DETERMINAÇÃO DE Ni2+ EM MICROEMULSÃO DE BIODIESEL UTILIZANDO FILME DE BISMUTO

ISBN 978-85-85905-10-1

Área

Iniciação Científica

Autores

Santos Silva, A. (UNIVERSIDADE FEDERAL DO MARANHÃO) ; Viana de Carvalho, P.A. (UNIVERSIDADE FEDERAL DO MARANHÃO) ; Frazão Conceição, C.A. (UNIVERSIDADE FEDERAL DO MARANHÃO) ; Yotsumoto Neto, S. (UNIVERSIDADE FEDERAL DO MARANHÃO) ; Lopes Brandes Marques, A. (UNIVERSIDADE FEDERAL DO MARANHÃO) ; Pereira Marques, E. (UNIVERSIDADE FEDERAL DO MARANHÃO)

Resumo

O presente trabalho teve como objetivo determinar Ni(II) em biodiesel metílico de babaçu (B100) utilizando a microemulsão como meio de preparo da amostra para analisar pela técnica Voltametria Adsortiva de Redissolução Catódica (VAdR) com filme de bismuto. A microemulsão foi preparada a partir de 10% de solução aquosa de NaOH 1M; 60% da razão C/T 2:1 (co-tensoativo/tensoativo) e 30% de biodiesel metílico de babaçu. Para aumentar a resposta analítica ao analito, foi necessária a otimização de parâmetros instrumentais da técnica. Além disso, a aferição do pH, já que o íon metálico em estudo, é determinado pela VAdR em pH de aproximadamente 9. Os resultados obtidos foram expressivos com uma concentração de 1,35x10^-7 mol.L^-1 e um coeficiente de correlação de 0,9935.

Palavras chaves

níquel; biodiesel; voltametria

Introdução

O biodiesel é um combustível alternativo considerado renovável e obtido pela reação de transesterificação entre óleo vegetal e álcool. Estudos têm sido desenvolvidos para aperfeiçoar a sua síntese buscando aprimorar suas propriedades físico-químicas e então, solucionar problemas no controle de qualidade, armazenamento, entre outros (MOURA, 2009). Dentre um dos problemas, a presença de metais no biodiesel, pode provocar reações de oxidação, corrosão e entupimento em motores, além de causar riscos à saúde humana e ao meio ambiente (NOBRE, 2011); e está relacionada com a matéria-prima, com processo utilizado para a obtenção do biodiesel ou com sua estocagem. Existem técnicas, tais como as espectroscópicas, de detecção de contaminantes inorgânicos em diversas matrizes, como o biodiesel, entretanto consideradas caras devido ao alto custo de equipamentos e manutenção (OLIVEIRA et al., 2002; FREITAS et al.,2009). As técnicas eletroanalíticas são usadas como técnicas alternativas que possuem vantagens quando se compara o custo-benefício, pois a instrumentação é simples, e de custo relativamente baixo. Outro fator importante é o preparo da amostra antes de ser analisada, pois devido a complexidade do biodiesel, é inviável a análise do meio in natura pela técnica. Neste trabalho foi usada a microemulsão como meio de viabilizar a análises, já que é de simples preparo, não contém várias etapas o que não demanda muito tempo e de baixo custo. O filme de bismuto foi usado devido sua baixa toxicidade e ser capaz de detectar complexos metálicos.

