Apostila_Lab. Quimica Aplicada

8/18/2019 Apostila_Lab. Quimica Aplicada

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ABORATÓRIO DE QUÍMICA APLI

2012

UNIVERSIDADE FEDERAL RURAL DO SEMI-

ÁRIDO

DEPARTAMENTO DE AGROTECNOLOGIA E


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1Universidade Federal Rural do Semi-Árido

SUMRIO

AULA 01 !ormas" #ondutas e Se$uran%a no La&orat'rio de (u)mica A*licada +

,n$enharia2

AULA 02 Experimento 01: Rea%.es de /irredu%o

AULA 03 Experimento 02: 4etermina%o do #loro em Produtos 4om5sticos *or

6itulometria de /irredu%o7

AULA 0 Experimento 03: Pilhas ou #5lulas 8alv9nicas1

AULA 0: Experimento 04: ,letrode*osi%o 20AULA 0; Experimento 05: ,letr'lise31

AULA 0 Experimento 07: #orroso == ? #orroso em Latas de A%o1

AULA 07 Experimento 08: #orroso === - =n@luncia do Meio ,letrol)tico3

AULA 10 Experimento 09: #orroso =V ? Prote%o #at'dica<

AULA 11 Experimento 10: ,strutura dos Materiais:3

AULA 12 Experimento 11: Pol)meros ? Produ%o do Pol)mero Ureia-Formalde)do:;

AULA 13 Experimento 12: Pol)meros ? Produ%o do =so*or utilizando Poliestireno;1

AULA 1 Experimento 13: Pol)meros ? Produ%o de Poliuretano;

AULA 1: Experimento 14: Pol)meros ? =dentii@ica%o de Pol)meros Sint5ticos;<

Modelo de Relat'rio e #aderno do La&orat'rio


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AULA 01

NORMAS! CONDUTAS E SEGURAN"A NO LABORATÓRIO DEQUÍMICA APLICADA À ENGENHARIA

Um la&orat'rio de (u)mica 5 um local onde so mani*uladas su&st9ncias t'icas"

in@lamveis" corrosivas" etc A minimiza%o dos riscos de acidentes no la&orat'rio *assa

*ela o&edincia a certas normas A se$uir encontram-se al$umas normas Due devero

ser o&servadas e se$uidas *elos alunos antes" durante e a*'s as aulas *rticas de

La&orat'rio de (u)mica A*licada + ,n$enharia

- / *razo de 6/L,RG!#=A *ara o atraso nas aulas *rticas 5 de 10 minutos" a*'s

esse *razo o aluno no *oder assistir + aula !o in)cio de cada aula *rtica o *ro@essor

@ar uma e*lana%o te'rica do assunto e discutir os *ontos relevantes" inclusive em

rela%o + se$uran%a dos e*erimentos Um aluno Due no tenha assistido a uma *arte

dessa discusso ir atrasar seus cole$as e at5 colocar em risco a sua se$uran%a

- H *roi&ido o uso de IshortJ e Imini-saiasJ durante as aulas Usar de *re@erncia

uma cal%a e cal%ado @echado ,ssa 5 uma norma de se$uran%a" uma vez Due uma cal%a e

sa*atos @echados *rote$em a *ele de eventuais contatos com rea$entes danosos

- / uso de CA6A 5 /CR=8A6KR=/ durante a aula *rtica A &ata 5 um eDui*amento

de *rote%o individual indis*ensvel ao e*erimentador

- !o sero toleradas &rincadeiras durante as aulas *rticas" o $ru*o deve se

concentrar na realiza%o das atividades *ro*ostas" *ois o tem*o 5 e)$uo e a

e*erimenta%o ei$e aten%o Alis" vrios acidentes em la&orat'rios de ensino advm

da @alta de aten%o do aluno e*erimentador

- / aluno ou a eDui*e dever a*resentar o *r5-la&orat'rio da aula *rtica" antes do

in)cio da mesma" Duando este @or solicitado Se no @or a*resentado" o aluno ou a eDui*e

no *oder *artici*ar da aula ou ser *enalizado na *ontua%o

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- #aso o aluno @alte a uma aula *rtica no haver re*osi%o da mesma =sso

acarretar a *erda da *ontua%o re@erente a essa aula

- !o ser rece&ido o caderno de La&orat'rio @ora do *razo *r5-esta&elecido

A#$%&s 'o&(os )*'or(+&(es ,e se$%r+&-+.

1/ Sem*re usar &ata e outros eDui*amentos de *rote%o individual necessrios 'culos

de *rote%o" mscara" luvas" etc" Duando estiver realizando uma e*erincia

2/ (uando da dilui%o de um cido concentrado" adicionar sem*re o cido + $ua"

lentamente" se *oss)vel com res@riamento do reci*iente onde se realiza a dilui%o !unca

adicionar $ua a um cido concentradoN

/ (uando do aDuecimento de uma su&st9ncia em um tu&o de ensaio" o&servar Due a

&oca do tu&o no esteOa direcionada *ara al$u5m" *ois *ode ocorrer uma eOe%o de

l)Duido Duente

/ /s @rascos contendo rea$entes devem ser identi@icados sem*re =ndicar o nome da

su&st9ncia" sua concentra%o" o nome do res*onsvel e a data da @a&rica%o

/ !unca aDuecer uma su&st9ncia in@lamvel em chama direta" usar sem*re um

aDuecedor el5trico ou uma manta de aDuecimento

3/ !o sentir o odor de uma su&st9ncia colocando diretamente o nariz so&re o @rasco Due

o cont5m 4eve-se" com a mo" @azer com Due o odor seOa deslocado at5 o ol@ato do

e*erimentador

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AULA 02

Experimento 01:

REA"4ES DE O5IRREDU"6O

1/ OB7ETIVOS

,ssa *rtica tem como o&Oetivo e@etuar ensaios sim*les *ara veri@icar al$umas

rea%.es de oirredu%o Podemos veri@icar e*erimentalmente a tendncia Due

a*resentam as su&st9ncias Du)micas + oida%o e + redu%o" &em como os *rodutos de

uma rea%o de oirredu%o

2/ INTRODU"6OAs rea%.es de oida%o e redu%o ? ou rea%.es de oirredu%o ? ocorrem *ela

trans@erncia de el5trons e constituem uma classe im*ortante de rea%.es Du)micas As

rea%.es de oirredu%o ocorrem *or toda *arte e constituem *arcela da vida cotidiana

A trans@erncia de el5trons de uma es*5cie *ara outra 5 um dos *rocessos

@undamentais Due *ermitem a vida" a @otoss)ntese" a @a&rica%o e *uri@ica%o de

alveOantes" e a *uri@ica%o dos metais #om*reender como os el5trons so trans@eridos

*ermite determinar modos de usar as rea%.es Du)micas *ara $erar eletricidade e us-la *ara *roduzir rea%.es Du)micas

A corroso 5 eem*lo de rea%o de oirredu%o / @erro e o a%o dos carros"

*ontes e edi@ica%.es oidam-se e @ormam @erru$em" e tam&5m as estruturas de alum)nio

so corro)das Muitos *rocessos &iol'$icos de*endem de rea%.es de trans@erncia de

el5trons" como *or eem*lo" o oi$nio Due se as*ira 5 convertido em $ua e di'ido de

car&ono

A oida%o re@ere-se *erda de el5trons e a redu%o re@ere-se ao $anho deel5trons Portanto as rea%.es de oirredu%o ocorrem Duando os el5trons so

trans@eridos do tomo oidado *ara o tomo reduzido (uando o zinco metlico 5

adicionado a um acido @orte" *or eem*lo" os el5trons so trans@eridos dos tomos de

zinco o zinco 5 oidado *ara os )ons de hidro$nio o hidro$nio 5 reduzido"

con@orme a rea%o 1

ns Q 2QaD n2Q aD Q 2$ 1


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A trans@erncia de el5trons Due ocorre na rea%o 1 *roduz ener$ia na @orma de

calor e a rea%o ocorre es*ontaneamente

/ MATERIAL

/1/ M+(er)+#

- 07 6u&os de ensaio

- ,stante *ara tu&os de ensaio

- Pi*etas de : ou 10 ml

- #onta $otas e Pi*etas Pasteur

/2/ Re+$e&(es

- Ácido Sul@Trico concentrado 2S/ conc

- Ácido Sul@Trico 3M 2S/ 3M

- Á$ua oi$enada 2/2

- Álcool et)lico #2:/

- #loro@'rmio ##l3

- #o&re metlico @io de co&re ? #us

- 4icromato de Potssio 2#r 2/


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& =ntroduza um @io de co&re" durante 1 minuto no tu&o de ensaio Due cont5m a solu%o de

#uS/ /&serve

/1/2/ T%


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a #olocar ± 1"0 ml 20 $otas da solu%o de 2#r 2/


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3/ PÓSLABORATÓRIO

1/ Para cada ensaio realizado Procedimentos 11 ao 1>" res*onda

a (uais as su&st9ncias Due esto se oidando e se reduzindo

& (ual o a$ente oidante] (ual o a$ente redutor]

c ,Duacione as semirrea%.es de oida%o e redu%o

d (ual a rea%o $lo&al &alanceada da rea%o

e =denti@iDue as rea%.es Due ocorreram des*rendimento de $ases e in@orme a @'rmula

molecular e o nome do $s

2/ #alcular o *otencial *adro de cada rea%o dos *rocedimentos 11 ao 1;" *ara

isso utilizar o Potencial Padro de Redu%o" encontrados nas 6a&elas de Potenciais de

Redu%o Padro nos livros de (u)mica nos ca*)tulos de ,letroDu)mica =n@orme Duais

rea%.es *odem acontecer es*ontaneamente

Res*onda con@orme @oi o&servado no Procedimento 1 o 8overno Federal decretou a ILei SecaJ relatando Due omotorista Due @or *e$o diri$indo so&re e@eito do lcool *a$ar uma multa de 7:


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Experimento 02:

DETERMINA"6O DO CLORO EM PRODUTOS DOMSTICOS

POR TITULOMETRIA DE O5IRREDU"6O

1/ INTRODU"6OA insta&ilidade natural dos com*ostos clorados associada + ne$li$ncia na sua

@a&rica%o uso de $ua im*r'*ria" armazenamento inadeDuado *ode levar +

diminui%o do teor de cloro livre acarretando a decom*osi%o *recoce do *roduto e

conseDuentemente" a *erda do *oder &actericida !icoletti e Ma$alhes" 177;A solu%o de hi*oclorito de s'dio com * elevado" em torno de 11 5 mais

estvel" sendo a li&era%o de cloro mais lenta ^ medida Due se reduz o * da solu%o"

atrav5s do cido &'rico ou do &icar&onato de s'dio" a solu%o torna-se muito instvel e

conseDuentemente a *erda de cloro 5 mais r*ida" isso si$ni@ica Due o tem*o de vida Ttil

da solu%o 5 *eDueno ,strela" 200 4iante disso" vrios estudos tm sido realizados

*ara veri@icar a Dualidade das solu%.es de hi*oclorito de s'dio Due se encontram +

venda no mercado

2/ OB7ETIVOSVeri@icar como uma rea%o de oirredu%o *ode ser usada *ara a determina%o

