ÁREA: Físico-Química
TÍTULO: DETERMINAÇÃO DO PERFIL FÍSICO-QUÍMICO DA MISTURA B2 COMERCIALIZADA NO ESTADO DE RONDÔNIA: UMA APLIAÇÃO DA ANÁLISE ESTATÍSTICA MULTIVARIADA
AUTORES: SOUTO, L.F.L. (UNIR) ; CRISPIM, P.T.B. (UNIR) ; MARQUES, C.H.V. (LABCOM) ; AZEVEDO, M.S. (UNIR) ; AGUIAR, T.C. (UNIR) ; RAMOS, D.V.B. (UNIR) ; ARAÚJO, N.F.O. (UNIR)
RESUMO: Partindo das análises físico-químicas realizadas no laboratório de combustíveis LABCOM/RO) este estudo objetivou a determinação do Perfil físico-químico da mistura B2 comercializada no estado de Rondônia, através de técnicas de análise multivariada aplicadas à química (Quimiometria), utilizando as análises exploratórias PCA e cluster. Essas técnicas apresentaram resultados coerentes na separação dos respectivos grupos das variáveis. Há necessidade de estudos para a delineação de limites para os valores da temperatura de destilação T10% e de um estudo relativo à curva de destilação, com a adição de porcentagens proporcionais de biodiesel no diesel.
PALAVRAS CHAVES: biodiesel, pca, quimiometria.
INTRODUÇÃO: Em 2004, foi lançado no Brasil o Programa Nacional de Produção e Uso de Biodiesel. A lei n°. 11097, de 13 de janeiro de 2005, dispõe sobre a introdução do biodiesel na matriz energética brasileira. A lei determina a adição mínima obrigatória de 5% de biodiesel ao óleo diesel a partir de janeiro de 2013, e estabelece a utilização de um percentual mínimo obrigatório intermediário de 2% a partir de janeiro de 2008. Estas misturas são chamadas de B5 e B2, respectivamente, enquanto o biodiesel puro recebe a denominação B100 (CORGONZINHO et al, 2007). A análise estatística multivariada pode ser uma boa ferramenta no auxílio do Programa de Monitoramento da Qualidade dos Combustíveis (PMQC). Aplicada nos dados obtidos a partir dos ensaios físico-químicos realizados no laboratório pode-se obter um maior aproveitamento da grande quantidade de informações fornecidas por essas análises. Este trabalho utiliza duas técnicas exploratórias no tratamento dos dados: a Análise de Componentes Principais (PCA) e a Análise de Agrupamento Hierárquico (Cluster). Segundo Neto e Moita (1998), essas técnicas têm grande aceitação na análise de dados químicos. Nesse sentido, este estudo se propõe a determinar o perfil físico-químico da mistura óleo diesel-biodiesel B2, do estado de Rondônia através de técnicas de análise multivariada aplicadas à química (Quimiometria).
MATERIAL E MÉTODOS: As amostras foram coletadas em postos distribuídos em todo o estado, armazenadas em frascos de garrafas PET de cor âmbar, dotado de tampa com lacre, em um total de 256 amostras. Para a aplicação da estatística multivariada foi utilizado o software R versão 2.8.0 e um total de 9 variáveis: massa específica, ponto de fulgor, índice de cetano, ponto inicial de ebulição (TPIE), temperaturas T10%, T50%, T85% e T90% destilados e o ponto final de ebulição (TPFE). Todos os ensaios físico-químicos foram realizados segundo os critérios técnicos estabelecidos pela ANP por meio da Resolução ANP N° 35, de 09.11.2007. A análise do ponto de fulgor foi realizada de acordo os métodos ASTM D93 e NBR 14598 no equipamento WATER HERZOG GmBH modelo HP329 de vaso fechado automático. Os ensaios de destilação foram realizados segundo os métodos ASTM D 86 e NBR 9619 no destilador automático AD 86 5G/5 2 marca ISL. A determinação da massa específica foi realizada segundo os métodos ASTM D 4052 e NBR 14065 utilizando um densímetro digital mod. DMA 4500 da Aton Paar. O cálculo do índice de cetano foi realizado com auxílio de um programa computacional, segundo a ASTM D 4737.
RESULTADOS E DISCUSSÃO: As amostras utilizadas neste trabalho foram submetidas aos testes físico-químicos de acordo com o estabelecidos pela ANP. Na análise de Cluster foi observada a separação de três agrupamentos (clusters), sendo o primeiro formado pelo ponto de fulgor e a temperatura de destilação T10%, o segundo pelas temperaturas finais de destilação (T50%, T90%, T85% e TPFE) e o terceiro pelas temperaturas de destilação TPIE, T50% e pelo índice de cetano. A variável massa específica não ficou agrupada em nenhum cluster. Na PCA as porcentagens de variância total explicadas pelas primeiras componentes são: 38,94% para a PC1, 20,51% para a PC2, 16,34% para a PC3 e 12,33% para a PC4. Juntas as quatro primeiras componentes explicam 88,12% da variância total da matriz amostral. A primeira componente é representada pelas temperaturas finais de destilação, o que indica que essas apresentam a maior variância amostral. A segunda componente é dominada pela variável T10%, índice de cetano e ponto de fulgor, a terceira componente são as variáveis T50% e M.E. e a quarta componente principal é dominada pela TPIE. Pode ser claramente observado que as temperaturas de destilação dominam as quatro primeiras componentes principais, demonstrando a importância desses parâmetros para a determinação da qualidade do combustível trabalhado (mistura B2). Na figura 2, apresenta-se um gráfico de dispersão entre os loadings da primeira e segunda componentes. Há a formação de três grupos distribuídos entre as duas componentes, onde um grupo é formado pelas temperaturas finais de destilação T85%, T90%, TPFE, o segundo formado pelas temperaturas de destilação T50% e PIE, e um terceiro formado pelo ponto de fulgor, T10% e índice de cetano. A terceira componente principal tem como variáveis de maior peso a ME e T50%.
CONCLUSÕES: PCA e Cluster forneceram resultados coerentes na separação das variáveis. A partir do comportamento observado entre as variáveis pode-se apontar a importância da curva de destilação na apreciação da qualidade da mistura B2. Há necessidade de estudos para a delineação de limites para os valores de da temperatura de destilação T10% recuperados e de um estudo relativo à curva de destilação, com a adição de porcentagens proporcionais de biodiesel no diesel.
AGRADECIMENTOS: Ao Laboratório de Combustíveis - LABCOM/UNIR
A Universiade Federal de Rondônia/UNIR
REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICA: CORGONZINHO, C.N.C.; SOARES, I.P.; REZENDE, T.F.; BARBEIRA, P.J.S.; FORTES, I. C. P. Avaliação da Influência do Teor de Óleo Residual nos Resultados de Ensaios Físico-Químicos de Amostras de B2. Apresentado no I Congresso da Rede Brasileira de Tecnologia do Biodiesel Painel. Brasília, 2007.
NETO, J. M. M.; MOITA, G. C. Uma introdução a Análise Exploratória de dados Multivariados. Química Nova, vol. 24, p. 467- 469, 1998.
