O emprego da termogravimetria para determinar a energia de ativação do processo de combustão de óleos combustíveis

Abstract

Neste trabalho, determinou-se a energia de ativação (Ea) no processo de combustão de três óleos combustíveis cedidos pela Petrobrás–Cenpes e denominados por A, B e C. Empregou-se análise termogravimétrica (TG) utilizando um sistema Shimadzu 51H e, para todas as amostras observaram-se três regiões oxidativas distintas identificadas como, oxidação à baixa temperatura (LTO), depósito de combustível (FD) e oxidação à alta temperatura (HTO). As energias de ativação foram determinadas como uma função do grau de conversão (α) e temperatura na região LTO e utilizando-se dois métodos cinéticos, denominados ASTM E 1641 (Flynn eWall) e Model Free Kinetics de Vyazovkin. Empregaram-se as seguintes razões de aquecimento: 2,5; 5,0; 10,0; 15,0 e 20,0°C min-1 entre a temperatura ambiente e 600°C. As demais condições experimentais foram: massa da amostra de aproximadamente 20 mg, suporte de amostra de alumínio e gás de arraste ar sintético com vazão de 100 mL min-1. Os valores de Ea encontrados foram os mesmos para ambos os métodos cinéticos: 44 ± 7% kJ mol-1 (α=0,1 a 0,9) para amostra A. Para a amostra B os valores de Ea foram em média de 48 ± 4% kJ mol-1 (α=0,1 a 0,5) e 66 ± 16% kJ mol-1 (α=0,5 a 0,9) e, para a amostra C os valores de Ea foram em média de 58 ± 4% kJ mol-1 (α=0,1 a 0,5) e 65 ± 5% kJ mol-1 (α=0,5 a 0,9). Conclui-se que a Ea pode ser usada como um parâmetro adequado para apontar uma tendência de comportamento e para caracterizar diferentes óleos sob processo de combustão.