TÍTULO: QUANTIFICAÇÃO DE AMOSTRAS DE MONOÉSTERES ETÍLICOS POR ESPECTROMETRIA NO INFRAVERMELHO: UMA AVALIAÇÃO EXPERIMENTAL APLICADA ÀS MISTURAS COMERCIAIS DE PETRODIESEL E BIODIESEL. CATEGORIA: EM ANDAMENTO ÁREA: CIÊNCIAS EXATAS E DA TERRA SUBÁREA: QUÍMICA INSTITUIÇÃO: CENTRO UNIVERSITÁRIO NEWTON PAIVA AUTOR(ES): CHRISTIANE RAYSSA MIGUEL ORIENTADOR(ES): ANDERSON HOLLERBACH KLIER COLABORADOR(ES): ALAN JOSÉ DRUMOND
RESUMO O fator energético tem ganhado cada vez mais importância tanto no contexto atual brasileiro, como mundial, devido ao seu peso nas relações políticas, econômicas e sociais (RIBEIRO, 2011). A necessidade de utilização de combustível fóssil, no caso o petróleo, de forma exacerbada, tem incentivado o desenvolvimento e o investimento em projetos e pesquisas que busquem a obtenção de fontes alternativas e renováveis de energia. Neste sentido, este projeto objetiva a obtenção de monoésteres etílicos a partir das principais oleaginosas brasileiras, e quantificálos em misturas comerciais com petrodiesel para consumi-los como biodiesel, segundo estabelecido pela Agência Nacional de Petróleo, utilizando o método da curva padrão obtida por espectrofotometria no infravermelho. INTRODUÇÃO Na atualidade, percebe-se que existe uma grande necessidade de se encontrar uma fonte renovável de energia que possa substituir a matriz energética mundial, que é o petróleo. O desenvolvimento e o investimento em projetos e pesquisas que busquem a obtenção de fontes alternativas e renováveis de energia, é crescente não somente no Brasil, mas mundialmente. Dentre as fontes renováveis e alternativas de energia, pode ser destacada a produção de monoésteres etílicos consumidos como biodiesel. Segundo o Ministério de Minas e Energia, o biodiesel é um combustível biodegradável derivado de fontes renováveis como óleos vegetais e gorduras animais (MINISTÉRIO DE MINAS E ENERGIA, 2015), utilizado em motores diesel (BIAGGIO, 2008). O biodiesel pode ser utilizado puro, em mistura ou como aditivo no diesel de petróleo, sem que nenhum tipo de modificação mecânica em motores de ciclo diesel seja feita em função da sua utilização (MARTINS, 2007), sendo um importante instrumento de desenvolvimento econômico e social a partir do lançamento do Programa Nacional de Produção e Uso do Biodiesel (PNPB), pelo Governo Federal em 2004. OBJETIVO O projeto tem como objetivo avaliar a possibilidade de quantificação dos monoésteres constituintes do biodiesel diluídos em petrodiesel, através da
correlação entre a concentração % V/V dos monoésterese a área do pico de absorção carbonílica por espectrometria no infravermelho médio (4000 600 cm - 1). METODOLOGIA A metodologia contemplou a síntese das amostras de biodiesel (RIBEIRO, 2011), a diluição das amostras e a análise das mesmas por espectrometria no infravermelho (AMORIM, 2013). DESENVOLVIMENTO Conforme previsto, são utilizadas diluições seriadas de monoéster etílico em óleo mineral e petrodiesel nas concentrações de 4, 6, 8, 10, 12, 14, 16, 18, 20 e 22 %v/v. As leituras espectrométricas são executadas em espectrômetro Perkin-Elmer Spectrum One com ATR.Para cada solução foram feitas três leituras espectrais, calculando-se a área do pico de maior intensidade do estiramento simétrico da ligação carbonílica C=O, obtida entre 1761 e 1725 cm -1 na escala espectral. As áreas expressas em %T/cm -1 foram calculadas no software SpectrumPerkin-Elmer. RESULTADOS PRELIMINARES Os dados espectrométricos iniciais são apresentados na tabela abaixo. Dados espectrométricos de leituras consecutivas.
