CARACTERIZAÇÕES DE GASOLINAS AUTOMOTIVAS A PARTIR DE ENSAIOS CROMATOGRÁFICOS: UMA BREVE REVISÃO

ISBN 978-85-85905-25-5

Área

Química Tecnológica

Autores

Silva, A.K.Q.S. (IFRN) ; Silva, P.P.S. (IFRN) ; Dantas, M.S.G.D. (IFRN)

Resumo

A gasolina pode conter em sua composição contém alguns contaminantes como enxofre, nitrogênio e outros compostos que ocasionam corrosão e prejudicam a vida útil do motor. O objetivo deste trabalho é caracterizar algumas amostras de gasolinas via cromatografia gasosa, a partir de dados obtidos por revisão bibliográfica para facilitar a identificação dos principais grupos funcionais presentes e contribuir na identificação de amostras com sinais de adulteração em estudos de bibliografia posteriores. A metodologia foi realizada por meio de uma revisão bibliográfica compreendendo os anos 2009 a 2019, sendo pesquisada nas bases de dados Capes, Scielo e BVS. Os resultados obtidos permitem identificar alguns grupos funcionais presentes em amostras consideradas conformes e isentas de adulteração.

Palavras chaves

qualidade; gasolina automotiva; composição química

Introdução

A gasolina é um combustível líquido, volátil e inflamável, possuindo mais de 400 compostos diferentes, sendo a sua composição dependente das variações da origem do petróleo, dos processos de produção (TAKESHITA et al., 2008; PASADAKIS et al., 2006). É um dos principais derivados do petróleo, que ocorre através do processo de refino, sendo considerado o segundo combustível mais consumido no Brasil, ficando apenas atrás do óleo diesel (MINISTÉRIO DAS MINAS DE ENERGIA, 2019). Entretanto, o emprego de métodos como: infravermelho (IR), espectrometria no ultravioleta (UV), espectrometria de massa (MS), ressonância magnética nuclear (NRM), cromatografia gasosa (GC) e cromatografia líquida de alta eficiência (HPLC) são considerados rápidos e confiáveis de análise de combustíveis tem contribuído com o uso de padrões de referência que servem para a identificação e quantificação de componentes deste combustível. Porém tem sido desenvolvidas as diversas pesquisas com o intuito de contribuir com novas metodologias analíticas para proporcionar um controle da qualidade de combustíveis automotivos (WIEDEMANN et al, 2005; COCÔ et al., 2005). Dentre as técnicas analíticas, pode-se destacar a cromatografia gasosa (CG) como a de maior utilizadas pela indústria petroquímica por ser uma metodologia confiável, devido proporcionar uma separação e resolução dos picos através de análise de amostras em um software específico (COCÔ et al., 2005). Neste contexto, este trabalho visa caracterizar algumas amostras de gasolinas, via cromatografia gasosa (CG) a partir de dados obtidos por revisão bibliográfica para facilitar a caracterização dos principais grupos funcionais presentes e contribuir na identificação de amostras com sinais de adulteração em estudos de bibliografia posteriores.

Material e métodos

A metodologia utilizada foi feita a partir de um estudo exploratório, apresentando abordagem quantitativa, do tipo de revisão bibliográfica por meio de da busca de literatura científica nas bases Capes, Scielo e BVS, em produções científicas publicada nos últimos 10 anos (GIL, 2017; MARCOLINO; MIZUKAMI, 2008). A grande maioria dos artigos cita a CG como a ferramenta de maior utilização nessas investigações/ caracterizações de amostras obtidas da indústria petroquímica, pois permite uma melhor separação e resolução de picos, desde que utilizados programação e software adequados. Isto é verificado em vários trabalhos publicados nos últimos anos, no que diz respeito à investigação sobre adulteração da gasolina com adição de diversos solventes orgânicos, e por outros tipos de combustíveis (diesel, álcool etílico anidro), além de estudos referentes à rastreabilidade e identificação de qual refinaria petrolífera supostamente a originou. Observou-se também que os métodos estatísticos multivariados de análise têm sido empregados extensivamente. Os softwares DHATM (Detailed Hydrocarbon Analysis) e Star Chromatography Workstation foram citados pela maioria dos autores pesquisados como ferramenta confiável, acoplada via CG, para identificar e quantificar inúmeros compostos presentes em amostras de gasolinas tipo A, sendo por esta razão, escolhido para ser objeto principal de pesquisa deste estudo, assim como o padrão PIANO (Supelco PA, USA) de acordo com norma ASTM (American Standard Technical Methods) D 6729 (Carvalho &Dantas Filho, 2014). Em geral, as amostras foram coletadas e acondicionadas em frascos de vidro apropriados, selados e lacrados e armazenadas sob refrigeração entre 5 a 13 °C, para evitar a perda de compostos voláteis.

