DESENVOLVIMENTO E AVALIAÇÃO DE MÉTODOS PARA A DETERMINAÇÃO DE ELEMENTOS-TRAÇO EM BIODIESEL POR ESPECTROMETRIA ATÔMICA

A determinação de Na, K, Ca e Mg é parte da caracterização do biodiesel puro (B100) ou misturas com diesel de petróleo (B2, B5, B10, etc). A determinação desses elementos é necessária, pois a sua presença acima de certos níveis pode alterar as características de uso do produto. Desta forma, são apresentados nesta tese os estudos de otimização e validação que deram suporte à elaboração da norma ABNT NBR 15556, e também a comparação do desempenho de técnicas analíticas como a LS F AAS e HR-CS AAS na aplicação desta norma para a determinação de Na, K, Mg e Ca em biodiesel. Uma vez que outros elementos provavelmente virão a fazer parte daqueles cuja determinação será necessária para caracterização do biodiesel, é aqui também apresentado o desenvolvimento de métodos para a determinação de As e Si em óleos vegetais e biodiesel. Assim, neste trabalho, ficou comprovado que Na, K, Ca e Mg podem ser determinados em biodiesel obtidos de diferentes matérias-primas pela técnica de F AAS, com limites de detecção adequados para a sua caracterização de acordo com a legislação vigente. No caso do As, o método proposto para a determinação em amostras de óleo vegetal e biodiesel por GF AAS é simples, rápido, preciso e adequado para os limites esperados da legislação brasileira. As amostras, preparadas como uma solução de três componentes com solução de ácido nítrico e propanol-1, mostraram boa estabilidade, o que permitiu a automação do procedimento pelo uso de amostradores automáticos. Para o Si, os resultados indicam que é possível realizar a determinação em amostras de óleo vegetal e de biodiesel usando a técnica de HR-CS F AAS, após uma simples diluição da amostra com xileno, utilizando-se calibração externa com soluções de calibração preparadas em solução de óleo de base em xileno, para ajuste de viscosidade.The determination of Na, K, Mg and Ca is part of pure biodiesel (B100) or petroleum diesel blends (B2, B5, B10 etc) characterization. Thus, the determination of these elements is necessary, since their presence above certain levels can change the characteristics of use of the product. This thesis presents optimization and validation studies that support the ABNT NBR 15556, and also the comparison of the performance of LS F AAS and HR-CS AAS in applying this norm for the determination of Na, K, Mg and Ca in biodiesel. Since other factors are likely to become required determinations in biodiesel characterization, this study also presents methods developed for the determination of As and Si in vegetable oils and biodiesel. This study confirmed that Na, K, Mg and Ca can be determined in biodiesel samples obtained from different origins by F AAS, with adequate limits of detection for their characterization according to the current legislation. The proposed method for the determination of As in vegetable oil and biodiesel samples by GF AAS is simple, quick, precise and adequate for the expected limits in Brazilian legislation. The samples, prepared as a three-component solution, in a 1-propanol and nitric acid solution, showed good stability, allowing the automation of the procedure by use of automatic samplers. Low volatile and toxicity solvents were used, allowing external calibration to be performed with standard inorganic or organometallic As solutions. For Si, results indicate that it is possible to perform this elements determination in vegetable oil and biodiesel by HR-CS F AAS, after simple sample dilution with xylene, using external calibration with calibration solutions prepared in a base oil in xylene solution, for viscosity adjustment