MARTINELLI, B.C.B.; RODRIGUES,M.J.; SIGNINI,
R.; DE OLIVEIRA, A.E. ; Pereira,
D.M.
Instituto de Química da Universidade Federal de Goiás
e-mail: brunocbm@hotmail.com; rsignini@terra.com.br
O óleo diesel é um combustível derivado do petróleo constituído, principalmente, por hidrocarbonetos alifáticos contendo de 9 a 28 átomos de carbono na cadeia. Comercialmente, a composição do diesel varia muito, devido a diferentes origens do petróleo utilizado como matéria e diferentes processos de refino. Os compostos presentes em óleo diesel podem ser identificados por técnicas cromatográfica, com a finalidade de verificar a sua qualidade. Neste trabalho, foi realizado um estudo de análise cromatográfica em camada delgada de óleo diesel utilizando sílica como fase estacionária e como fase móvel os eluentes hexano, diclorometano e benzeno em diferentes proporções. Para avaliar a separação cromatográfica foi montado um planejamento estatístico para o sistema ternário hexano/diclorometano/benzeno, empregando o modelo cúbico espacial. Da análise cromatográfica em camada verificou-se que o solvente que apresentou maior separação em relação aos eluentes estudados foi o hexano (100%), além de apresentar boa resolução. Os eluentes benzeno e hexano/benzeno (1:1) e diclorometano (100%) se mostraram menos indicados para a separar os componentes do diesel. Com base na superfície de resposta obtida no planejamento estatístico constata-se que as soluções com alto teor de hexano apresentaram os maiores valores de fator de retenção (Rf), independentemente dos teores de benzeno e diclorometano.
O óleo diesel é um combustível
derivado do petróleo constituído, principalmente, por hidrocarbonetos
alifáticos contendo de 9 a 28 átomos de carbono na cadeia. Além dos
hidrocarbonetos o diesel contém ainda outros compostos que destilam na mesma
faixa de temperaturas, tais como os hidrocarbonetos policíclicos aromáticos e
seus derivados alquílicos. O óleo diesel também possui alto teor de enxofre,
que varia de 0,1 a 0,5%. Comercialmente, a composição do diesel varia muito,
devido a diferentes origens do petróleo utilizado como matéria e diferentes
processos de refino. Além disso, a qualidade do diesel tem mudado
constantemente desde sua introdução no mercado como combustível. (Braun et al., 2003).
Os compostos presentes em derivados do petróleo como, por exemplo, óleo diesel podem ser identificados por técnicas cromatográficas com a finalidade de verificar a sua qualidade (Kosai et al., 1990; KAMINSKI et al., 2003).
O método cromatográfico se baseia em um processo físico-químico de separação dos componentes de uma mistura que são distribuídos entre duas fases, uma das fases permanece estacionária, enquanto a outra se move através dela. A separação dos componentes da mistura resulta na diferença de velocidade em que os componentes são arrastados pelo solvente móvel com diferença de interação com a fase estacionária.
Este trabalho utilizou-se de técnicas cromatográficas com o objetivo de traçar um perfil dos compostos presentes em amostras de óleo diesel.
As placas de camada delgada foram preparadas usando uma suspensão de 30g de sílica gel em 60 mL de água. As placas foram ativadas por 3 horas a temperatura de 150ºC em estufa. Foram usados 100 mL de eluente, os quais foram hexano, diclorometano e benzeno em diferentes proporções. As placas foram reveladas utilizando luz ultravioleta (UV) à 254 nm e vapores de iodo, calculando os seus respectivos fatores de retenção, Rf.
Para avaliar a separação cromatográfica com três eluentes das amostras de óleo diesel foi montado um planejamento estatístico para o sistema ternário hexano/diclorometano/benzeno, empregando o modelo cúbico espacial.
Na Tabela 1 são mostrados os valores de fatores de retenção (Rf) para amostras de gasolina em vários eluentes e em misturas de eluentes.
Tabela 1: Valores de fatores de retenção (Rf) para amostras de óleo diesel em vários eluentes.
