Espectroscopia de impedância em soluções iônicas e mistura de etanol/água

Detalhes bibliográficos
Ano de defesa: 2008
Autor(a) principal: Teruya, Márcia Yumi [UNESP]
Orientador(a): Giacometti, José Alberto [UNESP]
Banca de defesa: Não Informado pela instituição
Tipo de documento: Tese
Tipo de acesso: Acesso aberto
Idioma: por
Instituição de defesa: Universidade Estadual Paulista (Unesp)
Programa de Pós-Graduação: Não Informado pela instituição
Departamento: Não Informado pela instituição
País: Não Informado pela instituição
Palavras-chave em Português:
Link de acesso: http://hdl.handle.net/11449/100907
Resumo: Apresentam-se medidas de espectroscopia de impedância elétrica, na faixa de frequência de 0,1 mHz a 10 MHZ, obtidas com a solução de KC1 em diferentes concentrações e com a mistura de etanol e água variando-se a porcentagem. Foram utilizados capacitores de placas paralelas e com eletrodos interdigitados. Os principais resultados experimentais obtidos com as soluções e as misturas, para o capacitor de placas paralelas, mostraram a existência de dois picos na curva da impedância imaginária em função da frequêcia: o da região de alta frequencia (região de MHz) e outro na região de baixa frequência (região de MHz) e outro na região de baixa frequência (região de mHz) que ainda não era conhecido na literatura. Nas medidas com a mistura de etanol/água usando capacitor com eletrodos interdigitados não foi observado o pico na região de baixa frequência. Os resultados experimentais foram interpretados usando-se circuitos equivalentes com o elemento de impedância de Cole-Cole (para representar a formação da dupla camada de cargas junto ao eletrodo) em série com o circuito RC em paralelo (para representar o volume da solução). O circuito com o elemento de Cole-Cole permitiu determinar com sucesso a mobilidade dos íons da solução e a espessura da dupla camada de cargas. O mesmo circuito foi usado para analisar os resultados da mistura de etanol e água obtendo-se grandezas adequadas para o volume da mistura, mas a espessura da dupla camada foi muito maior que o valor esperado. As medidas realizadas com o capacitor de eletrodos interditados para mistura de etanol/água foram analisadas substituindo-se o elemento de Cole-Cole pelo elemento CPE. Os resultados foram de grande importância para compreensão dos fenômenos físicos em sensores capacitivos e há um grande interesse do uso destes sensores para analisar a qualidade do etanol combustível.
id UNSP_d7b641f9daebff09f1621fcbcdb392c5
oai_identifier_str oai:repositorio.unesp.br:11449/100907
network_acronym_str UNSP
network_name_str Repositório Institucional da UNESP
repository_id_str
spelling Teruya, Márcia Yumi [UNESP]Universidade Estadual Paulista (Unesp)Alves, NeriSaeki, Margarida JuriCarvalho, Antonio José Felix deAndrade, Luis Humberto da CunhaGiacometti, José Alberto [UNESP]2014-06-11T19:31:04Z2014-06-11T19:31:04Z2008-09-19TERUYA, Márcia Yumi. Espectroscopia de impedância em soluções iônicas e mistura de etanol/água. 2008. . Tese (doutorado) - Universidade Estadual Paulista, Faculdade de Ciências de Bauru, 2008.http://hdl.handle.net/11449/100907000581314teruya_my_dr_bauru_prot.pdf33004056083P7Apresentam-se medidas de espectroscopia de impedância elétrica, na faixa de frequência de 0,1 mHz a 10 MHZ, obtidas com a solução de KC1 em diferentes concentrações e com a mistura de etanol e água variando-se a porcentagem. Foram utilizados capacitores de placas paralelas e com eletrodos interdigitados. Os principais resultados experimentais obtidos com as soluções e as misturas, para o capacitor de placas paralelas, mostraram a existência de dois picos na curva da impedância imaginária em função da frequêcia: o da região de alta frequencia (região de MHz) e outro na região de baixa frequência (região de MHz) e outro na região de baixa frequência (região de mHz) que ainda não era conhecido na literatura. Nas medidas com a mistura de etanol/água usando capacitor com eletrodos interdigitados não foi observado o pico na região de baixa frequência. Os resultados experimentais foram interpretados usando-se circuitos equivalentes com o elemento de impedância de Cole-Cole (para representar a formação da dupla camada de cargas junto ao eletrodo) em série com o circuito RC em paralelo (para representar o volume da solução). O circuito com o elemento de Cole-Cole permitiu determinar com sucesso a mobilidade dos íons da solução e a espessura da dupla camada de cargas. O mesmo circuito foi usado para analisar os resultados da mistura de etanol e água obtendo-se grandezas adequadas para o volume da mistura, mas a espessura da dupla camada foi muito maior que o valor esperado. As medidas realizadas com o capacitor de eletrodos