Duantitativa de um a$ente oidante em removedores dom5sticos e alveOantes l)Duidos + &ase de hi*ocloritos

/ MATERIAL E MTODOS/1/ M+(er)+#

- Removedores dom5sticos di@erentes marcas comerciais- AlveOantes l)Duidos di@erentes marcas comerciais- Cureta de 2: mL- Provetas- Pi*etas de : ou 10 mL- ,rlenme_er de 12: mL

/2/ Re+$e&(es- i*oclorito de s'dio amostras comerciais- 6iossul@ato de s'dio 0"0:M- =odato de Potssio =/3 0"01M- =odeto de Potssio =- Ácido sul@Trico 2S/ 1M- Amido 1

/ PROCEDIMENTO E5PERIMENTAL

/1/ P+,ro&)F+-ão ,+ So#%-ão ,e T)oss%#8+(o ,e S,)o 9o* Io,+(o ,e Po(?ss)o

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A *adroniza%o da solu%o de tiossul@ato de s'dio 0"0:M !a2S2/3:2/ *ode

ser *adronizada" *or titula%o" contra uma solu%o o&tida *ela dissolu%o de =/3"

iodato de *otssio *uro" na concentra%o de 0"01M / =/ 3 rea$e com o ecesso de =

na solu%o cida de acordo com a se$uinte rea%o

=/3-aD Q :=-aD Q ;QaD 3=2aD Q 32/l

Pro9e,)*e&(o. ,ncha uma &ureta de 2: ml com !a2S2/3 0"0:M tomando cuidado de

eliminar todas as &olhas Re$istre o volume inicial da &ureta Para realizar a

*adroniza%o" coloDue : mL de =/3 0"01M com auilio de uma *i*eta" em um @rasco

,rlenme_er de 12: mL Adicione : mL de $ua e 0" $ de = A$ite o @rasco at5 Due o

= dissolva Adicione ento 2": mL de 2S/ 1M e misture a$itando 4ever a*arecer uma cor marrom escura" indicando a *resen%a de iodo 6itule imediatamente com

!a2S2/3 0"0:M contido na &ureta" at5 Due a cor marrom esmae%a *ara uma cor amarelo

*lido Adicione ento 2 mL da solu%o indicadora de amido 1 e continue a titula%o

at5 Due a cor azul-escura do indicador desa*are%a A mudan%a de azul *ara uma solu%o

incolor 5 muito n)tida Re$istre o volume da solu%o de tiossul@ato usado na titula%o

/2/ De(er*)&+-ão ,+ C+'+9),+,e ,e O;),+-ão ,e %* Re*oe,or Do*s()9o

#om au)lio de uma *i*eta adicione 0": mL ou 0": $ da amostra da solu%o dehi*oclorito de s'dio a ser analisada" trans@erindo-se *ara um ,rlenme_er de 12: ml"

adicione 2: ml de $ua destilada e 1 $ de = A$ite at5 dissolver o = A*'s" acrescente

2": mL de 2S/ $ota a $ota A solu%o deve @icar marrom indicando a @orma%o do

iodo A*'s" inicie a titula%o com tiossul@ato de s'dio 0"0: M so& a$ita%o constante at5

Due a su&st9ncia resultante adDuira uma cor amarelo-claro Adicione ento 2 ml do

indicador amido 1" ocorrendo uma mudan%a de cor *ara azul-violceo Retorne a

titula%o com tiossul@ato de s'dio 0"0: M at5 Due a solu%o torne-se trans*arenteRe$istre o volume $asto da solu%o de tiossul@ato de s'dio na titula%o

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PRECAU"4ES DE SEGURAN"A.AlveOantes l)Duidos contendo hi*oclorito de s'dio a : so corrosivos *ara a *elee *ara os olhos (uando estiverem mani*ulando o alveOante l)Duido" tomemcuidado *ara no deiar a solu%o atin$ir sua *ele /&serve Due os alveOantes ououtras su&st9ncias contendo hi*oclorito" como removedores dom5sticos" nodevem nunca ser misturados com amWnia !3" *ois *odem *roduzir cloraminas"


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A*'s estes *rocedimentos" *rocede-se o clculo da *orcenta$em de cloro ativo na

amostra

6eor de #loro ` !tiossul@ato Vtiossul@ato@ cmilieD do #loro 100 b V !a#l/

Sendo

V` Volume de tiossul@ato de s'dio utilizado na titula%o *adronizado

@ c` Fator de corre%o do tiossul@ato de s'dio

milieDuivalente do cloro ` 0"03::

/ RE@ERNCIAS

1/ CR/Z!" 6 L" L,ZA[ XR" ," CURS6,!" C ," CUR48," X R"

(u)mica ? A #incia #entral" #a*)tulo 20" 7a ,di%o" Pearson" 200


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de !a#l/ Due oidaria =- su@iciente *ara consumir 0">0 mL de tiossul@ato de s'dio

0"1:M Su$esto *rocure a densidade do hi*oclorito de s'dio em livros ou na internet

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AULA 0

Experimento 03:

PILHAS OU CLULAS GALVJNICAS

1/ INTRODU"6O

1/1/ P)#K+s G+#&)9+s(uando mer$ulhamos uma *laca de zinco em uma solu%o de co&re h

trans@erncia de el5trons do zinco *ara o ction co&re Mas como a*roveitar esta

trans@erncia de el5trons *ara $erar eletricidade]/ *ro&lema 5 Due os el5trons so trans@eridos diretamente dos tomos de zinco

*ara os ctions co&re Para Due houvesse a*roveitamento de eletricidade" os el5trons

li&erados *elo zinco deveriam *assar *or um circuito eterno uma l9m*ada" *or

eem*lo antes de che$ar ao ction co&re #omo *oder)amos solucionar este *ro&lema],m 1>3;" 4aniell construiu um dis*ositivo mais tarde chamado *ilha" Due

*ermitia a*roveitar este @luo de el5trons" interli$ando eletrodos Due eram sistemas

constitu)dos *or um metal imerso em uma solu%o de seus )onsPor eem*lo" como seria um eletrodo @eito de zinco / eletrodo de zinco 5 um

sistema constitu)do *or uma *laca de zinco metlico" mer$ulhada em uma solu%o Due

cont5m ctions zinco n2Q" o&tida *ela dissolu%o de um de seus sais" *or eem*lo"

nS/" em $ua Fi$ura 1 !esse eletrodo ocorre o se$uinte o zinco metlico da *laca doa 2 el5trons *ara o

ction zinco da solu%o e se trans@orma em n2Qn0 n2Q Q 2e-

/ ction zinco Due estava em solu%o rece&e os 2 el5trons doados *elo zinco

metlico e se trans@orma em zinco metlicon2Q Q 2e- n0

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@)$%r+ 1. ,letrodo de zinco Cron" LeMa_ e Cursten" 200


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@)$%r+ . #5lula 8alv9nica ou Pilha de 4aniell Cron" LeMa_ e Cursten" 200


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Mo)*e&(o ,os >o&s &+ so#%-ão./ eletrodo de zinco est inserido numa solu%o de nS/ aD e ao lado" o co&re

est imerso em uma solu%o de #uS/aD =nicialmente" na solu%o de nS/aD o

nTmero de )ons n2Q

5 i$ual ao nTmero de )ons S/2-

Analo$amente" no lado do co&re" aconcentra%o de #u2Q 5 i$ual + concentra%o de S/2- VeOa a Fi$ura :A

A B

@)$%r+ . A #ircuito A&erto e C #ircuito Fechado da Pilha de 4aniell Russell" 200>

Fechando o circuito" a*'s al$um tem*o" o eletrodo de zinco ir se dissolver *rovocando aumento da concentra%o de n2Q na solu%o concentra%o de S/2-

constante *or outro lado" no eletrodo de co&re haver de*osi%o de co&re metlico

diminuindo consideravelmente a concentra%o de #u2Q na solu%o concentra%o de

S/2- constanteA *ilha 5 uma @onte de @or%a eletromotriz" e como tal *ossui uma resistncia

interna #omo voc O sa&e" @or%a eletromotriz 5 a mima di@eren%a de *otencial Due a

*ilha conse$ue @ornecer *ara os seus *'los" mas sem*re Due 5 li$ado um a*arelho Due

necessita de uma corrente $rande *ara o seu @uncionamento na *ilha" a di@eren%a de

*otencial em seus *'los ser menos Due a @or%a eletromotriz da *ilha" *ois *arte de

ener$ia Due a *ilha @ornece aos *ortadores de car$as el5trons 5 consumida *or eles

*ara *ercorrer a *r'*ria *ilha Para determinar a @or%a eletromotriz da *ilha Due est a

sua dis*osi%o use o volt)metro e me%a a di@eren%a de *otencial entre os *'los Duando

nenhum outro elemento est li$ado na *ilhaPILHA DE CONCENTRA"6OH uma *ilha onde as solu%.es e os materiais metlicos do 9nodo e do ctodo so

i$uais" *or5m a concentra%o da solu%o dentro dos com*artimentos 5 di@erente =sto

1;


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leva a uma trans@erncia de el5trons" e como a solu%o mais concentrada 5 mais rica em

)ons *ositivos ela atua como ctodo em @un%o da redu%o desses )ons *ositivos a um

estado de oida%o menor / @luo de el5trons ocorre at5 Due as concentra%.es das

solu%.es dos dois com*artimentos seOam i$uais

2/ OB7ETIVOS,ssa *rtica tem como o&Oetivo montar a *ilha de 4aniell" entender como 5 o seu

@uncionamento" identi@icando os com*artimentos Due ocorre a oida%o e redu%o" o

9nodo e ctodo e a im*ort9ncia da *onte salina e montar uma *ilha de concentra%o e

calcular o valor da tenso F,M atrav5s da eDua%o de !ernst

/ MATERIAL E MTODOS

/1/ M+(er)+#- Placas de inco- Placa de #o&re- Sul@ato de #o&re #uS/ 1M- Sul@ato de inco nS/ 1M- Sul@ato de inco nS/ 0"0001M- Mult)metro

/ PROCEDIMENTO E5PERIMENTALPilha de 4aniellMontar a *ilha de 4aniell utilizando as *lacas de zinco e co&re @ornecidas"

con@orme ilustrado na Fi$ura 3" *ara isso si$a as se$uintes eta*asa !o &5Duer 1 adicionar ;0 mL da solu%o de nS/ 1M e no &5Duer 2 adicionar ;0

mL da solu%o de #uS/ 1M & #olocar a *laca de zinco no &5Duer 1 e a de co&re no &5Duer 2c #olocar a *onte salina interli$ando os dois com*artimentosd Li$ar o *olo *ositivo e o *olo ne$ativo" utilizando o Oacar5" nas *lacas e no

mult)metro *ara veri@icar o *otencial da c5lulae Fazer a coneo com o L,4 e veri@icar o Due ocorre

Pilha de concentra%oMontar a *ilha de concentra%o con@orme @oi montada a *ilha de 4aniel

a !o &5Duer 1 adicionar ;0 mL da solu%o de nS/ 0"0001M e no &5Duer 2 adicionar

;0 mL da solu%o de nS/ 1M & #olocar uma *laca de zinco em cada &5Duerc #olocar a *onte salina interli$ando os dois com*artimentosd Li$ar o *'lo *ositivo na *laca imersa na solu%o 0"0001 M e o *'lo ne$ativo na *laca

imersa na solu%o 1 M" utilizando o Oacar5"e Fazer a coneo com o mult)metro e veri@icar a tenso *roduzida

/ RE@ERNCIAS BIBLIOGR@ICAS

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AULA 0.

