AVALIAÇÃO DO TEOR DE BTX EM GASOLINAS COMERCIAIS NO ESTADO DO MARANHÃO

ISBN 978-85-85905-23-1

Área

Iniciação Científica

Autores

Silva, P.F. (UFMA) ; Lacerda, C.A. (UFMA) ; Marques, A.L.B. (UFMA) ; Marques, E.P. (UFMA)

Resumo

A literatura indica que compostos presentes na gasolina possuem elevado potencial toxicológico ao sistema nervoso central humano. Devido a presença de compostos como benzeno e seus derivados aromáticos, desenvolveu-se e validou-se uma metodologia para a determinação de BTX nesta matriz, utilizando a técnica de cromatografia gasosa com detector de ionização de chama (GC-DIC) por injeção direta. Foram coletadas 30 amostras de 4 regiões diferentes do Estado do Maranhão, sendo elas gasolina comum e/ou aditivada. As curvas de calibração foram construídas a partir do método de padrão externo. A estratégia concebida permitiu verificar que o combustível comercializado no estado, situa-se abaixo do LMP descrito na Resolução da ANP nº 40/2013.

Palavras chaves

BTX; Gasolina; GC-DIC

Introdução

Nas últimas décadas, em virtude da escassez do petróleo e do excesso de monóxido de carbono no ar atmosférico nos grandes centros urbanos, alguns países, entre eles o Brasil, passaram a utilizar como combustível alternativo uma mistura de álcool e gasolina (SILVA, 2002). Obtida a partir da refinação do petróleo, a gasolina automotiva é uma mistura complexa de hidrocarbonetos relativamente voláteis que podem variar de 5 a 12 átomos de carbonos (ANP,2018). Os hidrocarbonetos monoaromáticos, benzeno, tolueno e os três xilenos, orto, para e meta, conhecidos como compostos BTX, do ponto de vista ambiental, possuem um papel de destaque como poluentes primários, pois são considerados uns dos principais precursores de ozônio, além de causarem sérios danos à saúde (MACEDO, 2016). São compostos lipossolúveis e tóxicos que agem como depressores do sistema nervoso central e apresentam toxidade mesmo em baixas concentrações (CASTRO, 2011). Para garantir a qualidade dos combustíveis, a ANP (Agência Nacional do Petróleo) estabelece especificações máximas e mínimas de características do combustível conforme a Resolução ANP nº. 40, de 25/10/2013, no máximo, 1 e 35% (v/v) de benzeno e compostos aromáticos, respectivamente (BRASIL, 2013). Tendo em vista a alta toxicidade de BTX tanto para o meio ambiente quanto para a população em geral, o desenvolvimento de metodologias que visem quantificar o teor de BTX em combustíveis são necessárias, visto que os trabalhadores de postos de combustíveis estão em continua exposição a esses compostos. Desta forma, desenvolveu-se uma metodologia baseada em cromatografia gasosa com detector de ionização de chama (GC-DIC) para quantificar BTX em gasolinas comerciais no Estado do Maranhão, de modo que possa ser realizada de maneira rápida, simples e eficaz.

Material e métodos

Todos os reagentes usados foram de grau analítico: benzeno, tolueno, xileno e metanol (todos Merck). Foram preparadas soluções padrões individuais de benzeno e xileno em metanol no intervalo de concentração de 0,1 - 2,0%(v/v) e padrão de tolueno em metanol no intervalo de concentração de 0,5 - 2,5%(v/v). Utilizou-se um cromatógrafo a gás, VARIAN 450-GC, com um detector de ionização de chama (DIC), e um software Galaxie como processador do sinal. As análises cromatográficas foram realizadas em uma coluna capilar PoraPlot Q-HT, Agilent (10 m x 0,32 mm d.i. e 0,45 (micrometro) tamanho de partícula). As condições cromatográficas de análise foram: gás de arraste hélio fluxo de 1 mL min-1, temperatura do injetor 250 °C, programação da temperatura do forno da coluna foi iniciada em 85 °C com uma taxa de aquecimento de 18 °C/min até 200 °C durante 3 minutos, elevando-se a temperatura a 10 °C/min até a temperatura final de 250 °C, sendo esta, mantida por 6 minutos, e temperatura do detector 280 °C. O tempo de estabilização de todos os parâmetros cromatográficos foi de 1 minuto. Foram mantidas todas as condições cromatográficas durante as análises dos padrões de BTX e das amostras de gasolina. As injeções foram realizadas em triplicata com um volume fixo de 1 (microlitro). As amostras foram cedidas pelo Laboratório de Análises e Pesquisa em Química Analítica de Petróleo e Biocombustíveis (LAPQAP - UFMA). Um total de 30 amostras de gasolinas comerciais adquiridas em postos de combustível de todo o estado do Maranhão, sendo elas do tipo comum e do tipo aditivada. As amostras foram coletadas em 4 regiões diferentes do Estado, as quais consistem em Região Metropolitana, Região Nordeste, Região Noroeste e Região Centro-Sul.

