ÁREA: Química Analítica
TÍTULO: DETERMINAÇÃO DO TEOR DE CINZA SULFATADA EM GLICERINA POR MÉTODO ADAPTADO A PARTIR DA NORMA ABNT NBR 6294:2008
AUTORES: FERNANDES, C.H.M. (UFMT) ; OLIVEIRA, J.C.M. (UFMT) ; SILVA, E.J. (UFMT) ; TEREZO, A.J. (UFMT) ; COUTO, E.M. (UFMT) ; TREVISAN, N.M. (UFMT) ; HOSHINO, T.T. (UFMT)
RESUMO: Neste trabalho apresenta-se um método de determinação de cinza sulfata em amostras de glicerina, baseado em uma adaptação da norma ABNT NBR 6294:2008, cujo escopo de aplicação está restrito ao biodiesel e óleos minerais. Os resultados foram avaliados em comparação com a norma ASTM D1258:2005 cujo escopo de aplicação específico é a glicerina. Os resultados com amostras de referência, de glicerina pura e glicerina bruta mostraram que a metodologia proposta resulta em recuperação de 96 % (m/m) contra 89 % (m/m) nos ensaios segundo a norma ASTM. Desta forma este trabalho estabelece a determinação das cinzas sulfatadas reduzindo-se as quantidades de reagentes e massa de amostra.
PALAVRAS CHAVES: glicerina, cinza sulfatada , biodiesel
INTRODUÇÃO: A busca incessante por um combustível de fonte renovável tem sido notória devido à necessidade da sociedade moderna por energia limpa associada à redução das emissões de gases de efeito estufa. O Biodiesel é um biocombustível que pode ser obtido pela reação de transesterificação de óleos vegetais e gorduras animais com um álcool de cadeia curta. De uma maneira geral, a utilização de 1 kilograma de matéria-prima oleaginosa produzirá cerca de 10% em massa de glicerina, co-produto da reação. Assim considerando-se a produção nacional de Biodiesel, tem-se elevada quantidade de glicerina disponível. Essa glicerina pode ser destinada a várias aplicações e, sua caracterização química se torna imprescindível. A glicerina bruta é uma mistura de glicerol, álcool de cadeia curta, ácidos graxos livres, monoacilglicerídeos, diacilglicerídeos, triacilglicerideos, biodiesel e uma variedade de compostos não-glicerinosos (MONG) (PAGLIARI e ROSSI, 2008). Em função do processo de transesterificação, a cinza sulfatada da glicerina é constituída majoritariamente pelos sais inorgânicos remanescentes do residual do catalisador, metais residuais da etapa de lavagem e neutralização. Especificamente, a norma ASTM D1258 aplica-se à determinação do teor das cinzas sulfatadas de glicerina (ASTM, 2005). Por outro lado, recentemente publicou-se a norma ABNT NBR 6294:2008 destinada a determinação de cinzas sulfatadas em amostras de biodiesel e óleos minerais. Neste contexto, o presente trabalho propõe-se uma nova metodologia para determinação das cinzas sulfatadas tendo com base um estudo estudo comparativo preliminar com a metodologia prevista pela norma ASTM D1258:2005.
MATERIAL E MÉTODOS: Realizou-se a determinação das cinzas sulfatadas de três amostras de glicerina bruta da produção de biodiesel, uma amostra branco (glicerina P.A-Vetec) e um material de referência (solução glicerinosa de 5% de NaCℓ) pelo método ASTM D1258:2005 e pelo método proposto a partir de uma adaptação da norma ABNT NBR 6294:2008. Na Tabela 1 apresenta-se a comparação das etapas principais na análise pela norma ASTM D1258:2005 e o método adaptado. Para os dois casos, a medição das massas foi realizada em uma balança calibrada SHIMADZU AX200, a etapa de carbonização foi em bico Bünsen e na etapa de calcinação utilizou-se um forno mufla modelo EDG3000 10P-S. Um esquema seqüencial das etapas analíticas da determinação de cinzas sulfatadas é apresentado na Figura 1.
RESULTADOS E DISCUSSÃO: Após estabelecidas as análises e cálculos pertinentes, os resultados processados expressam-se, em relação as metodologias aplicadas, conforme apresentados na Tabela 2. O resultado de recuperação da amostra de referência pelo método proposto mostrou maior exatidão, em comparação com a recuperação obtida no ensaio baseado na norma ASTM, respectivamente, 96,14 % e 88,63 %. Além disso, tendo em vista a recuperação da amostra de referência, pode-se inferir que os valores obtidos para as glicerinas pura, A, B, e C podem refletir o teor de cinzas sulfatadas com maior exatidão, já que estes foram sempre maiores que aqueles obtidos pelo método baseado na norma ASTM.Os resultados obtidos podem ter relação com o fato de que durante a carbonização da glicerina forma-se uma camada espessa, devido à polimerização dificultando o contato efetivo do ácido sulfúrico na etapa de sulfatação. Considerando, que o método proposto utiliza uma menor massa de amostra e um maior volume de H2SO4 concentrado isso minimiza a formação da polimerização na etapa de carbonização e melhora a sulfatação da amostra de forma constante e homogênea na cápsula de porcelana. Evita-se assim possíveis percas de massa devido à combustão se projetar para fora da cápsula, minimizando ainda possíveis erros nos resultados.
CONCLUSÕES: Os dados experimentais sugerem que houve melhor recuperação do teor de cinzas sulfatadas pelo método proposto em relação ao método normatizado respectivamente, 96,14 % contra 88,63 %. A análise estatística realizada via teste T de Student, comprova essa preponderância dentro de um intervalo de confiança de 95%. Pode-se ainda somar ao método proposto vantagens adicionais como a utilização de menores quantidades de amostra e melhor efetividade na sulfatação o que importa na minimização de erros operacionais durante as análises.
AGRADECIMENTOS: SECITEC/FINEP (01.08.0651.00), CNPq e ANP (7.026/10-ANP-014837)
REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICA: AMERICAN SOCIETY FOR TESTING AND MATERIALS. 2005 ASTM D1258 – Standard Test Methods for High-Gravity Glycerin.
PAGLIARI, M. e ROSSI, M. 2008 The Future of Glycerol – New Uses of a Versatile Row Material. Ed. RS: Cambridge.
