Moisture sorption isotherms of sunflower seeds: Thermodynamic analysis

AUTOR(ES)
FONTE

Ciênc. agrotec.

DATA DE PUBLICAÇÃO

30/09/2019

RESUMO

RESUMO O estudo das propriedades termodinâmicas proporciona o conhecimento da afinidade do sorvente pela água e da espontaneidade do processo de sorção, sendo importante para projetar equipamentos de secagem e predizer o comportamento higroscópico durante o armazenamento. Este trabalho visou a determinar e avaliar isotermas de equilíbrio higroscópico e propriedades termodinâmicas, para diferentes condições de equilíbrio (teores de água e temperaturas) em sementes de girassol, utilizando-se o método estático indireto. Foram utilizadas sementes de girassol com teor inicial de água de 0,164 (decimal, base seca - b.s). Foram testados quinze modelos matemáticos para modelagem de equilíbrio higroscópico, sendo que o modelo de Smith foi o que apresentou melhor ajuste. Verificou-se que as propriedades termodinâmicas foram influenciadas pelo teor de água, o calor isostérico integral de dessorção aumentou com o decréscimo do teor de água de equilíbrio, variando de 1,787 a 2,670 kJ kg-1 para 0,198 a 0,0518 (decimal, b.s.), respectivamente, o processo de dessorção das sementes de girassol foi controlado pela entalpia e a energia livre de Gibbs, que variou de 3,6363 a 200,1730 kJ kg-1, foi positiva para as temperaturas estudadas, com aumento ao longo do processo de dessorção, demonstrando ser um processo não espontâneo.ABSTRACT The study of the thermodynamic properties provides the knowledge of the sorbent affinity by the water and the spontaneity of the sorption process, important to design drying equipment and to predict hygroscopic behavior during storage. This work aimed to determine and evaluate isotherms of hygroscopic equilibrium and thermodynamic properties for different equilibrium conditions (water contents and temperatures) in sunflower seeds, using the indirect static method. Sunflower seeds with initial water content of 0.164 (decimal, dry basis - d.b.) were used. Fifteen mathematical models were tested for hygroscopic equilibrium modeling, and the Smith model presented the best fit. It was verified that the thermodynamic properties were influenced by the water content, the integral isosteric desorption heat increased with the decrease of the equilibrium water content, ranging from 1.787 to 2.670 kJ kg-1 to 0.198 to 0.0518 (decimal, d.b.), respectively, the desorption process of the sunflower seeds was controlled by the enthalpy and the Gibbs free energy, which varied from 3.6363 to 200.1730 kJ kg-1, was positive for the temperatures studied, with increase to during the desorption process, proving to be a non-spontaneous process.

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