Experimento 04:

ELETRODEPOSI"6O DE NÍQUEL

1/ INTRODU"6O

A eletrode*osi%o 5 a de*osi%o eletrol)tica de um @ilme @ino so&re de metal

so&re um o&Oeto" Due se com*orta como ctodo da c5lula" 5 necessria a utiliza%o de

um 9nodo inerte" e um eletr'lito" Due 5 uma solu%o salina contendo o )on a ser

de*ositado atrav5s da sua redu%o

A eletrode*osi%o de n)Duel 5 am*lamente utilizada *ara o revestimento de

di@erentes materiais" *ois tem a *ro*riedade de melhorar as caracter)sticas de resistncia

+ corroso e @ornecer aca&amento decorativo +s *e%as" al5m de servir de &ase *ara a

eletrode*osi%o de cromo

/ &anho mais em*re$ado industrialmente *ara de*osi%o de n)Duel 5 o Canho de

!)Duel de Zatts Due consiste em uma solu%o cuOa com*osi%o 5 de cloreto de n)Duel"

sul@ato de n)Duel e cido &'rico As com*osi%.es variam con@orme o de*'sito Due se

deseOa o&ter e uma solu%o de com*osi%o comum consiste em ter 2>0 $bL de sul@ato de

n)Duel !iS/" 70 $bL de cloreto de n)Duel !i#l2 e : $bL de cido &'rico 3C/3 A

@un%o do n)Duel 5 @ornecer o os )ons metlicos" a dos )ons cloretos 5 manter a

neutralidade de car$as na c5lula e a do cido &'rico 5 manter o * constante

Por se tratar de uma rea%o no es*ont9nea 5 necessrio @ornecer + c5lula um

*otencial su*erior ao Due seria *roduzido *ela rea%o es*ont9nea" e *ara isso deve-se

utilizar uma @onte de corrente cont)nua

A*'s o *rocesso eletrol)tico 5 *oss)vel determinar a Duantidade de material

*roduzido ou de*ositado atrav5s das Leis de Farada_ *ara a eletr'lise" Due so

1 ? a Duantidade de su&st9ncia *roduzida *ela eletr'lise 5 *ro*orcional +

Duantidade de eletricidade utilizada e

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2 ? *ara uma Duantidade de eletricidade Duantidade de su&st9ncia *roduzida 5

*ro*orcional + sua massa eDuivalente" ou seOa" + sua massa molar MM dividida *elo

nTmero de el5trons trocados n

1 Farada_ F de eletricidade 5 a car$a em coulom&s eDuivalente a um mol de

el5trons

1 F ` 7;:00 #bmol lem&rando Due 1 A am*gres ` 1 #oulom&bs

A car$a usada na eletr'lise 5 dada *ela e*resso

#ar$a ` correnteA tem*o s

, uma e*resso *ara determinar a massa *roduzida 5 dada *ela eDua%o 1

m= MM ∗i∗t

n∗ F 1

onde

m ` massa de su&st9ncia *roduzida em $ramas

MM ` massa molar da su&st9ncia $bmol

i ` corrente em am*eres

t ` tem*o de eletr'lise em se$undos

F ` constante de Farada_ ` 7;:00 #bmol

A Duantidade de su&st9ncia *roduzida em uma eletr'lise 5 @reDuentemente

in@erior + Duantidade *revista *elas Leis de Farada_ A razo entre a massa te'rica

*revista e a massa realmente o&tida na eletr'lise" e*ressa em *orcenta$em 5 chamada

de R,!4=M,!6/ FARA4A=#/ ρ" e 5 dado *ela eDua%o 2

ρ ` massa o&tidabmassa *revista 100 2

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2/ OB7ETIVOS

/&servar e*erimentalmente o @uncionamento de uma c5lula eletrol)tica atrav5s

da eletrode*osi%o do n)Duel

/ MATERIAL E MTODOS

/1/ M+(er)+#- 1 eletrodo de co&re- 1 eletrodo de a%o ou *latina- Fonte de corrente- 4ois conectores ti*o Oacar5- C5Duer de 100 mL-1 cronWmetro-Calan%a anal)tica

-a$itador ma$n5tico- su*ortes e $arras *ara *render os eletrodos/2/ So#%-:es

- Solu%o do &anho de Zatts


/1/ E#e(r#)se ,o =I

Pesar o eletrodo de co&re lim*o e seco e anotar a massa

#olocar a solu%o do &anho de Zatts no &5Duer e colocar so&re o a$itador

ma$n5tico

Prender os eletrodos de @orma Due @iDuem totalmente mer$ulhados na solu%o"

isolando sua su*er@)cie metlica da $arra com uma &orracha" *ara evitar @u$a decorrente

#onectar os ca&os na @onte e em se$uida conect-los no 9nodo e no ctodo"

sendo o 9nodo o ca&o vermelho e o ctodo o ca&o *reto

Ainda com a @onte desli$ada $irar o &oto da corrente *ara a *osi%o zero e o da

tenso *ara a *osi%o mima

Li$ar a @onte e aOustar a corrente *ara 0"03 A e come%ar a cronometrar o tem*o

21


23/70

4eiar a c5lula @uncionando *or : minutos e desli$ar a @onte

Retirar o eletrodo de co&re" lavar com $ua destilada" secar &em e *esar

novamente Anotar a massa e determinar a Duantidade de n)Duel de*ositada





24/70

AULA 03.

Experimento 05:

ELETRÓLISE

1/ INTRODU"6O

As c5lulas volticas so &aseadas nas rea%.es de oirredu%o es*ont9neas

#ontrariamente" 5 *oss)vel usar a ener$ia el5trica *ara @azer com Due rea%.es de

oirredu%o no es*ont9neas ocorram Por eem*lo" a eletricidade *ode ser usada *ara

decom*or o cloreto de s'dio @undido em seus elementos com*onentes" como mostra a

Rea%o 1

2!a#ll 2!al Q #l2$ Rea%o 1

Por causa dos altos *ontos de @uso das su&st9ncias iWnicas" a eletr'lise de sais

@undidos necessita de altas tem*eraturas Uma alternativa seria realizar a eletr'lise em

meio aDuoso

/&t5m-se os mesmos *rodutos se @izermos a eletr'lise da solu%o aDuosa de um

sal em vez de @azer do sal @undido] !em sem*re" a eletr'lise de uma solu%o aDuosa 5

com*licada *ela *resen%a da $ua" *orDue *recisa-se considerar se a $ua 5 oidada

*ara @ormar /2 ou reduzida *ara @ormar 2 em vez dos )ons do sal @undido otz e

6reichel" 2007

(uando se aciona o motor de arranDue de um autom'vel $irando-se a chave de

i$ni%o" Duando se acende uma lanterna" Duando se mede a concentra%o de um cido

em solu%o aDuosa usando-se um a*arelho medidor de *" Duando consideramos a

coloca%o de *lacas de zinco no caso de uma em&arca%o *ara se evitar a sua corroso"

estamos o&servando a ocorrncia de rea%.es Du)micas (uando se a&re uma Oanela com

esDuadria de alum)nio" e at5 Duando se utiliza um sa&o DualDuer" estamos usu@ruindo

de *rodutos o&tidos como conseDuncia do uso de rea%.es Du)micas muito semelhantes

+Duelas citadas no *rimeiro *ar$ra@o ,ssas rea%.es Du)micas so chamadas de

eletroDu)micas" Due *roduzem eletricidade ou so *or esta *rovocadas

htt*bbu@@&rb$Dibensinobdisci*linas

23


25/70

A eletroDu)mica 5 o ramo da Du)mica Due estuda as rea%.es Due envolvem a

*rodu%o ou o uso da eletricidade As rea%.es Due *roduzem eletricidade so aDuelas

Due ocorrem nas *ilhas e &aterias As rea%.es Due s' ocorrem *ela *assa$em da

eletricidade atrav5s de um l)Duido so as chamadas rea%.es de eletr'lise

/s @enWmenos Due ocorrem *ela *assa$em da eletricidade atrav5s de um l)Duido

*odem ser melhor estudados e com*reendidos se utilizarmos um $erador de corrente

el5trica cont)nua" Due *ode ser uma *ilha" uma &ateria ou um reti@icador de corrente

alternada" o Dual *ode ser at5 um Icarre$adorJ de &ateria de autom'vel 6endo-se em

mos uma @onte de corrente cont)nua" Due @enWmenos *odemos *rovocar com ele] Para

res*onder a esta nova curiosidade s' resta sair e*erimentando

2/ OB7ETIVOS/&servar a eletr'lise do iodeto de *otssio =" da $ua 2/ e do cloreto de

s'dio !a#l" veri@icando os *rinci*ais *rodutos e as condi%.es necessrias *ara Due

ocorram

/ MATERIAL E MTODOS

/1/ M+(er)+#- 3 Placas de Petri 10 cm de di9metro- ,letrodos de a%o-ino- Fonte de corrente- 4ois conectores ti*o Oacar5- 4ois @ios de coneo

/2/ So#%-:es- =ndicadores de * - Azul de &romotimol- =odeto de Potssio = : mbv- idr'ido de s'dio !a/ : mbv

- Solu%o de um eletr'lito inerte sul@ato de *otssio 2S/ a :- Solu%o de !a#l : mbv


/1/ E#e(r#)se ,o =I

2


26/70

!este *rocedimento ser mostrada a eletr'lise de iodeto de *otssio com a

@orma%o de iodo elementar

!uma *laca de Petri" adicionar 0 mL de solu%o = : e os eletrodos de a%o

ino o*ostamente colocados #onecte os eletrodos + @onte de corrente *elos ca&os e

cone.es necessrios ,m se$uida" @a%a a li$a%o do circuito /&serve e anote

/2/ E#e(r#)se ,o N+C#

!este *rocedimento ser mostrada a eletr'lise de cloreto de s'dio !a *laca de

Petri" dentro dela" colocar o*ostamente os eletrodos de a%o ino" como realizado nos

outros *rocedimentos #onecte os eletrodos + @onte de corrente *elos ca&os e cone.es

necessrios Adicionar 0 mL de solu%o !a#l : na *laca de Petri e @azer a li$a%o do

circuito /&servar Adicionar duas $otas de @enol@tale)na e o&servar novamente

// E#e(r#)se ,+ H2O

!este *rocedimento ser demonstrada a decom*osi%o eletrol)tica da $ua /s

e@eitos eletrol)ticos so visualizados mediante indicadores de *

Adicionar na *laca de Petri a solu%o de 2S/ 0 mL Adicionar 20 $otas

do indicador Azul de &romotimol e misturar &em

OBS/. As cores diversi@icadas do indicador Azul de &romotimol #or da @orma cida

AMAR,L/ b#or intermediria V,R4, b#or da @orma &sica AUL

A E#e(r#)se Pro'r)+*e&(e D)(+

Monte os eletrodos de a%o ino na *laca de @orma o*osta" assim como os ca&os

de coneo Antes de @azer a li$a%o do circuito" es*ere um *ouco cerca de um minuto

*ara acalmar eventuais tur&ulncias na solu%o 4e imediato os e@eitos coloridos so

o&servados em torno dos eletrodos 4eiando o circuito li$ado durante al$uns minutos

