CROMATOGRAFIA GASOSA E ESPECTROMETIA DE MASSAS

3.7.1. BIODIESEL

As composições qualitativas e quantitativas das amostras dos biodieseis produzidos a partir da gordura suína, do óleo de soja, do óleo de canola, do óleo de girassol e do óleo de milho foram determinadas via cromatografia gasosa em um cromatógrafo de gases (Trace GC 2000), da marca Thermo Quest, modelo Trace GC 2000, acoplado à um espectrômetro de massa (CGMS – QP2010), marca Shimadzu, modelo GCMS-2010, pelo Instituto de Pesquisa Tecnológicas (IPT) – USP-SP, nas seguintes condições:

• Coluna cromatográfica: FFAP

• Volume de injeção: 1 microlitro

• Forno: 190ºC

• Isoterma 70 minutos

• Injetor 300º C

• Split 1:100

• Detector 300ºC

A análise foi realizada por Aricetti (2010). O apêndice I contém cópia do relatório do IPT, nº 1 008 066-203 de 07 de abril de 2010, com os dados desta análise.

3.7.2. ADITIVOS

As composições qualitativas e quantitativas das amostras dos aditivos foram determinadas via cromatografia de gases, estando o cromatógrafo acoplado à um

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espectrômetro de massa (GCT Premier), da marca Waters, modelo GCT Premier, no Instituto de Química da Unicamp, nas seguintes condições:

• Coluna cromatográfica: HP5-MS

• Volume de injeção: 10 microlitro

• Forno: 450ºC

• Rampa de aquecimento: 20ºC/minuto de 50ºC a 280ºC

• Isoterma 9 minutos

• Injetor 260º C

• Split 1:10

• Detector 300ºC

3.8. PONTO DE ENTUPIMENTO A FRIO

O método se baseia na norma ASTM D6371 (ASTM D6371, 1998). Foi utilizado o equipamento Petrotest, com termômetros Stanhope-Seta ASTM6CX. A determinação é realizada através da observação visual. O ponto de entupimento ocorre quando a bomba de vácuo do equipamento não consegue mais sugar o volume pré-determinado pela norma, em um minuto. A temperatura em que está sendo realizada a medida será chamada ponto de entupimento a frio.

Para realizar as medidas, deve ser adicionado no recipiente do equipamento, o volume de 45 ml da amostra à temperatura ambiente. O sistema de análise fica envolto a uma camisa com álcool e água, resfriada com gelo seco a 34±1ºC negativos, temperatura usada realizar os testes. O equipamento dispõe de uma mangueira conectada a uma bomba de vácuo. Existe um termômetro para controle da temperatura do banho e outro para medidas da temperatura da amostra.

O procedimento é realizado sugando-se, com uma pipeta de volume definido presente no equipamento, a amostra. Este procedimento é realizado, de grau em grau, até a determinação do ponto de entupimento a frio que ocorre

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quando não é possível completar o volume da pipeta em 60 segundos. A figura 10 apresenta o equipamento usado para fazer o teste do ponto de entupimento a frio (ASTM D6371, 1998).

Este teste foi realizado nos diferentes tipos de biodiesel puros, B100, (canola, girassol, soja, milho e gordura suína). Os experimentos foram feitos, também, nestes biodieseis, B100, com a adição do aditivo nas concentrações em volume de 1, 3, 5, 7 e 9%. Além disso, o ensaio também foi realizado no diesel puro, B0, bem como nas misturas diesel-biodiesel, BX, nas composições 5, 10 e 20%, B5, B10 e B20, tanto em amostras sem aditivo, como em amostras com aditivo. Para cada BX aditivado, foram realizadas medidas com diferentes tipos de aditivos e em diferentes concentrações dos mesmos.

Figura 10: Equipamento para o teste do ponto de entupimento a frio

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3.9. TURBIDEZ

O teste de turbidez foi realizado porque após o resfriamento das amostras, realizado na determinação do ponto de entupimento a frio, algumas delas ficavam turvas.

Para realização deste procedimento foi utilizado o Espectrofotômetro Shiumadzu UV 2450, equipado com o controlador de temperatura Temperature Control CPS-Conttroler e o trem (suporte) de posicionamento de cubetas CPS240A.

O experimento consistiu em variar a temperatura e medir a absorbância à 420 nm. Com estes dados, foi possível determinar em que temperatura a absorbância apresentou aumento rápido, determinando-se assim a temperatura de turbidez da amostra.

Foram usadas cubetas de quartzo, de caminho óptico de 10mm, dispostas nas posições de 1 a 6. O branco foi realizado com a amostra de biodiesel, para o caso do biodiesel puro ou aditivado. E, para as misturas B5, B10 e B20, aditivadas ou não, bem como com o diesel, o branco foi realizado com diesel puro. O resfriamento era feito pelo CPS-Conttroler que mantêm o branco à temperatura ambiente. Para evitar a condensação de água do ambiente nas superfícies das cubetas, era passado ar seco no equipamento, usando uma bomba de vácuo. O ar era seco ao passar por tubos contendo sílica gel.

As leituras da absorbância foram realizadas entre 3 e 30 °C. Não foram realizadas medidas em temperaturas inferiores devido às limitações do equipamento. Ao comparar os resultados de absorbância obtidos em uma temperatura, com os dados obtidos pela temperatura imediatamente anterior, pôde-se calcular o aumento da absorbância ocorrido em função da variação da temperatura.

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3.10. PONTO DE FULGOR

O método baseia-se na Norma ASTM D93 (ASTM D93, 2006). Neste teste foi usado o equipamento ISL FP935G2. Ele determina o ponto de fulgor eletronicamente através da introdução da norma desejada em seu software interno. Para execução deste teste foram usadas amostras dos biodieseis, B100, puros ou com diferentes aditivos, em diferentes concentrações, bem como o diesel puro, B0, e as misturas diesel-biodiesel, BX, aditivadas ou não.

O procedimento consiste em adicionar uma alíquota de aproximadamente 80 ml. O equipamento possui um dispositivo similar a um copo que contem a marcação do volume necessário. Uma vez iniciado o experimento o equipamento mantém a amostra em agitação constante e aquecimento de modo a aumentar gradualmente a temperatura. Antes de cada análise deve ser registrado no equipamento um valor de referência do ponto de fulgor. Quando faltam 10°C para atingir tal valor referência, automaticamente o equipamento produz uma faísca de modo a inflamar o combustível. Este processo continua até que a inflamação ocorra. Esta temperatura é considerada como o ponto de fulgor. O teste é realizado em vaso fechado e a resposta é diretamente mostrada na tela do equipamento. A figura 11 apresenta o sistema utilizado pelos equipamentos de ponto de fulgor, e as medidas do dispositivo encontram-se na tabela 5 (ASTM D93, 2006).

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Figura 11: Sistema do equipamento de ponto de fulgor (ASTM D93, 2006).

Tabela 5: Medidas do dispositivo de ponto de fulgor (ASTM D93, 2006).

Mínimo (mm) Máximo (mm) Mínimo (mm) Máximo (mm)

A 18,3 19,8 H 9,6 11,2 B 2,38 3,18 I 43,0 46,0 C 2,6 8,4 J 5,0 51,6 D 2,0 2,8 K --- 0,36 E 0,69 0,79 L 1,22 2,06 F 2,0 2,8 M 31,8 44,4 G 6,4 10,4 N 7,6 8,4

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