ÁREA: Química Analítica
TÍTULO: INFLUÊNCIA DA RETENÇÃO DE ÁGUA NA ESTABILIDADE OXIDATIVA DO BIODIESEL
AUTORES: TREVISAN, N.M. (UFMT) ; OLIVEIRA, J.C.M. (UFMT) ; SILVA, E.J. (UFMT) ; TEREZO, A.J. (UFMT) ; GOULART, L.A. (UFMT) ; FERNANDES, C.H.M. (UFMT) ; COUTO, E.M. (UFMT) ; HOSHINO, T.T. (UFMT)
RESUMO: A estabilidade oxidativa é influenciada pelas concentrações de impurezas no produto final, tais como, água, sais metálicos e ácidos graxos livres e pelas condições de armazenamento, tais como, temperatura, umidade relativa e exposição à luz. Inúmeras reações em cadeia ocorrem quando o biodiesel está exposto a estas situações citadas e conseqüentemente a sua estabilidade oxidativa decresce. Este trabalho tem como objetivo avaliar a influência da retenção de água na estabilidade oxidativa do biodiesel acondicionado em condições adversas. Averiguou-se experimentalmente que o teor de água influência na estabilidade oxidativa do biodiesel.
PALAVRAS CHAVES: biodiesel, estabilidade oxidativa, teor de água
INTRODUÇÃO: O biodiesel é um derivado monoalquil éster de ácidos graxos de cadeia longa, proveniente de fontes renováveis como óleos vegetais ou gordura animal (NETO et. al., 2000). Uma das principais desvantagens do biodiesel em relação ao diesel é sua estabilidade, visto que este se degrada em menor tempo. Existem inúmeros fatores que podem afetar a estabilidade do biodiesel, dentre estes estão a temperatura, a presença de metais atuando como catalisadores, interação com compostos sulfurosos e dienos, partículas sólidas, produtos de degradação do mesmo e de microorganismos, a exposição ao ar e a luz, presença de água e a presença ou ausência de antioxidantes. O teor de água, a exposição ao ar e a temperatura são determinantes no processo de oxidação do biodiesel, principalmente nos mecanismos de oxidação, como as reações hidrolíticas, a auto-oxidação e a foto-oxidação. A avaliação da retenção de água no biodiesel baseia-se na norma ASTM D6304:2008 e utiliza-se o titulador coulométrico Karl Fischer onde se injeta uma alíquota de biodiesel na solução catolítica e o iodo é gerado coulométricamente na solução anolítica. Quando toda a água é consumida na reação o excesso de iodo é detectado e a titulação finalizada indicando o teor de água na alíquota (OLIVEIRA e SILVA, 2010). O método Rancimat é utilizado como padrão entre inúmeros métodos acelerados como o método EN14112 que podem avaliar a estabilidade oxidativa do biodiesel (LÔBO et. al., 2009). Este método consiste em acelerar o processo de oxidação utilizando altas temperaturas e exposição ao ar. Este trabalho tem como objetivo avaliar a influência da retenção de água na estabilidade oxidativa do biodiesel a partir do armazenamento deste combustível com variação da temperatura, da umidade relativa do ar e com exposição ao ar.
MATERIAL E MÉTODOS: Acondicionou-se duas alíquotas de um biodiesel de soja metílico em duas condições adversas de temperatura e umidade por cinco dias consecutivos (Tabela 1). Com base em que a cadeia produtiva do biodiesel processa-se numa dinâmica semelhante, com média de cinco dias entre a produção, certificação, distribuição e uso. Analisou-se o teor de água pelo método ASTM D 6304:2008. Utilizou-se o titulador coulométrico Karl Fischer KEM MKC-610 acoplado com uma balança analítica OHAUS AR2140, dentro de um intervalo de quatro vezes por dia e ao final de cada dia verificou-se a estabilidade oxidativa do biodiesel pelo método EN14102: 2003 utilizando-se para tal o equipamento Methrom Rancimat 873.
RESULTADOS E DISCUSSÃO: Os locais, a umidade relativa do ar e as temperaturas adversas utilizadas para os ensaios do biodiesel estão mostrados na Tabela 2 (a). Verificou-se que no ponto 1, a variação de temperatura foi de 2°C durante os cinco dias de analises, enquanto que no ponto 2, a variação de foi de 4,3°C. No entanto a maior variação das condições adversas comparando-se os dois pontos de armazenamento do biodiesel foi a umidade relativa do ar, visto que no ponto 1, a umidade relativa variou cerca de 4% enquanto no ponto 2 a variação de umidade foi de 37%. Os valores da umidade relativa do ar influenciaram diretamente no teor de água do biodiesel e consequentemente na estabilidade oxidativa do biodiesel verificada pelo tempo de indução do mesmo, conforme mostrada na Tabela 2 (b). Verificou-se que no início das análises o teor de água no biodiesel armazenado tanto no ponto 1 quanto no ponto 2 foi cerca de 360mg/kg, no entanto ao final da analise o teor de água no biodiesel variou cerca de 71mg/kg do ponto 2 em relação ao ponto 1. Isso pode estar relacionado à ausência de controle das condições ambientes, como a temperatura e a umidade. Analisando-se o tempo de indução verificou-se que o biodiesel armazenado no ponto 1 apresentou maior período de indução tanto no início quanto no final da análise em relação ao ponto 2. Como o teor de água, a exposição ao ar e a temperatura influenciam diretamente na oxidação do biodiesel, o período de indução tende a ser maior quando esses fatores são minimizados.
CONCLUSÕES: Nas condições experimentais abordadas, as amostras acondicionadas no ponto 1 e ponto 2 apresentaram taxa de retenção de água de 765,25 mg/kg e 826,5 mg/kg, respectivamente, correspondente à diferença da quantidade de água absorvida entre o último e primeiro dia. A partir desses resultados pode-se inferir que as condições ambientais processadas durante a cadeia produtiva do biodiesel são essenciais para a manutenção da sua qualidade. Confirmando essa suposição a estabilidade oxidativa apresentou um decréscimo acentuado, para as condições ambientais consideradas como mostrada na Tabela 2 (b).
AGRADECIMENTOS: SECITEC/FINEP (01.08.0651.00), CNPq e ANP (7.026/10-ANP-014837)
REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICA: LÔBO,I.P.; FERREIRA, S.L.C.; CRUZ, R.S.; 2009 Biodiesel: quality parameters and analytical methods, Química Nova, 32: 1596-1608.
NETO, P.R.C.; ROSSI, L.F.S.; ZAGONEL, G.F.; RAMOS, L.P. 2000 Produção de biocombustível alternativo ao óleo diesel através da transesterificação de óleo de soja usado em frituras. Química Nova, 23: 531-539.
OLIVEIRA, J.C.M.; SILVA, E.J.; 2010 Estimativa de incerteza de medição na determinação do teor de água em biodiesel por Karl Fischer – Método Coulométrico, 50º Congresso Brasileiro de Química.
