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: 44,3 %
H: 6,03 %
O: 38,73 %
N: 0,25 %
S: 0,21 %
Cinzas: 10,48 %
Se a umidade, base úmida, é de 50 %, determine a composição elementar do bagaço em massa, na base de trabalho (úmida) e na base combustível. Base de trabalho (úmida): C^t=22,15 % ; H^t=3,015 % ; O^t=19,37 % ; N^t=0,13 % ; S^t=0,11 % ; A^t=5,24 % ; Base combustível: C^c= 49,5 % ; H^c=6,7 % ; O^c=43,3 % ; N^c=0,3 % ; S^c=0,2 %

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:
%úmida = %seca times ( 50%100% ) ú
Isso porque apenas 50% da massa total está na base seca.

Passo 5

Vamos aplicar essa fórmula para cada elemento:
  • Carbono ©:
C^t = 44,3% times 0,5 = 22,15%
  • Hidrogênio (H):
H^t = 6,03% times 0,5 = 3,015%
  • Oxigênio (O):
O^t = 38,73% times 0,5 = 19,365% approx 19,37%
  • Nitrogênio (N):
N^t = 0,25% times 0,5 = 0,125% approx 0,13%
  • Enxofre (S):
S^t = 0,21% times 0,5 = 0,105% approx 0,11%
  • Cinzas (A):
A^t = 10,48% times 0,5 = 5,24%

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:
100% - 50% (água) - 5,24% (cinzas) = 44,76% á

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:
%combustível = %úmida44,76% times 100% íú

Passo 9

Vamos aplicar essa fórmula para cada elemento:
  • Carbono ©:
C^c = 22,15%44,76% times 100% approx 49,5%
  • Hidrogênio (H):
H^c = 3,015%44,76% times 100% approx 6,7%
  • Oxigênio (O):
O^c = 19,37%44,76% times 100% approx 43,3%
  • Nitrogênio (N):
N^c = 0,13%44,76% times 100% approx 0,3%
  • Enxofre (S):
S^c = 0,11%44,76% times 100% approx 0,2%

Resposta

A composição elementar do bagaço de cana de açúcar é:
  • Base úmida:
    C^t = 22,15%, H^t = 3,015%, O^t = 19,37%, N^t = 0,13%, S^t = 0,11%, A^t = 5,24%
  • Base combustível:
    C^c = 49,5%, H^c = 6,7%, O^c = 43,3%, N^c = 0,3%, S^c = 0,2%

Exercícios relacionados