Quais são e como são determinados na prática os parâmetros da análise imediata de carvões?

Passo 1

O enunciado pergunta quais são os parâmetros que compõem a análise imediata (também chamada de análise de proximidade) de carvões e como, na prática, cada um deles é determinado em laboratório. O conteúdo envolve métodos padronizados para mensurar:
  • Umidade total (U)
  • Matéria volátil (MV)
  • Cinzas (Cin)
  • Carbono fixo (CF)

Passo 2

Para determinar a umidade total U:
  1. Pesa-se uma alíquota da amostra na balança analítica, obtendo massa m_{1}.
  2. Leva-se ao forno de estufa a 105^\circ\mathrm{C} até variação de massa insignificante (peso constante), obtendo massa seca m_{2}.
  3. Calcula-se
U(\%) = \frac{m_{1} - m_{2}}{m_{1}} \times 100\%.

Passo 3

Para determinar a matéria volátil \mathrm{MV}:
  1. Usa-se a porção seca de massa m_{2} (já livre de água).
  2. Coloca-se em cadinho refratário com tampa em fornalha muffle a 900^\circ\mathrm{C} por tempo fixo (normalmente 7 min).
  3. Após resfriar em dessecador, registra-se m_{3}, a massa após liberação dos voláteis.
  4. Calcula-se
\mathrm{MV}(\%) = \frac{m_{2} - m_{3}}{m_{1}} \times 100\%.

Passo 4

Para determinar as cinzas \mathrm{Cin}:
  1. Usa-se outra alíquota de massa inicial m_{1}.
  2. Queima-se totalmente em fornalha muffle a 815^\circ\mathrm{C} até peso constante, obtendo massa de cinzas m_{4}.
  3. Calcula-se
\mathrm{Cin}(\%) = \frac{m_{4}}{m_{1}} \times 100\%.

Passo 5

O carbono fixo \mathrm{CF} não é medido diretamente, mas calculado por diferença, pois o total deve somar 100 % na base “uma vez seca”:
\mathrm{CF}(\%) = 100\% - U - \mathrm{MV} - \mathrm{Cin}.

Resposta

Os parâmetros da análise imediata de carvões são:
(a) Umidade total U – perde-se ao secar a 105^\circ\mathrm{C}.
(b) Matéria volátil \mathrm{MV} – perde-se ao aquecer a 900^\circ\mathrm{C} em atmosfera inerte.
(c) Cinzas \mathrm{Cin} – resíduo inorgânico obtido a 815^\circ\mathrm{C}.
(d) Carbono fixo \mathrm{CF} – calculado por diferença 100\%-U-\mathrm{MV}-\mathrm{Cin}.

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