Determinação de Propriedades Físico-Químicas de Biodiesel e Blendas por RMN de Baixo Campo e Calibração Multivariada

Abstract

Como os métodos estipulados pelas agências reguladoras para a determinação das propriedades físico-químicas de biodiesel podem ser laboriosos e caros, o desenvolvimento de metodologias alternativas representa um grande avanço. Assim, a ressonância magnética nuclear (RMN) de baixo campo é uma opção vantajosa porque é não destrutiva e reduz os custos e o tempo de análise. Nesse estudo, o método de regressão por mínimos quadrados parciais (PLS) foi usado para construir modelos que correlacionaram as curvas de decaimento dos sinais de CarrPurcellMeiboomGill (CPMG), Continuous Wave Free Precession (CWFPx-x) ou CarrPurcell Continuous Wave Free Precession (CP-CWFPx-x), obtidos em equipamentos de RMN de baixo campo (2,2 MHz e 15,0 MHz para 1H), com a viscosidade cinemática, massa específica, índice de refração e índice de iodo de biodieseis e suas blendas. Dezessete matrizes oleaginosas diversificadas entre comestíveis e não comestíveis foram utilizadas para sintetizar os biodieseis e produzir as blendas binárias. Separadamente, modelos de calibração multivariada foram criados somente com biodiesel puro e blendas de mamona porque essas amostras mostraram diferentes tendências das demais. Os melhores valores da raiz quadrada do erro quadrático médio de predição (RMSEP) para a viscosidade cinemática, a massa específica, o índice de refração e o índice de iodo foram iguais a 0,1 mm2/s, 1,9 kg/m3, 0,002 e 15,5 g I2/100 g de amostra, respectivamente, para os modelos construídos com amostras de biodieseis e blendas sem mamona e 0,3 mm2/s, 1,3 kg/m3, 0,0003 e 1,9 g I2/100 g de amostra para as amostras de biodiesel puro e blendas de mamona. Os resultados revelaram que os modelos desenvolvidos são muito satisfatórios para predizer os parâmetros de qualidade de biodiesel e blendas com bastante eficácia, sendo que os modelos criados com dados de CPMG e CP-CWFPx-x se sobressaíram aos construídos com dados de CWFPx-x. As propriedades físico-químicas também foram correlacionadas com as curvas de decaimento das amostras de sementes e óleos, com o objetivo de predizer a qualidade dos biodieseis a partir das análises de suas matérias-primas. Entretanto, os resultados não foram muito promissores, pois as correlações entre os valores de referência obtidos pelos métodos da American Society for Testing and Materials (ASTM) e os valores preditos pelos modelos PLS resultaram em coeficientes de determinação (R2) muito baixos.