*ode-se a*reciar a evolu%o da eletr'lise /&serve e anote

2:


27/70

//E#e(r#)se ,o N+OH

!essa eta*a do nosso e*erimento iremos utilizar um &ecYer de 1000 mL e 2

tu&os de ensaio !o &ecYer adicionar 00 mL da solu%o de idr'ido de S'dio :

mbv A*'s" colocar dois @ios de co&re dentro do tu&o e adicionar um *ouco da solu%o

dentro do tu&o Vire o tu&o com cuidado *ara dentro do &ecYer e lo$o em se$uida li$ue

a @onte e o&serve o ocorrido A Fi$ura 1 re*resenta um esDuema sim*li@icado *ara

montar a eletr'lise Vamos *rovar a @orma%o dos $ases hidro$nio e oi$nio" @azendo

uma e*loso e @azendo arder uma &rasa de madeira *alito de @'s@oro na atmos@era de

$s" res*ectivamente

@)$%r+ 1. ,sDuema da eletr'lise da $ua utilizando tu&os de ensaio *ara coletar os

$ases *roduzidos

CANTINHO DA CURIOSIDADE

2;


28/70

Pro'r)e,+,es ,e +#$%&s *+(er)+)s

G+ses2 - incolor" inodoro" *roduz *eDuena e*loso em contato com uma chama viva/2 - incolor" inodoro" reaviva a chama em *alito de @'s@oro em &rasa se em $rande Duantidade

#l2 - amarelo esverdeado" de odor irritante" e Due lem&ra um *ouco o cheiro da I$ua sanitriaJ" descora um *a*el de tL>%),osCr2- amarelo esverdeado" solTvel em $ua @ormando uma solu%o amareladaS#),os=2 - violeta" solTvel em $ua @ormando uma solu%o castanho avermelhado#u - metal de cor rosa avermelhado#u2=2 - &ranco levemente amarelado e insolTvel na $ua#u/2 - azul" insolTvel na $ua#u/ - *reto" insolTvel na $ua#u2/ - amarelo" Due com o tem*o *assa a vermelho tiOolo" insolTvel na $ua#u#l2 - amarelo" Due com o tem*o *assa a marrom#u2#l2 - &ranco#uCr - &ranco

#uCr2 - *retoA%o9o*'#e;os#u2/;j2Q - azul claro F/!6, htt*bbu@@&rb$Dibensinobdisci*linas


/ CR/Z!" 6 L" L,ZA[ XR" ," CURS6,!" C ," CUR48," X R"



29/70

/ PÓSLABORATÓRIO

1/ =denti@iDue os *rinci*ais *rodutos da rea%o" e*licando o Due ocorreu Due

aOudou a vocs a de@inir esses *rodutos2/ Para realizar a eletr'lise da $ua 5 necessrio adicionar um eletr'lito *ara

conduzir as car$as ,nto" *or Due *odem ser utilizados 2S/ e !/3 na

eletr'lise da $ua" e no *ode utilizar #l *ara eletrolis-la]/ (ual a a*lica%o dos *rinci*ais *rodutos @ormados na eletr'lise da 2/" do = e

do !a#l

/ (ual o tem*o necessrio *ara *roduzir :"0 L de 2 medidos a


30/70

A corroso *or aera%o di@erencial ocorre Duando um material metlico 5

imerso em re$i.es di@erentemente aeradas" sendo o 9nodo a rea menos aerada e o

ctodo a mais aerada

1/1/ Corrosão $+#&)9+

A corroso $alv9nica ocorre @reDuentemente Duando se tem um metal colocado

em uma solu%o contendo )ons" @acilmente redut)veis" de um metal Due seOa cat'dico em

rela%o ao *rimeiro Assim" tu&ula%.es de alum)nio em *resen%a de sais" *or eem*lo"

de #u2Q e $2Q" so@rem corroso localizada" *roduzindo *ites =sto ocorre *orDue o

alum)nio reduz os )ons #u2Q ou $2Q *ara os metais res*ectivos" so@rendo

conseDuentemente oida%o

R$3Al2R$3Al2

#u3Al2#u3Al2

32

32

+→+

+→+

++

++

Al5m desse ataDue inicial o metal @ormado se de*osita so&re a su*er@)cie de

alum)nio e cria uma s5rie de micro*ilhas $alv9nicas" nas Duais o alum)nio @unciona

como 9nodo" so@rendo corroso acentuada #asos envolvendo este mecanismo so

o&servados em

6rocadores ou *ermutadores de calor" com @eie de tu&os de alum)nio a *resen%a de

*eDuenas concentra%.es de #u2Q na $ua de re@ri$era%o ocasiona" em *ouco tem*o"

*er@ura%.es nos tu&os

6u&os de caldeiras onde ocorre" em al$uns casos" de*'sitos de co&re ou 'ido de

co&re =sto *orDue a $ua de alimenta%o da caldeira *ode conter )ons co&re" co&re

metlico ou suas li$as

6anDues de a%o car&ono onde a%o $alvanizado A corroso $alv9nica 5 ocasionada

*ela *resen%a de co&re ou com*ostos ori$inados *ela a%o corrosiva ou erosiva da

$ua so&re a tu&ula%o de co&re Due alimenta o tanDue Por isso deve-se evitar"

sem*re Due *oss)vel" Due um @luido circule *or um material metlico cat'dico antes

de circular *or um Due lhe seOa an'dico

1/2/ Corrosão 'or +er+-ão ,)8ere&9)+#

/ ti*o mais im*ortante de c5lula de concentra%o 5 a aera%o di@erencial" Dueocorre Duando uma *arte do metal 5 e*osta a di@erentes concentra%.es de ar ou 5

27


31/70

imersa em re$i.es do eletr'lito di@erentemente aerados ou com outros $ases

dissolvidos isto *rovoca uma di@eren%a de *otencial entre as *artes di@erentemente

aeradas H um @ato e*erimental Due reas de uma su*er@)cie metlica onde a

concentra%o de oi$nio 5 alta" so cat'dicas

,ste ti*o de corroso 5 o Due ocorre na Ilinha dk$ua das *artes metlicas

*arcialmente imersa em uma solu%o Se" se mer$ulha uma *e%a de metal" zinco" *or

eem*lo" em uma solu%o dilu)da de um eletr'lito DualDuer" e a solu%o no 5 a$itada"

as *artes acima e adOacentes a linha dk$ua so mais @ortemente aeradas devido a

@acilidade de acesso do oi$nio a estas reas" Due *ortanto" tornar-se-o cat'dicas !a

*arte imersa a maior *ro@undidade" a concentra%o de oi$nio 5 menor" sendo esta" *or

conse$uinte" an'dica

/utro eem*lo de corroso *or aera%o di@erencial ti*o linha dk$ua" ocorre

nas estruturas" estacas" etc mer$ulhadas *arcialmente na $ua do mar

4e maneira anlo$a *ode-se e*licar a corroso do @erro so& $otas de $ua ou

de solu%o salina *or eem*lo" $ua do mar condensada da ne&lina !as reas

co&ertas *ela $ota 5 im*edido o acesso do oi$nio do ar" e *or isso tornam-se an'dicas

em rela%o +s outras reas e*ostas ao oi$nio do ar

Su*er@)cies s*eras ou esmerilhadas so corro)das mais de*ressa do Due as

su*er@)cies lisas *olidas" onde no se acumulam *oeiras" 'idos" etc

As su*er@)cies ru$osas" com sulcos ou @endas" onde o oi$nio no *ode

*enetrar" so *eri$osamente corro)das *or aera%o di@erencial *rovocando cavidades

pittin$ ,sta corroso aumenta com o tem*o" *ois os *rodutos da corroso acumulam-

se em torno da rea an'dica" im*edindo ainda mais DualDuer acesso de oi$nio

2/ OB7ETIVO

/&servar as *rinci*ais di@eren%as entre corroso eletrol)tica e corroso $alv9nica

/ MATERIAL

− Fonte de corrente cont)nua− Pisseta− Lias *ara metais− C5Duer de :0 mL− C5Duer de 100 mL

− 1 &asto de vidro− Fio condutor

30


32/70

− 1 Pi*eta $raduada de : mL− L9mina de zinco− Placa de co&re− Placa de @erro e @erro *re$o− Solu%o de 2S/ 1 molbL− Solu%o de Ferricianeto de Potssio 3Fe#!;− Solu%o de #loreto de S'dio !a#l a 10 mbv− Fenol@tale)na


CORROS6O GALVJNICA

PARTE I. Corrosão 'roo9+,+ 'or +er+-ão o% o;)$e&+-ão ,)8ere&9)+#/

+ Lim*e uma das su*er@)cies de uma cha*a de @erro


33/70

PARTE III. Corrosão 'roo9+,+ 'or *+(er)+)s ,)8ere&(es

+ Adicione :0 mL da solu%o de !a#l 10 em um &5Duer de 100 mL

2/ #/L/MC/" Anlise de #ontaminantes Am&ientais" 4e*art de (u)mica e Ciolo$ia"

Universidade 6ecnol'$ica Federal do Paran - #am*us #uriti&a" 200>

3/ PÓSLABORATÓRIO

PARTE I1 (ual o @ator Due *rovoca a corroso do @erro]

32


34/70

2 ,screva as semi-rea%.es ocorridas nas re$i.es an'dica e cat'dica da *ilha de corroso

@ormada

PARTE III

3 (ual dos metais" Fe ou #u" so@re corroso]

,screva as semi-rea%.es Due ocorrem nas re$i.es an'dica e cat'dica da *ilha de

corroso @ormada

: (ual a razo das colora%.es o&servadas nas re$i.es an'dicas e cat'dicas]

PARTE IV

; (ual dos metais Fe ou n so@re corroso]

(ual a razo do a*arecimento do res)duo es&ranDui%ado na l9mina de zinco]

AULA 0.

Experimento 07:

CORROS6O II CORROS6O EM LATAS DE A"O

1/ INTRODU"6O

A atual tecnolo$ia 5 @ortemente de*endente da utiliza%o de materiais metlicos"a*roveitando as ecelentes *ro*riedades @)sicas e Du)micas dos metais Por outro lado"

Duase todas as li$as metlicas se deterioram *elo ataDue Due so@rem do meio am&iente

onde so utilizadas /s *ro&lemas de corroso so @reDuentes e ocorrem nas mais

variadas atividades indTstria Du)mica" automotiva" naval" de constru%o civil" etc A

corroso *reocu*a o mundo" Due $asta &ilh.es de d'lares ao ano *ara re*or +s *erdas

causadas *or ela

#orroso *ode ser de@inida como deteriora%o de um material" $eralmente

metlico" *or a%o Du)mica ou eletroDu)mica" *rovocada *elo meio am&iente

/ @erro" *or eem*lo" 5 atacado *or $ua e $s oi$nio do ar @ormando

@erru$em Al$uns autores consideram a deteriora%o de materiais no metlicos

concreto" &orracha" madeira" etc" devido + a%o do meio am&iente" como corroso

2/ OB7ETIVO

/ e*erimento a se$uir tem *or o&Oetivo ilustrar ou desenvolver al$uns

conceitos &sicos de corroso e@eito do sal na velocidade de corroso uso de metais de

33


35/70

sacri@)cio in@luncia de um *eDueno 9nodo @rente a uma $rande su*er@)cie de ctodo nas

edi@ica%.es e eDui*amentos

/ MATERIAL

/1/ M+(er)+#.

