Parâmetros físico-químicos e métodos analíticos para o controle de qualidade do etanol combustível

Abstract

O etanol brasileiro é produzido atualmente a partir de caldo e/ou melaço de cana-de-açúcar. Até a primeira metade da década de 1970 era obtido por fermentação do melaço de cana-deaçúcar. Com a crise do petróleo o governo brasileiro lançou em 1975 o Proálcool, que perdurou até 1990. Neste período foram realizados muitos estudos sobre as especificações do etanol combustível, como o controle dos seus parâmetros físico-químicos e adoção de medidas importantes para a inibição da ação corrosiva deste biocombustível. O envolvimento de importantes universidades, institutos de pesquisa e montadoras na busca de soluções para minimizar os efeitos corrosivos do etanol, resultou em melhorias satisfatórias. Entretanto, todas as medidas adotadas nesta época não foram capazes de acabar definitivamente com a corrosão. Em fevereiro de 2011 foi publicada uma nova resolução que trata da comercialização e de medidas de controle da qualidade do etanol hidratado combustível e do etanol anidro combustível. A partir desta publicação e tendo em vista a importância do controle da qualidade do etanol de cana-de-açúcar, no presente trabalho realizou-se uma revisão bibliográfica sobre a provável origem das principais espécies químicas que contaminam o etanol combustível, seus efeitos corrosivos em peças, motores e demais metais que tenham contato com este biocombustível. O trabalho traz uma descrição detalhada e ao mesmo tempo didática, das técnicas analíticas de referência recomendadas pela ANP e que são adotadas na determinação dos parâmetros físico-químicos do bioetanol de cana-de-açúcar. Dos parâmetros pesquisados e das técnicas analíticas adotadas, foram abordados cloreto e sulfato, analisados por cromatografia de troca iônica; ferro e cobre, analisados por espectroscopia de absorção atômica; sódio, analisado por fotometria de chama; acidez total, analisada por titulação potenciométria; teor de água, analisada por titulação de Karl Fischer e teor de etanol e álcoois superiores, analisados por cromatografia gasosa. Adicionalmente foram apontadas outras técnicas analíticas que podem ser usadas como método para a determinação destes contaminantes e os atuais equipamentos analíticos utilizados.

The Brazilian ethanol is manufactured by sugarcane juice and/or molasses. Until the first half of the decade 1970 it was obtained by the molasses fermentation of the sugarcane. With the Petroleum, the Brazilian Government released in 1975 the AlcoholPro that perdured until 1990. At this period many studies were made about the specifications of the Ethanol fuel, as the control of its physics and chemical parameters and the adoption of important measures for the inhibition of the bio fuel corrosive action. The involvement of important Universities, Research Institutes and automakers in the search of solutions to minimize the corrosive effects on the ethanol, resulted in satisfactory improvements. However, all the measures taken at this period weren’t capable to finally end the corrosion. In February of 2011, a new resolution was published that was about the commercialization and Quality Control measures of the Hydrated Fuel and the Anhydrous Ethanol Fuel. After this publishment, regarding the quality control importance of the Sugarcane Ethanol, this present work aimed a bibliographic review that presented in a didactic way the probable origins of the main chemical species that infect the Combustible Ethanol, its corrosive effects in the pieces, engines and other metals that have contact with the Combustible Ethanol. This work has the detailed and didactic description about the analytics techniques of the ANP, and they are adopted in the determination of the physics and chemical parameters of the Sugarcane Combustible Ethanol. Regarding the parameters researched and the analytics techniques adopted, were mentioned the chloride and sulphate, analyzed by chromatography with ion-exchange; iron and copper analyzed by atomic absorption spectrophotometry; sodium, analyzed by flame photometry; total acidity, analyzed by potentiometric titration; water content, analyzed by Karl Fischer titration; ethanol content and superior alcohols, analyzed by gas chromatography. Were also mentioned other analytical techniques that can be used as method for the determination of these contaminants and the current analytics equipments used.