ÁREA: Química Analítica
TÍTULO: DETERMINAÇÃO DE Na, K, Ca E Mg EM BIODIESEL POR FAAS UTILIZANDO ETANOL NO PREPARO DE AMOSTRAS
AUTORES: OLIVEIRA, A. P. (IFMT/UNIC) ; VILLA, R. D. (UFMT) ; MAGALHÃES, M. R. L. DE (UFMT) ; SILVA, A. S. (UFMT) ; BARROS, A. I. (UFMT)
RESUMO: Neste trabalho foi desenvolvido um método para determinação de Na, K, Ca e Mg em biodiesel por espectrometria de absorção atômica em chama (FAAS). O preparo de amostras consistiu basicamente na dissolução de biodiesel em etanol na proporção (1:10; m/v). Os limites de detecção (LD) e quantificação (LQ) instrumental foram inferiores a 0,11 mg L-1 para todos os analitos. Com exceção do Ca, para o nível de fortificação de 8,00 mg kg-1, as recuperações variaram de 82 -121%. Os limites de detecção e quantificação do método, LDM e LQM respectivamente, foram inferiores a 2,30 mg kg-1. Todas as determinações apresentaram coeficientes de variação (CV) menores que 15 %. Estes resultados sugerem que o método proposto pode ser uma boa alternativa para a determinação de Na, K, Ca e Mg em biodiesel.
PALAVRAS CHAVES: biodiesel, etanol, contaminantes inorgânicos.
INTRODUÇÃO: Um dos parâmetros de controle de qualidade para a comercialização do biodiesel é a determinação da concentração de espécies metálicas, pois podem causar vários problemas mecânicos aos veículos, como a corrosão de peças e a desativação dos catalisadores (OLIVEIRA, A.P. et.al., 2009).
A determinação de espécies metálicas em combustíveis é geralmente difícil e exige cuidados especiais no procedimento de preparo de amostras, devido à alta complexidade de matriz (KORN, M. G. et.al., 2007). No caso do biodiesel, o procedimento de preparo de amostras recomendado pela Legislação Brasileira e Internacional é a dissolução da amostra em xileno e a posterior determinação por FAAS ou por espectrometria de emissão atômica com plasma indutivamente acoplado (LOBO, I. P.et.al., 2009). Este procedimento apresenta algumas desvantagens, dentre elas, a utilização de padrões organometálicos, que tem custo elevado e geralmente formam soluções de baixa estabilidade. Além disso, o xileno contribui para a formação de resíduos carbonáceos no interior do nebulizador/queimador e é um solvente de alta toxicidade.
A substituição do xileno por alcoóis de cadeia curta, como o etanol, pode tornar o método mais barato, permite o uso de padrões espectroscópicos aquosos e contribui para o processo de nebulização. Vários trabalhos têm aplicado este procedimento na determinação de metais em diversas matrizes (KORN, M. G. et.al., 2007; WAHDAT, F. et.al., 1995).
Tendo em vista a solubilidade do biodiesel em etanol, o objetivo deste trabalho foi desenvolver um método para determinação de Na, K, Ca e Mg nesta matriz por FAAS utilizando a dissolução em álcool etílico como procedimento de preparo de amostras.
MATERIAL E MÉTODOS: Para o preparo das amostras, alíquotas de 1,0 g de biodiesel, pesadas em balança analítica (Scientech, modelo S210) com precisão de ± 0,0001g, foram transferidas para balões volumétricos de 10,00 mL, onde posteriormente foram dissolvidas em etanol. A quantificação dos analitos foi feita por FAAS, em um espectrômetro Varian® modelo SpectrAA 220, pelo método da padronização externa. Todas as soluções padrões foram preparadas em etanol e para ajustar a viscosidade, bem como minimizar possíveis efeitos da matriz, foram utilizadas alíquotas de biodiesel isento dos metais analisados, obtidas por meio de sucessivas lavagens da amostra com solução de HNO3 1,0 % (v/v) a 70°C.
Para avaliar a linearidade e os limites de detecção (LD) e de quantificação (LQ) instrumentais, foram construídas curvas analíticas utilizando concentrações de Na, K, Ca e Mg no intervalo de 0,00 - 1,60 mg L-1. Os LD e LQ foram calculados de acordo com CURRIE (1999). A precisão e exatidão do método foram avaliadas por meio de testes de adição e de recuperação dos analitos em três diferentes níveis de fortificação: 2,00, 5,00 e 8,00 mg kg-1 de Na, K, Ca e Mg .Todas as determinações foram feitas no mínimo em triplicatas e acompanhadas de branco analítico. Os LDM e LQM foram determinados com base no trabalho descrito por THIER e ZEUMER (1987).
RESULTADOS E DISCUSSÃO: O procedimento de preparo de amostras proposto proporcionou curvas analíticas com excelentes coeficientes de correlação linear (R > 0,99) e baixos LD e LQ para todos os analitos (Tabela 1).
As porcentagens de recuperação do Na, K e Mg variaram entre 82 a 106% para todos os níveis de fortificação avaliados (Tabela 2). Estes resultados estão de acordo com a Association of Official Analytical Chemists (AOAC) que estabelece valores de recuperação no intervalo de 80 a 110% para concentrações na ordem de mg kg-1. Cabe ressaltar que dependendo da complexidade da matriz, o intervalo de recuperação aceitável pode ser estendido para 50 a 120% com precisão de até ± 15% (RIBANI et. al., 2004).
Para o Ca, as porcentagens de recuperação, principalmente para o maior nível de fortificação, ultrapassaram os valores aceitos pela literatura. Isso pode ser atribuído a interferências espectrais e/ou químicas (WELZ, B. et.al.,1999), visto que não foram detectados nenhum dos metais no branco analítico. Cabe ressaltar que, as porcentagens de recuperação do Ca aumentam linearmente com os níveis de fortificação (R = 0,97), o que sugere que a interferência está relacionada com sua concentração, porém novos experimentos devem ser feitos para confirmar esta hipótese.
Em todas as determinações, os coeficientes de variação obtidos nos testes de adição e recuperação variaram de 4 a 13%. Segundo WOOD (1999) para concentrações da ordem de mg kg-1 são aceitáveis CV de até 16%.
Os LQM para todos os metais são menores que o valor máximo permitido pela Resolução da Agência Nacional de Petróleo (ANP) 04/2010 para Na, K, Ca e Mg em biodiesel, que é de 5 mg (Na + K ) kg-1 e 5 mg (Ca + Mg ) kg-1 . Portanto, o método proposto pode ser utilizado para avaliar a qualidade deste combustível.
CONCLUSÕES: O método proposto neste trabalho é simples, rápido e envolve uma única etapa no procedimento de preparo de amostras, o que contribui para a precisão e exatidão dos resultados. Além disso, o uso do etanol no preparo de amostras contribuiu para a diminuição do uso de solventes de alta toxicidade como o xileno, bem como para a redução dos custos das análises.
AGRADECIMENTOS: Os autores agradecem a Central Analítica de Combustíveis (CEANC) da UFMT pelo fornecimento das amostras de biodiesel.
REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICA: AOAC. Association of Official Analytical Chemists. Official method of analysis of AOAC international. 16th ed. Arlington, 1998. v.1.
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