- latas leite em *'" creme de leite" etc

- Placa de zinco

/2/ Re+$e&(e.

- Solu%o aDuosa de cloreto de s'dio !a#l


Use latas semelhantes e lim*as ,numere-as de 1 a Fa%a um risco no @undo

das latas 2" 3 e utilize um o&Oeto *ontia$udo" como um *re$o" saca-rolhas" etc

Arranhe duas ou trs vezes *ara $arantir Due a camada de estanho seOa removida

Pre*are a solu%o aDuosa de cloreto de s'dio >00ml so su@icientes *ara um conOunto

de latas latas *eDuenas de 200$

As latas devero ser usadas como indicado a se$uir

1 lata sem arranho" com $ua at5 2 ou 3 cm da &oca

2 lata com arranho" com $ua at5 2 ou 3 cm da &oca

3 lata com arranho" com $ua sal$ada solu%o aDuosa de !a#l a ":

lata com arranho" com $ua sal$ada e colocar *laca de zinco *r'imo ao arranho

Fa%a as o&serva%.es de 2 em 2 horas e anote-as numa ta&ela como a se$uir

co*ie-a em tamanho adeDuado *ara @azer as anota%.es

T+


36/70

3/ PÓSLABORATÓRIO

1/ (uais latas so@reram corroso] colocar em ordem crescente de corroso

2/ (uais @atores Due *rovocaram maior corroso numa lata do Due em outra]

/ As latas utilizadas *ela indTstria de alimentos so revestidas *or uma @ina camada de

estanho #onsulte uma ta&ela de *otenciais de redu%o ou de reatividade de metais" e

Ousti@iDue este *rocedimento

/ Por Due o arranho @avoreceu o desenvolvimento da corroso na lata nE2]

/ Por Due a *resen%a de cloreto de s'dio !a#l aumentou a corroso na lata nE3]

3/ Procure Ousti@icar o Due ocorreu na lata nE

AULA 0.

Experimento 08:CORROS6O III IN@LUNCIA DO MEIO ELETROLÍTICO

1/ INTRODU"6O

4evemos ter em mente a im*ort9ncia Due re*resenta a natureza do meio

corrosivo Due se encontra na imediata *roimidade da su*er@)cie metlica Assim" a

eem*lo de um trocador de calor" o meio corrosivo vai a*resentar uma tem*eratura mais

elevada na *arte em contato imediato com a su*er@)cie metlica dos tu&os 6al @ato *odeacarretar uma decom*osi%o" nesta re$io" dos *rodutos usados *ara tratamento da $ua

2/ OB7ETIVO

4emonstrar como se d a corroso do @erro Duando e*osto a di@erentes meios

eletrol)ticos

/ MATERIAL/1/ M+(er)+#. Pre$os de Ferro

/2/ Re+$e&(es.

- Solu%o de idr'ido de s'dio 1M !a/

- Solu%o de #ar&onato de s'dio 1M !a2#/3

- Solu%o de #loreto de s'dio 1M !a#l

- Solu%o de Ácido clor)drico 1M #l

- Solu%o de #loreto de *otssio 1M #l

3:


37/70

- Solu%o de Ácido sul@Trico 1M 2S/

- Solu%o de Ácido ac5tico 1M #3#//

- Solu%o de #loreto de s'dio 10 !a#l


PARTE I

+ Lim*e com $ua e sa&o os *re$os *olidos e no toDue nas su*er@)cies da *e%a

com as mos" devendo-se utilizar *in%a


38/70

@erricianeto de *otssio @oi adicionado +s solu%.es Due cont5m o *re$o tu&os A a 8

/&serve" conclua e com*lete a 6a&ela 1

T+


39/70


40/70

AULA 10.

Experimento 09:

CORROS6O IV PROTE"6O CATÓDICA

1/ INTRODU"6OA *rote%o cat'dica 5 um m5todo de controle de corroso Due consiste em

trans@ormar a estrutura + *rote$er no ctodo de uma c5lula eletroDu)mica ou eletrol)tica

/ em*re$o de *rote%o cat'dica em estruturas de concreto enterradas ou su&mersas 5

ainda *ouco @reDuente" devido a di@iculdades" tais como necessidade de se interli$ar

toda a armadura do concreto" de modo a @uncionar como um ne$ativo Tnico e a

*ossi&ilidade de @raturas no concreto devido aos es@or%os $erados *ela *resso *arcial

do hidro$nio li&erado no ctodo" Duando su&metido a *otenciais muito ne$ativos !o

*ode ser usada em estruturas a5reas em @ace da necessidade de um eletr'lito cont)nuo" o

Due no se conse$ue na atmos@era 8entil" 200>

1/1/ Pro(e-ão 9+(,)9+ $+#&)9+/ sistema de *rote%o cat'dica $alv9nica ou *or 9nodo de sacri@)cio 5 aDuele

Due utiliza uma @or%a eletromotriz de natureza $alv9nica *ara im*rimir a corrente

necessria + *rote%o da estrutura considerada ,sta @or%a eletromotriz resulta da

di@eren%a entre o *otencial natural do 9nodo e o *otencial da estrutura Due se deseOa

*rote$er H uma $randeza Due de*ende das caracter)sticas do 9nodo" do material Due

com*.e a estrutura Due se deseOa *rote$er e" de cera @orma" do *r'*rio eletr'lito#omo a di@eren%a de *otencial conse$uido nesse sistema 5 relativamente

*eDuena ele 5 a*licado somente a meios de resistividade el5trica da ordem de no

mimo" ;000 cm H usual o em*re$o deste sistema em instala%.es mar)timas" O Due

a &aia resistividade da $ua do mar *ossi&ilita uma &aia resistncia no circuito de

*rote%o cat'dica" *ermitindo a inOe%o" no sistema" de uma corrente de maior

intensidade/s materiais tradicionalmente utilizados como 9nodos $alv9nicos so

• Li$as de ma$n5sio• Li$as de alum)nio

37


41/70

• Li$as de zinco/utros materiais *odem eventualmente ser utilizados como 9nodos $alv9nicos"

em sistemas *articulares #omo eem*lo" cita-se o uso de cha*as de a%o car&ono *ara

*rote%o de *e%as de &ronze" lato ou co&re" em servi%o na $ua do mar

Ao @azer a li$a%o do 9nodo com a estrutura" estando am&os em contatosimult9neo com o eletr'lito" @orma-se uma *ilha na Dual a corrente Due circula resulta da

dissolu%o eletroDu)mica do 9nodo ^ luz deste @enWmeno" 5 @cil concluir-se Due" em Tltima anlise" o 9nodo

$alv9nico re*resenta uma certa Duantidade de ener$ia acumulada" a Dual ser li&erada

*aulatinamente" *ro*orcionando uma corrente el5trica Due eercer uma a%o *rotetora

so&re a su*er@)cie da estrutura ctodoA circula%o desta corrente no sistema d ori$em a um *rocesso de

*olariza%o" @azendo com Due os *otenciais de am&os os com*onentes" 9nodo e ctodo"

se desloDuem em sentidos conver$entes Assim" o 9nodo so@rer uma *olariza%o

an'dica" a Dual" *or *rinc)*io" deve ser muito *eDuena" e a estrutura ctodo so@rer

uma acentuada *olariza%o cat'dica" de modo a atin$ir o *otencial de imunidade" ou de

esta&ilidade termodin9mica do metal" ou li$a" no meio considerado

1/2/ Pro(e-ão 9+(,)9+ 'or 9orre&(e )*'ress+/ sistema de *rote%o cat'dica *or corrente im*ressa 5 aDuele Due utiliza uma

@or%a eletromotriz" *roveniente de uma @onte de corrente cont)nua" *ara im*rimir acorrente necessria + *rote%o da estrutura considerada ,sta @or%a eletromotriz *ode

*rovir de &aterias convencionais" &aterias solares" termo$eradores" conOuntos motor-

$erador ou reti@icadores de corrente /s reti@icadores constituem a @onte mais

@reDuentemente utilizada" e atrav5s deles reti@ica-se uma corrente alternada" o&tendo-se

uma corrente cont)nua Due 5 inOetada no circuito de *rote%o#omo a di@eren%a de *otncia de sa)da da @onte *ode ser esti*ulada em valores

&aios ou elevada" a *rote%o cat'dica *or corrente im*ressa a*lica-se a estruturas

situadas em eletr'litos de &aia" m5dia e alta resistividade 6am&5m ela 5 a*licada onde

se ei$e maiores correntes" *ortanto" em estruturas de m5dia *ara $rande *orte o Due

no im*ede o seu uso em estruturas *eDuenas" Duando houver convenincia

1// A'#)9+-:es 'r?()9+s ,e 'ro(e-ão 9+(,)9+/s trocadores de calor usados em navios ? condensadores e res@riadores ?

$eralmente so constru)dos em a%o car&ono" tendo tu&os de co&re ou de suas li$as H

comum ver-se carret5is" tam*os e es*elhos em a%o car&ono e tu&os em lato de

0


42/70

alum)nio ,stes materiais" Ountos" e em contato com a $ua do mar" @ormam um *ar

$alv9nico e do ori$em a um *rocesso de corroso $alv9nica em Due o a%o 5 atacado

Assim 5 indis*ensvel o em*re$o de *rote%o cat'dica *ara eliminar esta a%o

corrosiva Para isto" tanto se *ode usar 9nodos de li$a de zinco como 9nodos de li$a de

alum)nio/s ca&os de transmisso de ener$ia e ca&os de telecomunica%.es enterrados

esto suOeitos a *ro&lemas de corroso no revestimento metlico de chum&o" em&ora

muitas vezes esta cha*a de chum&o seOa *rote$ida *or um revestimento adicional de

PV# ou de *olietileno

/)))# l deste ,en(meno. ,"il "on"lirse e. em ltima anlise. o nodo $alni"o

representa ma "erta antidade de ener$ia a"mlada. a al ser liberada

palatinamente. propor"ionando ma "orrente eltri"a e exer"er ma ao

protetora sobre a sper,!"ie da estrtra)

;-roteo &atódi"a < Aldo &ordeiro =tra > Laer"e de -ala ?nes@

2/ OB7ETIVOS

/ e*erimento a se$uir tem *or o&Oetivo ilustrar e desenvolver al$uns conceitos

&sicos de *rote%o cat'dica da corroso como" *rote%o cat'dica $alv9nica uso de

metais de sacri@)cio e *rote%o cat'dica *or corrente im*ressa

/ MATERIAL/1/ M+(er)+#.

- C5cYer de 2:0 mL- 6u&os de ,nsaios- Pre$os de @erro ebou *lacas de @erro lim*os- Placas de co&re- Placas de zinco ou a%o $alvanizado- ,letrodos de $ra@ite- Fios de co&re

- Fonte de corrente cont)nua/2 Re+$e&(es.

