapresentam praticamente a mesma seletividade para PAHs* à 80 graus C, porém o tolueno extrai a maior quantidade destes compostos. À 200 graus C estes solventes extraem quantidades próximas destes compostos, porém o hexano extrai 11,59% maisPAHs* e mais seletivamente que o tolueno, cerca de 66.98% maior. Para os PACs, como esperado, o etanol é solvente que extrai a maior quantidade e é mais seletivo para estes compostos. A comparação da SFE e ASE com a extração com Ultra-som eSoxhlet demonstrou que a SFE fornece os melhores rendimentos de extração para todas as classes (AHs, PAHs* e PACs) e, dependendo das condições empregadas, também pode ser muito seletiva. Em todos os experimentos de extração os rendimentosglobais foram baixos; acredita-se que a principal causa disto, seja o elevado teor de inertitaspresentes neste carvão. As análises por HRGC-MS revelaram que o carvão utilizado apresenta uma relação P/F > 1, o que indica um carvão com baixo graude maturação. Outra evidência disto é a grande abundância do 'C IND. 25' na cadeia de n-alcanos (m/z 85, 71,99) além da presença de uma razoável quantidade de alquilbenzenos (m/z 91) nos extratos. Os derivados do naftaleno (m/z 141, 156, ..)apareceram em baixas quantidades, porém os hidrocarbonetos com maior número de anéis aromáticos (PAHs) são muito abundantes nos produtos liquefeitos obtidos por SFE e Soxhlet e nos outros extratos aparecem em baixas proporções. Entretanto, oscompostos mais abundantes nos produtos liquefeitos contendo hidrocarbonetos aromáticos são os mesmos, independente da técnica empregada. Os cromatogramas iônicos (íon extraído), usados na análise, permitiram a pesquisa rápida e objetiva dasclasses de ) compostos pesquisadas, porém a identificação individual de todos os compostos deverá requerer o emprego de outras técnicas, já que o MS de baixa resolução não diferencia os milhares de isômeros presentes nestes extratos
- Imprenta:
- Publisher place: São Carlos
- Date published: 2000
- Data da defesa: 04.02.2000
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ABNT
ASSIS, Livia Mari. Extração e caracterização de carvão mineral brasileiro com alto teor de inertitas. 2000. Tese (Doutorado) – Universidade de São Paulo, São Carlos, 2000. . Acesso em: 14 maio 2025. -
APA
Assis, L. M. (2000). Extração e caracterização de carvão mineral brasileiro com alto teor de inertitas (Tese (Doutorado). Universidade de São Paulo, São Carlos. -
NLM
Assis LM. Extração e caracterização de carvão mineral brasileiro com alto teor de inertitas. 2000 ;[citado 2025 maio 14 ] -
Vancouver
Assis LM. Extração e caracterização de carvão mineral brasileiro com alto teor de inertitas. 2000 ;[citado 2025 maio 14 ]
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