| A. Ciências Exatas e da Terra - 4. Química - 8. Química |
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DESENVOLVIMENTO DE METODOLOGIAS ANALÍTICAS PARA DETERMINAÇÃO DE ADULTERAÇÃO EM ÁLCOOL |
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| Ana Cláudia Martins Ramos 1 |
| Nelson Roberto Antoniosi Filho 2 |
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| (1. Instituto de Química - LAMES - Lab.de Métodos de Extração e Separação - UFG; 2. Orientador/Instituto de Química/UFG) |
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| INTRODUÇÃO: |
Com o aumento a cada dia do consumo de álcool como combustível e com a abertura do comércio de combustíveis houve aumento do número de casos de adulterações. O problema de adulteração de combustíveis deixa a maioria dos consumidores preocupados pois o combustível adulterado faz o carro perder desempenho, consumir mais, provoca corrosão das válvulas e da câmara de combustão, derretimento de mangueiras e danos à bomba de combustível. No Brasil o álcool etílico combustível pode ser classificado como álcool etílico anidro combustível (AEAC) que pode ser misturado à gasolina em determinadas porcentagens, e, como álcool etílico hidratado combustível (AEHC) que é utilizado puro como combustível nos motores de combustão a álcool cujo teor alcoólico deve estar entre uma faixa estabelecida pela ANP e que atualmente segue as determinações da Portaria Nº 126 de 08 de agosto de 2002 que estabelece as especificações que o AEAC e o AEHC devem obrigatoriamente atender. O álcool etílico hidratado combustível pode ser adulterado simplesmente acrescentando água de maneira a aumentar a massa específica da amostra. A massa específica é obtida por meio do uso de densímetro segundo a norma NBR 5992 que correlaciona a massa específica obtida com o teor alcoólico do AEHC. Entretanto, no AEHC além de água e álcool etílico pode haver a presença de outras substâncias que podem influenciar na massa específica da amostra [Boletim Técnico da Petrobrás] e, consequentemente, na determinação do teor alcoólico. Assim sendo, a situação ideal para o controle de qualidade de AEHC é aquela em que determina qualitativamente e quantitativamente todas as substâncias presentes nas amostras de AEHC. Com este objetivo, desenvolveu-se neste trabalho um método de controle de qualidade de AEHC via Cromatografia Gasosa de Alta Resolução acoplada a Espectrometria de Massas (HRGC-MS), que permite determinar a quantidade de água, de álcool etílico e de compostos orgânicos presentes em álcool etílico, anidro e hidratado, de maneira rápida e precisa.
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| METODOLOGIA: |
2.1 - Reagentes, soluções e amostras Foram realizadas análises de quarenta amostras de AEHC coletadas em diferentes postos revendedores de Goiânia, soluções de etanol absoluto contendo diferentes proporções de água, simulando soluções de álcool etílico com diferentes teores alcoólicos, e uma série de padrões, como éter etílico, terc-butanol, isobutanol, 2-butanol, n-butanol, n-propanol, butanol, acetaldeído, isopentanol, isopropanol. Os reagentes utilizados foram de grau P. A. 2.2 - Procedimento comparativo (Norma NBR 5992) Como método comparativo, empregou-se o método de determinação da massa específica e do teor alcoólico do álcool etílico e suas misturas com água de acordo com o descrito na norma NBR 5992, com o uso de um densímetro, pelo qual, através de tabelas de correção determina-se a massa específica reduzida a 20ºC, e o valor do teor alcoólico em ºINPM. 2.3 - Estabelecimento das condições de análise por HRGC-MS As análises por HRGC-MS foram obtidas com um Cromatógrafo a Gás modelo GC-17A acoplado a um espectrômetro de massas modelo QP5050 da SHIMADZU. O injetor foi utilizado no modo ¨split¨, com uma razão de split de 1:52 e temperatura de 250ºC, com volume injetado foi de 0,5 µL. A temperatura de interface do espectrômetro de massas foi de 200ºC. A coluna utilizada foi a LM-100 (25 m x 0,25 mm x 0,30 mm). O forno operou sob temperatura inicial de 50ºC à 20ºC/min até 130ºC. As análises foram realizadas em triplicata e os resultados apresentados são as médias aritméticas dos resultados experimentais.
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| RESULTADOS: |
3.1 - Procedimento comparativo (norma NBR 5992): Todas as amostras analisadas possuem valores de massa específica e teor alcoólico dentro das especificações da ANP, sendo que, a massa específica reduzida deve estar entre 0,8076 e 0,8110 g. mL-1, e o teor alcoólico entre 92,6 e 93,8 º INPM. Entretanto, há vários problemas para a aplicação do método, pois pequenas diferenças de temperatura ocasionam grandes diferenças na massa especifica observada (92,6 ºINPM a 21ºC e 92,3ºINPM a 22ºC), há também volatilização da amostra durante a espera para determinação da temperatura da solução e dificuldade na visualização do menisco de aferição. Apesar da simplicidade e do baixo custo operacional, o método com o uso do densímetro não permite conhecer os componentes das amostras de AEHC e em quais quantidades estes se encontram. Assim sendo, a adição de outras substâncias orgânicas com massa específica próxima a do etanol se constitui em adulteração da amostra e apesar de não poder ser determinada com o uso do densímetro, pode ser determinada com o uso da HRGC-MS .
3.2 - Análise por HRGC-MS O método cromatográfico desenvolvido por HRGC-MS permite identificar e quantificar, em menos de 4 minutos de análise, 6 diferentes substâncias presentes no AEHC. As substâncias presentes foram identificadas pela biblioteca de espectros de massas (Library WILEY229), pelos tempos de retenção da injeção de padrões e pelos espectros gerados pelas análises. Pode-se observar que, além de etanol e água, há também a presença de outros álcoois de cadeia superior. Na análise das amostras comerciais de AEHC por HRGC-MS não foi evidenciada a presença de adulterantes, sendo que o percentual de etanol, obtido via HRGC-MS, variou de 88,05% (92,9oINPM) à 91,54% (92,7oINPM), e o teor de água variou de 11,26% (92,9oINPM) à 8,23% (92,7oINPM). Os dados obtidos via HRGC-MS e com o uso do densímetro indicam que não há correlação entre o percentual de etanol ou de água obtido via HRGC-MS e o grau ºINPM obtido via densímetro. |
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| CONCLUSÕES: |
Apesar do método do densímetro ser de fácil aplicação e baixo custo, não se evidenciou correlação entre os teores de etanol obtidos por esta técnica e os obtidos via HRGC-MS. Entretanto, a HRGC-MS, apesar de ser de alto custo e de operação mais complexa, consegue identificar e quantificar todas as substâncias presentes em amostras de AEHC, incluindo o percentual de água e etanol. Neste sentido, a HRGC-MS fornece um número maior de informações sobre a amostra e é, consagradamente, uma técnica mais confiável e mais precisa que o uso do densímetro descrito pelo método NBR 5992.
REFERÊNCIA BIBLIOGRÁFICA
NBR 5992. Determinação da massa específica e do teor alcoólico do álcool etílico e suas misturas com água. Março de 1980.
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Instituição de fomento: CNPq/PIBIC - FINEP-CTPETRO-ANAPETRO
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Trabalho de Iniciação Científica
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Palavras-chave: Álcool; HRGC-MS; combustível, adulteração. |
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| Anais da 58ª Reunião Anual da SBPC - Florianópolis, SC - Julho/2006 |
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