62ª Reunião Anual da SBPC
A. Ciências Exatas e da Terra - 3. Física - 4. Física da Matéria Condensada
USO DA ESPECTROSOPIA INFRAVERMELHA NO CONTROLE DE QUALIDADE DO BIODIESEL EM MISTURAS COM IMPUREZAS
Maryleide Ventura da Silva 1
Alex Cesar Pereira Rocha 1
Francylaine Silva de Almeida 1
Sandro Marcio Lima 1, 2
Luis Humberto da Cunha Andrade 1, 3
1. Universidade Estadual de Mato Grosso do Sul - UEMS
2. Prof. Dr. / Orientador
3. Prof. Dr. / Co - Orientador
INTRODUÇÃO:

Em virtude do cenário energético mundial, a busca por novas fontes de energia passou a ser um tema muito discutido por diferentes comunidades científicas. A escassez do petróleo preocupa governos do mundo todo, uma vez que o petróleo e seus derivados representam a maior parte das atuais fontes energéticas. Nesse contexto, descobriu-se a importância do biodiesel, um combustível alternativo, competitivo economicamente, ambientalmente saudável e de fácil disponibilidade. Uma das grandes vantagens da utilização do biodiesel está ligada principalmente aos benefícios ambientais. Assegurar um biocombustível de qualidade, garantir os direitos dos consumidores e preservar o meio ambiente são os focos principais do desenvolvimento sustentável e que o Brasil precisa se preocupar. Neste trabalho, analisou-se amostras de biodiesel e suas misturas com impurezas (óleo de soja) a fim de identificar os marcadores de impurezas presentes em cada amostra. A técnica utilizada foi a Espectroscopia no Infravermelho Médio por Transformada de Fourier (FTIR - Fourier Transform Infrared) que permite determinar os modos vibracionais da composição química básica do biocombustível. Assim, esse trabalho mostra que a espectroscopia FTIR contribui significativamente na indicação de qualidade do biocombustível.

METODOLOGIA:

Foram preparadas 12 amostras de biodiesel sendo estas de óleo de soja refinado feitas pelo processo de transesterificação. Esse processo químico empregado na produção de biodiesel consiste em um óleo vegetal triglicerídio que reage com um álcool etílico absoluto na presença do catalisador KOH (hidróxido de potássio) para formar ésteres monoalquílicos (biodiesel) e glicerina. Inicialmente, KOH foi dissolvido no álcool etílico em um agitador magnético e térmico à temperatura ambiente. Posteriormente, adicionou-se a essa mistura o óleo, aumentando a temperatura para 40°C e agitando por cerca de 80 minutos. Após este procedimento, fez-se a destilação do excesso do etanol que ficou na amostra, obtendo o biodiesel e a glicerina que foram separados por meio de um funil de decantação. Em seguida, iniciou-se o processo de lavagem para retirada das impurezas. A partir das amostras de biodiesel prontas, fez-se as misturas do bicombustível com a impureza (óleo de soja refinado), variando a concentração de impurezas de 1 em 1%, partindo do BSO-90 (Biodiesel de soja com óleo) até chegar no BS-100 (Biodiesel puro). A partir dessas misturas foi possível fazer a caracterização através da técnica de FTIR a fim de identificar os níveis de impurezas presentes em cada amostra.

RESULTADOS:

Fez-se a caracterização espectral das amostras das misturas de biodiesel com óleo de soja (BSO). Analisando a região em torno de 1340 a 1480 cm -1, percebe-se que não é possível evidenciar diferença entre a variação de intensidade (absorção) de uma amostra para outra, isso acontece devido as ligações moleculares correspondentes a esta região estarem presentes tanto no biodiesel como no óleo de soja, com isso, não é possível tratar esta região como um marcador de impureza. Entretanto, a região em torno de 1035 cm-1, mostra a existência de variações entre as intensidades de uma mistura para outra, sendo uma região indicadora da presença de impureza, pois conforme se diminui a concentração do óleo na mistura, aumenta-se este pico, que é predominante no biodiesel. Pela análise espectral da diferença entre uma amostra de biodiesel com impureza em 1% e outra com impureza em 5%, é possível evidenciar um sinal mais nítido entre a absorção dos espectros, conforme se aumenta a percentagem de impurezas na mistura. Nota-se que em 1035 cm-1, a diferença de intensidade quando se tem 5% de impureza é maior do que quando há 1% de impureza na mistura. Assim, o gráfico da diferença entre os espectros serve para constatar os picos que sofrem variações em suas intensidades.

CONCLUSÃO:

Através dos dados analisados pode-se concluir que a técnica de FTIR é muito importante quando se quer analisar os marcadores de impurezas presentes no biodiesel, mostrando com perfeição a presença das impurezas no bicombustível. Além disso, trata-se de um método não destrutível. Caracterizando as amostras de biodiesel com sua respectiva impureza, óleo de soja refinado, conclui-se que existem regiões que são as mais importantes na indicação de impurezas, como a região do éster (C=O) e a região da hidroxila (OH). Além disso, existi também a região de impressão digital que mostra aumentos e diminuições de intensidade, mostrando a presença de impureza na amostra. Analisando as amostras em pequenas concentrações de impurezas de 1 em 1%, concluiu-se que ao se fazer o gráfico da diferença entre um espectro de outro, torna-se mais perceptível a verificação dessas impurezas nas amostras. Assim, pode-se ter o controle de qualidade do bicombustível quando se pretende analisar pequenas concentrações de impurezas, garantindo um biodiesel de qualidade para a sociedade.

Instituição de Fomento: PIBIC / UEMS: Programa Institucional de Bolsas de Iniciação Científica - Universidade Estadual de Mato Grosso do Sul.
Palavras-chave: Espectroscopia Infravermelha, Biodiesel, Impureza.