Caracterização de transporte e difusão molecular por espectroscopia de modulação de comprimento de onda e aplicações

Abstract

Esta Tese contribui especificamente no modelamento e na caracterização dos processos de transporte e difusão molecular através de interfaces de separação por espectroscopia por modulação do comprimento de onda. Nesse contexto, foi desenvolvida formulação teórica para modelar o transporte de moléculas em sistemas compostos das fases líquida e gasosa com um ou dois elementos filtrantes, por equações de taxa. Foram também desenvolvidas técnicas de preparação de amostras com uma dada concentração de moléculas dissolvidas na fase líquida, através da monitoração em tempo real da solubilidade dessas moléculas da fase gasosa para a fase líquida. Os experimentos empregaram os gases C2H2 e CO e óleo isolante empregados em transformadores de alta tensão. A técnica aqui proposta é muito provavelmente pioneira na literatura, no tocante ao acompanhamento em tempo real da solubilidade de gases em meio líquido. Propõe-se também, de forma pioneira, o emprego da técnica de espectroscopia de modulação por comprimento de onda para medição em tempo real da constante de difusão de moléculas dissolvidas em meios líquidos, uma contribuição relevante, tendo em vista a inexistência de trabalhos na literatura, que permitam medir, em tempo real, constantes de difusão em meio líquido na forma simples e direta proposta neste trabalho. Essas contribuições têm implicações importantes na determinação de tempo de resposta de sistemas de medição de concentração de moléculas dissolvidas em fase líquida a partir da monitoração da fase gasosa e no projeto e dimensionamento de tais sistemas.