Desenvolvimento de métodos analíticos para monitoramento de qualidade do Biodiesel e suas misturas

• Ano de defesa: 2010
• Autor(a) principal: de Fátima Bezerra de Lira, Liliana
• Orientador(a): Fernanda Pimentel, Maria
• Tipo de documento: Tese
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Instituição de defesa: Universidade Federal de Pernambuco
• Palavras-chave em Português: Espectroscopia IR; NIR; MIR; Biodiesel; Fósforo; ICP OES; FIA; Calibração multivariada
• Link de acesso: https://repositorio.ufpe.br/handle/123456789/9784

O biodiesel, combustível originado de óleos vegetais ou gorduras animais, vem se consolidando como fonte de energia alternativa em substituição ao diesel mineral. Este trabalho reporta o desenvolvimento de métodos analíticos para monitorar a qualidade do biodiesel e de suas misturas com diesel mineral. As propriedades estudadas para o biodiesel puro (B100) foram estabilidade oxidativa, índice de acidez e teor de água. Para as misturas, as propriedades determinadas foram massa específica, temperaturas de destilação (T50% e T85%) e teor de enxofre. Em ambos os casos, foram desenvolvidos modelos de calibração multivariada, usando dados obtidos por espectroscopia na região do infravermelho (IR). As técnicas de regressão por mínimos quadrados parciais (PLS) e a regressão linear múltipla (MLR) foram usadas para a modelagem. No desenvolvimento dos modelos para o controle de qualidade do B100, três técnicas de seleção de variáveis foram avaliadas: o algoritmo das projeções sucessivas (APS) associada à MLR, a regressão por mínimos quadrados parciais por intervalos (iPLS) e o Jack Knifing (PLS). Os resultados obtidos para misturas mostraram que os modelos globais foram adequados para previsão das propriedades tanto das misturas diesel-biodiesel quanto para o diesel puro. Os modelos apresentaram boas correlações que variaram de 0,74 a 0,98, com erros médios quadráticos de previsão (RMSEP) menores que a reprodutibilidade dos métodos de referência, exceto para a massa específica no infravermelho médio (MIR). Em relação ao B100, correlações que variaram entre 0,83 a 0,99 foram obtidas para os modelos desenvolvidos. Os RMSEPs apresentaram-se menores que a reprodutibilidade dos métodos oficiais. De uma forma geral, a espectroscopia na região do infravermelho em ambas as regiões NIR e MIR, combinada com a calibração multivariada mostrou-se eficiente na previsão das propriedades, tanto da mistura diesel-biodiesel, quanto do B100. Foi proposto ainda, empregar um sistema de análise por injeção em fluxo (FIA), usando detecção espectrofotométrica, para determinar fósforo em B100 com amostras digeridas. Uma avaliação sobre os procedimentos de digestão de amostras, em bloco digestor e forno de micro-ondas com cavidade, foi realizada, sendo o procedimento usando bloco digestor escolhido para digerir as amostras que foram usadas no método do FIA-SD. O procedimento com bloco digestor foi escolhido por apresentar menor acidez (2,2 mol L-1) e carbono residual (0,16%) comparando-se ao procedimento usando micro-ondas com cavidade. Para Validar o método, testes de recuperação foram realizados e os resultados mostraram valores entre 98 a 114,8%. O Limite de detecção (LD) foi de 1,4 mg Kg-1 e o Limite de Quantificação (LQ) de 4,6 mg Kg-1. As concentrações de fósforo em biodiesel apresentaram-se semelhantes às encontradas empregando a Espectrometria de Emissão Óptica com Plasma Indutivamente Acoplado (ICP OES) usando amostras digeridas e também amostras dissolvidas em querosene. A espectroscopia IR e o sistema de análise em fluxo (FIA) acoplado a técnica UV-VIS apresentam-se vantajosos, quando comparados aos métodos oficiais, pois possuem custos reduzidos e trabalham com uma quantidade mínima de amostras. Além disso, a espectroscopia IR e o FIA são rápidos e geram pouco resíduo