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BIBLIOTECA DO INSTITUTO DE QUÍMICA
UNICAMP

 
DISSERTAÇÃO DE MESTRADO
 
Autora: Aricetti, Juliana Aparecida
Título: Métodos Titulométricos Alternativos para a Avaliação da Qualidade do Biodiesel
Ano: 2010
Orientador: Prof. Dr. Matthieu Tubino
Departamento: Química Analítica
Palavras-chave: Triacilglicerol, Biodiesel, Índice de acidez, Índice de iodo
Resumo: No presente trabalho foram desenvolvidos métodos alternativos aos atualmente utilizados para a determinação do índice de acidez e do índice de iodo de biodiesel e de óleos e gorduras. Os métodos oficiais para a determinação do índice de acidez (ABNT NBR 14448 e AOCS 3d-63) são problemáticos devido ao uso de solventes tóxicos (álcool isopropílico e tolueno). Tais solventes ainda, apresentam problema metodológico, pois afetam, no método potenciométrico, o funcionamento do eletrodo de vidro devido à desidratação da membrana do mesmo. O método que utiliza indicador visual ácido-base apresenta baixa reprodutibilidade, baixa repetibilidade e baixa precisão, situação que se torna mais grave quando as amostras são coloridas, uma vez que a detecção do ponto final da titulação depende da percepção visual do analista. Com o intuito de contornar estes tipos de problemas, foram desenvolvidos dois métodos alternativos, sendo um potenciométrico (MPT - com base no método da ABNT NBR 14448) e outro titulométrico com uso de indicador visual ácido-base (MIV - com base no método AOCS Cd 3d-63). O MPT utiliza como solventes uma mistura constituída por água destilada e álcool etílico (50:50 v/v). É utilizado eletrodo de vidro preenchido com solução aquosa de KCl 3,0 mol L. Este método apresentou resultados de boa qualidade, redução considerável no custo e na toxicidade da análise, maior estabilidade do eletrodo de vidro quanto à desidratação da membrana e, portanto maior durabilidade. O método MIV segue o mesmo procedimento do método potenciométrico descrito e utiliza como indicador visual a fenolftaleína. Também neste caso, os resultados são de boa qualidade. Para ambos os métodos, o custo é cerca de 80% menor e a quantidade de resíduos gerados é cerca de 40% menor do que no caso dos métodos oficiais. Para a determinação do índice de iodo, foram desenvolvidos três métodos alternativos ao oficial para biodiesel e para óleos e gorduras (EN 14111 e AOCS Cd 1-25 ). Um deles é titulométrico com uso de indicador visual que utiliza como solvente álcool etílico e água destilada e gelada; e como reagente, solução etanólica de iodo. Todo o procedimento analítico pode ser realizado em cerca de 10 minutos. Os demais métodos são potenciométricos, sendo um baseado no método oficial (Wijs potenciométrico), onde a determinação do ponto final da titulação é realizada com uso de eletrodo de platina e outro no qual a determinação do ponto final da titulação também é realizada com eletrodo de platina mas em solução etanol-água. De modo geral, neste trabalho objetivou-se a substituição no uso de solventes tóxicos e do reagente de Wijs por outros mais amigáveis ambientalmente. Os métodos desenvolvidos apresentam menor custo (redução de cerca de 90%) e toxicidade muito mais baixa por conta dos solventes e reagentes utilizados. Os três métodos desenvolvidos apresentaram resultados coerentes com o método oficial. Estudou-se a possibilidade de correlacionar alguns dos parâmetros do biodiesel, determinados através dos métodos analíticos propostos, com o objetivo de reduzir o número necessário de análises segundo as exigências da ANP. Verificou-se, por exemplo, que é possível, com excelente correlação, determinar o índice de cetano através do índice de iodo.
Abstract: In this work we developed alternative methods currently used for determining the acid value and iodine value of biodiesel and of oils and fats. The official methods for determining the acid value (ABNT NBR 14448 and AOCS 3d-63) are problematic due to the use of toxic solvents (isopropyl alcohol and toluene). These solvents also have methodological problem, because they affect, the potentiometric method, the operation of the glass electrode membrane due to dehydration of the same. The method that uses visual acid-base indicator has a low reproducibility, low repeatability and low accuracy, a situation that becomes more severe when the samples are colored, since the detection of end point depends on the visual perception of the analyst. In order to outline these types of problems, we developed two alternative methods, instead a potentiometric (MPT - based on the method of ABNT NBR 14448) and another titration with the use of visual indicator acid-base (MIV - based on the method AOCS Cd 3d-63). MPT uses as solvent a mixture consisting of distilled water and ethanol (50:50 v / v). It’s used a glass electrode filled with aqueous solution of KCl 3.0 mol L. This method showed good results, considerable reduction in cost and of the toxicity analysis, greater stability of the glass electrode as the dehydration of the membrane are more durable. The MIV method follows the same procedure of the potentiometric method described and used as visual indicator phenolphthalein. Here too, the results are of good quality. For both methods, the cost is about 80% lower and the amount of waste produced is about 40% lower than in the case of official methods. For the determination of iodine value, we were developed three alternatives to the official for biodiesel and for oils and fats (EN 14 111 and AOCS Cd 1-25). One is titration with the use of visual indicator that uses as solvent ethyl alcohol and distilled water and ice, and as reagent solution of iodine in ethanol. The whole analytical procedure can be performed in about 10 minutes. The other methods are potentiometric, on based on the official method (potenciometric Wijs), where the determinaton of the end point is preformed using a platinum electrode and another in which the determination of the end point is also made with platinum electrode but in ethanol-water solution. Generaly, this study aimed to replace the use of toxic solvents and reagent Wijs for other more environmentally friendly. The methods developed have lower cost (reduction of about 90%) and much lower toxicity due to the solvents and reagents used. The three developed methods showed good agreement with the results of official method. We studied the possibility to correlate some of the parameters of the biodiesel, as determined by the methods proposed, aiming to reduce the required number of tests as required by ANP. There was, for example, which is possible, with excellent correlation, to determine the cetane number by iodine.
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