ANÁLISE INFRAVERMELHO - BIODIESEL 1º DIA 4% 6% 8% 10% 12% 14% 16% 18% 20% 22% 127,6 179,77 219,04 326,01 410,22 399,41 506,52 575,92 637,52 712,46 185,49 165,19 227,26 301,19 367,17 464,75 532,61 556,24 680,85 730,96 137,46 210,33 201,28 350 380,19 454,99 593,15 576,33 647,84 690,28 123,6 191,3 269,82 377,47 389,37 432,33 563,74 549,52 631,44 671,65 138,72 176,92 295,61 427,12 333,44 452,99 540,45 550,25 656,71 783,76 Σ 712,87 923,51 1213,01 1781,79 1880,39 2204,47 2736,47 2808,26 3254,36 3589,11 MÉDIA 142,574 184,702 242,602 356,358 376,078 440,894 547,294 561,652 650,872 717,822 2º DIA 4% 6% 8% 10% 12% 14% 16% 18% 20% 22% 182,5 214,66 273,37 353,24 376,14 483,25 604,32 525,39 603,56 649,96 213,39 209,8 345,2 437,26 369,94 483,28 504,82 622,73 642,67 662,85 148,8 202,53 262,15 381,55 400,98 433,12 555,37 625,08 589,93 632,52 212,85 198,08 309,82 386,4 402,91 528,67 534,94 571,63 680,25 641,49 145,68 221,25 276,67 421,09 411,12 482,19 513,66 562,12 578,92 640,85 Σ 903,22 1046,32 1467,21 1979,54 1961,09 2410,51 2713,11 2906,95 3095,33 3227,67 MÉDIA 180,644 209,264 293,442 395,908 392,218 482,102 542,622 581,39 619,066 645,534 3º DIA 4% 6% 8% 10% 12% 14% 16% 18% 20% 22% 126,2 172,63 267,1 305,67 357,16 456,21 464,49 600,2 628,77 665,87 143,01 177,63 220,94 300,78 491,15 384,95 574,09 564,11 617,9 701,54 168,41 248,2 226,06 472,92 354,85 459,96 651,22 554,06 611,96 661,58 126,31 165,64 310,13 317,32 341,63 403,5 528,93 571,35 618,48 645,37 120,05 170,72 238,34 416,07 511,43 445,18 609,4 546,63 639,47 711,32 Σ 683,98 934,82 1262,57 1812,76 2056,22 2149,8 2828,13 2836,35 3116,58 3385,68 MÉDIA 136,796 186,964 252,514 362,552 411,244 429,96 565,626 567,27 623,316 677,136 Os dados preliminares das amostras em dias consecutivos, foram obtidas com cinco leituras por diluição. Foi possível observar a existência de correlação direta entre os dados da metodologia proposta. Ou seja, uma proporção direta entre o aumento da concentração do monoéster etílico e a área do pico de absorção espectrométrica no infravermelho entre 1765 e 1725 cm -1, referente ao estiramento carbonílico C = O. Inicialmente foi possível estabelecer coeficientes de correlação linear superiores a 0,9 em todas as concentrações propostas, de 0,4 a 0,22%. Este dado preliminar permite antecipar a justificativa de exploração da técnica para quantificação de amostras de biodiesel em petrodiesel, restando otimizar os limites de quantificação e detecção da técnica. FONTES CONSULTADAS MINISTÉRIO DE MINAS E ENERGIA. Biodiesel. Programa Nacional de Produção e Uso do Biodiesel. Esplanada dos Ministérios Bloco "U". Brasília/DF, Brasil. Disponível em: <http://www.mme.gov.br/programas/biodiesel/menu/biodiesel/o_biodiesel.html>. Acesso em: 15 jul. 2015.
BIAGGIO, FRANCISCO C.; CASTRO, HEIZIR F.; CASTRO, M. B. A.; URIOSTE, D. Síntese de padrões cromatográficos e estabelecimento de método para dosagem da composição de ésteres de ácidos graxos presentes no biodiesel a partir do óleo de babaçu. Quím. Nova v.31, n.2 São Paulo 2008. MARTINS, H., CARVALHO, A.M.; BIODIESEL: produção e desafios, Editora SEMPRE: Contagem, 2007. AMORIM, S.R., KLIER, A.H., ANGELIS, L.H. Controle de qualidade na indústria farmacêutica: identificação de substâncias por espectroscopia no infravermelho. Rev. Bras. Farm. V.94, n.3, 234-242, 2013. RIBEIRO, C.C.L., FIGUEIREDO, M.O., RODRIGUES, T.M.A.S., FRÓES, V.O., NASCIMENTO, E., KLIER, A.H., SOUSA, A.N. Síntese de biodiesel, análise dos parâmetros físico-químicos e caracterização por cromatografia líquida de alta eficiência e espectroscopia no infravermelho e ultravioleta-visível. Revista Iniciação Científica Centro Universitário Newton Paiva, v.11, 90-100, 2011.