DESENVOLVIMENTO DE PROCEDIMENTOS ANALÍTICOS PARA DETERMINAÇÃO DE COMPOSTOS NIGROGENADOS EM BIODIESEL UTILIZANDO HR-CS ET MAS

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- OBJETIVOS

- OBJETIVO GERAL

Desenvolver estratégias analíticas para determinação de compostos de nitrogênio em óleos vegetais e em biodieseis por espectrometria de absorção molecular eletrotérmica com fonte contínua de alta resolução.

- OBJETIVOS ESPECÍFICOS

- Avaliar os melhores agentes surfactantes e co-surfactantes para a formação das emulsões e microemulsões utilizando-se de um planejamento experimental multivariado;

- Otimizar as variáveis físico-químicas que podem influenciar na determinação por HR-CS ET MAS através do uso de planejamento fatorial e testes estatísticos;

- Validar os procedimentos propostos através de comparação com procedimentos de referência ou análise de materiais de referência certificados;

- Aplicar os métodos desenvolvidos para determinação de compostos nitrogenados em amostras de óleo e biodiesel produzidos em diferentes regiões da Bahia;

- Divulgar os resultados obtidos na forma de comunicações científicas em congresso de natureza nacional e internacional e publicações em periódicos indexados;

- Escrever a tese de doutorado e defender em um prazo máximo de 4 anos.

- METODOLOGIA

- PREPARAÇÃO DA AMOSTRA

Para a preparação das emulsões e microemulsão serão utilizados 4 componentes: surfactante, co-surfactante, biodiesel/óleo e água. Inicialmente, serão realizados estudos preliminares acerca do tipo de surfactantes e co-surfactantes e suas respectivas quantidades a fim de encontrar um sistema apropriado para formar as microemulsões. Esse estudo, e as demais condições de operação instrumental, serão feito com auxílio de técnicas de planejamentos experimentais multivariados, como:(i) planejamento fatorial completo e fracionário, (ii) planejamento Box-Behnken, (iii) matriz de Doehlert (iv) planejamento composto central.

Os problemas relacionados à viscosidade das amostras de óleos e biodieseis têm sido amenizados com a utilização solventes orgânicos apropriados, facilitando desta maneira sua introdução nos sistemas de detecção. Desta forma, para o preparo das amostras por diluição com solventes orgânicos, vários solventes poderão ser utilizados. Para um bom desempenho, estes solventes devem apresentar características como baixa volatilidade e ser facilmente eliminado sem comprometer a etapa de medida do analito. Neste caso, solventes como metil-isobutilcetona (MIBK), 1,4-dioxano, ciclohexano, são comumente utilizados em procedimentos de diluição de óleos e biodieseis para determinação de espécies inorgânicas por técnicas espectrométricas atômicas.

- OTIMIZAÇÃO DAS VÁRIAVEIS EXPERIMENTAIS

Para a realização das medidas de concentração dos compostos nitrogenados em amostras de óleo e biodiesel por espectrometria de absorção molecular de alta resolução com fonte contínua será utilizado um aquecimento eletrotérmico seguindo procedimento proposto por Brandão et al.(2014). Alguns parâmetros experimentais como natureza e quantidade de modificador químico, temperatura, tempo de pirólise e de vaporização serão otimizados mediante o uso de técnicas de planejamentos experimentais multivariados a fim de obter um método com uma melhor sensibilidade analítica.

- VALIDAÇÃO DOS MÉTODOS

A eficiência do método desenvolvido será avaliada através da estimativa de alguns parâmetros como sensibilidade, limite de detecção, robustez, consumo de reagentes e geração de resíduos. Serão realizadas também comparações com métodos e resultados existentes na literatura. As validações serão realizadas através de comparação com procedimentos de referência ou, se disponíveis, através de análise de materiais de referência certificados.

- DETERMINAÇÃO EM AMOSTRAS REAIS

Os procedimentos otimizados e validados serão aplicados na determinação de compostos nitrogenados em amostras de óleos vegetais e biodieseis de diferentes origens. Os resultados obtidos serão divulgados em congressos nacionais internacionais e reuniões científicas e submetidos para publicação em periódicos científicos indexados.

- RESULTADOS ESPERADOS

Espera-se que os métodos desenvolvidos apresentem um baixo limite de detecção, seletividade e menor custo. Além disso, esses métodos deverão apresentar vantagens como simplicidade e menor utilização de reagentes químicos, diminuindo a geração de resíduos. Espera-se, ainda, que os resultados das pesquisas contribuam na identificação de contaminantes inorgânicos presentes em amostras de biodiesel e que possam ajudar em estudos para diminuição de riscos à saúde pública. Além disso, os procedimentos desenvolvidos poderão ser usados em laboratórios de monitoração e controle de qualidade.

- VIABILIDADE DO PROJETO

O projeto será desenvolvido no Departamento de Química Analítica no Laboratório do Grupo de Investigação, Desenvolvimento e Inovações Analíticas (IDEIA) em parceria com o Grupo de Pesquisa em Química Analítica (GPQA). O laboratório consta com um bom estoque de materiais e reagentes e possui infraestrutura hidráulica, elétrica e de bancadas suficientes para plena realização das atividades propostas no projeto. Os principais equipamentos disponíveis em pleno funcionamento incluem:

- 01 Espectrômetro de Fluorescência de Raios-X S2 Ranger com detector X-flash;

- 01 Espectrômetro UV-VIS de fibra óptica (USB-2000, oceanoptics);

- 01 Espectrômetro de Absorção Atômica com atomização em forno de grafite, AnalytikJena AG, modelo ZEEnit® 60 equipado com corretor de fundo transversal baseado no efeito Zeeman;

- Espectrômetro de Absorção Atômica com atomização em chama, com fonte contínua e alta resolução, modelo CONTRA 300;

- 01 espectrômetro de Absorção Atômica com atomização em chama e em forno de grafite, modelo CONTRA 700, AnalytikJena;

- 01 espectrômetro de Emissão óptica com plasma indutivamente acoplado, axial, simultâneo, modelo VISTA PRO, VARIAN;

- 01 espectrômetro de massas com plasma indutivamente