Divulgação científica e notícias de actividades realizadas , no âmbito da Física e da Química,
na Escola Secundária José Saramago - Mafra

23/04/12

Ano Internacional da Química 2011 - Destilador solar 3

Trabalho realizado no âmbito do Ano Internacional da Química 2011


Trabalho realizado por:


Maria Carolina Machado 11ºA nº 10
Joana Sofia Silva 11ºA nº 6
DESTILADOR SOLAR

Registo dos resultados:

Experiência
Volume de água adicionada (mL)
Volume de água recolhida (mL)
% água purificada
Parte A – Primeiro destilador
100
5
5
Parte A – 2ª experiência com o 1º destilador
50
9
18
Parte A – 3ª experiência com o 1º destilador
50
14
28
Parte B – Novo destilador
50
28
58

Parte A

   1. Explicar o funcionamento do destilador.

O objetivo do destilador solar é destilar a água inicial, que continha corante alimentar e sal, obtendo, no final da destilação, água sem qualquer tipo de corante alimentar e sal.
A água, presente inicialmente na bacia, ao estar em contacto com a luz solar, que atravessa a película aderente, vai receber energia ocorrendo, assim, a evaporação. Seguidamente, o vapor de água condensa pois vai perder energia ao entrar em contacto com a película aderente que se encontra a uma temperatura inferior. Graças à presença da pedra sobre a película aderente a água vai “deslizar” pela película acabando por cair dentro do copo, previamente colocado no meio da bacia por baixo da região onde se encontra a pedra.
A evaporação é um processo em que ocorre a passagem da água do estado líquido para o estado gasoso, vapor de água, através do ganho de energia por parte da água. A evaporação ocorre mais rapidamente se as temperaturas forem mais elevadas pois recebem mais energia.
A condensação é um processo no qual ocorre a passagem da água no estado gasoso, vapor de água, para o estado líquido, ocorrendo, deste modo, a perda de energia por parte da água, que retorna ao estado líquido.



 Figura 1 – Primeiro destilador


2.      Descrever uma forma possível de fazer com que o destilador atinja melhor eficiência.

Uma forma para o destilador se tornar mais eficiente seria colocá-lo ao sol na hora de maior calor, a fim de conseguir captar o máximo de radiação possível para tornar mais eficaz o fenómeno de evaporação.

Um outro método que poderia melhorar a eficácia do destilador formado seria aumentar a superfície da bacia onde se coloca a água, a fim de uma maior quantidade de água estar em contacto com a luz solar. Podíamos também reduzir o volume de água adicionado como fizemos na 2ª experiência da parte A. Quanto maior fosse a área de água contida na bacia em contacto com a radiação solar mais rapidamente ocorria a evaporação.

Poderíamos ter utilizado, bacias de cores diferentes como preta, cinzenta ou branca a fim de observar as diferenças em relação aos processos de evaporação e condensação que, supostamente, deveriam ocorrem mais eficazmente com a bacia preta pois seria favorecida a absorção da radiação incidente na superfície da bacia (3ª experiência da parte A).

Podíamos, igualmente, ter colocado, de uma forma mais adequada, o papel aderente que envolvia a bacia a fim de, quando ocorresse a evaporação, o vapor de água não tivesse qualquer possibilidade de sair do interior da bacia e, dessa forma, termos melhores resultados.

Parte B


3. Elaborar a descrição de um destilador que possa funcionar melhor do que o que foi construído e utilizado na Parte A.

      Um novo destilador que pudesse funcionar melhor do que o que construímos na parte A deste projeto, seria um destilador no qual a evaporação e a condensação ocorressem em regiões separadas e não na mesma, como acontece no destilador da parte A. No destilador realizado na parte A, tanto a evaporação como a condensação ocorrem na mesma região, na bacia. Caso estes dois processos distintos ocorressem em zonas diferentes, provavelmente ocorreria uma destilação com mais eficiência.
      No novo destilador, a água com corante alimentar e sal é colocada numa bacia  (bacia 1) e evapora por ação da radiação solar que atravessa um plástico colocado sobre a bacia com uma determinada inclinação. A inclinação do plástico deve ser a adequada para que a água que condensa em contacto com o plástico, que se encontra a temperatura inferior, escorra de modo a cair num dos dois copos colocados nas extremidades exteriores da bacia em causa.

      Como poderia ocorrer a possibilidade de algumas das gotículas de água, obtidas após a condensação, não deslizarem para os copos laterais (devido à inclinação do plástico não ser a adequada), optou-se por colocar outra bacia (forma de pudim que suporta a bacia 1) por baixo da superfície que continha a água com corante e sal, acabando a água obtida por condensação, por ser recolhida ou nos copos laterais ou na segunda bacia.

Figura 2 – Segundo destilador