interditados para mistura de etanol/água foram analisadas substituindo-se o elemento de Cole-Cole pelo elemento CPE. Os resultados foram de grande importância para compreensão dos fenômenos físicos em sensores capacitivos e há um grande interesse do uso destes sensores para analisar a qualidade do etanol combustível.Electric impedance spectroscopy was employed to investigate ionic solutions of potassium chloride and mistures of ethanol-water in the frequency range from 0,1 mHz to 10 MHz. Experimental results obtained for the solutions and mixtures with a capacitor with parallel plates showed two peaks in imaginary impedance curves: one at high-frequency (at MHz range) and the other at low-frequency (mHz range). Such low-frequency peak was not observed in measurements performed with ethanol-water mixtures using an interdigitated capacitor. Impedance curves were analyzed employing equivalent circuits containing linear and non-linear impedance elements. A parallel RC circuit was used to represent the volume of the ionic solution and of the ethanol-water mixture. The Cole-Cole element, connected in series with the RC circuit, was used to represent the double layer of charges near the electrode. The equivalent circuit allowed us to obtain the mobility of the ions in the ionic solution and the thickness of the double layer. The same circuit was also used to analyze the results obtained for the ethanol-water mixtures giving a good description of the bulk properties but the thickness of the double layer was much larger than the expected one. Results of the measurements performed with the interdigitated capacitor for the ethanol-water mixtures were analyzed employing a circuit containing a constant-phase distribution element instead of the Cole-Cole one. Results presented here are of large importance for the comprehension of the physical-chemical phenomenona in capacitive sensors that have great interest to analyze the quality of the ethanol fuel.Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)porUniversidade Estadual Paulista (Unesp)Alephreponame:Repositório Institucional da UNESPinstname:Universidade Estadual Paulista (UNESP)instacron:UNESPEspectroscopia de impedanciaCapacitoresDupla camadaEspectroscopia de impedância em soluções iônicas e mistura de etanol/águainfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/doctoralThesisinfo:eu-repo/semantics/openAccessCiência e Tecnologia de Materiais - FCCiência e tecnologia de materiaisUniversidade Estadual Paulista (UNESP), Faculdade de Ciências, BauruPublicationaef1f5df-a00f-45f4-b366-6926b097829bvirtual::68029-1aef1f5df-a00f-45f4-b366-6926b097829bvirtual::68029-1ORIGINALteruya_my_dr_bauru_prot.pdfapplication/pdf1555610https://repositorio.unesp.br/bitstreams/87670aa0-55c5-4189-9c55-6de4e323b4fe/download4e72f9966f56b27de35a9185bc4d9f95MD51trueAnonymousREADTEXTteruya_my_dr_bauru_prot.pdf.txtWritten by FormatFilter org.dspace.app.mediafilter.TikaTextExtractionFilter on 2023-12-23T06:16:03Z (GMT).Extracted texttext/plain104566https://repositorio.unesp.br/bitstreams/aa352ff8-8ad6-46fa-b7e0-eb58263d2edd/downloada288371d78f2d7955e1c52467c5aaf6aMD54falseAnonymousREADTHUMBNAILteruya_my_dr_bauru_prot.pdf.jpgWritten by FormatFilter org.dspace.app.mediafilter.ImageMagickPdfThumbnailFilter on 2016-11-13T06:39:33Z (GMT).IM Thumbnailimage/jpeg4348https://repositorio.unesp.br/bitstreams/42887105-106d-4b12-9b52-07c7baf42e54/download461cd1c2d725e2cad9e4c42cdad7345cMD53falseAnonymousREAD11449/1009072026-03-11T17:08:50.242310Zopen.accessoai:repositorio.unesp.br:11449/100907https://repositorio.unesp.brRepositório InstitucionalPUBhttp://repositorio.unesp.br/oai/requestrepositoriounesp@unesp.bropendoar:29462026-03-11T17:08:50Repositório Institucional da UNESP - Universidade Estadual Paulista (UNESP)false
dc.title.pt.fl_str_mv Espectroscopia de impedância em soluções iônicas e mistura de etanol/água
title Espectroscopia de impedância em soluções iônicas e mistura de etanol/água
spellingShingle Espectroscopia de impedância em soluções iônicas e mistura de etanol/água
Teruya, Márcia Yumi [UNESP]
Espectroscopia de impedancia
Capacitores
Dupla camada
title_short Espectroscopia de impedância em soluções iônicas e mistura de etanol/água
title_full Espectroscopia de impedância em soluções iônicas e mistura de etanol/água
title_fullStr Espectroscopia de impedância em soluções iônicas e mistura de etanol/água
title_full_unstemmed Espectroscopia de impedância em soluções iônicas e mistura de etanol/água
title_sort Espectroscopia de impedância em soluções iônicas e mistura de etanol/água
author Teruya, Márcia Yumi [UNESP]
author_facet Teruya, Márcia Yumi [UNESP]
author_role author
dc.contributor.institution.none.fl_str_mv Universidade Estadual Paulista (Unesp)