- Solu%o de #loreto de S'dio :- Solu%o Alco'lica de Fenol@tale)na- Solu%o de Ferricianeto de Potssio

/ PROCEDIMENTO E5PERIMENTALPARTE I/ Pro(e-ão 9+(,)9+ $+#&)9+ &o,os ,e s+9r)8>9)o

+ ,m sete *otes A" C" #" 4" ," F e 8 adicionar :0 mL de solu%o de !a#l :


43/70

C um *re$o de @erro li$ado a uma *laca de zinco D um *re$o de @erro envolvido com uma @ita de alum)nio E um *re$o de @erro li$ado a *lacas de co&re e zinco

@ um *re$o de @erro e adicionar 1 mL do ini&idor A G um *re$o de @erro e adicionar 1 mL do ini&idor C

9 A*'s uma semana *reencha a 6a&ela 1 com suas o&serva%.es , Anote o s tu&o s onde o @erro @oi *rote$ido catodicamente

T+


44/70


45/70

11/ ,*liDue o ti*o de corroso Due ocorre na monta$em inicial Fe" #u em !a#l aD"

indicando 9nodo" ctodo e as res*ectivas rea%.es

AULA 11.

Experimento 10:

ESTRUTURA DOS MATERIAIS

1/ OB7ETIVOMontar a c5lula unitria e a estrutura do metal sorteado *ara o $ru*o" @acilitando a

visualiza%o dos ti*os de ret)culos cristalinos estudados na teoria

2/ INTRODU"6OPor %e es(%,+*os os *+(er)+)s e s%+s es(r%(%r+s

Muitos cientistas e*erimentais ou en$enheiros" seOam eles mec9nicos" civis"

Du)micos ou el5trico" iro uma vez ou outra @icar e*ostos a um *ro&lema de *roOeto Due

envolva materiais /s eem*los *odem incluir uma en$rena$em de transmisso" a

su*erestrutura *ara um edi@)cio" um com*onente de uma re@inaria de *etr'leo" ou um

"%ip de circuito inte$rado /&viamente" os cientistas e en$enheiros de materiais so

es*ecialistas Due esto totalmente envolvidos na investi$a%o e no *roOeto de materiaisMuitas vezes" um *ro&lema de materiais consiste na sele%o do material correto

dentre muitos milhares de materiais dis*on)veis ,istem vrios crit5rios nos Duais a

deciso @inal est normalmente &aseada" em *rimeiro lu$ar" as condi%.es de servi%o


46/70

devem ser caracterizadas" uma vez Due estas iro ditar as *ro*riedades ei$idas do

material Uma se$unda considera%o de sele%o 5 DualDuer deteriora%o das

*ro*riedades dos materiais Due *ossa ocorrer durante a o*era%o em servi%o Por @im"

*rovavelmente a considera%o dominante estar relacionada aos @atores econWmicos

Duanto ir custar o *roduto @inal aca&ado](uanto mais @amiliarizado estiver uma en$enheiroa ou cientista com vrias

caracter)sticas e rela%.es estrutura-*ro*riedade" &em como as t5cnicas de *rocessamento

dos materiais" mais ca*acitado e con@iante ele ou ela estar *ara @azer o*%.es

*onderadas de materiais com &ase nestes crit5rios #allister" 2002

/ MATERIAL- Colas de iso*or e tinta $uache

- Palitos/ PROCEDIMENTO E5PERIMENTAL

- Montar a c5lula unitria do material sorteado *ara o $ru*o" sendo os materiais

Alum)nio #o&alto #romo Ferro !)Duel inco #loreto de s'dio e #loreto de

c5sio- Montar a ,strutura #ristalina do material utilizando as c5lulas unitrias

/ RE@ERNCIA BIBLIOGR@ICA

1/ #ALL=S6,R" Zilliam 4 Xr #incia e ,n$enharia de Materiais Uma=ntrodu%o" :a edi%o" Rio de Xaneiro L6#" 2002

3/ PÓSLABORATÓRIO

1/ Preencha as se$uintes 6a&elas com os dados o&servados e *esDuisados

Me(+)s Gr%'oSor(e+,o

Es(r%(%r+Cr)s(+#)&+

R+)oA(*)9o

&*

Re#+-ão ,oP+r*e(ro ,e

Re,e 9o*R+)o

1 Alum)nio2 #o&alto3 #romo Ferro : !)Duel; inco


47/70

Coor,e&+-ão C#%#+

U&)(?r)+

Ter)9+$W9*

1 Alum)nio2 #o&alto

3 #romo Ferro : !)Duel; inco


48/70

AULA 12.

Experimento 11:

POLÍMEROS PRODU"6O DO POLÍMERO UREIA

@ORMALDEÍDO

1/ INTRODU"6OAo lon$o das Tltimas d5cadas" temos o&servado uma crescente su&stitui%o de

*rodutos naturais" como madeira" alum)nio" cer9mica e al$odo" *or *rodutos

*olim5ricos sint5ticos" como PV#" nilon" *oli5ster e *ol)meros condutores" *ois os

Tltimos atendem +s necessidades do homem to &em Duanto os *rimeiros" ou melhorAs vanta$ens dos *ol)meros sint5ticos so a ca*acidade de serem moldados e a

*ossi&ilidade de se reunir" em um Tnico material" vrias caracter)sticas" tais comoleveza" resistncia mec9nica" trans*arncia" condutividade ou isolamento el5trico"

isolamento t5rmico" @lei&ilidade" dentre outras

So*erosA resina ureia-@ormalde)do @oi sintetizada *ela *rimeira vez em 1727 e *ertence

ao $ru*o dos *ol)meros termorr)$idos ,stes *ol)meros a*resentam as se$uintes

caracter)sticas

&om relao # estrtra:- so amor@os- *ossuem li$a%.es cruzadas

-ropriedades ,!si"as:

- no amolecem Duando aDuecidos- so Due&radi%os- Duando aDuecidos" tornam-se in@us)veis e insolTveis

4esta @orma" *or ser termorr)$ido" o *ol)mero ureia-@ormalde)do s' *ode ser

moldado durante a s)ntese" di@erente dos *ol)meros termo*lsticos" Due" *or no

*ossu)rem li$a%.es cruzadas" *odem ser @undidos e remodelados vrias vezesPol)mero ureia-@ormalde)do 5 um *ol)mero tridimensional o&tido a *artir da

ureia e do @ormalde)do (uando *uro 5 trans*arente" e @oi *or isso usado como o

*rimeiro ti*o de vidro *lstico !o entanto" ele aca&a se tornando o*aco e rachando com

o tem*o ,ste de@eito *ode ser evitado *ela adi%o de celulose" mas ele *erde sua

trans*arncia" sendo ento utilizado na @a&rica%o de o&Oetos translTcidos ,sse

*ol)mero 5 tam&5m usado em vernizes e resinas" na im*re$na%o de *a*5is As resinas

@enol-@ormalde)do e ureia-@ormalde)do so usadas na @a&rica%o da @'rmica


49/70

/utra classe de *ol)meros 5 a dos elastWmeros" Due *ossuem Duase todas as

caracter)sticas dos termorr)$idos" eceto Due no so r)$idos e Due&radi%os" mas sim

elsticos /s elastWmeros e os termorr)$idos *ertencem ao $ru*o dos termo@iosA&aio" so listados os *ol)meros mais comumente encontrados" de acordo com os

$ru*os Bermorr!$idos: resinas ureia-@ormalde)do" @enol-@ormalde)do e melamina-

@ormalde)do e anilina-@ormalde)do Bermoplsti"os: *olicar&onato P#" *oliuretano PU" *olicloreto de vinila

PV#" *oliestireno P, e *oli*ro*ileno Elast(meros: elsticos e &orrachas

@)$%r+ 1. Re*resenta%o da estrutura do *ol)mero ureia-@ormalde)do

As'e9(os es'e9>8)9os ,+ re+-ão ,e 8or*+-ão ,o 'o#>*ero %re)+8or*+#,e>,o

A res*eito da rea%o de *olimeriza%o de ureia-@ormalde)do" sa&e-se Due ela 5etremamente eot5rmica e Due li&era $ua rea%o de condensa%o / mecanismo da

rea%o consiste em um ataDue nucleo@)lico da ureia so&re o eletr'@ilo" @ormalde)do As

*rimeiras eta*as da rea%o" catalisada em meio cido" esto re*resentadas na @i$ura a

se$uir/ 2 !-#/-!`#2" *or sua vez" ataca outro @ormalde)do *rotonado" dando

continuidade + rea%o de *olimeriza%o 4iz-se Due a ureia e o @ormalde)do so os

monWmeros desse *ol)mero" *ois 5 a *artir dessas mol5culas Due ele 5 @ormado

@)$%r+ 2. Re*resenta%o das *rimeiras eta*as da rea%o de *olimeriza%o do

*ol)mero ureia-@ormalde)do

O%(r+s +'#)9+-:es ,+ res)&+ %re)+8or*+#,e>,o

>


50/70

/ *ol)mero ureia-@ormalde)do *ode ser sintetizado de outras @ormas al5m desta

a*resentada nesse e*erimento" adDuirindo caracter)sticas di@erentes e *ermitindo Due

tenha diversas a*lica%.es no mercado ,le *ode ser usado" *or eem*lo como vidro

*lstico na @a&rica%o de o&Oetos translTcidos em vernizes e resinas e na @a&rica%o de

@'rmica Usam-se tam&5m essas resinas na @a&rica%o de tam*as na indTstria de

cosm5ticos *or causa da variedade de cores em Due se a*resentam seu $rau de

resistncia nos solventes" as $raas e 'leos devido a sua dureza

2/ OB7ETIVOS,ste e*erimento tem como o&Oetivo mostrar como *ode ser sintetizado e

modelado um *ol)mero a *artir da ureia e do @ormalde)do 4essa @orma" *ode-se

a*ro@undar um *ouco mais no assunto e e*lorar a caracter)stica mais marcante dos

*lsticos" Due 5 a ca*acidade de serem modelados


- 1 &5Duer de ;00 mL" 1 de 100 mL" 3 de :0 mL e 2 *roveta de 100 mL- ,s*tula" conta-$otas e &asto de vidro- Calan%a- ,&ulidor - Forma

/2 Re+$e&(es.- 10 $ de ureia comercial- 17 mL de @ormalde)do 3


51/70

/ (uando a ureia estiver toda dissolvida" retirar o sistema do &anho-maria e o res@riar

com $ua corrente ou em &anho de $elo" sem*re a$itando com o &asto de vidro" at5 o

sistema @icar &astante turvo" com colora%o es&ranDui%ada/ Adicionar @enol@tale)na ao sistema" o Dual adDuirir colora%o rosa devido + soda

custica

/ ,m se$uida" adicionar o cido clor)drico com um conta-$otas" va$arosamente" at5 a

mistura *erder o tom rosa3/ !este *onto" adicione os corantes 1 mL" caso contrrio" a resina @icar &ranca/ #olocar o sistema de volta ao &anho-maria" so& a$ita%o constante" *or 2 minutos/ (uando o sistema estiver Duente" recome%ar a adicionar o cido clor)drico $ota a

$ota" at5 Due a mistura @iDue mais consistente" como um min$au/ Lo$o em se$uida trans@erir a mistura *ara um molde10/ A*'s a*roimadamente 0 minutos" Duando o material O tiver res@riado e estiver

seco" retirar-lo do molde


1/ CRAA6,!" P #" et al IPlsticos Molde Voc mesmoNJ (u)mica !ova na

,scola" n 13" maio 2001

2/ FRA4," X/R8, R" PA=VA" A 6" Polimeriza%o de uma resina de ureia-

@ormalde)do (u)mica ? Plsticos" Vidros e !ovos Materiais" Atividades de

ProOeto La&oratorial" Unidade 3" Universidade de Aveiro" 200;

/ htt*bbu&e-1;*o*com&rbre*ositoriob>>bmeusitebor$anicab*olimeroshtm

acessado em 01 de novem&ro de 2007

3/ PÓSLABORATÓRIO.

