DETERMINAÇÃO DO ANTIOXIDANTE PROPIL GALATO EM BIODIESEL APÓS DETECÇÃO SOBRE ELETRODOS DE PASTA DE CARBONO MODIFICADA COM LÍQUIDO IÔNICO

ISBN 978-85-85905-10-1

Área

Química Analítica

Autores

Oliveira, L.H. (UFGD) ; Souza, A.C.D. (UFGD) ; Pizutti, L. (UFGD) ; Souza, V.S. (UFMS) ; Trindade, M.A.G. (UFGD)

Resumo

Com uso da técnica voltamétrica de voltametria de onda quadrada, determinou-se o antioxidante Propil Galato (PG) em amostras de biodiesel. Para aplicação desta metodologia, foi otimizada as melhores condições de trabalho e também o preparo do eletrodo de pasta de carbono modificada com o liquido iônico (EPCM-LI). O uso de um tratamento das amostras de biodiesel baseado na ultrassonificação e agitação possibilitou detectar, satisfatoriamente, o PG e desenvolver uma metodologia eletroanalítica. Os resultados obtidos para a recuperação do PG nas amostras de biodiesel foram satisfatórios com valores entre 90,0 e 105,3%.

Palavras chaves

Eletrodos modificados; Propil Galato; Líquido iônico

Introdução

Com as decorrentes crises do petróleo surgiu-se a necessidade de fontes energéticas que possa substituir o petróleo, dentre estas destaca-se biodiesel, que proporciona inúmeras vantagens. No entanto, este biocombustível apresenta tendência à degradação, necessitando do uso de agentes antioxidantes para inibir este processo [1-3]. Com isso, existe a necessidade de desenvolver metodologias para determinar a concentração destes antioxidantes nas amostras de biodiesel e certificar-se de sua presença nas mesmas. Neste contexto, destaca-se o uso das técnicas voltamétricas que podem ser utilizada com sucesso na detecção e quantificação destes antioxidantes [4]. O uso de eletrodos de pasta de carbono modificada com diversos modificadores pode contribuir para uma quantificação mais precisa e exata mediante a melhora na detectabilidade e na sensibilidade no sistema de detecção. Portanto, neste trabalho determinou-se o antioxidante PG em amostras de biodiesel, utilizando como eletrodo de trabalho o EPCM-LI e a técnica voltamétrica de onda quadrada.

Material e métodos

Os experimentos voltamétricas foram realizados em um potenciostato (modelo µStat 400, DropSens), utilizando-se um sistema de três eletrodos: fio de Pt como eletrodo auxiliar, Ag/AgCl como eletrodo de referência e o EPCM-LI como eletrodo de trabalho. Como eletrólito suporte preparou-se os seguintes tampões: tampão acetato 0,040 mol/L preparado pela mistura de acetato de sódio anidro (Merck) e ácido acético (Merck), tampão fosfato 0,040 mol/L preparado com fosfato de sódio dibásico mono-hidratado (Merck) e fosfato de sódio dibásico di-hidratado (Merck) e o tampão Britton-Robinson 0,040 mol/L preparado com ácido acético (Fluka), ácido bórico (Merck) e ácido fosfórico (Merck). O ajuste do pH no intervalo de 3,0 a 9,0 foi realizado com NaOH 1,00 mol/L. A solução estoque do padrão de PG (1,0×10−3 mol/L) foi preparada dissolvendo-se quantidade apropriada do sólido em metanol. Para registro dos voltamogramas, utilizou-se o EPCM-LI e comparou-se sua performance com os eletrodos de carbono vítreo e de pasta de carbono (EPC). Entre cada medida, a superfície do eletrodo foi renovada a partir da remoção da camada superficial e posterior polimento em papel sulfite para o caso dos EPCMs, e polimento em alumina (0,50 um), para o ECV.

Resultado e discussão

Os estudos iniciais foram concentrados na otimização das condições experimentais, tais como: composição e componentes da pasta com e sem modificação, escolha do melhor tampão (acetato, fosfato e Britton Robinson), pH, bem como da escolha da melhor técnica voltamétrica e dos respectivos parâmetros instrumentais. O desempenho analítico medido com relação as melhores condições de trabalho foram avaliadas mediante a observação do perfil voltamétrico e intensidade do sinal durante a eletroanálise do antioxidante PG. Na Figura 1 é apresentado os voltamogramas de onda quadrada (VOQ) registrados nas seguintes condições: (A) branco, tampão fosfato (pH 7,0) sobre EPC, (B) oxidação eletroquímica de PG 2,90×10−5 mol L-1 sobre a superfície do EPC, na proporção 75% grafite e 25% óleo mineral, e (C) oxidação eletroquímica de 2,90×10−5 mol L-1 sobre a superfície do EPCM-LI na proporção de 65% de grafite, 25% de óleo mineral e 5,0% do modificador liquido iônico. Todos estes voltamogramas foram registrados nos melhores parâmetros da técnica de VOQ, ou seja, ƒ = 10 Hz, Esw = 25 mV e ΔEs = 10 mV. A eletroanálise das amostras de biodiesel, aditivadas com 200 e 500 mg/L do antioxidante PG, foi satisfatória possibilitando a quantificação desse analito com recuperação entre 90,0 e 105,3%, de modo que os objetivos do trabalho foram atendidos.

Voltamogramas de onda quadrada registrados nas condições: branco para EPC (A), oxidação eletroquímica de PG 2,90×10−5 mol/L para EPC (B) e EPCM (C).

Conclusões

O uso do EPCM-LI atendeu as perspectivas quanto aos objetivos do trabalho, o qual apresentou características favoráveis como baixo custo, simplicidade e praticidade, tornando-o competitivo com outros sistemas de detecção. Os dados estatísticos indicaram que o método eletroanalítico forneceu resultados aceitáveis de recuperação, os quais são compatíveis aos requeridos para um método analítico confiável. Essas observações foram mais evidentes quando comparados os valores de desvio padrão relativo, os quais situaram-se entre 3,29 e 9,34%.

Agradecimentos

Os autores agradecem ao apoio financeiro do CNPq e UFGD (PIBIC/UFGD/CNPq), CAPES e FUNDECT-MS.

Referências

[1] Carneiro R. Desenvolvimento em crise: a economia brasileira no último quarto do século XX; São Paulo, editora UNESP - Unicamp, 2002.
[2] Santos G.; Trindade M.A.G.T.; Ferreira V.S.; Oliveira L.C.S.; Vila Nova P.C.C., Arruda E. J.; Influência de corantes na estabilidade oxidativa de amostras de biodiesel, Journal of Biotechnology and Biodiversity, v. 3, p. 153-158, 2012.
[3] Caramit R.P.; Andrade A.G.F.; Souza J.B.G.; Araujo T.A.; Viana L.H.; Trindade M.A.G.; Ferreira V.S.; A new voltammetric method for the simultaneous determination of the antioxidants TBHQ and BHA in biodiesel using multi-walled carbon nanotube screen-printed electrodes, Fuel, v. 105, p. 306-313, 2013.
[4] Oliveira L.H.; Ribeiro K.L.; Carvalho C.T.; Trindade M.A.G.; Synthesis and Preliminary Characterization of Manganese 3,4-(methylenedioxi)cinnamate Compound: A Simple Approach to Improve Electroanalytical Application After Incorporation to the Carbon Paste Electrode, Orbital: The Electronic Journal of Chemistry, v. 6, p.61-69, 2014.