Biblioteca Digital de Teses e Dissertações PÓS-GRADUAÇÃO SCTRICTO SENSU Programa de Pós-Graduação Multicêntrico em Química de Minas Gerais
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dc.creatorMAEDA, Tatiane Carvalho-
dc.creator.ID09185639680pt_BR
dc.creator.Latteshttp://lattes.cnpq.br/7661155076695705pt_BR
dc.contributor.advisor1MALPASS, Geoffroy Roger Pointer-
dc.contributor.advisor1ID22323530879pt_BR
dc.contributor.advisor1Latteshttp://lattes.cnpq.br/4326102798287137pt_BR
dc.contributor.advisor-co1SILVA, Priscila Pereira-
dc.contributor.advisor-co1ID04318966666pt_BR
dc.contributor.advisor-co1Latteshttp://lattes.cnpq.br/5638976958537764pt_BR
dc.date.accessioned2023-12-14T13:48:23Z-
dc.date.available2022-02-21-
dc.date.available2023-12-14T13:48:23Z-
dc.date.issued2022-02-21-
dc.identifier.urihttp://bdtd.uftm.edu.br/handle/123456789/1577-
dc.description.resumoUma das tecnologias de energia verde, considerada mais importante, é a produção de hidrogênio limpo a partir de recursos renováveis. É o elemento mais abundante do universo e no processo de combustão desse é liberada grande quantidade de energia e como subproduto, apenas água. Porém, para ser um combustível eficiente e sustentável, é necessário o desenvolvimento de meios para sua produção, armazenamento e uso. Como não está na forma livre na natureza, para sua obtenção é preciso dissociá-lo de uma fonte primária de energia como, por exemplo, hidrocarbonetos, biomassa ou a água. Um método alternativo para a geração de H2 é a corrosão eletroquímica ácida. Este trabalho objetiva investigar a produção de hidrogênio utilizando H2SiF6 sob a influência do íon cloreto e também a otimização dessa produção pelo método de corrosão eletroquímica ácida acelerada. Os experimentos foram realizados utilizando um sistema que consiste em um reator batelada em que se insere o metal e a solução de ácido. Foram realizados experimentos com soluções contendo H2SiF6 diluído em H2O e H2SiF6 com solução de NaCl (2 mol/L). Como fonte de ferro foi utilizada a lã de aço (aço carbono). O reator, que consistia em um erlenmeyer fechado com uma rolha, foi conectado por uma mangueira até o interior de uma proveta preenchida com água imersa em um béquer também com água. Conforme o gás foi sendo produzido, ele exercia pressão sobre a água no interior da proveta e pelo nível deslocado de água pode-se obter o volume de gás produzido. Os experimentos foram realizados segundo um planejamento fatorial 23, sendo as variáveis independentes fração, massa e tempo e como variável-resposta o volume de gás produzido, a fim de se determinar quais eram as variáveis mais significativas na produção, e um planejamento adicional para se determinar as condições ótimas de produção. Assim, identificou-se pelo planejamento fatorial 23 que as variáveis mais significativas foram tempo, fração e massa e que ao adicionar NaCl havia aceleração da produção. Pelo planejamento adicional, as variáveis significativas foram fração, massa e o coeficiente do parâmetro que tem a massa elevada ao quadrado. Encontrou-se uma superfície monotônica, em que a curva somente sobe ou somente desce, dependendo do ângulo que se observa. Pelas superfícies de resposta e de contorno, as maiores produções eram obtidas aumentando-se a fração e a massa, porém havia limitações físicas como a fração máxima 1 e a máxima massa que cabia no Erlenmeyer. Realizou-se a análise de custos simples e para fração 0,3 e massa 1,5 g a solução de H2SiF6/NaCl representa uma economia de 26,5% em relação a H2SiF6/H2O e com fração 0,97 e massa de 2 g para H2SiF6/NaCl, há uma economia de 1,91% em relação a fração de 0,9 e massa de 2 g para H2SiF6/H2O. A análise do gás feita em estudos anteriores, mostrou que havia 99% de hidrogênio e 1% de ar.pt_BR
