53º Congresso Brasileiro de Quimica
Realizado no Rio de Janeiro/RJ, de 14 a 18 de Outubro de 2013.
ISBN: 978-85-85905-06-4

ÁREA: Química Analítica

TÍTULO: DETERMINAÇÃO QUANTITATIVA DO MATERIAL PARTICULADO PRESENTE EM ÓLEO DIESEL B 1800

AUTORES: de Marco Farinon, P.A. (UFMT) ; Menezes de Oliveira, J.C. (UFMT) ; José Terezo, A. (UFMT) ; França Lopes, C. (UFMT)

RESUMO: O alto consumo de óleo diesel B é sustentado principalmente pelo setor de transporte, agropecuária e de geração de energia. A qualidade desse combustível é mensalmente divulgada através de boletins de qualidade pela ANP. Desde o início do primeiro trimestre de 2013 houve um aumento dos índices de não conformidades do óleo diesel B, em especial para o parâmetro aspecto. Pelo fato desse ensaio analítico não apresentar uma comparação quantitativa, propõe-se um método quantitativo para identificar e quantificar seletivamente essas partículas contaminantes presentes no combustível. Através dos resultados obtidos, verificou-se no material particulado, a predominância dos elementos: ferro, zinco, magnésio e alumínio, possivelmente metais associados a processos de corrosão de dutos e tanques.

PALAVRAS CHAVES: óleo diesel B1800; material particulado; ICPOES

INTRODUÇÃO: O óleo diesel B S1800 é utilizado em máquinas e motores de grande porte, movimentando setores como: o de transporte, o agropecuário e o de transformação (geração de energia). Em relação a sua qualidade, controlada pelo Programa de Monitoramento da Qualidade dos Combustíveis Líquidos – PMQC, o óleo diesel vem apresentando elevados índices de não conformidade na característica “Aspecto”. A Agência Nacional do Petróleo, Gás Natural e Biocombustíveis(ANP) especifica a norma técnica NBR14954 da Associação Brasileira de Normas Técnicas(ABNT) para avaliação do parâmetro aspecto em combustível destilado que é reportado somente a presença ou ausência de material particulado (ANP, 2011). Esse material particulado pode ser qualquer contaminante detectado visualmente, como água livre, partículas metálicas ou poeira. Portanto, como não há uma metodologia analítica quantitativa capaz de avaliar a presença destes contaminantes, propõe- se um método para quantificar o material particulado presente no óleo diesel B S1800 através da Espectrometria de Emissão Óptica com Plasma Indutivamente Acoplado (ICPOES).

MATERIAL E MÉTODOS: No primeiro trimestre de 2013, detectou-se amostras não conformes no parâmetro aspecto e estas foram separadas para a análise. Procedeu-se a filtração a vácuo (compressor Diapump, MOD. 089-CL) com a membrana filtrante 0,22 µm composta de ésteres, nitrato de celulose e acetato de celulose (Anidrol). Realizou-se a limpeza do sistema de filtração com heptano grau p.a. (Carlo Erba Reagents). De acordo com a norma ABNT NBR 15553:2008, preparou-se uma solução de ácido clorídrico 5 mol/L (HCl 37 %, Synth P.A.) para a lavagem de vidrarias a serem utilizadas nos experimentos, as quais permaneceram em solução por no mínimo seis horas e enxaguadas com água deionizada. Iniciou-se a digestão das amostras (3030 E. Nitric Acid Digestion – SMWW22), utilizando uma alíquota de 5 mL de HNO3 65% (Qhemis p.a.) sob aquecimento em torno de 80 °C e leve agitação. Deixou-se a amostra resfriando na capela, após o término da digestão. Diluiu-se o extrato das amostras com água deionizada, para uma massa total de aproximadamente 100 g (Balança analítica Ohaus, MOD.AR2140). Preparou-se as soluções padrão a partir do padrão multielementar de 21 elementos contendo Ag, Al, B, Ca, Co, Cr, Cu, Fe, K, Mg, Mn, Na, Ni, P, Pb, Si, Sn, Sr, Ti, Ve Zn(Specsol de 100mg/kg). Em seguida, construiu-se uma curva analítica por padronização externa com concentração total na faixa de 0,52 - 10,09 mg/kg. Posteriormente a leitura das amostras foi realizada em triplicata no espectrômetro de emissão ótica com plasma indutivamente acoplado, (Thermo Scientific ICAP 6300).

RESULTADOS E DISCUSSÃO: Primeiramente, quantificou-se a massa total dos contaminantes presentes no óleo diesel que ficaram retidos na membrana filtrante. A resolução ANP n. 65/2011 não especifica um limite para este parâmetro no óleo diesel B S1800, porém se compararmos com o óleo diesel B S10, que limita em 24 mg/kg, das 16 amostras avaliadas, 15 apresentaram valores acima, desde 28 até 151 mg/kg, conforme Tabela 1. A linearidade apresentou-se satisfatória seletivamente para os elementos estudados, tendo os coeficientes de correlação (r2) da curva analítica acima de 0,995 (Tabela 2). Obteve-se limites de detecção (LD) e de quantificação (LQ) baixos para os comprimentos de onda estudados. Nas amostras avaliadas, quantificou-se alguns elementos, sendo que o ferro, zinco e alumínio foram predominantes (Tabela 1). Uma hipótese da presença destes metais pode estar associada à corrosão de tanques, dutos, bombas e conexões metálicas utilizadas no transporte, armazenamento e manuseio do óleo diesel B S1800. A resolução ANP n. 65/2011 não especifica limites para estes contaminantes e os resultados obtidos podem contribuir para uma nova discussão técnica sobre as especificações do óleo diesel B S1800 haja vista que a presença destes contaminantes vem sendo recorrentemente reportadas.

Tabela 1

Resultados da contaminação total e concentração dos elementos detectados no material particulado

Tabela 2

Coeficiente de Correlação (r²), Limite de Detecção(LD) e Limite de Quantificação(LQ)

CONCLUSÕES: O método proposto é linear, seletivo, repetitivo e robusto para quantificar a composição química do material particulado presente no óleo diesel B S1800. Os resultados obtidos pelo ICPOES mostraram que os elementos Ferro, Zinco, Magnésio e Alumínio predominaram na composição do material particulado avaliado. Estes elementos podem estar associados a processos de corrosão de tanques e dutos, bem como, por contaminação de materiais particulados do ar e do solo.

AGRADECIMENTOS: Central Analítica de Combustíveis/UFMT

REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICA: AGÊNCIA NACIONAL DE PETRÓLEO, GÁS NATURAL E BIOCOMBUSTÍVEL. Resolução ANP N° 65, DE 9.12.2011 – DOU 12.12.2011. Disponível em http://nxt.anp.gov.br/nxt/gateway.dll/leg/resolucoes_anp/2011/dezembro/ranp%2065%20-%202011.xml Acesso em 12 de julho de 2013.

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