Caracterização de transporte e difusão molecular por espectroscopia de modulação de comprimento de onda e aplicações

Detalhes bibliográficos
Autor(a) principal: SOARES, Vladimir Homobono
Data de Publicação: 2020
Tipo de documento: Tese
Idioma: por
Título da fonte: Repositório Institucional da UFPE
Texto Completo: https://repositorio.ufpe.br/handle/123456789/41426
Resumo: Esta Tese contribui especificamente no modelamento e na caracterização dos processos de transporte e difusão molecular através de interfaces de separação por espectroscopia por modulação do comprimento de onda. Nesse contexto, foi desenvolvida formulação teórica para modelar o transporte de moléculas em sistemas compostos das fases líquida e gasosa com um ou dois elementos filtrantes, por equações de taxa. Foram também desenvolvidas técnicas de preparação de amostras com uma dada concentração de moléculas dissolvidas na fase líquida, através da monitoração em tempo real da solubilidade dessas moléculas da fase gasosa para a fase líquida. Os experimentos empregaram os gases C2H2 e CO e óleo isolante empregados em transformadores de alta tensão. A técnica aqui proposta é muito provavelmente pioneira na literatura, no tocante ao acompanhamento em tempo real da solubilidade de gases em meio líquido. Propõe-se também, de forma pioneira, o emprego da técnica de espectroscopia de modulação por comprimento de onda para medição em tempo real da constante de difusão de moléculas dissolvidas em meios líquidos, uma contribuição relevante, tendo em vista a inexistência de trabalhos na literatura, que permitam medir, em tempo real, constantes de difusão em meio líquido na forma simples e direta proposta neste trabalho. Essas contribuições têm implicações importantes na determinação de tempo de resposta de sistemas de medição de concentração de moléculas dissolvidas em fase líquida a partir da monitoração da fase gasosa e no projeto e dimensionamento de tais sistemas.
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Foram também desenvolvidas técnicas de preparação de amostras com uma dada concentração de moléculas dissolvidas na fase líquida, através da monitoração em tempo real da solubilidade dessas moléculas da fase gasosa para a fase líquida. Os experimentos empregaram os gases C2H2 e CO e óleo isolante empregados em transformadores de alta tensão. A técnica aqui proposta é muito provavelmente pioneira na literatura, no tocante ao acompanhamento em tempo real da solubilidade de gases em meio líquido. Propõe-se também, de forma pioneira, o emprego da técnica de espectroscopia de modulação por comprimento de onda para medição em tempo real da constante de difusão de moléculas dissolvidas em meios líquidos, uma contribuição relevante, tendo em vista a inexistência de trabalhos na literatura, que permitam medir, em tempo real, constantes de difusão em meio líquido na forma simples e direta proposta neste trabalho. Essas contribuições têm implicações importantes na determinação de tempo de resposta de sistemas de medição de concentração de moléculas dissolvidas em fase líquida a partir da monitoração da fase gasosa e no projeto e dimensionamento de tais sistemas.CNPqThis Thesis contributes specifically to the modeling and characterization of the transport and molecular diffusion processes through separation interfaces by wavelength modulation spectroscopy. In this context, a theoretical formulation was developed to model the transport of molecules in systems composed of liquid and gas phases with one or two filter elements, by rate equations. Sample preparation techniques were also developed with a given concentration of molecules dissolved in the liquid phase, through real-time monitoring of the solubility of these molecules from the gas phase to the liquid phase. The experiments used the gases C2H2 and CO and insulating oil used in high voltage transformers. This proposed approach is probably a pioneering technique with regard to the real-time monitoring of gas solubility in liquid media. Another pioneering proposal of this work is the use of the wavelength modulation spectroscopy technique for real-time measurement of the diffusion constant of molecules dissolved in liquid media, a relevant contribution, with no similar approach reported in the literature. These contributions have important implications in determining the response time of systems for measuring the concentration of molecules dissolved in a liquid phase from the monitoring of the gas phase and in the design and dimensioning of such systems.porUniversidade Federal de PernambucoPrograma de Pos Graduacao em Engenharia EletricaUFPEBrasilhttp://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/3.0/br/info:eu-repo/semantics/openAccessEngenharia ElétricaEspectroscopia por modulação de comprimento de ondaDetecção harmônica do espectroInterface líquido-gásDifusãoAnálise de gases dissolvidosCaracterização de transporte e difusão molecular por espectroscopia de modulação de comprimento de onda e aplicaçõesinfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/doctoralThesisdoutoradoreponame:Repositório Institucional da UFPEinstname:Universidade Federal de Pernambuco (UFPE)instacron:UFPEORIGINALTESE Vladimir Homobono Soares.pdfTESE Vladimir Homobono Soares.pdfapplication/pdf8318923https://repositorio.ufpe.br/bitstream/123456789/41426/1/TESE%20Vladimir%20Homobono%20Soares.pdfcdc97d9349bb849a07c4368e1efdb06eMD51CC-LICENSElicense_rdflicense_rdfapplication/rdf+xml; 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