Resultado e discussão

Os resultados cromatográficos obtidos foram analisados no software Star DHA™, que mostra os tempos de retenção e a área integrada para cada componente registrado em seu banco de dados. A Tabela 1 mostra os 20 mais abundantes compostos encontrados, apesar de existir uma quantidade grande de compostos presentes em quaisquer amostras de gasolinas que não permitam identificação com clareza quando se utiliza o DHA. Normalmente os compostos não identificados possuem em sua composição nitrogênio e enxofre, algumas olefinas e aromáticos cujos tempos de retenção podem variar e mascarar os resultados, dessa forma, não se consegue identifica-los com clareza. Assim, a lista de composição química reporta, além da classe de hidrocarbonetos principais (parafinas, isoparafinas, naftenos, olefinas e aromáticos) o percentual de compostos desconhecidos (não identificados). Carvalho & Dantas Filho (2014) e demais autores apontam amostras que conseguem sair até 20 minutos de análises são as mais leves e abundantes (picos cromatográficos mais intensos) e estão presentes em todas as amostras analisadas, citadas pela maioria dos autores estudados para esse estudo. Dessa forma, a Tabela 1 mostra os 20 compostos mais abundantes de gasolinas tipo A com suas especificações TR. As amostras foram analisadas em triplicatas, o % RSD (relative standard deviation) calculado para os compostos individuais. A Tabela 2 resume dados de variabilidade da composição química das amostras estudadas, onde houve o monitoramento das classes de hidrocarbonetos através dos dados obtidos por meio da estatística descritiva. Tabelas dessa natureza permitem classificar as amostras dentro de padrões pré-estabelecidos conforme normas ASTM e nortear estudos preliminares quanto a qualidade de gasolinas.

Conclusões

Após estudos bibliográficos sobre caracterização de amostras de gasolinas observou-se que análises cromatográficas se destacaram na maioria dos artigos abordados nessa linha de pesquisa. Diante disso, é de grande importância que seja desenvolvido um método a ser seguido como padrão para identificar compostos que estejam presentes em quaisquer amostras de gasolinas consideradas conformes, ou seja, sem adulterações. Assim sendo, foram destacados os principais constituintes existentes em gasolinas e/ou naftas de craqueamento catalítico que servirão de base para estudos posteriores.

Agradecimentos

Referências

CARVALHO, Fábio Israel M.; FILHO, Heronides A. Dantas. Estudo da qualidade da gasolina tipo a e sua composição química empregando análise de componentes principais. Quim. Nova, vol. 37, n.1, p.33-38, 2014.
CÔCCO, L. C.; YAMAMOTO, C. I.; VON MEIEN, O. F. Study of Correlations for Physico-Chemical Properties of Brazilian Gasoline. Chemometrics and Intelligent Laboratory Systems, vol.76, n.1, p.55-63, 2005.
GIL, Antônio Carlos. Como elaborar projetos de pesquisa. 6ª Edição. Editora Atlas, São Paulo, 2017.
MARCOLINO, T.Q; MIZUKAMI, M.G.N. Narrativas, processos reflexivos e prática profissional: apontamentos para a pesquisa e formação. Interface - Comunic., Saúde, Educ., v.12, n.26, p.541-7, jul./set. 2008.
MINISTÉRIO DAS MINAS DE ENERGIA (MME). Balanço energético Nacional. Disponível em: https://ben.epe.gov.br/downloads/Resultados_Pre_ BEN_2012.pdf, Acesso em: 22 de agosto de 2019.
PASADAKIS, N.; GAGANIS, V.; FOTEINOPOULOS, C. Análise multivariada dos parâmetros físico-químicos da gasolina “tipo c” comercializada no vale do Juruá – Acre. Fuel Processing Technology, v. 87, n.6, p. 505 – 509, 2006.
TAKESHITA, E. V.; RESENDE, R. V. P.; GUELLI, U.; DE SOUZA, S. M. A.; ULSON DE SOUZA, A. A. Influence of trace metal distribution on its leachability of coal fly ash. Fuel Processing Technology, v. 87, n.10-11, p. 1887-1893, 2008.
WIEDEMANN, L. S. M.; D’AVILA, L. A.; AZEVEDO, D. A. Adulteration detection of brazilian gasoline samples by statistical analysis. Fuel Processing Technology, v. 84, n.4, p. 467-473, 2005.