ÁREA: Ambiental
TÍTULO: ESTUDO DA APLICAÇÃO DE ESPECTROFLUORIMETRIA NA DETERMINAÇÃO RÁPIDA DE POSSÍVEIS ADULTERAÇÕES DE DIESEL
AUTORES: TOMAZZONI, G. (UTFPR) ; MEIRA, M. (UFBA) ; QUINTELLA, C. M. (UFBA) ; PEPE, I. M. (UFBA) ; COSTA NETO, P. R. (UTFPR) ; ZAGONEL, G.F. (CERBIO/TECPA) ; HINO, C.L. (UTFPR)
RESUMO: RESUMO: Com o propósito de avaliar possíveis adulterações de óleo diesel com óleo
vegetal em vez de biodiesel, foi usado a espectrofluorimetria como técnica analítica
para diferenciar de maneira rápida a presença de óleo vegetal e biodiesel em diesel.
Foram preparadas amostras de óleo diesel contendo 2, 4, 6, 8, 10, 15 e 20% de biodiesel
de soja e respectivo óleo de soja que deu origem ao biodiesel. Os combustíveis foram
analisados em espectrofluorímetros Varian - modelo Cary Eclipse e Quimis - modelo Q-
798FIL e por Infravermelho em equipamento MIDAC - modelo F8001 Entre os três
equipamentos usados, o espectrofluorímetro Quimis foi o que apresentou os melhores
resultados. Sendo possível diferenciar diesel de biodiesel e óleo de soja, bem como
discriminar suas misturas.
PALAVRAS CHAVES: adulteração de combustível; diesel; óleo vegetal.
INTRODUÇÃO: INTRODUÇÃO: O óleo diesel é um composto formado principalmente por átomos de carbono,
hidrogênio e em baixas concentrações por enxofre, nitrogênio e oxigênio e
selecionados de acordo com as características de ignição e de escoamento adequadas ao
funcionamento dos motores diesel. É um produto inflamável, medianamente tóxico,
volátil, límpido, isento de material em suspensão e com odor forte e característico
(Petrobras, 2011).
O biodiesel é um combustível formado por alquil-ésteres de ácidos graxos de cadeia
longa, derivados de óleos vegetais ou de gorduras animais. É combustível de fonte
renovável, biodegradável, destinado a motores a combustão por compressão (BROCK, et
al., 2008). Os óleos vegetais são formados por 90 a 98 % de triglicerídeos
(SRIVASTAVA & PRASAD, 2000), além de ácidos graxos, fosfolipídios, esteróis, água e
algumas impurezas (MA & HANNA, 1999).
A adição de óleo vegetal (não transesterificado) ao diesel, ao invés de biodiesel, é
uma das adulterações mais fáceis e usuais devido ao óleo vegetal possuir boa
miscibilidade no diesel. Assim, é de fundamental importância no controle de qualidade
deste combustível a discriminação entre o óleo diesel puro das suas misturas ou com
biodiesel ou com seus adulterantes (MEIRA, et al., 2011; QUINTELLA et al, 2009).
Este trabalho tem como objetivo verificar a presença de biodiesel ou de óleo de soja
adicionado ao óleo diesel rodoviário em proporções de 2-20%, usando a
espectrofluorimetria como técnica analítica, comparada a espectroscopia de
infravermelho.
MATERIAL E MÉTODOS: METODOLOGIA: Nos experimentos foram utilizados óleo e biodiesel de soja, diesel
rodoviário e misturas de diesel/biodiesel e diesel/óleo, nas proporções de 2, 4, 6,
8, 10, 15 e 20%. O diesel rodoviário (1800 ppm de enxofre) foi cedido pelo TECPAR. O
óleo de soja foi obtido na empresa Bind Galvão e o biodiesel foi produzido, a partir
do mesmo óleo usado nas misturas por transesterificação metílica, via catálise
básica, seguido de purificação por adsorção com bentonita, baseando-se em metodologia
proposta por PAULA et al., 2011.
As amostras puras de diesel, biodiesel, óleo de soja e as misturas de
diesel/biodiesel e diesel/óleo foram analisadas em espectrofluorímetro Varian –
modelo Cary Eclipse, em espectrofluorímetro Quimis* – modelo Q-798FIL e um
espectrofotômetro de Infravermelho com transformada de Fourier – reflectância total
atenuada (FTIR-ATR) da marca MIDAC – modelo F8001. Para as medidas no equipamento
Varian a excitação das amostras foi mantida fixa em 400 nm com faixa de espectros de
emissão de 410 a 1100 nm e abertura de fenda de excitação e emissão de 5 nm.
Para as análises no equipamento Quimis utilizou-se comprimento de onda de excitação
fixo em 400 nm, espectros de emissão da faixa de 300 a 1100 nm e tempo de integração
igual a 140 ms¹. As medidas de Infravermelho foram realizadas no CERBIO (TECPAR),
utilizando equipamento MIDAC, modelo F8001. As leituras foram feitas entre 650 e 4000
cm-1, 36 scans e 4 cm-1 de resolução.
