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metadata.dc.type: Dissertação
metadata.dc.rights: Acesso Aberto
Title: Desenvolvimento de método eletroanalítico para determinação direta de cobre em biodiesel e monitoramento do metal em biodiesel exposto a condições simuladas de armazenamento
metadata.dc.creator: Almeida, Eduardo Santos
metadata.dc.contributor.advisor1: Muñoz, Rodrigo Alejandro Abarza
metadata.dc.contributor.referee1: Eiras, Sebastiao de Paula
metadata.dc.contributor.referee2: Santos, Wallans Torres Pio dos
metadata.dc.description.resumo: Um método simples, eficaz e de baixo custo para determinação de cobre em biodiesel, sem decomposição da amostra, é apresentado. As amostras de biodiesel foram diluídas em uma solução hidro-etanólica (contendo HCl como eletrólito suporte) gerando um sistema ternário homogêneo (água-etanol-biodiesel) na qual o cobre foi detectado diretamente utilizando a potenciometria de redissolução a corrente constante usando um eletrodo de trabalho de ouro. A composição do sistema ternário homogêneo otimizada foi 5 mL de solução aquosa 0,1 mol L-1 HCl, 15 mL de etanol e 0,1 mL (0,088 g) de biodiesel. O limite de detecção foi estimado em 200 ng g-1 (aplicando tempo de deposição de 300 s). Nos ensaios de validação o método mostrou-se livre de interferências de matriz e de outros metais, e sua exatidão foi comparada com Voltametria de Onda Quadrada com Redissolução Anódica (SWASV) em solução aquosa após a extração do metal e espectrometria de absorção atômica com chama (FAAS) após mineralização ácida. Em outro estudo, o método proposto foi aplicado para a determinação de cobre em amostras de biodiesel expostas a condições simuladas de armazenamento. As amostras de biodiesel produzidas em laboratório foram dopadas com o antioxidante terc-butil-hidroquinona (TBHQ). As condições de armazenamento foram simuladas através de testes de corrosão por imersão estática em biodiesel (com e sem TBHQ) utilizando placas de cobre. Medidas de estabilidade oxidativa (período de indução pelo Rancimat) e liberação do metal em diferentes estágios de corrosão foram realizadas. Após 24 h do teste estático de imersão, o biodiesel puro e o dopado com TBHQ apresentaram tempos de indução abaixo do limite estabelecido pela norma EN 14214 (6 h). A liberação de cobre foi mais intensa no biodiesel puro (sem TBHQ) evidenciando que o processo de corrosão é retardado na presença de TBHQ, que atuou como um inibidor de corrosão. Em paralelo, a espectrometria de massas revelou a presença de quantidades consideráveis de terc-butil-quinona (TBQ) no biodiesel dopado com TBHQ e exposto ao processo de corrosão. Dessa forma, acredita-se que as moléculas de TBHQ se adsorveram na superfície do cobre para inibir a corrosão do metal, e posteriormente foram cataliticamente oxidadas a TBQ. Os resultados da espectrometria de massas também indicaram a formação de novas moléculas de alto peso molecular somente detectadas no biodiesel dopado com TBHQ e deteriorado pelo processo de corrosão. Espectros MS-MS forneceram evidências de que estas novas moléculas foram formadas a partir de fragmentos de cadeia longa (derivados de ácidos graxos) e radicais TBQ durante a deterioração do biodiesel.
Abstract: A simple, effective and low cost for copper determination in biodiesel, without decomposition of the sample is presented. The samples of biodiesel were diluted in a hydro-ethanolic solution (containing HCl as supporting electrolyte) generating a homogeneous ternary system (water-ethanol-biodiesel) in which copper was detected directly using potentiometric stripping constant current using a gold working electrode. The composition of the ternary system was optimized homogeneous aqueous solution of 5 mL 0.1 mol L-1 HCl, 15 mL of ethanol and 0.1 mL (0.088 g) of biodiesel. The detection limit was estimated at 200 ng g-1 (applying deposition time 300 s). In validation tests the method was free from interference, matrix and other metals, and their accuracy was compared with square wave voltammetry with anodic stripping (SWASV) in aqueous solution after extraction of the metal and atomic absorption spectrometry flame (FAAS) after acid mineralization. In another study, the proposed method was applied for copper determination in biodiesel samples exposed to simulated conditions of storage. The samples of biodiesel produced in the laboratory were doped with the antioxidant tert-butyl hydroquinone (TBHQ). The storage conditions were simulated by static immersion corrosion tests in biodiesel (with and without TBHQ) using copper plates. Measures of oxidative stability (induction period by Rancimat) and release the metal in different stages of corrosion were carried out. After 24 h of static immersion test, pure biodiesel and doped with TBHQ had induction times below the limit set by EN 14214 (6 h). The release of copper was more intense in the pure biodiesel (without TBHQ) showing that the corrosion process is delayed in the presence of TBHQ, which acted as a corrosion inhibitor. In parallel, mass spectrometry revealed the presence of considerable amounts of tert-butyl quinone (TBQ) in biodiesel doped with TBHQ and exposed to the etching process. Thus, we do believe that TBHQ molecules adsorb on the copper surface to inhibit corrosion, and then they are catalytically oxidized to TBQ. The results of mass spectrometry also indicated the formation of new molecules of high molecular weight only in the biodiesel doped with TBHQ and deteriorated by the corrosion process. MS-MS spectra provided evidence of the formation of new molecules originated from free radicals of long chain molecules (derived from fatty acids) and TBQ radicals during biodiesel deterioration.
Keywords: Biodiesel Assunto Assunto Esquema Idioma Alterar Excluir Biodiesel
Biodiesel
metadata.dc.subject.cnpq: CNPQ::CIENCIAS EXATAS E DA TERRA::QUIMICA
metadata.dc.language: por
metadata.dc.publisher.country: BR
Publisher: Universidade Federal de Uberlândia
metadata.dc.publisher.initials: UFU
metadata.dc.publisher.department: Ciências Exatas e da Terra
metadata.dc.publisher.program: Programa de Pós-graduação em Química
Citation: ALMEIDA, Eduardo Santos. Desenvolvimento de método eletroanalítico para determinação direta de cobre em biodiesel e monitoramento do metal em biodiesel exposto a condições simuladas de armazenamento. 2011. 66 f. Dissertação (Mestrado em Ciências Exatas e da Terra) - Universidade Federal de Uberlândia, Uberlândia, 2011.
URI: https://repositorio.ufu.br/handle/123456789/17341
Issue Date: 19-Sep-2011
Appears in Collections:DISSERTAÇÃO - Química

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