ÁREA: Química Analítica
TÍTULO: DETERMINAÇÃO DE COBRE EM ÁLCOOL COMBUSTÍVEL HIDRATADO POR VOLTAMETRIA DE ONDA QUADRADA
AUTORES: DE ANDRADE J. C.1; BARBOSA, A. F.1; CÉSAR, J.1; DIAS, C. R.1;
GUEDES, E. C.1
1 UNIVERSIDADE ESTADUAL DE CAMPINAS (DANDRADE@IQM.UNICAMP.BR)
RESUMO: Visando sugerir uma técnica alternativa para a determinação de cobre em álcool combustível hidratado, comparou-se a técnica de Voltametria de Onda Quadrada com adição de padrão com o método oficial proposto pela ABNT para a determinação de cobre em álcool anidro (Absorção Atômica com calibração externa) e com a técnica de Absorção Atômica com adição de padrão, usada para eliminação de possíveis efeitos de matriz. Pelo fato de não haver um limite legal para a concentração de cobre em álcool combustível hidratado, estabelecido pela ANP, utilizou-se como parâmetro o valor limite indicado para o álcool anidro (0,07 mg/kg). De acordo com os resultados obtidos, observou-se que a técnica de Voltametria de Onda Quadrada em solução aquosa permite a determinação de cobre com bons resultados.
PALAVRAS CHAVES: etanol; voltametria; cobre.
INTRODUÇÃO: A produção de etanol para uso automotivo no Brasil, resultado do Programa Nacional do Álcool (PROÁLCOOL, iniciado em 1975), é atualmente da ordem de 15 bilhões de litros por safra, correspondente a 46% da produção mundial (PEREIRA et al., 2006). Considerando o volume total envolvido e que essa produção é feita por inúmeras destilarias espalhadas pelo país, torna-se necessário um rígido controle de qualidade do álcool comercializado. Além disso, sabe-se também que a presença de alguns elementos como o cobre, mesmo em pequenas concentrações, pode levar a uma redução no desempenho do combustível, corrosão e formação de resíduos indesejáveis em algumas partes dos motores do veículo e implicações ambientais (SAINT’PIERRE et al., 2006). Como não se tem informações a respeito dos valores de concentração de cobre no álcool combustível hidratado, desenvolveu-se um trabalho para a avaliação das quantidades de Cu, Cd e Pb em álcool combustível usando a Voltametria de Onda Quadrada. Os resultados foram comparados com os dados obtidos com base no protocolo da Associação Brasileira de Normas Técnicas, usado para a determinação de cobre no etanol anidro.
MATERIAL E MÉTODOS: Foram analisadas nove amostras de álcool combustível hidratado proveniente da região metropolitana de Campinas. Nas determinações voltamétricas foram utilizadas soluções estoque de 1000 mg L-1 na preparação de uma solução padrão de trabalho, contendo 50,0 mg L-1 de Cu2+, Pb2+ e Cd2+ em ácido clorídrico 1,0 mol L-1 como eletrólito suporte. As amostras foram digeridas com ácido nítrico (PA) e peróxido de hidrogênio concentrados, em placa de aquecimento (VIEIRA et al., 2004). Nas técnicas envolvendo medidas com AAS, as soluções padrão de cobre foram preparadas com álcool etílico (P.A) nas concentrações 0,025, 0,050, 0,075 e 0,100 mg L-1, conforme a norma NBR 10893 . As medidas voltamétricas foram realizadas em um polarógrafo (Radiometer POL150 analyzer, acoplado a um stand MDE150) e as de absorção atômica em um espectrofotômetro (Perkin-Elmer, modelo 5100 PC). Após a determinação voltamétrica de cada amostra, seguiram-se quatro adições de 30 µL da solução padrão de trabalho, com leituras de corrente após cada adição. As determinações de cobre por AAS foram feitas diretamente nas amostras, contra padrões preparados de acordo com a NBR 10893 e pelo método de adição de padrão.
RESULTADOS E DISCUSSÃO: Os valores de concentração de cobre nas amostras de álcool combustível hidratado, obtidos pela técnica de Voltametria de Onda Quadrada (SWV), estão na faixa de 0,03 a 0,2 mg L-1 de Cu. Já os determinados pela técnica de AAS com adição de padrão e pelo método oficial, as faixas de concentração encontradas foram, respectivamente, de 0,01 a 0,08 mg L-1 e de 0,02 a 0,1 mg L-1 de Cu. Tendo como referência o valor de concentração estabelecido pela ANP para o álcool anidro, que é de 0,07 mg/kg, observa-se que embora algumas amostras tenham excedido esse valor, no geral, os resultados obtidos estão dentro do limite esperado, considerando a proximidade dos mesmos com o limite de detecção dos equipamentos. As flutuações em alguns valores de concentração, principalmente nas técnicas espectrofotométricas, indicam a interferência da matriz na análise. A concordância dos resultados obtidos pela técnica voltamétrica e pelo método oficial mostram que a SWV pode ser utilizada com eficiência, com a vantagem de permitir a análise simultânea de outros metais. Um exemplo de voltamograma típico obtido pelo método de adição padrão é mostrado abaixo, na figura 1.
CONCLUSÕES: A análise dos resultados permite concluir que a Voltametria de Onda Quadrada em solução aquosa é um método alternativo e viável para a determinação de cobre em álcool combustível hidratado, pois, ao contrário da técnica espectrofotométrica (AAS) atualmente utilizada, elimina os efeitos de matriz e ainda permite a determinação simultânea de outros metais tóxicos.
AGRADECIMENTOS:
REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICA:PEREIRA, E. A..; TAVARES, M. F. M.; STEVANATO, A.; CARDOSO, A. A.;. Avaliação de contaminantes inorgânicos e orgânicos em álcool combustível utilizando eletroforese capilar. Quím. Nova (2006) 29: 66-71
SAINT’PIERRE, T. D.; FRESCURA, V. L. A.; CURTIUS, A. J.; The development of a method for the determination of trace elements in fuel alcohol by ETV-ICP-MS using isotope dilution calibration. Talanta (2006) 68: 957-962.
VIEIRA, R. K. A determinação Voltamétrica Multiseqüencial de Pb, Cd, Zn e Cu em amostras complexas usando um Sistema Ternário Homogêneo de solventes. Doutorado, Universidade Estadual de Campinas, Campinas, 2004.
ABNT, Associação Brasileira de Normas Técnicas. Álcool Etílico – Determinação do Teor de Cobre por Espectrofotometria de Absorção Atômica, NBR 10893, Jan/1990.