65ª Reunião Anual da SBPC

A. Ciências Exatas e da Terra - 4. Química - 5. Química Industrial

FORMULAÇÃO E ANALISE DO COMPORTAMENTO ELETROQUÍMICO DE SISTEMAS MICROEMULSIONADOS

Paulo Ricardo Lima de Sousa - Universidade Federal do Maranhão Ancelmo Gonçalves de Queiroz Junior - Universidade Federal do Maranhão Pedro Henrique do Nascimento Campos Ribeiro - Laboratório de Pesquisa em Química Analítica Carlos Anderson Frazão Conceição - Laboratório de Pesquisa em Química Analítica José Roberto Pereira Rodrigues - Departamento em Tecnologia Química Maira Silva Ferreira - Laboratório de Pesquisa em Química Analítica

INTRODUÇÃO:

Biodiesel segundo a Resolução ANP n° 42/2004 é um combustível composto de alquil estéres de ácidos graxos oriundos de óleos vegetais ou gorduras animais. O desenvolvimento de microemulsões a base de biodiesel tem sido objetivo de pesquisas para que esse sistema se torne um meio de suporte para determinação de metais que podem contaminar e comprometer a qualidade do biodiesel. Microemulsões são dispersões termodinamicamente estáveis, formadas por duas fases líquidas, nas quais uma geralmente consiste de uma solução aquosa contendo uma mistura de surfactantes e eletrólitos e uma fase orgânica. Macroscopicamente a microemulsão se apresenta com aspecto homogêneo, transparente e isotrópico e, microscopicamente consiste de milhares de gotículas estabilizadas pela adsorção de surfactantes na interface entre os dois líquidos. As indústrias, bem como pesquisas, vêm estudando o seu uso e a sua aplicação de inúmeras formas, pois estas apresentam características muito importantes como tensão superficial muito baixa, grande área superficial, estabilidade termodinâmica e capacidade de solubilizar substâncias inicialmente imiscíveis. Em se tratando do microemulsões a base de biodiesel a ausência de um pré-tratamento da amostra para que se possa usar o biodiesel em técnicas eletroanalíticas é uma grande vantagem, visto que o biodiesel puro torna o sistema altamente resistivo à aplicação destas técnicas.

OBJETIVO DO TRABALHO:

O primeiro é produzir e caracterizar o biodiesel de babaçu, o segundo objetivo é aprofundar o conhecimento sobre as interações entre o aço e o biodiesel, trazendo informações até então não disponíveis na literatura de estudos de impedância eletroquímica (EIE), sobre a reatividade do aço e a estabilidade oxidativa dos ésteres.

MÉTODOS:

A síntese do Biodiesel de Babaçu Metílico Puro (BBM-100) foi realizada a partir de uma reação de transesterificação. De forma sucinta o procedimento é: o óleo bruto é inicialmente seco na estufa a 100ºC por 2 hr. Este óleo é levado a um reator onde é adicionado uma solução álcool/catalisador à 60ºC com agitação por 1hr. Depois ocorre a separação dos ésteres da glicerina, purificação e secagem do biodiesel. A confirmação da transesterificação do óleo de babaçu em alquil ésteres foi realizada a partir de análises espectroscópicas de infravermelho (IV). A construção do diagrama dá-se pelo preparo de diversas amostras pesando-se diferentes proporções destes constituintes em tubos que eram em seguida fechados para não haver perda dos componentes. Após identificação da região de microemulsão no diagrama de fases e com o objetivo de avaliar a influência da microemulsão de biodiesel no aço as amostras eram analisadas por medidas de impedância eletroquímica – EIE. Neste caso o aço foi submetido a testes de impedância eletroquímica na presença da microemulsão em uma célula eletroquímica de vidro, contendo o eletrodo de trabalho (Aço carbono SAE 1020) com área exposta de 1,00 cm2, um contra eletrodo retangular de platina e um eletrodo de Ag/AgCl, como eletrodo de referência. As medidas de impedância eletroquímica foram conduzidas com o campo de frequência entre 200 mHz - 100 kHz, amplitude de 10 mV em potencial de circuito aberto. Todas as medidas foram feitas a temperatura ambiente.

RESULTADOS E DISCUSSÃO:

Após a produção do biodiesel BBM-100, análises espectroscópicas de infravermelho foram usadas para identificar as absorções características dos grupos funcionais presentes nos ésteres. Observou-se no espectro do BBM-100 bandas de absorção características de deformação axial intensa do grupo C=O (carbonila) na região de 1700cm-1 e uma absorção axial média do C–O (éster) na regiões de 1200cm-1. Os grupos referente ao metil (CH2)n da cadeia carbônica dos ésteres foram confirmados pelas bandas nas regiões de 3000cm-1 e 720cm-1, referentes aos movimentos vibracionais de deformações axiais, e de deformações angulares das ligações C-H respectivamente. Todos os parâmetros analisados, seguiram as normas estabelecidas pela Resolução nº 07 de 2008 estabelecida pela Agência Nacional do Petróleo, Gás Natural e Biocombustíveis (ANP), confirmando a conformidade dos paremetros físico-químicos. Os diagramas de fases pseudoternários foram construídos com o objetivo de identificar as regiões de microemulsão. Diferentes razões cotensoativo/tensoativo também foram avaliadas com o mesmo propósito. Após a construção dos diagramas de fases uma amostra foi selecionada para estudos iniciais do comportamento eletroquímico das microemulsões de biodiesel utilizando a técnica de impedância eletroquímica. Apartir dos gráficos obtidos, observamos a resistência do meio e o fenômeno de interface metal/microemulsão.

CONCLUSÕES:

A partir deste estudo inicial conclui-se que o biodiesel de babaçu produzido encontra-se dentro das normas estabelecidas tornando-o uma amostra real do que é utilizado como combustível, validando a pesquisa para aplicações futuras deste estudo. Conclui-se ainda que é possível formar microemulsões clássicas de água, cotensoativo/tensoativo com o biodiesel de babaçu. Quanto aos estudo eletroquímicos as análises realizadas sobre a reatividade do aço para armazenamento do biodiesel permitirá determinar parâmetros característicos diretamente relacionados com as especificações do produto. De posse destas informações, sugere-se que será possível da inicio a adaptação e otimização de um dispositivo que poderá ser aplicado no controle da qualidade do combustível.

Palavras-chave: Microemulsão, Biodiesel, Tensoativos/Cotensoativos.