61ª Reunião Anual da SBPC
A. Ciências Exatas e da Terra - 4. Química - 1. Físico-Química
ANÁLISE FÍSICO-QUÍMICA DA GASOLINA C COMERCIALIZADA NO ESTADO DE RONDÔNIA: UMA APLICAÇÃO DE REGRESSÃO LINEAR POR COMPONENTES PRINCIPAIS
Tainá Cunha de Aguiar 1
Pedro di Tárique Barreto Crispim 1, 2, 3
Cícero Hênio Vieira Marques 3
Mariangela Soares de Azevedo 1, 3
Luis Fernando Lira Souto 1, 3
Nilton Fagner de Oliveira Araújo 1
1. Universidade Federal de Rondônia
2. Professor MSc. (Orientador)
3. Laboratório de Combustíveis (LABCOM/UNIR)
INTRODUÇÃO:
Consta na literatura que o consumo anual de gasolina automotiva no Brasil é de aproximadamente 22 bilhões de litros, que são distribuídos à população através de mais de 28.000 postos revendedores. Devido à importância desse combustível, estudos estão sendo desenvolvidos a fim de garantir qualidade, que naturalmente implica em minimizar os efeitos ambientais e prevenir danos à saúde pública. A gasolina é uma mistura complexa de hidrocarbonetos voláteis, onde a concentrações desses compostos e suas características dependem da natureza do petróleo que a gerou, dos processos de refino e da finalidade para qual foi produzida. A calibração multivariada é uma área que se entende em química como quimiometria e que se refere à aplicação de métodos estatísticos e matemáticos a problemas de origem química. Os combustíveis comercializados no estado de Rondônia e Acre passam por um monitoramento realizado pelo LABCOM/ANP em parceria com a Universidade Federal de Rondônia. Este trabalho objetiva estudar os parâmetros físico-químicos da gasolina C comercializada no estado de Rondônia a fim de construir um modelo de regressão linear por componentes principais que simule o comportamento das temperaturas de destilação deste combustível.
METODOLOGIA:
As amostras foram coletadas diretamente da bomba medidora, armazenadas em frascos PET, resfriadas e mantidas a temperatura constante até a realização das análises, sendo o total de 345 amostras, relativas aos meses de setembro de 2007 à abril de 2008. As análises foram realizadas no LABCOM segundo as portarias vigentes, onde as curvas de destilação foram obtidas a partir dos volumes evaporados no destilador automático ISL – AD86/5G2 (ASTM D86, 2005), os índices de octanagem e o teor de hidrocarbonetos foram determinados por um Analisador Portátil Petrospec – GS1000 Plus (ASTM D1319, 2003), as massas específicas pelo densímetro digital Anton Paar – DMA 4500 (ASTM D4052, 2002), os teores de álcool etílico com uma proveta de 100 mL e solução de NaCl 10% (m/v) em água destilada (NBR 13992, 1997) e os visuais com uma proveta de 1000 mL e lâmpada fluorescente. A regressão linear foi construída, a partir da PCA, que gerou o índice de temperaturas (IT) com os pontos T10% (temperatura com 10% do volume de gasolina destilado), T50%, T90% e TPFE (temperatura no ponto final de ebulição). Utilizou-se um conjunto de 325 amostras aleatórias para construção do modelo, considerando IT como variável dependente do resíduo e do IAD (índice antidetonante) e para o conjunto validação 20 amostras.
RESULTADOS:
Os resultados físico-químicos apontaram as maiores adulterações para os pontos finais (T90% e TPFE), resíduo e teor de álcool, caracterizando-se 272 amostras como conformes e 73 como não conformes que foram usadas aleatoriamente na predição e validação do modelo. A PCA gerou a primeira componente explicando 63,28% da variabilidade dos dados, que pode ser interpretada como um índice das temperaturas de destilação ou, matematicamente, pela equação linear múltipla onde as temperaturas (T10%, T50%, T90% e TPFE) obtiveram, respectivamente, os coeficientes: 0,77, 0,82, 0,85 e 0,74. O modelo de regressão foi construído a partir do IT, onde se gerou uma equação linear múltipla com os valores 12,0641 e -3,6958, sendo respectivos coeficientes de resíduo e IAD, e r=0,54 (valor-p=0,000). O PRESS (soma dos erros quadradáticos da predição) para o modelo foi de 1691,9, com MSEP (média de PRESS) de 84,6 e RMSEP (raiz quadrada da MSEP) de 9,2. Sendo as T10%, T50%, T90 e TPFE previstas com PRESS de 2801,2, 2544,9, 2365,6 e 3091,1 respectivamente. Sabe-se que modelos com baixos valores de PRESS são os melhores, porém o erro para o modelo não é tão alto quando se considera este como modelo linear de apenas uma variável latente.
CONCLUSÃO:
Verificou-se que as adulterações ocorridas na gasolina C comercializada no estado de Rondônia, no período descrito, possuem alto teor de etanol e resíduo sendo este justificado por conter muitos compostos de alto peso molecular e apresentarem altas temperaturas de destilação (T90% e PFE). O modelo de regressão por componentes principais construído respondeu bem ao objetivo do trabalho, pelo fato de possuirmos a primeira componente explicando 63,28% da variabilidade dos dados e um modelo com apenas uma variável latente. Comparando os PRESS das temperaturas de destilação é possível acrescentar que este modelo representa melhor a temperatura de T90%, por possuir o menor PRESS, ou seja, indica que este modelo consegue prever melhor esta temperatura que as demais. Isto, provavelmente, se deve ao fato das variáveis resíduo e IAD estarem bem correlacionadas com T90%, onde o resíduo pode representar componentes iso-parafíncos e naftalênicos de alto peso molecular e o IAD os octanos (hidrocarbonetos com oito átomos de carbono).
Instituição de Fomento: Laboratório de Combustíveis de Rondônia (LABCOM), PIBIC/UNIR
Palavras-chave: gasolina comum tipo C, propriedades físico-químicas, regressão por componentes principais.