Determinação da Solubilidade de Água no Óleo, pelo MO

A solubilidade de água no óleo é o máximo teor de água, em ppm, que esse óleo consegue dissolver a uma dada temperatura. Quando o teor de água se aproxima ou ultrapassa o valor da solubilidade, a água em excesso se separa do óleo, formando água livre.

O Módulo de Medição do MO efetua a medição da saturação relativa de água no óleo (RS%), sendo a proporção entre o teor de água dissolvida no óleo (ppm) e a solubilidade de água no óleo (ppm). A medição de saturação relativa é absoluta, não sendo afetada pela temperatura ou pelo tipo de óleo. A partir dessa medição são calculados, utilizando também a solubilidade de água, o teor de água no óleo em ppm e as conversões de saturação relativa para a temperatura de referência e para a temperatura ambiente. Daí a importância para o MO da determinação da solubilidade de água no óleo, de forma a permitir esses cálculos. 

A solubilidade de água no óleo varia em função de sua temperatura, razão pela qual o Módulo de Medição efetua também essa medição, e depende também de características próprias do óleo, representadas por suas constantes de solubilidade A e B.
As constantes de solubilidade de água no óleo A e B variam principalmente em função do tipo de óleo, como exemplificam os valores típicos mostrados na tabela a seguir. 

Esses valores típicos podem ser utilizados pelo usuário para parametrização do MO (ver seção 7.2.4 do manual), obtendo bons resultados na maioria das aplicações. Pode haver situações, no entanto, em que devido a variações em outras características do óleo, tais como óleo muito envelhecido, acidez, ou outras, seja necessário determinar essas constantes de forma particular para o óleo sob medição, obtendo assim maior exatidão. Para isso pode ser seguido o procedimento descrito a seguir.

1. Instalar o MO no óleo em que se deseja determinar as constantes de solubilidade.

2. Variar a temperatura do óleo de forma a obter leituras do MO em no mínimo duas temperaturas diferentes, sendo desejável três, com diferença de no mínimo 10 °C entre elas.

3. Para cada temperatura do óleo, aguardar cerca de 20 minutos para assegurar a estabilização das medições e então retirar uma amostra de óleo e tomar nota das medições de saturação relativa (RS%) e temperatura do óleo informadas pelo MO. Para cada temperatura deve ser tomada uma nova amostra de óleo, visto que pode ocorrer variação do teor de água devido à absorção ou liberação de água pelo papel isolante ou ainda devido à dissolução de água que estava livre ou vice-versa.

4. Analisar as amostras de óleo em laboratório para determinar seus teores de água. Preencher a tabela abaixo com os resultados obtidos. Os dados apresentados abaixo são um exemplo de preenchimento:   

5. A partir dos dados acima, preencher a tabela a seguir: 

6. Os valores de X e Y dessa tabela se relacionam de acordo com a equação de uma reta:

Y = -B . X + A 

Onde A e B são as constantes de solubilidade de água no óleo que desejamos encontrar. 

Para obter os valores dessas constantes que melhor se adaptem aos dados medidos, pode ser utilizada a técnica de regressão linear. A regressão linear pode ser realizada facilmente utilizando softwares de mercado como, por exemplo, o Microsoft® Excel®. Os valores de A e B podem ser calculados utilizando a planilha em anexo.

No exemplo acima, a regressão linear dos dados resulta que: 

Y = -1764 . X + 7,5999 

De onde obtemos: 

A = 7,5999 e B = 1764