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Eluente (proporção) |
Média dos Rf obtidos por revelação com luz ultravioleta, l = 254 nm |
Média dos Rf obtidos por revelação por vapores de iodo |
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Hexano (100%) |
0,43 ± 0,02 (a) 0,28 ± 0,00 (b) |
0,92 ± 0,01 0,72 ± 0,00 |
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Diclorometano (d) (100%) |
0,95 ± 0,00 (a) 0,88 ± 0,02 (c) |
0,93 ± 0,01 |
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Benzeno (d) (100%) |
0,78 ± 0,01 (a) |
0,83 ± 0,01 |
|
Hexano / Diclorometano (d) (1:1) |
0,90 ± 0,01 (a) 0,40 ± 0,01 (c) 0,16 ± 0,00 (c) |
0,94 ± 0,01 |
|
Hexano / Benzeno (d) (1:1) |
0,83 ± 0,01 (a) |
0,83 ± 0,02 |
|
Diclorometano / Benzeno (d) (1:1) |
0,77 ± 0,00 (a) 0,57 ± 0,00 (c) 0,32 ± 0,02 (c) |
0,77 ± 0,00 0,31 ± 0,00 0,23 ± 0,02 |
|
Hexano / Diclorometano / Benzeno (1:1:1) |
0,78 ± 0,00 (a) 0,41 ± 0,01 (c) 0,15 ± 0,00 (c) |
0,78 ± 0,00 |
(a) mancha de coloração violeta; (b) mancha de coloração branca; (c) mancha de coloração amarelada; (d) aparecimento de uma faixa branca sobrepondo a mancha violeta e/ou mancha amarelada.
Conforme os valores de fator de retenção (Rf) observados na Tabela 1 verifica-se que o hexano (100%) se apresentou como bom eluente, no que diz respeito a melhor separação dos componentes da amostra de óleo diesel, uma vez que se observam quatro frações distintas na camada delgada. Além disto, os fatores de retenção (Rf) não se apresentam muito próximos entre si, o que mostra uma boa separação. O eluente diclorometano / benzeno (1:1), apesar de ter apresentado quatro frações não tem uma boa separação, pois seus valores de fator de retenção (Rf) estão muito próximos.
Os eluentes hexano/diclorometano (1:1) e hexano/diclorometano/benzeno (1:1:1) apresentaram três frações nas placas cromatográficas, apesar de serem observados quatro valores de fatores de retenção (Rf). Contudo, nos dois casos, duas manchas têm valores de fatores de retenção (Rf) muito próximos, assim se constata que não ocorreu boa separação. Comparando a mistura hexano/diclorometano (1:1) e o hexano/diclorometano/benzeno (1:1:1) observa-se que o primeiro apresenta melhor resolução.
Os eluentes benzeno (100%) e hexano/benzeno (1:1) e diclorometano (100%) mostraram-se os eluentes menos indicados para separarem os componentes do óleo diesel.
Com base na superfície de resposta obtida no planejamento estatístico da análise cromatográfica para o sistema ternário hexano/diclorometano/benzeno, constata-se que as soluções com alto teor de hexano apresentaram os maiores valores de fator de retenção (Rf), independentemente dos teores de benzeno e diclorometano. Ainda assim, apesar da mistura benzeno/diclorometano (1:1) separar o óleo diesel em quatro frações, o hexano puro também apresentou este perfil, além de melhor resolução.
Deste estudo verificou-se que o solvente que apresentou maior separação em relação aos eluentes estudados foi o hexano (100%), além de apresentar boa resolução. Os eluentes benzeno e hexano/benzeno (1:1) e diclorometano (100%) se mostraram menos indicados para separarem os componentes do óleo diesel.
BRAUN, S.; APPEL, L.C.; SCHMAL, M. A poluição gerada por máquinas por combustão interna à diesel: A questão dos particulados. Estratégias atuais para redução e controle e emissões e tendências futuras. Química Nova, v. 27, n. 3, p. 472-482, 2004
KAMINSKI, M.; GUDEBSKA, J.; GÓRECKI, T.; KARTANOWICZ,
R. Optimizaed conditions for hydrocarbon group type analysis of base oils
by thin-layer chromatography-flame ionisation detection. Journal
of Chromatography A, v.991, p. 255-266, 2003
KOSAI, N.;
BHAIRI, A.; ALI, M.A. Determination of hydrocarbon types in naphthas,
gasolines and kerosenes: a review and comparative study of different analytical
procedures. Fuel, v.69, p.1012-1019, 1990.
“O presente trabalho foi realizado com o apoio do CNPq, uma entidade do Governo Brasileiro voltada ao desenvolvimento científico e tecnológico”