Sociedade Brasileira de Química ( SBQ)
Sistema de análises em fluxo para a determinação de glicerol em
biodiesel empregando mini-bombas solenóides
Sidnei G. Silva* (PG) e Fábio R. P. Rocha (PQ) *[email protected]
Instituto de Química, Universidade de São Paulo, Av. Prof. Lineu Prestes, 748, 05513-970, São Paulo
Palavras Chave: Analise em fluxo, Multicomutação, biodiesel, glicerol.
Introdução
Sistemas de análises em fluxo por multicomutação
empregam dispositivos ativos de comutação, como
mini-bombas e válvulas solenóides, que podem ser
controlados independentemente através de um
microcomputador. A utilização destes dispositivos,
em geral, reduz drasticamente o consumo de
reagentes e amostras durante a análise e permite
1
melhorar o desempenho analíitco .
O glicerol residual presente no biodiesel, originado
no processo de transesterificação, pode se depositar
no sistema de injeção e distribuição de combustível
dos automóveis. Além disso, a queima do glicerol
junto com o biodiesel, a partir de 180ºC, pode
causar a formação de acroleína, substância
2
altamente tóxica e carcinogênica . De acordo com a
resolução nº 42/2004 da Agência Nacional do
Petróleo (ANP), o limite máximo permitido de
3
glicerina livre é de 0,02% em massa de biodiesel .
Resultados e Discussão
Para a determinação de glicerol livre em biodiesel o
método em batelada proposto por Bondioli e
4
colaboradores foi implementado em sistemas de
análises em fluxo, empregando mini-bombas
solenóides (Figura 1). Este método consiste na
oxidação do glicerol por periodato, produzindo
formaldeído, seguida da reação com acetilacetona,
formando o composto 3,5-diacetil-1,4-dihidrolutidina,
que possui máximo de absorção em 419nm. Por
apresentar uma etapa de aquecimento durante a
reação, este procedimento requer controle preciso
de temperatura e do tempo de análise.
C
P1
A
P2
V
B
D
W
R1
P3
R2
P4
Figura 1. Sistema de análises em fluxo com mini-bombas
solenóides para a determinação de glicerol. P1 a P4 – Minibombas solenóides; V – Válvula solenóide; B – Reator (100 cm);
D – espectrofotômetro (419nm); W – Descarte; A – Amostra; C –
H2O, R1– metaperiodato de potássio, R2 – acetilacetona.
32a Reunião Anual da Sociedade Brasileira de Química
Todos os reagentes foram preparados em tampão
acetato (pH=4,5). Nas condições otimizadas (Tabela
1) foi utilizada amostragem binária com 3 pulsos de
amostra, 1 pulso de periodato e 2 pulsos de
acetilacetona. O aquecimento empregado no
procedimento em batelada foi substituído por uma
etapa de parada de fluxo por 60 s, resultando em
sensibilidade 50 vezes maior que a observada por
Bondioli e Della Bella4. Resposta linear foi
observada de 1-50 mgL-1 de glicerol, descrita pela
equação: A=0,188c + 0,095 (r=0,999). O limite de
detecção foi estimado em 1mgL-1 (99,7% de
confiança), equivalente a 0,0004% em massa de
biodiesel. O coeficiente de variação foi menor que
1,5% e a freqüência de amostragem foi de 34
amostras/hora, consumindo 7.5 µg de acetilacetona
e 34 mg KIO4 por determinação.
Tabela 1: Parâmetros otimizados para a determinação de glicerol
em biodiesel empregando mini-bombas solenóides.
Parâmetro
Intervalo
Valor ótimo
[periodato] (mmolL-1)
2 – 20
15
-1
0,01 - 1,5
1,5
[acetilacetona] (mmolL )
pH
4 - 10
4,5
[NH4Ac] (molL-1)
0,2 - 1
0,6
Ciclos de amostragem
5 - 15
10
Foi verificado que a extração de glicerol foi eficiente
empregando somente água em substituição à
mistura
água:etanol:hexano
empregada
no
procedimento proposto por Bondioli e Della Bella4. O
procedimento proposto está sendo aplicado à
determinação de glicerol em amostras de biodiesel
de diferentes fontes.
Conclusões
Com o sistema proposto é possível a rápida
determinação de glicerol, reduzindo custos e o
consumo de amostras e reagentes. O emprego do
sistema de análises em fluxo por multicomutação
proporciona controle preciso do tempo, diminuindo
os desvios usualmente observados no procedimento
em batelada.
Agradecimentos
Os autores agradecem ao apoio do CNPQ e a
FAPESP
____________________
1
Rocha, F. R. P.; Nóbrega, J. A.; Fatibello-Filho, O. Green Chem. 2001,
3, 216.
Neher, A. et al. USPTO Patent full, Patent nº 5, 387, 720, 1995.
3
ANP, Diário Oficial, Resolução nº 42, 2004.
4
Bondioli, P. Della Bella, L. Eur. J. Lipid Sci. Technol. 2005, 107, 153.
2