Orsat

Determinación de CO2 en diferentes muestras de gas mediante el uso del aparato de Orsat
Yank, L. - Martina, P. - Corace, J. Grupo de Investigación de Energías Renovables (GIDER) Dpto. de Termodinámica - Facultad de Ingeniería - UNNE. Av. Las Heras 727 - (3500) Resistencia - Chaco - Argentina. Tel./Fax: +54 (03722) 425064 E-mail: lisandro_yank@hotmail.com
RESUMEN

Se estudiaron y ensayarondiversas muestras de gases para determinar su contenido de CO2 por medio del aparato de Orsat, equipo basado en la absorción del gas por el llamado proceso de quimisorción con una solución de KOH (hidróxido de potasio). Este aparato obtiene la lectura en forma directa como porcentaje, los que se indican en este informe.
ANTECEDENTES

El estudio comenzó con la necesidad de determinar lacomposición del gas obtenido en un biodigestor con el cual se experimenta en el marco de un proyecto sobre obtención de gas metano a partir de los residuos de la madera, proyecto que se está llevando a cabo en el GIDER (Grupo de Investigación en Energías Renovables), en el Departamento de Termodinámica de la Facultad de Ingeniería de la UNNE. El gas obtenido en este biodigestor, está compuesto en mayorproporción por gas combustible metano (CH4 ) y por anhídrido carbónico (CO2 ). El aparato de Orsat dispone originalmente de 3 buretas de quimisorción que permiten determinar los porcentajes de CO2, O2, y CO, pero sólo se utilizó una para determinar anhídrido carbónico, ya que monóxido de carbono (CO) no se produce en el biodigestor y el reactivo para determinar el oxígeno (ácido pirogálico) esextremadamente costoso. Este aparato es utilizado usualmente en el análisis de gases de combustión, con el fin de tener una exacta noción de la eficiencia con que se está conduciendo el fuego en la marcha de una caldera . Para este uso es conveniente que la bureta medidora disponga de una camisa de agua para mantener el gas a temperatura ambiente y evitar variaciones de volumen con la temperatura. Esun método volumétrico industrial porque proporciona rápidamente la proporción volumétrica en que aparecen determinados componentes de un gas, con una estructura portátil. Además hay numerosos modelos de aparatos para el análisis de gases, como el de Hempel, de Bunte, de Ambler, de Bone y Wheeler, etc. Éstos permiten análisis similares.
DESARROLLO TEORICO

El análisis de los gases se realiza deacuerdo con la ley de Amagat [1] que establece que en una mezcla gaseosa, la suma de los volúmenes de los componentes es igual al volumen total de la mezcla. Por otra parte existen reactivos químicos que absorben selectivamente, por un proceso de quimisorción, los componentes de la mezcla [2]. Entonces para el biogás se tiene: V = Vco2 + Vch4 + Votros Ahora, si por medio de un reactivo adecuadose absorbe el CO2 tendremos: %Vco2 = [V – (Vch4 + Votros)] / V En el aparato de Orsat esto se realiza sobre un volumen V = 100 cm3 que facilita la medición, leyendo directamente el volumen de gas absorbido. El resto (no absorbido) está constituido por metano (CH4) y los otros gases que supuestamente se encuentran en mucha menor proporción.
EQUIPO UTILIZADO

El aparato consiste en una buretamedidora graduada de 0 a 100 para medir el volumen de la muestra de gas antes y después de las absorciones. El volumen de la bureta medidora puede ser cualquiera, pero en general se adopta 100 cm3. La bureta medidora está conectada por un tubo a cada una de las 3 buretas de quimisorción con sus respectivos robinetes. Estas 3 buretas contienen los reactivos para absorber sucesivamente CO2, O2 y elCO. En su interior existen tubos de vidrio y dentro de los tubos se colocan alambres de cobre para aumentar la superficie de contacto entre el gas y

el líquido. Existe, además, un cuarto robinete de tres vías que permite la conexión de la bureta medidora con la toma de muestra de gases y con la atmósfera. Todos estos elementos están fijados a un marco rectangular que permite que permanezcan...