Ponto de nuvem - Cloud point

Em líquidos, o ponto de nuvem é a temperatura abaixo da qual uma solução transparente sofre uma separação de fase líquido-líquido para formar uma emulsão ou uma transição de fase líquido-sólido para formar um sol estável ou uma suspensão que estabelece um precipitado . O ponto de nuvem é análogo ao ' ponto de orvalho ' no qual uma transição de fase gás-líquido chamada condensação ocorre no vapor d'água (ar úmido) para formar água líquida ( orvalho ou nuvens ). Quando a temperatura está abaixo de zero graus Celsius, o ponto de orvalho é chamado de ponto de congelamento, pois o vapor d'água passa por uma transição de fase gás-sólido chamada deposição , solidificação ou congelamento.

Na indústria do petróleo, o ponto de turvação se refere à temperatura abaixo da qual a cera no diesel ou a bio-cera nos biodieseis formam uma aparência turva. A presença de ceras solidificadas torna o óleo mais espesso e entope os filtros de combustível e injetores dos motores. A cera também se acumula em superfícies frias (produzindo, por exemplo, incrustação em tubulações ou trocadores de calor ) e forma uma emulsão ou sol com água. Portanto, o ponto de nuvem indica a tendência do óleo de entupir filtros ou pequenos orifícios em temperaturas de operação frias .

Um exemplo comum de ponto de nuvem pode ser visto no azeite de oliva armazenado em climas frios. O azeite começa a solidificar (por meio da separação da fase sólido-líquido ) em torno de 4 ° C, enquanto as temperaturas de inverno em países temperados podem frequentemente ser mais frias do que 0 ° C. Nessas condições, o azeite começa a desenvolver aglomerados / esferas cerosas de óleo solidificado que afundam no fundo do recipiente.

Em óleos crus ou pesados, o ponto de nuvem é sinônimo de temperatura de aparecimento de cera (WAT) e temperatura de precipitação de cera (WPT).

O ponto de turvação de um surfactante não iônico ou solução de glicol é a temperatura na qual a mistura começa a se separar em fases e duas fases aparecem, tornando-se turvas. Este comportamento é característico de surfactantes não iônicos contendo cadeias de polioxietileno , que exibem solubilidade reversa versus comportamento de temperatura em água e, portanto, "turvam" em algum ponto conforme a temperatura aumenta. Os glicóis que demonstram esse comportamento são conhecidos como "glicóis de ponto de nuvem" e são usados ​​como inibidores de xisto . O ponto de nuvem é afetado pela salinidade , sendo geralmente menor em fluidos mais salinos.

Transições de fase da matéria (
)
Para
A partir de
 Sólido Líquido Gás Plasma
Sólido Derretendo Sublimação
Líquido Congelando Vaporização
Gás Deposição Condensação Ionizacao
Plasma Recombinação

Medindo o ponto de nuvem de produtos de petróleo

Método manual

O óleo de teste deve ser transparente em camadas de 40 mm de espessura (de acordo com ASTM D2500). Os cristais de cera normalmente se formam primeiro na parede circunferencial inferior com a aparência de uma nuvem esbranquiçada ou leitosa. O ponto de nuvem é a temperatura logo acima de onde esses cristais aparecem pela primeira vez.

A amostra de teste é primeiro vertida em um frasco de teste até um nível de aproximadamente meio cheio. Uma rolha com o termômetro de teste é usada para fechar o frasco. O bulbo do termômetro é posicionado para descansar no fundo do frasco. Todo o sujeito de teste é então colocado em um banho de resfriamento de temperatura constante em cima de uma gaxeta para evitar resfriamento excessivo.

A cada 1 ° C, a amostra é retirada e inspecionada quanto a nuvens, em seguida, rapidamente substituída. Banhos de resfriamento sucessivamente mais baixos podem ser usados ​​dependendo do ponto de nuvem. O banho de resfriamento de temperatura mais baixa deve ter estabilidade de temperatura não inferior a 1,5 K para este teste.

Método automático

ASTM D5773, Método de Teste Padrão de Ponto Nuvem de Produtos Petrolíferos (Método de Taxa de Resfriamento Constante) é uma alternativa ao procedimento de teste manual. Ele usa aparelho automático e foi considerado equivalente ao método de teste D2500.

O método de teste D5773 determina o ponto de nuvem em um período de tempo mais curto do que o método manual D2500. É necessário menos tempo do operador para executar o teste usando este método automático. Além disso, nenhum banho de resfriamento externo ou unidade de refrigeração é necessária. D5773 é capaz de determinar o ponto de nuvem dentro de uma faixa de temperatura de -60 ° C a +49 ° C. Os resultados são relatados com uma resolução de temperatura de 0,1 ° C.

De acordo com ASTM D5773, a amostra de teste é resfriada por um dispositivo Peltier a uma taxa constante de 1,5 +/- 0,1 ° C / min. Durante este período, a amostra é continuamente iluminada por uma fonte de luz. Uma série de detectores ópticos monitora continuamente a amostra para a primeira aparição de uma nuvem de cristais de cera. A temperatura na qual a primeira aparição de cristais de cera é detectada na amostra é determinada como o ponto de turvação.

Veja também

Referências

links externos

  • Phase Technology Fabricante de analisadores automáticos de ponto de nuvem ASTM D5773