1/ (ual a @inalidade da solu%o de !a/


52/70

AULA 1.

Experimento 12:

POLÍMEROS PRODU"6O DO ISOPOR UTILIXANDO

POLIESTIRENO

1/ INTRODU"6O/ *oliestireno constitui mat5ria-*rima *ara @a&rica%o do iso*or" Duando

e*andido a Duente *or meio de $ases/ *oliestireno 5 um *lstico de $rande uso no mundo atual ,le se *resta *ara a

*rodu%o de arti$os moldados como *ratos" co*os" )caras" etc ,le 5 &astante

trans*arente e &om isolante el5trico H um *ol)mero de adi%o" um termo*lstico incolor

trans*arente" com um som ti*icamente metlico Duando deiado cair so&re uma

su*er@)cie clara ,le amolece a cerca de 70 a 7:E# enDuanto Due a 10E#" 5 um liDuido

m'vel" ecelente *ara uso em molda$em *or inOe%o / *oliestireno 5 um material

&astante Due&radi%o e *ode ser re@or%ado com &orracha *ara a*lica%.es mais severasSuas ecelentes *ro*riedades el5tricas incluem um &aio @ator *otncia" alta

constante diel5trica e alta resistividade volum5trica (uimicamente 5 resistente aos

cidos @ortes e aos alco'is e 5 insolTvel em hidrocar&onetos ali@ticos em 5steres"

hidrocar&onetos aromticos" alco'is su*eriores e hidrocar&onetos clorados

@)$%r+ 1. Re*resenta%o da estrutura do *oliestireno

:1


53/70

/ iso*or 5 de $rande utilidade no dia a dia" tendo como a*lica%.es no cam*o de

isolamento t5rmico" na constru%o civil e cam*estre" *aredes e tetos de @a&rica%o"

em&ala$ens em $eral

2/ OB7ETIVOS,ste e*erimento tem como o&Oetivo *roduzir iso*or utilizando *oliestireno


- 1 &5Duer de :0 mL- 1 &5Duer de :00 mL- 2 ,rlenme_er de 1:0 mL- 2 *roveta de 2: mL

- Placa aDuecedora- Calan%a- Peneira

/2 Re+$e&(es.- 10 $ de *oliestireno- 20 mL de 5ter de *etr'leo- 10 mL de acetato de s'dio

/ PROCEDIMENTO E5PERIMENTAL1/ !o ,rlenme_er de 1:0 mL" adicionar 10 $ de *oliestireno e 20 mL de 5ter de *etr'leo

e deiar em re*ouso *or : minutos/ ,m se$uida" escorrer em uma *eneira e deiar todo o 5ter eva*orar/ A*'s" colocar o *oliestireno umedecido em um &5Duer de :00 mL" Due cont5m $ua

em e&uli%o" e *ressionar at5 com*letar o inchamento/ Re*etir o *rocedimento utilizando acetato de s'dio

/ RE@ERNCIA BIBLIOGR@ICA.

1 #AMP/S" Fernando A" (u)mica /r$9nica ? #onceitos" in@orma%.es e

s)ntese" #am*ina 8rande - Para)&a" 1773


1/ Mostre a rea%o de o&ten%o de monWmero esterino2/ (ue ti*o de *ol)mero 5 o *oliestireno]

:2


54/70

/ (uais as *ro*riedades @)sicas do *oliestireno/ (uais as *rinci*ais a*lica%.es do *oliestireno/ (ual a @inalidade do 5ter de *etr'leo na *re*ara%o do iso*or3/ Por Due devemos deiar o *oliestireno umedecido *or um *er)odo de : minutos]/ (ual a @inalidade da $ua em e&uli%o

/ (ual a @inalidade da *resso/ Poderia ter sido usado acetato de s'dio ao inv5s de 5ter de *etr'leo] Xusti@iDue10/ (uais as *rinci*ais a*lica%.es do iso*or

AULA 1.

Experimento 13:

POLÍMEROS PRODU"6O DE POLIURETANO

1/ INTRODU"6O

,istem di@erentes ti*os de *oliuretanos" desenvolvidos *ara a*lica%.es

es*ec)@icas S'lidos ou e*ans)veis" @le)veis" elsticos" semi-r)$idos ou r)$idos" eles *odem assumir a @orma de arti$os moldados" *el)cula ou @i&ras" com vanta$ens como

resistncia Du)mica e @)sica" leveza e resilincia 8ra%as a tantos atri&utos" 5 lar$amente

utilizado na indTstria da constru%o" nos trans*ortes" no setor da saTde" no su*rimento

de ener$ia" nas atividades de lazer" em *oltronas" colch.es" rodas de sYate" $eladeira"

dentre outras a*lica%.es

/s *oliuretanos *odem ser de@inidos em al$uns ti*os &sicos

:3


55/70

,s*umas r)$idas Sistemas &i-com*onentes normalmente utilizados em

isolamento t5rmico e acTstico" *ara modela%o" ou *ara *rote%o no trans*orte de *e%as

e eDui*amentos

,s*umas @le)veis Utilizados em colch.es" a&a@adores" *e%as automotivas

inte$ral sYin" isolamento acTstico" *rote%o no trans*orte de eDui*amentos" almo@adas"

&onecos" esculturas" &rinDuedos etc

,lastWmeros 4estinam-se a vrias a*lica%.es" como enca*sulamentos

eletrWnicos" amortecedores" sa*atas de eDui*amentos" revestimentos antiderra*antes e

resistentes a a&raso" aca&amento em *rodutos *romocionais" tu&os e dutos"

revestimentos de etiDuetas" &locos de modela%o etc

6intas !ormalmente so utilizados em a*lica%.es onde eiste a necessidade de

&om aca&amento" ecelente &rilho" resistncia Du)mica" &oa aderncia e resistncia aos

raios UV Podem ser &i-com*onentes ou mono-com*onentes /s &i-com*onentes

normalmente so os de melhor resistncia em todos os sentidos

/ Poliuretano 5 o&tido a *artir de rea%o Du)mica Duase instant9nea" *ela

*oliadi%o de um *oliisocianato no m)nimo &i@uncional e um *oliol ou outrosrea$entes" com dois ou mais $ru*os de hidro$nio reativos

@)$%r+ 1. Rea%o da @orma%o do uretano

/s com*ostos contendo hidroilas *odem variar Duanto ao *eso molecular"

natureza Du)mica e @uncionalidade /s isocianatos *odem ser aromticos" ali@ticos"

ciclo-ali@ticos ou *olic)clicos ,sta @lei&ilidade de escolha de rea$entes *ermite o&ter

uma in@inita variedade de com*ostos com di@erentes *ro*riedades @)sicas e Du)micas de

acordo com necessidades es*ec)@icas de uma determinada a*lica%o

2/ OB7ETIVOS,ste e*erimento tem como o&Oetivo *roduzir *oliuretano

:


56/70


- 2 &5Dueres de 2: mL

- 2 *i*etas de : mL

- 1 &asto de vidro

- 1 vidro de rel'$io

/2 Re+$e&(es.

- 3 mL de =socianato

- 3 mL de Poliol


1 Pi*etar 3 mL de =socianato e 3 mL de Poliol e colocar no vidro de rel'$io

2 omo$eneizar com o &asto de vidro

3 4eiar em re*ouso *or a*roimadamente 10 minutos /&servar o Due acontece


1/ #ALL=S6,R" Zilliam 4 Xr #incia e ,n$enharia de Materiais Uma

=ntrodu%o" :a edi%o" Rio de Xaneiro L6#" 2002

2/ htt*bb*ortalsao@ranciscocom&rbal@ab*oliuretanosb*oliuretanos*h*

acessado em 01 de a$osto de 20010


1/ (ue ti*o de *ol)mero 5 o *oliuretano]2/ (uais os com*onentes Du)micos necessrios *ara *roduzir a es*uma] #omo isso

acontece]

/ (ue ti*o de rea%o ocorre na @orma%o do uretano]

/ (uais so os $ases de e*anso na rea%o]

/ (uais as *rinci*ais a*lica%.es do *oliuretano]

::


57/70

AULA 1.

Experimento 14:

POLÍMEROS IDENTII@ICA"6O DE POLÍMEROS

SINTTICOS

1/ INTRODU"6O

Pol)meros so materiais constitu)dos *or macromol5culas" isto 5" mol5culas

@ormadas *or centenas ou milhares de tomos" corres*ondendo a massas moleculares

su*eriores a 1000 u unidades de massa atWmicaA maioria dos *ol)meros a*resenta cadeias lon$as" com*ostas *or um nTmero

$rande de unidades caracter)sticas Por eem*lo" na estrutura do *oli*ro*ileno

A unidade m)nima caracter)stica" Due se re*ete n vezes na cadeia do *ol)mero" 5

:;


58/70

A indTstria Du)mica vem *roduzindo uma variedade de *ol)meros" materiais Due"

de acordo com suas *ro*riedades &astante diversi@icadas" encontram inTmeras

a*lica%.es t5cnicas e dom5sticas #on@orme suas *ro*riedades @)sicas" esses *ol)meros

sint5ticos *odem ser classi@icados como *lsticos" elastWmeros" resina" *ol)meros

termorr)$idos e @i&ras sint5ticas

P#?s()9os. Mais corretamente" deve-se dizer *ol)meros termo*lsticos 6rata-se de

materiais moldveis termicamente Pertencem + classe de maior *rodu%o industrial esuas *rinci*ais a*lica%.es so como material de em&ala$ens $arra@as" sacos" caias"

l9minas" tu&os e esDuadrias na constru%o civil" reci*ientes e outros arti$os

E#+s(*eros o%


59/70

1/ Tr+&s'+rY&9)+

- 6rans*arentes PV#" *olicrilatos" *oliestireno e *oli5steres

- Parcialmente trans*arentes *olietileno" *oli*ro*ileno" co*ol)meros ACS"

*oliamidas e *olitetra@luoroetileno

2/ Pro'r)e,+,es *e9&)9+s

- R)$idos *oliestireno e *oliacrilatos

- Fl5iv5is PV#" *oliamidas" *olietileno" *oli*ro*ileno e co*ol)meros ACS

- ,lsticos *oli&utadieno" *oliiso*reno e *olicloro*reno

/ De&s),+,e

A densidade dos *rinci*ais *ol)meros industrializados varia entre 0"7 e 1" $bcm3"

veOa a 6a&ela 2

T+Poli*ro*ileno PP 0"72 ? 0"7Poliestireno PS 1"0 ? 1"12

Poliamida ; 1"13 ? 1"2Poliacrilonitrila PA! 1"1< ? 1"1>

Polivinilacetato PVA# 1"17Polimetilmetacrilato PMMA 1"17

Poliamida ;"; 1"22 ? 1"2:Polietilenotere@talato P,6 1"3 ? 1"2#loreto de Polivinila PV# 1"37

