ÁREA: Química Analítica
TÍTULO: ESTIMATIVA DE INCERTEZA DE MEDIÇÃO NA DETERMINAÇÃO DO PONTO DE FULGOR EM BIODIESEL DE SOJA E ÓLEO DIESEL B5 - MÉTODO ASTM D93
AUTORES: OLIVEIRA, J.C.M. (UFMT) ; SILVA, E.J. (UFMT) ; TEREZO, A.J. (UFMT) ; FERNANDES, C.H.M. (UFMT) ; COUTO, E.M. (UFMT) ; TREVISAN, N.M. (UFMT) ; HOSHINO, T.T. (UFMT)
RESUMO: Em face de reproduzir valores satisfatórios do ponto de fulgor com confiabilidade metrológica requerida aos padrões de qualidade, estima-se a avaliação das fontes de incerteza de medição na execução do método analítico. Neste trabalho buscou-se avaliar as fontes de incerteza de medição associadas à metodologia de determinação do ponto de fulgor em óleo diesel B5 e biodiesel de soja. As fontes que mais contribuíram para a incerteza padrão de entrada foram majoritariamente repetitividade, verificação do equipamento e reprodutibilidade. A incerteza expandida encontrada de probabilidade de 95% para a determinação do ponto de fulgor em óleo diesel (k=2,09) foi de 1,89 ºC e em biodiesel B5 (k=2,29) foi de 8,31 ºC.
PALAVRAS CHAVES: incerteza de medição, ponto de fulgor, biodiesel
INTRODUÇÃO: A Agência Nacional de Petróleo, Gás Natural e Biocombustíveis (ANP) regula a qualidade do biodiesel e óleo diesel B5 comercializados no país (ANP, RES. 07/08 e ANP, RES. 42/09). Dentre os itens analisados para a certificação de qualidade destes combustíveis, o ponto de fulgor é um parâmetro que detecta a contaminação de materiais relativamente não-inflamáveis ou não-voláteis com materiais voláteis ou inflamáveis e auxilia na regulação das instruções técnicas e de segurança no manuseio e transporte do material (ANTT, RES 420/04).
O ponto de fulgor pode ser determinado por meio das metodologias ASTM D93, ABNT NBR 14958 e EN ISO 3679. A norma ASTM é a mais difundida e utilizada pelos laboratórios de combustíveis e biocombustíveis. O método analítico de ensaio abrange a determinação do ponto de fulgor em uma faixa de temperatura de 40 a 360 ºC através do equipamento manual ou automático de vaso fechado Pensky-Martens (ASTM D 93, 2008).
Deve-se garantir que resultados confiáveis metrologicamente sejam emitidos para ponto de fulgor haja vista que isto influenciará nas tomadas de decisões dentro do controle de qualidade da produção, transporte, distribuição e uso do biodiesel e óleo diesel B5. Uma ferramenta utilizada para garantir resultados metrologicamente aceitáveis é a determinação da incerteza de medição associada ao método analítico. O valor da incerteza de medição incorporado garante que o resultado obtido do mensurando esteja o mais próximo possível de seu valor verdadeiro.
Neste contexto, as fontes de incerteza de medição associadas à metodologia de determinação do ponto de fulgor do biodiesel e óleo diesel B5 foram avaliadas neste trabalho.
MATERIAL E MÉTODOS: Realizou-se a determinação do ponto de fulgor em uma amostra de biodiesel metílico de soja por dois operadores diferentes e em uma amostra de óleo diesel B5 por quatro operadores diferentes. Empregou-se o método ASTM D 93:2008 e executou-se 10 repetições no analisador de ponto de fulgor calibrado da marca Tanaka APM-7. Utilizou-se os materiais de referência n-decano (≥ 99%, Sigma Aldrich) e n-hexadecano (99%, Sigma Aldrich) para a verificação intermediária do equipamento quando executou-se os ensaios em óleo diesel B5 e biodiesel, respectivamente. A pressão barométrica foi verificada com um data logger modelo TR-73U calibrado para a pressão ambiente. O estudo de repetitividade e reprodutibilidade foi conduzido com base na abordagem de Fernandes et. al.(2011). A Figura 1 resume as etapas efetuadas para estimar a incerteza de medição do método analítico avaliado.
RESULTADOS E DISCUSSÃO: Os critérios para o cálculo da incerteza padrão de fonte de entrada (ui), da incerteza padrão combinada (uc) e a incerteza expandida (u95) foram estabelecidos com base nas diretrizes instituídas pelo “Guia para Expressão da Incerteza de Medição”(INMETRO, 2003). As fontes de incerteza levantadas estão relacionadas com a verificação intermediária do equipamento com o material de referência n-decano e n-hexadecano, a calibração, resolução e deriva do sensor de temperatura PT-100 e do barômetro, conforme apresentado nas Tabelas 1 e 2. Os valores de repetitividade e reprodutibilidade associados ao método fornecem uma fonte de incerteza padrão na execução do método pelos operadores com relação aos combustíveis analisados.
CONCLUSÕES: As fontes que mais contribuíram para a incerteza padrão de entrada no caso do óleo diesel B5 foram provenientes da repetitividade do método e da verificação intermediária do equipamento, respectivamente 55,73% e 30,59%. Por outro lado, para o biodiesel a repetitividade e a reprodutibilidade do método contribuíram com 81,67% e 15,83% respectivamente. A incerteza expandida de medição encontrada para um fator de abrangência (k=2,09) e probabilidade de 95% para a determinação do ponto de fulgor do óleo diesel B5 foi de 1,89 ºC e para o biodiesel (k=2,29) foi de 8,31 ºC.
AGRADECIMENTOS: SECITEC/FINEP (01.08.0651.00), CNPq e ANP (7.026/10-ANP-014837)
REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICA: AGÊNCIA NACIONAL DE PETRÓLEO, GÁS NATURAL E BIOCOMBUSTÍVEIS. Resolução ANP n. 07, de 19 de março de 2008.
AGÊNCIA NACIONAL DE PETRÓLEO, GÁS NATURAL E BIOCOMBUSTÍVEIS. Resolução ANP n. 42, de 16 de dezembro de 2009.
AGÊNCIA NACIONAL DE TRANSPORTES TERRESTRES. Resolução ANTT n. 420, de 12 de fevereiro de 2004.
AMERICAN SOCIETY FOR TESTING AND MATERIALS. ASTM D 93 – 2008: Standard Test Methods for Flash Point by Pensky-Martens Closed Cup Tester.
FERNANDES, C.H.M.; OLIVEIRA, J.C.M.; SILVA, E.J.; COUTO, E.M. 2011. Estudo comparativo da repetividade e reprodutibilidade do ensaio de ponto de fulgor (ASTM D93-A) em biodiesel e óleo diesel B. 34ª Reunião Anual da Sociedade Brasileira de Química.
INMETRO. INSTITUTO NACIONAL DE METROLOGIA, NORMALIZAÇÃO E QUALIDADE INDUSTRIAL. 2003 Guia para Expressão da Incerteza de Medição. 3ª edição.
