DISSOLUTION OF GASOLINE IN PRESENCE OF WATER AND ETHANOL
CONSELHO NACIONAL DE DESENVOLVIMENTO CIENTÍFICO E TECNOLÓGICO === Muitos contaminantes orgânicos, incluindo derivados do petróleo, como por exemplo a gasolina, têm baixa solubilidade em água e migram na subsuperfície como uma fase separada da água sendo referidos como NAPLs (non aqueous liquid p...
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| Language: | Portuguese |
| Published: |
PONTIFÍCIA UNIVERSIDADE CATÓLICA DO RIO DE JANEIRO
1997
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| Online Access: | http://www.maxwell.vrac.puc-rio.br/Busca_etds.php?strSecao=resultado&nrSeq=2140@1 http://www.maxwell.vrac.puc-rio.br/Busca_etds.php?strSecao=resultado&nrSeq=2140@2 |
| Summary: | CONSELHO NACIONAL DE DESENVOLVIMENTO CIENTÍFICO E TECNOLÓGICO === Muitos contaminantes orgânicos, incluindo derivados do
petróleo, como por exemplo a gasolina, têm baixa
solubilidade em água e migram na subsuperfície como uma
fase separada da água sendo referidos como NAPLs (non
aqueous liquid phases). Em seu processo de migração na
subsuperficie os NAPLs deixam para trás segmentos de
líquidos disconectados na forma de gânglios ou lentes que
constituem a fase residual do contaminante. A presença
do contaminante residual constitui-se numa das maiores
dificuldades para a implementação de uma técnica adequada
de limpeza ou recuperação de locais contaminados, uma vez
que tais contaminantes representam uma fonte lenta e
continua de contaminação de solos e água subterrânea,
especialmente por sua dissolução na água.
Nesta tese, estudou-se o efeito do etanol na dissolução de
gasolina residual. Tal estudo foi motivado pela necessidade
de se obter um melhor entendimento de um cenário de
contaminação envolvendo gasolina e etanol uma vez que
gasolina com 20 por cento de etanol em sua constituição e etanol
puro estão sendo utilizados como combustível, no Brasil,
nos últimos 20 anos. O uso de aditivos oxigenados à
gasolina, tais como álcoois, objetiva aumentar o
desempenho do motor dos automóveis bem como diminuir a
emissão de CO2 destes para a atmosfera e este uso vem
aumentando em muitos países. Experimentos tipo equilíbrio
em lote e experimentos de coluna foram realizados para
investigar efeitos do etanol na solubilidade de
constituintes da gasolina e no coeficiente de transferência
de massa da gasolina para fase aquosa. Colunas de solo
arenoso com gasolina em saturação residual foram percoladas
por soluções aquosas com diferentes teores de etanol.
Os resultados das concentrações efluentes de contaminante
ao longo do tempo, obtidas destes ensaios, foram
interpretados segundo o modelo de dissolução proposto por
Frind et al. (1997), modificado nesta tese para considerar
os efeitos de cosolvência do etanol na solubilidade dos
constituintes da gasolina. Os resultados experimentais
obtidos indicam que um cenário de contaminação envolvendo
etanol e gasolina deverá ser bastante diferente daquele de
contaminação usual de gasolina.Em um cenário de
contaminação envolvendo etanol e gasolina, concentrações
mais altas de contaminantes na água serão esperadas bem
como diferentes constituintes da gasolina, além do
tradicional grupo BTEX (benzeno, tolueno, etilbenzeno e os
isômeros xilenos) deverão estar presentes na água em
concentrações nocivas ao meio ambiente. === Many organic contaminants, including petroleum products,
such as gasoline, have low aqueous solubilities and migrate
through the subsurface as a separated phase called NAPLs
(non aqueous liquid phases). In its flow path into the
porous media the NAPLs let behind disconnected segments of
organic liquids entrapped as ganglia or lenses that form
the residual phase of the contaminant. The presence of the
residual contaminant has been reported as one of the most
difficulties in the development of an appropriate cleanup
strategy as the residual phase represents a long and
continuum source of contamination of soils and groundwater,
specially by its dissolution into the water.In this thesis
the effect of ethanol on dissolution of residual gasoline
was studied, aiming at a better understanding of a scenario
of groundwater contamination involving gasoline and
ethanol, since 20 percent of ethanol has been added to the
Brazilian gasoline in the last 20 years and also ethanol
has been used as fuel in Brazil in these years. The use of
oxygenated additives into the gasoline, such as alcohols,
has the advantage of improving engine performance and
reducing the air impact pollution by CO2 and its use has
increasing in many countries.Equilibrium batch tests and
column experiments were carried out to investigate the
effect of ethanol on solubility of gasoline constituents
and on the mass transfer coefficient from gasoline to
aqueous phase. The results of the column experiments were
interpreted with a dissolution numerical model proposed by
Frind et al.(1997), modified in this thesis to include
the cosolvent effects of the ethanol on the solubility of
gasoline constituents.In terms of soil and groundwater
contamination related to gasoline spills, chemicals like
benzene, toluene, ethylbenzene and xylenes (BTEX group)
have acute toxicity or carcinogenicity, are the most water-
soluble and mobile gasoline components, receiving the
greatest concern. In this work, an enormous enhancement of
gasoline constituents solubility due to ethanol was
observed, and it was also noticed that the mass transfer
coefficient diminished due to ethanol. The highest increase
in solubility were for the less water soluble components.
Therefore, gasoline components, other than BTEX, are
expected in significant concentrations, in a scenario of
contamination involving ethanol and therefore more concern
about this potential threat should be addressed. |
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