Politetra@luoroetileno P6F, 2"0 ? 2"3

/ @%são

- Fundem @acilemente *oliacrilatos" *olietileno" *oli*ro*ileno" PV# com

decom*osi%o

- Fundem mais di@icilmente *oliestireno" *oliamidas e *oli5steres

- Amolece" mas no @undem *olitetra@luoroetileno

- !o @undem *olicondensados + &ase de @ormalde)do

:>


60/70

/ De9o*'os)-ão Tr*)9+ P)r#)se

Ao serem aDuecidos acima de 300 E# sem a *artici*a%o do oi$nio" os

*ol)meros" so@rem de$rada%o t5rmica *ir'lise ,m al$uns casos *oliestireno e

*oliacrilatos" a *ir'lise leva + des*olimeriza%o total" ou seOa" @orma%o dos res*ectivos

monWmeros" $eralmente mol5culas insaturadas volteis" Due destilam @acilmente" sem

deiar res)duos / *rocesso de des*olimeriza%o @acilita a recicla$em e o

rea*roveitamento desses materiais

/ PV# elimina @acilmente cloreto de hidro$nio na @orma de uma n5voa &ranca"

cida" com @orma%o de um res)duo s'lido *reto car&oniza%o !a *ir'lise de

*oli5steres o&serva-se a su&lima%o de cidos car&o)licos" enDuanto Due" na *ir'lise de

*oliamidas" so eliminadas aminas va*ores &sicos com @orma%o de um res)duo

escuro Polietileno" *oli*ro*ileno e" es*eciamente" *olitetra@luoroetileno so mais

resistentes + *irqlise

3/ Q%e)*+

Ao serem aDuecidos @ortemente em *resen%a de ar" os *ol)meros so@rem

de$rada%o oidativa" ou Dueima A @acilidade de Dueima 5 avaliada *ela ca*acidade dos

di@erentes materiais se sustentar a chama a*'s a i$ni%o 8eralmente" a *resen%a de

heterotomos" tais como oi$nio" nitro$nio" cloro ou @lTor" di@icultando o *rocesso de

Dueima

- (ueimam @acilmente" sem *roduzir @uli$em ou @uma%a *olietileno"

*oli*ro*ileno e *oliacrilatos

- (ueimam @acilmente" com *rodu%o de @uli$em *reta *oliestireno e co*ol)mero

ACS

- (ueimam di@icilmente" *oli5steres" *oliamidas" *olicondensados + &ase de

@ormalde)do- 4i@icilmente Dueima com *rodu%o de @uma%a &ranca PV#

- !o-Dueima *olitetra@luoroetileno 6e@lon

/ Prese&-+ ,o C#oro

Al$uns *ol)meros contm tomos de cloro em suas estruturas Por eem*lo PV#"

cloreto de *olivinilideno e *olicloro*reno

/ So#%


61/70

- 4iclorometano *oliestireno e *oliacrilatos

- 6olueno *oli&utadieno" *oliiso*reno" *oliestireno" *oliacrilatos" *oli*ro*ileno

*arcialmente solTvel a Duente e *olietileno *arcialmente solTvel a Duente

- Acetona *oliacrilatos

- 6etrahidro@urano PV# e *oliacrilatos

- 4imetil@ormamida *oliamidas e *oli5steres

- =nsolTveis na maioria dos solventes comuns *olitetra@luoroetileno"

*olietilenotere@talato" *oli5stere reticulado" *oli&utadieno e *oliiso*reno vulcanizados"

*olicondensados + &ase de @ormalde)do

2/ OB7ETIVOSAdDuirir uma no%o so&re a constitui%o Du)mica e as *ro*riedades dos

*rinci*ais *ol)meros sint5ticos utilizados no cotidiano" *or m5todos sim*les de

caracteriza%o e identi@ica%o


- C5Duer de 100 mL

- Seis tu&os de ensaio

- ,stante *ara tu&os de ensaio

- Cico de Cunsen

- Pin%a de a%o

- Arame de co&re

- Peda%os de diversos *lsticos comercializados

/2 Re+$e&(es. - 4iclorometano

- 6olueno

- Acetona

- 6etrahidro@urano

- 4imetil@ormamida

- #loreto de s'dio

- Fitas de *a*el indicador de *

;0


62/70


PARTE I. DENSIDADE+ #oloDue um *eda%o da amostra em um &5Duer com $ua


63/70

- Acetona- 4imetil@ormamidaA solu&iliza%o *ode demorar *ortanto deve-se es*erar 10 minutos" a$itando

ocasionalmente o tu&o" antes de se che$ar a uma concluso Se no houver

solu&iliza%o + tem*eratura am&iente" aDue%a cuidadosamente os tu&os#U=4A4/ Voc est tra&alhando com solventes in@lamveis

/ RE@ERNCIA BIBLIOGR@ICA.

/ !,4,R" A V F" C,SSL,R" , (u)mica em tu&os de ensaio Uma

a&orda$em *ara *rinci*iantes" 1a edi%o" So Paulo ,d$ard Clucher" 200

/ htt*bb*ortalsao@ranciscocom&rbal@ab*oliuretanosb*oliuretanos*h*

acessado em 01 de a$osto de 20010


1 =denti@iDue a amostra com &ase nos testes realizados

2 4esenhe a estrutura molecular do *ol)mero identi@icado

3 4e acordo com os testes realizados" voc considera *oss)vel a recicla$em ebou o

rea*roveitamento do material identi@icado] Xusti@iDue

(ual seria o solvente adeDuado *ara *re*arar uma cola *ara PV#]

: Por Due o *olietileno 5 di@)cil de colar]

;2


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MODELO DE RELATÓRIO QUE SER ESCRITO NO CADERNO

DE LABORATÓRIO DAS AULAS PRTICAS DE LABORATÓRIO

DE QUÍMICA APLICADA À ENGENHARIA

1/ INTRODU"6O/

Uma &reve descri%o Due descreva o conteto te'rico a&ordado *ela *rtica e o

o&Oetivo da *rtica dever est no @inal da introdu%o" inserida no conteto

/ t)tulo da se%o 5 um ca&e%alho de *rimeira ordem" deve ser numerado com

al$arismos ar&icos" alinhados Ounto + mar$em esDuerda" com letras maiTsculas

1/1 Se$%&,o C+


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As @i$uras *odero ser coloridas le$)veis" devero @azer *arte do arDuivo

inserida no cor*o do tra&alho" to *r'imas Duanto *oss)vel das re@erncias so&re elas

#ada @i$ura dever ter um t)tulo e ser numerada em al$arismos ar&icos /s

t)tulos devem ser centralizados na *arte in@erior das mesmas e escritos no se$uinte

@ormato Fi$ura 1 ? 6)tulo da @i$ura !o teto devem ser mencionadas da se$uinte

@orma Icon@orme mostra a Fi$ura 1J" como eem*li@icado a se$uir

Fi$ura 1 ? #urvas de ru*tura *ara os sistemas #d2Qbar$ila em di@erentes vaz.es e 1:0

m$bL de metal em solu%o

/ TABELAS

As ta&elas devero ser escritas de @orma com*acta e lan%adas + medida Due @oremcitadas /s t)tulos devem ser centralizados na *arte su*erior das mesmas

As ta&elas devero ser mencionadas no teto da se$uinte @orma Io resultado do

*laneOamento est a*resentado na 6a&ela 1J" como mostra-se a se$uir

6a&ela 1 ? Variveis de res*osta do *laneOamento @atorial 22

E;'

/

,'

**

C0

''*

%

*$W$

q

*$W$

RT

Z1 0"; :0 "2 7";0 :7"20

2 0">:: :0 3"01 7"0 :3 1"00

0">:: 1:0 3"2> 11">; 1"37

: 0";: 100 :"2 12"


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As re@erncias devero ser citadas no teto" atrav5s do Tltimo so&renome do autor

e do ano de *u&lica%o" o Dual dever estar entre *arnteses" con@orme os eem*los a

se$uir I/ tra&alho de Souza 2000 mostrouJ" ou I tem sido mostrado Souza"

2000J !o caso de dois autores" am&os devero ser citados" eem*lo I se$undo

Rhodes e 8eldart 177:J ,m caso de trs ou mais autores" deve-se citar o so&renome

do *rimeiro autor se$uido da e*resso Iet al)J

As re@erncias devero estar de acordo com a norma AC!6 ? !CR ;023 A lista

dever incluir somente os tra&alhos citados no teto" relacionados em ordem al@a&5tica"

de acordo com o so&renome do *rimeiro autor

,em*lo S/UA" # R -ro"essos or$ni"os) So Paulo ,ditora Silva" 177;

,m caso de re@erncias de arti$os *u&licados em *eri'dicos ou na internet" as

re@erncias devero conter todos os *rinci*ais nomes dos autores" os t)tulos dos

*eri'dicos devem a*arecer a&reviados e em itlico" con@orme o eem*lo R," L

R/4,S" M U!==" 4 A ne method o@ solvin$ @luidization *ro&lems C) &%em)

En$) Capan. v 10" * 200-20:" 17


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LABORATÓRIO DE QUÍMICA APLICADA À ENGENHARIA

CADERNO DO LABORATÓRIO DE QUÍMICAAPLICADA À ENGENHARIA

E%)'e 1. Xoo de AraTOo ?20073:;< - Ooaoh o tm ailcomMaria dos Santos ? 20073:;;> - maria$ m ailcom

T%r*+. BB

Hor?r)o. !12 ,em*lo

Pro8essor. !ome do Pro@essor

Mossor'-R!

2010

ANE5O A

UNIVERSIDADE @EDERAL RURAL DO SEMIRIDO

;;


68/70

COMPROVANTE DE ENTREGA DE RELATÓRIO DO LABORATÓRIO DEQUÍMICA APLICADA À ENGENHARIA ACS031

AlunobMatr)cula

6urma Pro@essor

!ome do ,*erimento Visto do Pro@essor 4ata

UNIVERSIDADE @EDERAL RURAL DO SEMIRIDOCOMPROVANTE DE ENTREGA DE RELATÓRIO DO LABORATÓRIO DE

QUÍMICA APLICADA À ENGENHARIA ACS031AlunobMatr)cula

6urma Pro@essor

!ome do ,*erimento Visto do Pro@essor 4ata

UNIVERSIDADE @EDERAL RURAL DO SEMIRIDOCOMPROVANTE DE ENTREGA DE RELATÓRIO DO LABORATÓRIO DE

QUÍMICA APLICADA À ENGENHARIA ACS031AlunobMatr)cula

6urma Pro@essor !ome do ,*erimento Visto do Pro@essor 4ata

ANE5O B

6a&ela de Potenciais de Redu%o em meio aDuoso a 2:E#

;


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;>


70/70

ANE5O C

6AC,LA P,R/4=#A

Documents

Apostila_Lab. Quimica Aplicada