* Protótipo que ainda não está sendo comercializado pela Quimis, apesar de já
existirem três unidades instaladas e certificadas: dois na UFBA (LAPO e LabLaser nos
Institutos de Física e Química) e um na UTFPR-Curitiba.
RESULTADOS E DISCUSSÃO: RESULTADOS E DISCUSSÃO: Os espectros de emissão das amostras analisadas por
espectrofluorimetria, são apresentados nas Figuras (1.A) a (1.C) para o equipamento
Quimis e (1.D) a (1.F) para o Varian. Já os espectros de infravermelho são
ilustrados nas Figuras (1.G) a (1.I).
Comparando os espectros das substâncias puras diesel, biodiesel e óleo de soja nos
três equipamentos (Figuras 1.A, 1.D e 1.G), verifica-se que por espectrofluorimetria
se evidenciou uma diferença significativa entre óleo de soja e biodiesel de soja,
pela intensidade dos picos na região entre 600-700 nm. Segundo ZANDOMENEGHI et al.,
2005 e SIKORSKA et al, 2005, a região de 675 nm é característica da presença de
clorofila nestes produtos. No óleo a intensidade foi maior, possivelmente por
apresentar maior concentração de clorofila, já que o mesmo não foi submetido a
purificação por adsorção, como foi o caso do biodiesel. No caso do Infravermelho, não
há destaque comparativo desses produtos. Quanto aos espectros de diesel, não houve
sobreposição de sinais tanto por espectrofluorimetria como por IV.
Os espectros das misturas de diesel/óleo e diesel/biodiesel obtidos no equipamento
Quimis (Figuras 1.B e 1.C) apresentaram uniformidade para a região de 500 nm
(característica do diesel). As misturas de diesel/óleo e diesel/biodiesel obtidas no
Varian (Figuras 1.E e 1.F) não se apresentaram de forma uniforme, sendo possível
observar a sobreposição de alguns sinais, dificultando a diferenciação entre as
misturas. Já as misturas de diesel/óleo (Figura 1.H) e diesel/biodiesel (Figura 1.I)
obtidos no infravermelho apresentam uniformidade, sendo possível distinguir
facilmente a adição de óleo ou biodiesel ao diesel, mesmo em pequenas proporções como
por exemplo 2%.
CONCLUSÕES: CONCLUSÃO: Os resultados obtidos no espectrofluorimetro Quimis mostraram fácil
diferenciação entre diesel, biodiesel ou óleo de soja, bem como suas misturas. No
espectrofluorímetro Varian a distinção entre as misturas de diesel/biodiesel e diesel/
óleo não foi tão evidente. Já por infravermelho, houve maior dificuldade de
diferenciação entre as amostras puras de biodiesel e óleo de soja, mas nas misturas a
distinção foi boa.
AGRADECIMENTOS: Ao CNPq a FAPESB; ao TECPAR; a Quimis; ao LabLaser e LAPO (Inst. de Química e Física -
UFBA). Em especial ao LAPO, pelo desenvolvimento do protótipo.
REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICA: BROCK, J.; NOGUERIRA, M. R.; ZAKRZEVSKI, C.; CORAZZA, F. C.; CORAZZA, M. L.; OLIVEIRA, J. V. 2008. Determinação experimental da viscosidade e condutividade térmica de óleos vegetais. Ciência e Tecnologia de Alimentos, v. 28, p. 564-570.
MA, F.; HANNA, M. A. 1999. Biodiesel production: a review. Bioresource Technology, 70, 1-15.
MEIRA, M.; QUINTELLA, C. M. ; FERRER, T. M.; SILVA, H. R. G.; KAMEI, A. G.; SANTOS, M. A.; COSTA NETO, P. R.; PEPE, I. M. 2011. Identificação de Adulteração de Biocombustível por Adição de Óleo Residual ao Diesel por Espectrofluorimetria Total 3D e Análise das Componentes Principais. Química Nova (Impresso).
PAULA, A. J. A.; KRUGEL, M.; MIRANDA, J. P.; ROSSI, L. F. S.; COSTA NETO, P. R. 2011. Utilização de argilas para purificação de biodiesel. Química Nova (Impresso), v. 34, p. 91-95.
PETROBRAS. Óleo Diesel. Disponível em: < http://www.br.com.br >. Acesso em 27 de maio de 2011.
QUINTELLA, C. M., GUIMARÃES, A. K, MUSSE, SANTANA, A. P. 2009. PATENTE Nacional em sigilo - Método para monitorar qualidade em processos de obtenção de combustiveis e dispositivo sensor para sua operação.
SIKORSKA, E.; GÓRECKI, T.; KHMELINSKII, I.V.; SIKORSKI, M.; KOZIO, J. 2005. Classification of edible oils using synchronous scanning fluorescence spectroscopy. Food Chemistry. 89, 217–225.
SRIVASTAVA, A.; PRASAD, R. 2000. Triglycerides-based diesel fuels. Renewable and Sustainable Energy Reviews, 4, 111-133.
ZANDOMENEGHI, M.; CARBONARO, L.; CAFFARATA, C. 2005. Fluorescence of Vegetable Oils: Olive Oils. J. Agric. Food Chem. 53, 759-766.
