Avaliação e comparação de ensaios de estabilidade de óleo diesel utilizando FTIR, GC- MS e ferramentas quimiométricas

Abstract

A estabilidade ao armazenamento do óleo diesel automotivo é um tema de grande interesse econômico, pois sua degradação pode gerar produtos que podem danificar motores e deteriorar a qualidade das emissões gasosas. A mistura de biodiesel ao óleo diesel trouxe novos desafios. Os métodos de avaliação da estabilidade do óleo diesel se baseiam em diferentes formas de estressá-lo e mensurar sua degradação, sendo de grande importância o entendimento dos fenômenos envolvidos nesses testes e a correlação dos resultados. Em um primeiro estudo, quatro métodos normalizados de ensaios de estabilidade foram aplicados a amostras de óleo diesel coletadas em postos de revenda nas cinco regiões do Brasil. As alterações nas amostras foram avaliadas por espectrometria no infravermelho médio (FTIR) e, para algumas amostras, por cromatografia gasosa acoplada à espectrometria de massas (GC-MS). Os dados foram analisados com os modelos de Análise de Fatores Paralelos, PARAFAC, e Resolução de Curvas Multivariadas, MCR. O modelo PARAFAC dos dados FTIR permitiu observar alterações sutis e específicas nas amostras para cada tipo de ensaio a despeito das diferenças significativas entre os combustíveis. De forma complementar, a aplicação de MCR nos dados de GC-MS permitiu “separar matematicamente” classes de compostos ou espécies químicas específicas, facilitando a avaliação dos fenômenos envolvidos nos ensaios de estabilidade. As ferramentas quimiométricas permitiram observar que os ensaios promovem perda de compostos leves e a oxidação de alguns componentes, especialmente os ésteres mais insaturados do biodiesel. A forma e a extensão desses fenômenos, entretanto, variou muito de um ensaio para o outro. Os resultados mostraram que nenhum dos ensaios de curta duração provoca fenômenos semelhantes aos causados pelo teste de longa duração, que simula o comportamento do combustível em campo. No segundo estudo, cinquenta amostras de óleo diesel coletadas no Distrito Federal foram analisadas por FTIR e com o ensaio que segue a norma CEN EN 15751, com o objetivo de criar um modelo para prever o resultado desse ensaio a partir de FTIR. Foram testadas as ferramentas de Regressão nos Mínimos Quadrados Parciais, PLS e Regressão por Vetores de Suporte, SVR. Infelizmente os resultados não foram satisfatórios, mostrando que a espectrometria no FTIR, nas condições deste estudo, foi incapaz de detectar as substâncias relevantes que afetam os resultados do ensaio de estabilidade selecionado.