dc.contributor.committeeMember.none.fl_str_mv Alves, Neri
Saeki, Margarida Juri
Carvalho, Antonio José Felix de
Andrade, Luis Humberto da Cunha
dc.contributor.author.fl_str_mv Teruya, Márcia Yumi [UNESP]
dc.contributor.advisor1.fl_str_mv Giacometti, José Alberto [UNESP]
contributor_str_mv Giacometti, José Alberto [UNESP]
dc.subject.por.fl_str_mv Espectroscopia de impedancia
Capacitores
Dupla camada
topic Espectroscopia de impedancia
Capacitores
Dupla camada
description Apresentam-se medidas de espectroscopia de impedância elétrica, na faixa de frequência de 0,1 mHz a 10 MHZ, obtidas com a solução de KC1 em diferentes concentrações e com a mistura de etanol e água variando-se a porcentagem. Foram utilizados capacitores de placas paralelas e com eletrodos interdigitados. Os principais resultados experimentais obtidos com as soluções e as misturas, para o capacitor de placas paralelas, mostraram a existência de dois picos na curva da impedância imaginária em função da frequêcia: o da região de alta frequencia (região de MHz) e outro na região de baixa frequência (região de MHz) e outro na região de baixa frequência (região de mHz) que ainda não era conhecido na literatura. Nas medidas com a mistura de etanol/água usando capacitor com eletrodos interdigitados não foi observado o pico na região de baixa frequência. Os resultados experimentais foram interpretados usando-se circuitos equivalentes com o elemento de impedância de Cole-Cole (para representar a formação da dupla camada de cargas junto ao eletrodo) em série com o circuito RC em paralelo (para representar o volume da solução). O circuito com o elemento de Cole-Cole permitiu determinar com sucesso a mobilidade dos íons da solução e a espessura da dupla camada de cargas. O mesmo circuito foi usado para analisar os resultados da mistura de etanol e água obtendo-se grandezas adequadas para o volume da mistura, mas a espessura da dupla camada foi muito maior que o valor esperado. As medidas realizadas com o capacitor de eletrodos interditados para mistura de etanol/água foram analisadas substituindo-se o elemento de Cole-Cole pelo elemento CPE. Os resultados foram de grande importância para compreensão dos fenômenos físicos em sensores capacitivos e há um grande interesse do uso destes sensores para analisar a qualidade do etanol combustível.
publishDate 2008
dc.date.issued.fl_str_mv 2008-09-19
dc.date.accessioned.fl_str_mv 2014-06-11T19:31:04Z
dc.date.available.fl_str_mv 2014-06-11T19:31:04Z
dc.type.status.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/publishedVersion
dc.type.driver.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/doctoralThesis
format doctoralThesis
status_str publishedVersion
dc.identifier.citation.fl_str_mv TERUYA, Márcia Yumi. Espectroscopia de impedância em soluções iônicas e mistura de etanol/água. 2008. . Tese (doutorado) - Universidade Estadual Paulista, Faculdade de Ciências de Bauru, 2008.
dc.identifier.uri.fl_str_mv http://hdl.handle.net/11449/100907
dc.identifier.aleph.none.fl_str_mv 000581314
dc.identifier.file.none.fl_str_mv teruya_my_dr_bauru_prot.pdf
dc.identifier.capes.none.fl_str_mv 33004056083P7
identifier_str_mv TERUYA, Márcia Yumi. Espectroscopia de impedância em soluções iônicas e mistura de etanol/água. 2008. . Tese (doutorado) - Universidade Estadual Paulista, Faculdade de Ciências de Bauru, 2008.
000581314
teruya_my_dr_bauru_prot.pdf
33004056083P7
url http://hdl.handle.net/11449/100907
dc.language.iso.fl_str_mv por
language por
dc.rights.driver.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/openAccess
eu_rights_str_mv openAccess
dc.publisher.none.fl_str_mv Universidade Estadual Paulista (Unesp)
publisher.none.fl_str_mv Universidade Estadual Paulista (Unesp)
dc.source.none.fl_str_mv Aleph
reponame:Repositório Institucional da UNESP
instname:Universidade Estadual Paulista (UNESP)
instacron:UNESP
instname_str Universidade Estadual Paulista (UNESP)
instacron_str UNESP
institution UNESP
reponame_str Repositório Institucional da UNESP
collection Repositório Institucional da UNESP
bitstream.url.fl_str_mv https://repositorio.unesp.br/bitstreams/87670aa0-55c5-4189-9c55-6de4e323b4fe/download
https://repositorio.unesp.br/bitstreams/aa352ff8-8ad6-46fa-b7e0-eb58263d2edd/download
https://repositorio.unesp.br/bitstreams/42887105-106d-4b12-9b52-07c7baf42e54/download
bitstream.checksum.fl_str_mv 4e72f9966f56b27de35a9185bc4d9f95
a288371d78f2d7955e1c52467c5aaf6a
461cd1c2d725e2cad9e4c42cdad7345c
bitstream.checksumAlgorithm.fl_str_mv MD5
MD5
MD5
repository.name.fl_str_mv Repositório Institucional da UNESP - Universidade Estadual Paulista (UNESP)
repository.mail.fl_str_mv repositoriounesp@unesp.br
_version_ 1878343973538365440