dc.description.abstractOne of the most important green energy technologies is the production of clean hydrogen from renewable resources. It is the most abundant element in the universe and in the process of its combustion a large amount of energy is released and as a by-product, only water. However, to be an efficient and sustainable fuel, it is necessary to develop means for its production, storage and use. As it is not in the free form in nature, to obtain it it is necessary to dissociate it from a primary source of energy such as, for example, hydrocarbons, biomass or water. An alternative method for generating H2 is acid electrochemical corrosion. This work aims to investigate the production of hydrogen using H2SiF6 under the influence of chloride ion and also the optimization of this production by the accelerated acid electrochemical corrosion method. The experiments were carried out using a system that consists of a batch reactor in which the metal and the acid solution are inserted. Experiments were carried out with solutions containing H2SiF6 diluted in H2O and H2SiF6 with NaCl solution (2 mol/L). As a source of iron, steel wool (carbon steel) was used. The reactor, which consisted of an Erlenmeyer flask closed with a stopper, was connected by a hose to the interior of a beaker filled with water immersed in a beaker also with water. As the gas was being produced, it exerted pressure on the water inside the beaker and the volume of gas produced can be obtained from the displaced level of water. The experiments were carried out according to a 23 factorial design, with the independent variables fraction, mass and time, and the volume of gas produced as the response variable, in order to determine which were the most significant variables in production, and an additional planning to determine the optimal production conditions. Thus, it was identified by factorial design 23 that the most significant variables were time, fraction and mass and that when adding NaCl there was an acceleration of production. By additional planning, the significant variables were fraction, mass and the coefficient of the parameter that has the mass squared. A monotonic surface was found, in which the curve only goes up or down, depending on the angle that is observed. For the response and contour surfaces, the highest yields were obtained by increasing the fraction and mass, but there were physical limitations such as the maximum fraction 1 and the maximum mass that could fit in the Erlenmeyer flask. A simple cost analysis was carried out and for fraction 0.3 and mass 1.5 g the solution of H2SiF6/NaCl represents a saving of 26.5% in relation to H2SiF6/H2O and with fraction 0.97 and mass of 2 g for H2SiF6/NaCl, there are savings of 1.91% in relation to a fraction of 0.9 and a mass of 2 g for H2SiF6/H2O. Gas analysis done in previous studies showed that it was 99% hydrogen and 1% air.pt_BR
dc.description.sponsorshipConselho Nacional de Pesquisa e Desenvolvimento Científico e Tecnológico - CNPqpt_BR
dc.description.sponsorshipCoordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPESpt_BR
dc.description.sponsorshipFundação de Amparo a Pesquisa do Estado de Minas Gerais - FAPEMIGpt_BR
dc.languageporpt_BR
dc.publisherUniversidade Federal do Triângulo Mineiropt_BR
dc.publisher.departmentInstituto de Ciências Exatas, Naturais e Educação - ICENEpt_BR
dc.publisher.countryBrasilpt_BR
dc.publisher.initialsUFTMpt_BR
dc.publisher.programPrograma de Pós-Graduação Multicêntrico em Química de Minas Geraispt_BR
dc.rightsAcesso Abertopt_BR
dc.subjectCorrosão.pt_BR
dc.subjectEletroquímica.pt_BR
dc.subjectHidrogênio.pt_BR
dc.subjectAço-carbono.pt_BR
dc.subjectCorrosion.pt_BR
dc.subjectElectrochemistry.pt_BR
dc.subjectHydrogen.pt_BR
dc.subjectCarbon steel.pt_BR
dc.subject.cnpqCNPQ::CIENCIAS EXATAS E DA TERRA::QUIMICA::FISICO-QUIMICA::ELETROQUIMICApt_BR
dc.titleInfluência do íon cloreto na produção de hidrogênio por corrosão eletroquímica ácida acelerada utilizando H2SiF6pt_BR
dc.typeDissertaçãopt_BR
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