Resultado e discussão

Diante das condições cromatográficas adotadas, obteve-se uma boa resolução para BTX, isto é, a coluna apresentou elevada eficiência na separação do benzeno (tempo de retenção = 6,5 min.), tolueno (tr = 8,3 min.) e xilenos (m-xileno, tr = 10,82 min.; p-xileno, tr = 10,98 min.; o-xileno, tr = 11,36 min.). Percebe-se tal eficiência através do perfil cromatográfico de uma gasolina comercial (Figura 1), que apesar de se tratar de uma amostra complexa, em relação aos numerosos compostos ou possíveis interferentes, a separação e identificação do BTX é evidente. Realizaram-se análises em 30 amostras de gasolinas comerciais coletadas em diferentes regiões do estado do Maranhão. Por meio de curvas de calibração com padrão externo, quantificou-se o teor dos compostos de BTX nas amostras. Dentre os analitos, embora o somatório dos teores dos isômeros do xileno sejam maiores em alguns casos (Gráfico 1a), verificou-se que a média percentual do teor de tolueno foi superior aos percentuais obtidos de benzeno e xileno (Gráfico 1b), o que justifica os pontos da curva construída para o tolueno serem superiores comparado as curvas dos outros dois analitos. A ANP regulamenta o LMP desses hidrocarbonetos aromáticos na gasolina, conforme a Resolução ANP nº. 40, a gasolina pode conter no máximo, 1 e 35% (v/v) de benzeno e compostos aromáticos, respectivamente. Logo, constata-se que as gasolinas comercializadas no Estado estão de acordo com essa resolução. Todavia, cabe ressaltar que apesar dos resultados encontrados apresentarem concentrações consoantes ao permitido, isto não elimina o risco à saúde humana, pois não existem limites de exposição seguros para substâncias carcinogênicas, principalmente quando se trata do benzeno, uma vez que este possui um significativo potencial toxicológico.

Cromatograma de Gasolina Comercial.


(a)Teores Máximos e Mínimos de BTX encontrados em gasolinas comercializadas no Estado;(b) Comparação dos teores médios de BTX em gasolinas comerciais.

Conclusões

A partir dos resultados das análises cromatográficas em todas as gasolinas comercializadas no Estado do Maranhão, indicaram que os teores de benzeno, tolueno e xileno estão dentro do limite permitido, expressando baixos valores e pouca variação, mesmo em diferentes regiões do estado. Os cromatogramas obtidos demonstraram boa resolução, indicando assim que o método desenvolvido foi eficiente na separação e quantificação do composto BTX em gasolina. Portanto, constata-se a qualidade adequada desses combustíveis, referentes ao teor de BTX, no Maranhão.

Agradecimentos

Os autores agradecem a FAPEMA, ao CNPq, a ANP, ao Núcleo de Estudo em Petróleo e Energia – NEPE e a Universidade Federal do Maranhão - UFMA.

Referências

ANP. Nota Técnica: Informações sobre a gasolina vendida no Brasil. Disponível em: http://www.anp.gov.br/images/Notas_Tecnicas/NotaTecnica_ Gasolina-Formulada_2018fev.pdf>. Acesso em: 11 de abril de 2018.

BRASIL. Resolução ANP nº 40, de 25 de outubro de 2013. Diário Oficial da República Federativa do Brasil, Brasília, DF, de 20 abr. 2013.

CASTRO, Bárbara Prestes de. Determinação de compostos monocromáticos voláteis provenientes de emissões de veículos leves, em estacionamentos subterrâneos. 97 f. Dissertação (Mestrado) - Curso de Engenharia Ambiental, Departamento de Controle de Efluentes Líquidos e Emissões Atmosféricas, Universidade do Estado do Rio de Janeiro, Rio de Janeiro, 2011.

MACEDO, V., et al. Emissão de benzeno, tolueno, etilbenzeno e xilenos em motociclos abastecidos com diferentes misturas de combustível. XXIV Simpósio Internacional de Engenharia Automotiva, 2016.

SILVA, R. L. B. Contaminação de poços rasos no bairro Brisamar, Itaguaí, RJ, por derramamento de gasolina: concentração de BTEX e avaliação da qualidade da água consumida pela população. 2002. 182f. Tese (Doutorado em Ciências na Área de Saúde Pública), Departamento de Saneamento Ambiental, Escola Nacional de Saúde Pública da Fundação Oswaldo Cruz, Rio de Janeiro.