Publicação: Análise da permeabilidade ao gás hidrogênio de recipientes para amostras laboratoriais
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CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA MECANICA
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Resumo
Devido ao fato de serem muito leves e pequenas, moléculas de hidrogênio podem facilmente
penetrar materiais, gerando desafios no que diz respeito ao armazenamento desse gás. O
objetivo deste trabalho é analisar a permeabilidade ao hidrogênio do bag comercial de fluoreto
de polivinila (PVF), além de desenvolver e testar a permeabilidade ao hidrogênio de um
recipiente de policloreto de vinila (PVC) desenvolvido no laboratório Laboratório de
Transferência de Calor e Massa (LTCM). Para isso, foi utilizada a cromatografia gasosa, além
da Equação de Clapeyron para determinar as concentrações de cada gás de uma mistura de H2
+ CH4 + CO ao longo de vários dias. Foi constatado que o bag comercial de PVF não é uma
boa opção para o armazenamento de gases que contêm alta concentração de H2, visto que ele é
altamente permeável, de modo que a amostra perdeu suas características iniciais rapidamente,
perdendo cerca de 5% da concentração de H2. No entanto, o recipiente de PVC desenvolvido
no laboratório provou-se uma alternativa viável, pois foi capaz de manter praticamente
constante, por vinte dias, as concentrações dos gases da mistura citada anteriormente. Tal
resultado oferece uma aplicação prática, no sentido de facilitar o trabalho laboratorial na
questão do armazenamento de amostras que contêm gás hidrogênio. Ademais, espera-se que os
resultados deste estudo possam oferecer uma aplicação prática e aprimorar as análises e
trabalhos a serem desenvolvidos no Laboratório Termoquímico Experimental que será
construída na UFU, no Campus Glória.
Abstract
Due to their light weight and small size, hydrogen molecules can easily penetrate materials,
posing challenges for the storage of this gas. The aim of this study is to analyze the hydrogen
permeability of the commercial polyvinyl fluoride (PVF) bag, as well as to develop and test the
hydrogen permeability of a polyvinyl chloride (PVC) container developed in the Heat and Mass
Transfer Laboratory (LTCM). For this, gas chromatography was used, along with the Clapeyron
Equation, to determine the concentrations of each gas in a H2 + CH4 + CO mixture over several
days. It was found that the commercial PVF bag is not a good option for storing gases with a
high H2 concentration, as it is highly permeable, causing the sample to lose its initial
characteristics rapidly, with about 5% of the H2 concentration lost. However, the PVC container
developed in the laboratory proved to be a viable alternative, as it was able to maintain the
concentrations of the gases in the aforementioned mixture almost constant for twenty days. This
result provides a practical application by facilitating laboratory work in the storage of hydrogen
containing gas samples. Furthermore, it is expected that the results of this study will offer a
practical application and enhance the analyses and work to be developed in the Experimental
Thermochemical Laboratory, which will be built at UFU, Glória Campus.
Palavras-chave
Fluoreto de polivinila (PVF), Polyvinyl fluoride (PVF), Policloreto de vinila (PVC), Polyvinyl chloride (PVC), Cromatografia gasosa, Gas chromatography, Armazenamento de gases, Gas storage
Citação
CARREIRA, Samuel Lopes. Análise da permeabilidade ao gás hidrogênio de recipientes para amostras laboratoriais. 2025. 47 f. Trabalho de Conclusão de Curso (Graduação em Engenharia Mecânica) - Universidade Federal de Uberlândia, 2025.
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