Por Henrique Ricci
As substâncias químicas se comportam de acordo com as condições ambientais às quais estão expostas. A temperatura é uma dessas condicionantes e pode ter efeito relevante nas atividades e operações humanas, quando atinge e supera limites específicos que alteram as propriedades das substâncias químicas.
Os óleos, que podem ser utilizados como combustíveis ou lubrificantes, quando resfriados, tem aumento de viscosidade, sofrem espessamento, formam sólidos que se separam da parte líquida e prejudicam os maquinários, inibindo a potência e dificultando o funcionamento. Durante a partida de motores, o óleo pode não estar presente e difundido em todo o sistema por conta do espessamento que restringe a fluidez, deixando componentes desprotegidos.
Em situações em que o uso de um óleo se dá em temperaturas muito baixas, é necessário, por questões de segurança e qualidade, prever e garantir que suas propriedades sejam asseguradas. Em países frios, por exemplo, são desenvolvidos combustíveis de inverno, e isso só é possível por conta de uma análise cuidadosa das substâncias envolvidas.
Existem três limiares experimentais que nos ajudam a avaliar os limites de temperatura em que o comportamento dos óleos combustíveis tem suas propriedades alteradas em função do resfriamento, esses limiares são denominados Ponto de Névoa, Ponto de Fluidez e Ponto de Entupimento.
Vamos ver o que são cada uma dessas medidas, e qual sua relevância em análises laboratoriais.
Ponto de Névoa
Ao esfriar um óleo em estado líquido, o ponto de névoa é a indicação de temperatura abaixo da qual se inicia o processo de cristalização de ceras e parafinas contidas nesse óleo, formando uma suspensão que deixa o líquido com aspecto turvo. O surgimento do aspecto turvo é o indicador do ponto de névoa.
Em sistemas e mecanismos lubrificados, os sólidos em suspensão podem precipitar e formar depósitos, dificultando o fluxo lubrificante, entupindo e prejudicando sistemas de circulação de óleo, orifícios e filtros. No caso de combustíveis em motores, ocorre perda de potência e dificuldade de partida.
O teste de ponto de névoa avalia a partir da diminuição de temperatura, o momento de surgimento dos cristais sólidos no óleo, através de sensores ou visualmente.
Ponto de Fluidez
É a indicação da menor temperatura na qual um óleo é capaz de manter as características de fluidez. A partir de temperaturas menores que a indicada pelo ponto de fluidez, o líquido passa a ter o comportamento de escoamento dificultado ou interrompido, o que interfere na circulação do óleo em sistemas.
A temperatura do ponto de fluidez ocorre abaixo da temperatura do ponto de névoa de uma determinada substância. No teste do ponto de fluidez, uma amostra é colocada em posição horizontal e verifica-se se há ausência de movimento, dentro de um certo intervalo de tempo.
O ponto de fluidez não deve ser considerado sozinho uma medida de fluidez da substância, outras propriedades como a viscosidade também podem influenciar na dificuldade ou interrupção do escoamento durante o teste e devem ser consideradas.
Existem aditivos que podem ser misturados ao óleo, capazes de rebaixar o ponto de fluidez para que o óleo lubrificante mantenha sua capacidade de escoamento como se estivesse em temperaturas mais quentes.
Ponto de Entupimento
É delimitado através do teste de ponto de entupimento de filtro a frio. Consiste na temperatura mais baixa em que um óleo é capaz de atravessar um filtro padronizado em determinadas condições.
Ele ajuda a determinar a temperatura mais baixa em que a operação do óleo não causa entupimento ou atrito nos sistemas e mecanismos. É muito útil para a escolha do aditivo adequado a ser misturado ao óleo para atuar abaixo da temperatura do ponto de névoa.
No teste de ponto de entupimento de filtro a frio verifica-se pelo resfriamento e utilizando um filtro, a temperatura em que o líquido testado é retido pelo filtro, ou não retorna ao frasco de teste, dentro de um intervalo de tempo específico, por consequência do entupimento do filtro pelos cristais sólidos formados durante o resfriamento.
A verificação do ponto de névoa e do ponto de fluidez e entupimento são importantes parâmetros a serem considerados em situações e atividades como:
- uso de máquinas em locais de climas frios,
- uso e transporte de óleos em ambientes frios subaquáticos,
- escolha de fluidos que serão usados em sistemas de refrigeração,
- condições de transporte e armazenamento de óleos,
- caracterização de novos combustíveis e lubrificantes, principalmente no desenvolvimentos de biodiesel.
- verificação do teor de parafina em petróleo e derivados.
A partir da identificação do ponto de fluidez, ponto de névoa e entupimento, podemos determinar, portanto, quais as temperaturas mais baixas na qual um óleo é capaz de manter suas propriedades funcionais. Em equipamentos automatizados esse processo ocorre em uma velocidade mais rápida e precisa do que seria manualmente no laboratório, conveniente para operações diárias de laboratórios e indústrias.
Os aparelhos AirSTAR fabricado pela Orbis BV são capazes de realizar análises automatizadas dos testes de Ponto de Névoa, Ponto de Entupimento e Ponto de Fluidez. O sistema completo forma uma plataforma 3 em 1, composto pelos equipamentos: AirSTAR CFPP, AirSTAR CPPP e o AirStar ColdBlock.
O AirSTAR CFPP é o aparelho que realiza análises de Ponto de Entupimento. Possui sistema de vácuo que mede e controla a pressão negativa em tempo real em cada aspiração. A medição se dá detalhadamente através de pequenos feixes de laser.
AirSTAR CPPP é o aparelho que realiza análises de Ponto de Névoa e Ponto de Fluidez. A medição se dá por uma cãmera de alta resolução localizada na região superior do frasco de testes.
O AirStar ColdBlock é a parte responsável pela regulação do resfriamento e pela interface de operação voltada ao usuário, presente em ambos os aparelhos. Utiliza a tecnologia de Refrigerador Stirling de Pistão Livre e garante uma diminuição homogênea da temperatura. A interface de operação contém um tablet e é de fácil uso pelo usuário, contando com software próprio.
Os testes de Ponto de Névoa, Ponto de Entupimento e Ponto de Fluidez utilizam o mesmo aparato de resfriamento e o mesmo software, e as cabeças intercambiáveis AirSTAR CFPP e AirSTAR CPPP de acordo com o teste escolhido, são automaticamente reconhecidos quando inseridos no ColdBlock. As cabeças são alimentadas com energia por indução, proveniente do AirStar ColdBlock. Os 3 AirSTARs possuem conexão sem fio e fácil manuseio, com atualizações de software pela internet, caso estejam disponíveis. O software contém métodos pré-instalados e customizáveis para cada análise e o equipamento é capaz de realizar perfis de resfriamento escalonados ou lineares. Clique aqui para saber mais sobre estes produtos.
