Controle de qualidade de biodieseis de macaúba e algodão e suas misturas com o diesel usando espectrometria no infravermelho médio e cartas de controle multivariadas

• Ano de defesa: 2018
• Autor(a) principal: Guimarães, Eloiza
• Orientador(a): Borges Neto, Waldomiro
• Banca de defesa: Eiras, Sebastião de Paula, Pinto, Frederico Garcia, Trovó, Alam Gustavo, Pereira, Luciano de Almeida
• Tipo de documento: Tese
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Instituição de defesa: Universidade Federal de Uberlândia
• Programa de Pós-Graduação: Programa de Pós-graduação em Química
• País: Brasil
• Palavras-chave em Português: Espectrometria MIR; B7; Diesel; MIR Spectrometry; Multivariate Control Charts; Chemometrics; Cartas de Controle Multivariadas; Quimiometria
• Área do conhecimento CNPq: CNPQ::CIENCIAS EXATAS E DA TERRA::QUIMICA
• Link de acesso: https://repositorio.ufu.br/handle/123456789/21006; http://dx.doi.org/10.14393/ufu.di.2018.258

A Lei nº 13.033/2014 estabelece a adição de 7 ± 0,5% (v/v) de biodiesel ao óleo diesel utilizado no sistema viário e proíbe a adição de óleos vegetais ou quaisquer solventes nesta mistura. No entanto, há casos de adição irregular de óleos vegetais e/ou residuais no diesel devido, principalmente, ao baixo custo destas matérias-primas em comparação com o produto final ou contaminado durante seu transporte e armazenamento. Assim, são necessárias análises que forneçam respostas imediatas e eficientes para garantir a qualidade dos combustíveis comercializados. Nesse sentido, o presente trabalho propõe o monitoramento da qualidade das misturas biodiesel/diesel (7% de biodiesel e 93% de diesel) usando a Espectrometria no Infravermelho Médio associada a Cartas de Controle Multivariadas baseadas no sinal analítico líquido (NAS). Os biodieseis foram produzidos a partir de óleos de macaúba e algodão usando metanol e etanol. Para cada modelo, foram desenvolvidas três cartas (gráficos): a Carta NAS, que corresponde ao analito de interesse (nesse caso o biodiesel), a carta interferente, relacionadas às contribuições de outros componentes na amostra (diesel), e a carta resíduo correspondendo à variação não sistemática nos espectros (ruído instrumental). Foram analisadas 1508 amostras utilizadas na calibração e validação de seis modelos (biodieseis etílicos e metílicos de algodão, biodieseis metílicos da amêndoa da macaúba, biodieseis metílicos e etílicos do mesocarpo da macaúba, e também de B7 comercial). Na etapa de calibração foram usadas 103 amostras dentro das especificações de qualidade, amostras estas usadas para estabelecerem os limites estatísticos para cada carta. A etapa de validação se deu com amostras dentro e fora das especificações de qualidade (1405 amostras). A validação com amostras fora dos padrões de qualidade foi feita de duas maneiras: em relação ao teor de biodiesel no diesel e à presença de adulterantes no biodiesel, no diesel e na mistura. A presença de adulterantes se deu por substituição parcial do biodiesel por óleos de soja, milho e residual, substituição parcial do diesel por óleo lubrificante, querosene e gasolina e por adição direta dos adulterantes citados na mistura biodiesel/diesel (B7) na faixa de 3,5 a 43,5% (v/v) correspondendo a uma faixa de adulteração de 0,2 a 30% (v/v) na mistura. Assim, foi possível separar as amostras conformes e não conformes tanto em relação ao teor de biodiesel no diesel quanto à presença de adulterantes, uma vez que as amostras dentro das especificações ficaram dentro dos limites estabelecidos e as amostras fora das especificações saíram do limite em pelo menos uma das cartas. Desta maneira, os resultados mostraram que o método descrito neste trabalho é uma alternativa viável, eficiente e rápida no controle de qualidade de biocombustível.