Material e métodos

•Equipamentos e Materiais As medidas voltamétricas foram realizadas em um sistema eletroanalítico Autolab PGSTAT 12/30/320 acoplado a um computador. O pH foi medido no pH-metro digital METROHM modelo pH 754 lab. Como eletrodos de trabalho, auxiliar e de referência, foram usados os de carbono vítreo, modificado com filme de bismuto (EFBi); platina e Ag/AgCl , respectivamente. •Procedimento Todos os reagentes usados foram de pureza analítica P.A. e a água utilizada para limpeza de vidrarias e preparo de soluções foi deionizada. Para as análises, inicialmente, o filme de bismuto foi preparado no modo ex – situ pela técnica cronoamperometria, onde foi aplicado um potencial de -1,2 V durante 480 s e, em seguida, foi analisada a microemulsão da amostra de biodiesel, pH= 9,2. Tal microemulsão foi preparada com as proporções 10% de solução aquosa de NaOH 1 M; 60% da razão C/T (Solução alcoólica de DMG 1x10^-5 mol.L^-1 e Triton) e 30% de biodiesel metílico de babaçu. Alguns parâmetros instrumentais, tais como, potencial de deposição, tempo de deposição, frequência e potencial de escada, foram otimizados de forma univariada, com o objetivo de aumentar a sensibilidade da técnica. Para a construção da curva analítica foram feitas adições sucessivas de 30µL de solução estoque de Ni(II) 1x10^-3 mol.L^-1.

Resultado e discussão

Para aumentar a sensibilidade ao íon metálico Ni(II), foi necessário estudar alguns parâmetros instrumentais, pois eles influenciam na análise, principalmente no que se refere à detecção e quantificação do íon em estudo. Assim, as melhores condições eletroquímicas foram: tempo de deposição de 30 s, potencial de deposição de -1,0 V, frequência de 10 Hz e velocidade de varredura de 0,0345 V.s^-1. A região onde ocorreram as reações redox está compreendida entre -1,0 V e -1,45 V. A partir dos parâmetros otimizados foi possível determinar Ni(II) na amostra microemulsionada, onde na Figura 1, estão dispostos os voltamogramas e a curva analítica obtida a partir das correntes de pico desses voltamogramas e as adições sucessiva de solução estoque do analito. Com as adições de 30 µL de solução estoque de Ni(II) de concentração 1x10^-3 mol.L^-1 foi observado o aumento da corrente de forma proporcional, além disso, apresentou uma boa resolução dos picos do ponto de vista analítico, caracterizados por processos redox próximos do potencial característico do Ni(II). A curva analítica apresentou uma relação linear entre as adições e as correntes, onde o coeficiente de correlação foi de 0,9935 e a concentração obtida foi de 1,35x10^-7 mol.L^-1.

Conclusões

Os resultados obtidos indicam a viabilidade em se determinar Ni(II) pelo método proposto, onde a microemulsão diminuiu o tempo de pré-tratamento, o filme de bismuto mostrou resposta ao analito e a otimização melhorou as condições de análise. Além disso, a curva evidenciou a resposta linear entre a concentração do íon metálico, em estudo, e as correntes medidas.

Agradecimentos

UFMA, PIBIC/FAPEMA, LPQA, PRH39/ANP, FUNDAÇÃO SOUSÂNDRADE

Referências

FREITAS, L.; SOUZA, D. L. T.; RUFINO, M. P.; BALLOTIN, D. P. M.; STRADIOTTO, N. R. Desenvolvimento de Sensor Eletroanalítico para determinação de Cu2+ em álcool combustível utilizando eletrodo compósito a base de poliuretana-grafite. Instituto de Química. UNESP-Araraquara, 2009.
MOURA, K. R.M. Otimização do Processo de Produção de Biodiesel Metílico do Sebo Bovino Deliamento Composto Central Rotacional (DCCR) e a Avaliação da Estabilidade Térmica. Tese (Doutorado)- Programa de Pós-Graduação em Química da Universidade Federal da Paraíba, Paraíba, 2009.
NOBRE, E. M. C. S. Procedimento Voltamétrico Otimizado para Determinação de Ni2+ em Amostras Pré-tratadas de Biodiesel, usando Eletrodo Modificado com Filme de Mercúrio. Dissertação (Mestrado)-Programa de Pós-Graduação em Química da Universidade Federal do Maranhão, São Luís-MA, 2011.
OLIVEIRA, A. P.; GOMES NETO, J. A.; MORAES, M.; LIMA, E. C. Simultaneous Determination of Al, As, Cu, Fe, Mn and Ni in fuel etanol by GFAAS.At Spectrosc. v. 23, p. 39-43, 2002.