ÁREA: Química Analítica
TÍTULO: ESTUDO DA INFLUÊNCIA DO CORANTE QUINIZARINA NA ESTABILIZAÇÃO DE BIODIESEL
AUTORES: Santos, G. (UFMS) ; Viana, L.H. (UFMS) ; Araujo, T.A. (IFMS) ; Ferreira, V.S. (UFMS) ; Trindade, M.A.G. (UFGD)
RESUMO: Estudou-se a viabilidade do uso do corante Quinizarina na estabilização de biodiesel de soja. Os parâmetros indicativos da degradação do biodiesel, sob condições térmicas, foram determinados por mediante análises físico-químicas (a partir do seu índice de acidez e peróxido) e dienos e trienos conjugados (testes realizado por espectrofotometria no UV, detecção em 232 e 270 nm). Avaliou-se a melhor concentração do corante QNZ a ser adicionado na amostra de biodiesel, na qual a concentração otimizada para este estudo foi de 5,0 mg L-1. Todas as análises realizadas forneceram indícios de que o biodiesel sofre degradação ao longo do período de estocagem sob temperatura de 65 graus, no qual este processo degradativo teve maior efeito nas amostras isentas dos aditivos estabilizantes.
PALAVRAS CHAVES: Biodiesel; quinizarina; Fotodegradação
INTRODUÇÃO: Diferentemente do diesel fóssil, que é mais estável a altas temperaturas e presença de oxigênio, o biodiesel é instável e apresenta tendência à degradação sob estes fatores [1, 2]. Estes processos são acelerados em altas temperaturas, no qual pode promover reações complementares de decomposição térmica, formação de compostos poliméricos mediante reações de condensação. Estes processos podem levar ao entupimento de filtros de combustíveis, além de promover formação de resíduos que são facilmente depositados nos motores [1-3].
De acordo com as estruturas dos antioxidantes convencionais, estes são menos efetivos na prevenção da degradação por processos como incidência da luz e interação com metais. Diante disso, neste trabalho estudou-se a influência da presença, em biodiesel, do corante quinizarina (QNZ), o qual foi testado individualmente e juntamente com o antioxidante sintético TBHQ, visando obter maior estabilidade do biocombustível durante o processo de manipulação e armazenagem.
MATERIAL E MÉTODOS: Amostras de biodiesel foram obtidas a partir da extração e transesterificação do óleo extraído da soja. O biodiesel puro (B100) foi aditivado com os aditivos de interesse e submetido aos testes em estufa com temperatura controlada de 65 graus (para a aceleração do processo de degradação por um tempo de 336 horas). Durante este processo, foram coletadas alíquotas e acompanhadas da degradação, as quais foram analisadas seguindo os parâmetros de estabilidade conforme metodologia descrita nas normas da American Society of Testing and Materials (ASTM) e Associação Brasileira de Normas Técnicas (ABNT) e metodologias reportadas na literatura [2-4].
Índice de Acidez: A partir da análise deste parâmetro pode-se obter o estado de conservação do biodiesel, em que se define qual a massa (mg) de hidróxido de potássio necessária para neutralizar os ácidos livres em um grama da amostra. Para realização desta análise pesou 2,0 g de amostra e titulou-se com hidróxido de sódio (0,10 mol L-1), empregando o método clássico via indicador fenolftaleína.
Índice de Peróxido: Nesta análise determina-se o índice de peróxido empregando titulação clássica com solução de tiossulfato de sódio, cuja análise foi realizada, pesando-se 5,0 g da amostra contendo os aditivos de interesse em frasco Erlenmeyer – dissolvendo-se em solvente apropriado e após repouso por um minuto – titulou-se com solução de tiossulfato de sódio (0,10 mol L-1).
Medidas no UV: O método permitiu avaliar a absorbância do biocombustível em comprimentos de onda do espectro ultravioleta (detecção em 232 e 270 nm), cujo resultado forneceu indicação de seu grau de oxidação. Para o acompanhamento do aumento da absortividade na região do espectro ultravioleta foram feitas adaptações nos métodos reportados na literatura [2-4].
RESULTADOS E DISCUSSÃO: Observou-se que o biodiesel isento dos aditivos (TBHQ ou QNZ), degradou mais rapidamente que aquele contendo os aditivos de interesse, cujo índice de acidez aumentou consideravelmente devido ao processo acelerado de degradação. Isto, demonstra a suscetibilidade à oxidação quando sobmetido a ação de fontes de calor. Para o biodiesel acrescido da mistura QNZ/TBHQ e apenas o TBHQ, apresentaram um comportamento intermediário, indicando eficiência satisfatória quando comparado ao biodiesel isento de aditivos. Porém, verificou-se que o biodiesel contendo apenas a QNZ (5,0 mg L-1), apresentou maior estabilidade sendo considerado mais efetivo na conservação do biodiesel.
O aumento do índice peróxido também foi nitidamente observado na amostra de biodiesel isenta dos aditivos, principalmente àquela isenta do corante QNZ, indicando que a formação de peróxidos ocorreu rapidamente depois de elevar a temperatura para 65 graus e também pelo período de armazenamento (Figura 1). Para o Biodiesel acrescido da mistura QNZ/TBHQ e apenas o TBHQ, também observou-se um comportamento intermediário, sendo que houve menor susceptibilidade ao processo degradativo frente às condições de estocagem e formação de peróxidos. Contudo, o biodiesel contendo apenas a QNZ (5,0 mg L-1), apresentou maior estabilidade sendo observado um valor inferior a 25 mg Iodo / g de amostra.
Medidas no UV: O método permitiu acompanhar a absorbância dos dienos e trienos conjugados em comprimentos de onda do espectro UV (detecção em 232 e 270 nm). Os resultados também evidenciaram que houve diminuição da degradação para as amostras acrescidas da mistura QNZ/TBHQ, apenas do corante QNZ e do antioxidante convencional TBHQ, quando comparadas com a amostra do biodiesel isenta de aditivos estabilizante.
Figura 1
Variação do índice de peróxido com o decorrer do tempo de estocagem, em estufa a 65 ºC, sob temperatura controlada para degradação do biodiesel de soja puro, com o corante QNZ na concentração 5,0 mg L-1, com o antioxidante TBHQ na concentração de 5,0 mg L
CONCLUSÕES: A combinação QNZ + TBHQ é promissora e pode ser uma alternativa viável a estabilização do biodiesel. As amostras analisadas contendo esta mistura possuíram baixo índice de acidez e peróxido bem como a presença de dienos e trienos conjugados (avaliados pela pouca variação da absortividade na região do UV). Estudos ainda estão sendo realizados para complementar tais resultados, entretanto, é possível observar que os resultados preliminares fornecem indícios de que este corante poder ser utilizado na conservação do biocombustível durante o processo de manipulação e armazenagem.
AGRADECIMENTOS: Os autores agradecem ao apoio financeiro do CNPq, CAPES e FUNDECT bem como as Instituições UFMS e UFGD.
REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICA: [1]. MORETTO, E.; FETT, R. Tecnologia de Óleos e Gorduras Vegetais. São Paulo: Varela, 1998.
[2]. FERRARI, R.A.; SOUZA, W.L. Quím. Nova, v. 32, p. 106-111, 2009.
[3]. QUINTELLA, C.M. et al. Quím. Nova, v. 32, p. 793-808, 2009.
[4]. LUTZ, A. Métodos químicos e físicos para análise de alimentos. 3a ed., São Paulo, 1985.
