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BIBLIOTECA DO INSTITUTO DE QUÍMICA
UNICAMP

 
TESE DE DOUTORADO
 
Autora: Sousa, Eliane Rodrigues de
Título: Determinação de Parâmetros de Qualidade da Gasolina e Estudo de Contaminantes Utilizando Espectros do Infravermelho Próximo na Fase Vapor
Ano: 2005
Orientador: Prof. Dr. Jarbas José Rodrigues de Sousa
Departamento: Química Analítica
Palavras-chave: Gasolina, Espectroscopia no infravermelho próximo, Análise multivariada
Resumo: Um espectrofotômetro infravermelho próximo baseado em filtro óptico acústico sintonizável (AOTF) foi construído para obtenção dos espectros da fase vapor da gasolina. O sistema de medida do instrumento foi composto por uma célula da amostra e uma célula de detecção. Dois sensores de temperatura foram adaptados para monitorar a temperatura interna da célula de detecção e do banho de silicone empregado para aquecimento da célula da amostra, respectivamente. Para avaliar o sistema construído foram obtidos espectros da gasolina entre 25 - 90 ºC com intervalos de 5 ºC e uma faixa de comprimento de onda compreendida entre 1500 - 2400 nm. Os parâmetros de qualidade da gasolina: 10% destilado, 50% destilado, 90% destilado, ponto final de destilação, densidade, MON e PVR, foram previstos empregando espectros da fase vapor e o método dos mínimos quadrados parciais (PLS). Para efeito de comparação os valores de RMSEP e correlação foram comparados com os valores encontrados para espectros obtidos na fase líquida. Entre os parâmetros avaliados 10% destilado foi o que apresentou melhor previsão para a fase vapor com RMSEP e correlação iguais a 1,70 e 0,8082, respectivamente. Métodos multimodos como PLS desdobrado e PLS trilinear também foram utilizados na previsão de parâmetros de qualidade da gasolina através do emprego de espectros da fase vapor, sendo que, considerando os valores de RMSEP e correlação, o método trilinear apresentou as melhores previsões para 10% destilado (1,87 ºC / 0,680), ponto final de destilação (2,68 ºC / 0,760) e MON (0,57 / 0,880). O sistema também foi avaliado quanto à identificação de contaminantes, como o hexano, tolueno, pentano e etanol em várias concentrações, utilizando-se para isto, a análise de componentes principais, o qual mostrou uma melhor separação para compostos com baixo ponto de ebulição, como hexano e pentano.
Abstract: A near infrared based on an acoustic optic tunable filter (AOTF) was constructed for spectra acquisition of gasoline in the vapor phase. The measuring system of the instrument was composed by a detection cell and a sample cell, where temperature sensors were adapted to monitor the temperature of the gasoline vapor and the temperature of the silicone bath used for heating the sample, respectively. Spectra from 1500 to 2400 nm were obtained in the temperature range of 25 - 90 ºC, in steps of 5 ºC. The quality parameters of the gasoline (10%, 50% and 90% distilled volume, end point of distillation, density, MON and RVP) were predicted by employing vapor phase spectra and Partial Least Square (PLS). The RMSEP and correlation coefficient values were compared with those obtained with measurements performed in liquid phase. The 10% distilled volume parameter showed better predicted values for the vapor phase, presenting RMSEP and correlation coefficient of 1.70 and 0.8082, respectively. Multiway methods, such as unfolded PLS and three-way PLS, were also employed for prediction of quality parameters of gasoline, based on the spectra obtained in the vapor phase at different temperatures. Considering the RMSEP and correlation coefficient values, the latter chemometric method provided better results for 10% distilled volume (1.87 ºC / 0.680), end point of distillation (2.68 ºC / 0.760) and MON (0.57 / 0.880). The system was also evaluated regarding its ability to identify contaminants, such as the hexane, toluene, pentane and ethanol in several concentrations, by employing the Principal Components Analysis, showing better discrimination for compounds with low point of boiling such as hexane and pentane.
Arquivo (Texto Completo): vtls000376113.pdf ( tamanho: 1,51MB )

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