Use este identificador para citar ou linkar para este item:
http://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/37069
Título: | Efeito da temperatura na cinética de espécies reativas nitrogenadas por plasma frio de ar atmosférico na pós-descarga |
Título(s) alternativo(s): | Effect of temperature on the kinetics of reactive nitrogen species by cold atmospheric air plasma |
Autor(es): | Pereira, Alessandra Mbroczkoski |
Orientador(es): | Khalaf, Péricles Inácio |
Palavras-chave: | Plasma de baixa temperatura Cinética química Oxidação Low temperature plasmas Chemical kinetics Oxidation |
Data do documento: | 10-Fev-2025 |
Editor: | Universidade Tecnológica Federal do Paraná |
Câmpus: | Pato Branco |
Citação: | PEREIRA, Alessandra Mbroczkoski. Efeito da temperatura na cinética de espécies reativas nitrogenadas por plasma frio de ar atmosférico na pós-descarga. 2025. Trabalho de Conclusão de Curso (Bacharelado em Química) - Universidade Tecnológica Federal do Paraná, Pato Branco, 2025. |
Resumo: | Nesse trabalho foi desenvolvido um estudo cinético durante a pós-descarga das espécies reativas nitrogenadas (ERN’s) produzidas em um reator de descarga de plasma frio. O tempo de ativação da água ultrapura no reator de plasma foi de 60 minutos. Após interromper a descarga de plasma (t0) foi iniciada a contagem do tempo de pós-descarga até 180 minutos. As temperaturas dos experimentos foram de 5,00, 15,00, 25,00 e 35,00 °C. Essas temperaturas foram as mesmas durante os períodos de descarga e de pós-descarga. Foram obtidos dados em relação às constantes de velocidade (kobs) de consumo do HNO2, pH e condutividade. A presença dos ácidos nítrico e nitroso na água ativada por plasma foi identificada. A cinética de consumo de ácido nitroso (HNO2) foi acompanhada espectrofotometricamente em 372 nm, observando-se uma reação de primeira ordem em relação ao HNO2. Foi demonstrado que a reação foi mais rápida na condição de 35,00 °C, em que kobs = 4,96 x 10–3 ± 5,20 x 10–4 min–1 e tempo de meia vida (t½) = 140,73 minutos. Os parâmetros de ativação obtidos foram: energia de ativação, Ea = +20,73 kJ mol–1, entalpia de ativação, ΔĀ⧧ = +18,29 kJ mol–1, entropia de ativação, Δþ⧧ = –230,29 J K–1 mol–1 e energia de Gibbs de ativação a 20,00 °C, Δÿ⧧ = +85,80 kJ mol–1. Observou-se uma redução na concentração de HNO3 no início da pós-descarga, evidenciada pela diminuição dos valores de absorbância em 302 nm, pela queda na condutividade e pelo aumento do pH. Após esse período inicial de pós-descarga, os valores de pH tenderam a diminuir, enquanto a condutividade e a absorbância em 302 nm aumentaram ao longo da pósdescarga. |
Abstract: | In this work, a kinetic study was developed during the post-discharge phase of nitrogen reactive species (NRS) produced in a cold plasma discharge reactor. The ultrapure water activation time in the plasma reactor was 60 minutes. After interrupting the plasma discharge (t0), the post-discharge time was measured up to 180 minutes. The experimental temperatures were 5.00, 15.00, 25.00, and 35.00 °C. These experimental temperatures remained constant during both discharge and post-discharge periods. Data on the rate constants (kobs) for HNO2 consumption, pH, and conductivity were collected. The presence of nitric and nitrous acids in plasma-activated water was identified. The kinetics of nitrous acid (HNO2) consumption were monitored spectrophotometrically at 372 nm, showing a second-order reaction concerning HNO2. It was demonstrated that the reaction proceeded fastest at 35.00 °C, where kobs = 4.96 x 10–3 ± 5.20 x 10–4 min–¹ and the half-life (t½) = 140.73 minutes. The activation parameters obtained were: activation energy, Eₐ = +20.73 kJ mol–¹, activation enthalpy, ΔH⧧ = +18.29 kJ mol–¹, activation entropy, ΔS⧧ = –230.29 J K–¹ mol–¹, and Gibbs free energy of activation, ΔG⧧ = +85.80 kJ mol–¹. A decrease in HNO3 concentration was observed at the beginning of the post-discharge, as evidenced by the reduction in absorbance at 302 nm, the decrease in conductivity, and the increase in pH. After this initial post-discharge period, the pH values tended to decrease, while conductivity and absorbance at 302 nm increased throughout the post-discharge. |
URI: | http://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/37069 |
Aparece nas coleções: | PB - Química |
Arquivos associados a este item:
Arquivo | Descrição | Tamanho | Formato | |
---|---|---|---|---|
efeitotemperaturanitrogenadasplasma.pdf | 372,88 kB | Adobe PDF | ![]() Visualizar/Abrir |
Este item está licenciada sob uma Licença Creative Commons