Determinação do teor de biodiesel no petrodiesel através da RMN em baixo campo, aliada a calibração multivariada

Abstract

Resumo: Atualmente, a legislação brasileira exige a adição de 5% de biodiesel no Diesel mineral (B5). O controle de qualidade destas misturas (denominadas Bx) é realizado pelo método padrão, baseado na espectroscopia no infravermelho médio, no entanto, esta técnica analítica possui desvantagens que dificultam sua aplicação em ambientes industriais, tais como alta sensibilidade à umidade e vibrações. Deste modo, o objetivo deste trabalho foi desenvolver um novo método para determinação de Bx através da RMN em baixo campo, visto que, esses equipamentos são amplamente empregados na indústria justamente por sua robustez e facilidade de operação. Assim, a RMN em baixo campo juntamente com ferramentas de calibração multivariadas, foi empregada para determinar o teor de biodiesel no petrodiesel. Para isso, curvas de relaxação transversal (T2) foram adquiridas de misturas Bx e submetidas à calibração multivariada. Previamente, análises exploratórias multivariadas tais como PCA e HCA foram aplicadas sobre as curvas de relaxação transversal, bem como dos espectros de relaxometria, para avaliar o comportamento das medidas de RMN em baixo campo e verificar a necessidade de ajustes. Entre eles, foi verificada a extrema influência da temperatura sobre o perfil das curvas de relaxação, sendo necessário um rigoroso controle de temperatura. A análise exploratória revelou ainda que as curvas de relaxação são mais sensíveis às alterações na composição química das misturas Bx do que os espectros de relaxometria. Modelos de calibração univariados foram desenvolvidos a partir dos tempos de relaxação e respectivas amplitudes extraídos das curvas de T2 por meio de ajustes multiexponenciais. Estes mostraram baixa precisão, principalmente para a determinação de baixos teores de Bx. Desta forma, modelos de calibração multivariada foram desenvolvidos a partir das curvas de T2, bem como dos espectros de relaxometria. Os modelos multivariados, a partir das curvas de T2, mostraram-se eficientes na determinação da percentagem de Bx, com alta precisão e baixos erros de previsão. O método desenvolvido por RMN em baixo campo e calibração multivariada mostrou-se estatisticamente equivalente ao método padrão. Já para análises de amostras comerciais de Bx, o método desenvolvido apresentou erros relativos altos, indicando a necessidade de se continuar investigando o desenvolvimento da RMN em baixo campo na quantificação do teor de biodiesel no petrodiesel.