Os resultados da análise elementar (em massa) de uma amostra de bagaço de cana de açúcar de uma usina sucroalcooleira em base seca foram:
C:
H:
O:
S:
Cinzas:
Se a umidade, base úmida, é de
, determine a composição elementar do bagaço em massa, na base de trabalho (úmida) e na base combustível. Base de trabalho (úmida):
Base combustível:
C:
H:
O:
S:
Cinzas:
Se a umidade, base úmida, é de
Passo 1
Então, vamos lá! A gente tem um exercício que envolve a análise elementar de um bagaço de cana de açúcar. O enunciado nos dá as porcentagens dos elementos C, H, O, N, S e cinzas em base seca, além da umidade em base úmida. Nosso objetivo é descobrir como fica a composição desses elementos quando consideramos a umidade (base úmida) e depois na base combustível. Para isso, vamos precisar usar conceitos de porcentagem em diferentes bases e fazer algumas conversões matemáticas simples.
Passo 2
Primeiro, vamos entender o que significa “base seca” e “base úmida”. Na base seca, as porcentagens dos elementos são calculadas sem considerar a água presente na amostra. Já na base úmida, a água está incluída. Sabemos que a umidade é de 50%, ou seja, metade da massa da amostra é água.
Passo 3
Vamos começar calculando a composição em base úmida. Para isso, precisamos considerar que na base úmida, 50% da massa é água, e os outros 50% correspondem à base seca que já conhecemos.
Passo 4
Vamos calcular cada elemento na base úmida usando a seguinte fórmula:
Isso porque apenas 50% da massa total está na base seca.
Passo 5
Vamos aplicar essa fórmula para cada elemento:
- Carbono ©:
- Hidrogênio (H):
- Oxigênio (O):
- Nitrogênio (N):
- Enxofre (S):
- Cinzas (A):
Passo 6
Agora que temos as porcentagens na base úmida, vamos para a base combustível. A base combustível considera apenas os componentes que realmente são combustíveis, ou seja, exclui a umidade e as cinzas.
Passo 7
Primeiro, vamos calcular a massa total dos combustíveis. Sabemos que na base úmida, temos 50% de água e 5,24% de cinzas. Então, a massa dos combustíveis é:
Passo 8
Para encontrar a composição na base combustível, vamos ajustar as porcentagens dos elementos considerando que agora eles estão representando apenas 44,76% da massa total. Usamos a seguinte fórmula:
Passo 9
Vamos aplicar essa fórmula para cada elemento:
- Carbono ©:
- Hidrogênio (H):
- Oxigênio (O):
- Nitrogênio (N):
- Enxofre (S):
Resposta
A composição elementar do bagaço de cana de açúcar é:
-
Base úmida:
-
Base combustível: