ÁREA: Química Analítica
TÍTULO: AVALIAÇÃO QUALITATIVA DA PRESENÇA DE MATERIAL PARTICULADO EM ETANOL HIDRATADO COMBUSTÍVEL.
AUTORES: Farinon, P.A.M. (UFMT) ; Oliveira, J.C.M. (UFMT) ; Brunca, A. (IFMT) ; Stachack, F.F.F. (UFMT) ; Nogueira, A.M. (UFMT) ; Trevisan, N.M. (UFMT) ; Alonso, R.V. (UFMT) ; Terezo, A.J. (UFMT) ; Silva, E.J. (UFMT)
RESUMO: Com o advento dos motores flex fuel na frota brasileira consolidou-se uma
demanda
por etanol hidratado combustível (EHC). Este apresenta vantagens econômicas ao
consumidor, por ser proveniente de uma fonte renovável e emitir menor quantidade
de gases poluentes no processo de combustão do motor. Dentre as especificações
de
qualidade do EHC, os parâmetros “cor e aspecto” apresentaram elevados índices de
não conformidade no Estado de Mato Grosso no primeiro trimestre de 2012. Neste
contexto, este trabalho propõe avaliar qualitativamente o perfil químico do
material particulado visível presente no EHC. Os resultados obtidos,
majoritariamente, ratificam a presença do elemento ferro em todas as amostras
estudadas.
PALAVRAS CHAVES: EHC; material particulado; raios X
INTRODUÇÃO: No Brasil, majoritariamente o EHC é produzido a partir da cana-de-açúcar, uma
fonte de energia renovável. No processo de combustão do EHC nos motores, emite-
se uma menor quantidade de compostos poluentes se comparado aos
petrocombustíveis, exercendo um menor impacto para o meio ambiente (ANP, 2012a).
Visando proteger os interesses do consumidor e atender à Política Energética
Nacional, a ANP – Agência Nacional do Petróleo, Gás Natural e Biocombustíveis
sanciona a legislação brasileira a ser seguida para o controle de qualidade dos
combustíveis (ANP, 2012b). Na avaliação da conformidade do EHC existem diversos
parâmetros, dentre estes está “Cor e Aspecto”, um ensaio visual que verifica a
presença de material particulado e a coloração, de acordo com a Resolução ANP N°
7/2011 (ANP, 2012c). Estas características vêm apresentando elevados índices de
não conformidade no território nacional. De acordo com o “Boletim Mensal da
Qualidade dos Combustíveis Líquidos Automotivos Brasileiros – Índice Trimestral
de Não Conformidade - Março 2012”, o maior índice de não conformidade do EHC
brasileiro foi no Estado de Mato Grosso, alcançando um percentual de 13,9 de um
total de 267 amostras coletadas neste período, sendo que os ensaios de “Aspecto
e Cor” são os que mais contribuem para este panorama, cerca de 10,5 % (Figura 1)
(ANP, 2012d). A presença de materiais particulados no EHC afeta diretamente o
meio filtrante do motor, e posteriormente, os sistemas de injeção e alimentação.
Com isso, a manutenção prematura do motor, devido à baixa durabilidade do filtro
é um dos prejuízos para o consumidor (DIAS, 2012).
Neste contexto, propõe-se analisar qualitativamente o perfil químico do
material particulado contido em amostras de EHC coletadas no Estado de Mato
Grosso.
MATERIAL E MÉTODOS: Separou-se algumas amostras de EHC que apresentaram não conformidades na
característica “Aspecto”, nos meses janeiro/fevereiro/março/2012 no Estado Mato
Grosso. Utilizou-se uma alíquota de 250 mL para o ensaio experimental e filtrou-
a sob vácuo (bomba de vácuo Marconi, MOD. MA058) e membrana filtrante composta
de ésteres, nitrato de celulose + acetato de celulose (Anidrol, 0,22 micrometro , Lote:
2319). Realizou-se uma lavagem, antes e depois do preparo da amostra, do sistema
de filtração com Heptano P.A. (Carlo Erba Reagents, Lote:P71034027L). Ao término
de cada filtração, colocou-se a membrana numa placa de Petri de vidro, tampou-se
e aqueceu-a em estufa por 45 minutos a 110°C. Retirou-a e deixou-a esfriando a
temperatura ambiente em dessecador com sílica gel. Estocaram-se as membranas em
copos plásticos pequenos envolvidos com filme plástico.
Os materiais particulados retidos nas membranas de filtração foram
analisados através de porta-amostras do microscópio (“stub”), captou-se as
partículas com uma leve compressão da fita de carbono do stub na membrana e
recobriu-se a mesma com carbono, empregando-se a técnica de Microscopia
Eletrônica de Varredura (MEV) acoplada com Espectrometria de Energia Dispersiva
de Raios-X (EDX) em um equipamento Shimadzu modelo SSX-550.
RESULTADOS E DISCUSSÃO: Na Figura 2 estão apresentadas as fotografias das membranas filtrantes de quatro
amostras de EHC.
Constata-se visualmente que as amostras A e C apresentaram coloração mais
intensa em comparação com as amostras B e D (Figura 2). Cabe salientar que a
concentração de partículas deve-se ao fato de terem sido empregadas membranas
com diâmetro de poro de 0,2 micrometro. Entretanto, no ensaio visual esse concentrado de
partículas não é detectável e, portanto, não são responsáveis pela não
conformidade. No ensaio, a presença de impurezas em suspensão se deve às
partículas visíveis ao olho humano. Diante disso, foram realizadas análises por
MEV/EDX a fim de avaliar a constituição química das partículas visíveis ( > 100
micrometro) e não visíveis ( < 5 micrometro).
A figura 3 mostra a imagem contendo um material particulado com 105 micrometro de
distância, na amostra C, detectado em MEV e visível no ensaio laboratorial nas
amostras de EHC. A morfologia deste material sugere tratar-se de pequenas
“placas” em suspensão no EHC. Neste ensejo, a figura 4 mostra um espectro de EDX
evidenciando tratar-se de uma partícula contento majoritariamente o elemento
ferro. Na imagem de MEV nota-se também a presença das partículas da ordem de 5
micrometro não visíveis a olho nu, ao redor da partícula de ferro. Os espectros de EDX
dessas partículas revelam a presença de Si, Al, Ca, Na, sugerindo tratar-se de
poeira em suspensão.
Na Tabela 1 estão apresentados os resultados da identificação dos
elementos químicos presentes nas partículas das amostras analisadas. Ressalta-se
a presença de metais de transição e não metais no material particulado de todas
as amostras abordadas, sendo majoritariamente o elemento ferro.
Figura 1 e 2
Figura 3 e 4 e Tabela 1
CONCLUSÕES: Detectou-se a presença expressiva do elemento ferro em todos os materiais
particulados em formato de “placas” micrométricas da ordem de 100 micrometro em todas as
amostras avaliadas. Com base nestes resultados, uma hipótese a ser levantada é de
que os particulados visíveis em suspensão durante o ensaio sejam, provavelmente,
oriundos de processos de corrosão nos tanques de armazenamento, transporte e
distribuição do EHC.
AGRADECIMENTOS: SECITEC/FINEP (01.08.0651.00), CNPq e ANP (7.026/10-ANP-014837)
REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICA: AGÊNCIA NACIONAL DO PETRÓLEO, GÁS NATURAL E BIOCOMBUSTÍVEISa. Disponível em <www.anp.gov.br/?id=470 >. Acesso em: 01/06/2012.
AGÊNCIA NACIONAL DO PETRÓLEO, GÁS NATURAL E BIOCOMBUSTÍVEISb. Disponível em <www.anp.gov.br/?pg=33971&m=&t1=&t2=&t3=&t4=&ar=&ps=&cachebust=1351966100671 > Acesso em: 01/06/2012.
AGÊNCIA NACIONAL DO PETRÓLEO, GÁS NATURAL E BIOCOMBUSTÍVEISc . RESOLUÇÃO ANP N° 7/2011. Disponível em <http://nxt.anp.gov.br/nxt/gateway.dll/leg/resolucoes_anp/2011/fevereiro/ranp%207%20-%202011.xml> Acesso em: 21/06/2012.
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DIAS, T. Filtração garante combustível livre de contaminantes. REVISTA E PORTAL MEIO FILTRANTE. Disponível em <http://www.meiofiltrante.com.br/impressao.asp?actionI=artigos&idI=363> Acesso em: 05/06/2012.
