CEPHAS - Centro de Educao Profissional Hlio Augusto de Sousa

CEPHAS - Centro de Educao Profissional Hlio Augusto de SousaDETERMINAO DO TEOR DE LCOOL NA GASOLINANomes: Sheila Machado Guimares n 23

Roseli de Ftima Alves 20 Rafael Donizzete Silva 19Curso: Qumica Industrial Mdulo: II Perodo: Manh

Componente: Qumica Orgnica Cdigo: 2038 Prof Vanesa M. Ferrari Data: 24/07/09 Objetivo

Determinar o teor de lcool (etanol) na gasolina comum por dois mtodos: atravs de anlise absoluta e anlise comparativa. Introduo Terica

A utilizao do petrleo como fonte de energia foi essencial para garantir o desenvolvimento industrial verificado durante o sculo XX. Atravs da sua destilao fracionada, pode-se obter vrios produtos derivados de grande importncia econmico, tais como o gs natural, o querosene, o diesel, os leos lubrificantes, a parafina e o asfalto. Mas a frao do petrleo que apresenta maior valor comercial a gasolina, tipicamente uma mistura de hidrocarbonetos saturados quem contm de 5 a 8 tomos de carbono por molcula.Sempre que ocorre instabilidade no preo do petrleo, com sucessivos aumentos do preo de seus derivados, a gasolina ganha ainda mais evidncia na mdia. A qualidade da gasolina comercializada no Brasil tem sido constante objeto de questionamento; assim, a determinao da sua composio importante, devido a algumas formas de adulterao com solventes orgnicos que prejudicam os motores dos automveis.Um componente presente exclusivamente na gasolina brasileira que merece destaque especial o etanol. Seu principal papel atuar como antidetonante, em substituio ao chumbo tetraetila, que est sendo banido devido sua elevada toxicidade. A quantidade de etanol presente na gasolina deve respeitar os limites estabelecidos pela Agncia Nacional do Petrleo ANP (teor entre 22% e 26% em volume).A falta ou excesso de lcool em relao aos limites estabelecidos pela ANP compromete a qualidade do produto que chega aos consumidores brasileiros. Assim, avaliar a composio da gasolina, verificando se o teor de lcool est adequado, uma atitude muito importante.

A determinao do teor de etanol na gasolina atravs da extrao com gua muito conhecida e utilizada, pois permite aplicar ou ilustrar conceitos relacionados com medidas quantitativas, como o teor expresso em porcentagem. A interpretao dos fenmenos que ocorrem durante o experimento, considerando a estrutura das molculas envolvidas, tambm pode ser explorada para permitir estabelecer relaes entre as propriedades fsicas e qumicas dos materiais. Atravs do presente experimento possvel estabelecer relaes entre propriedades fsicas como a solubilidade e densidade, e a sua utilizao no processo de identificao e quantificao de substncias. Materiais e Reagentes utilizados

Gasolina comum;

gua destilada;

Tubos de ensaio;

Conta-gotas;

Permanganato de Potssio; Iodo slido ressublimado;

Balana analtica;

Picnmetro;

Termmetro;

Proveta;

Basto de vidro;

Pipeta. Procedimento

A fim de se explorar os conceitos de solubilidade, realizou-se alguns testes para verificar a solubilidade da gasolina e do etanol em gua utilizando permanganato de potssio KMnO4 (composto inico) e iodo I2 (substncia covalente apolar) como indicadores de polaridade. Em tubos de ensaios distintos misturou-se: gua e iodo (1); gua e permanganato (2); gasolina e iodo (3); gasolina e permanganato (4); gasolina e gua (5); gasolina, gua e iodo (6); gasolina, gua e permanganato (7). Observou-se em 1 que no se misturaram, em 2 e 3 houve mistura homognea, em 4 e 5 misturas heterogneas, em 6 e 7 tambm heterogneas, como pode-se ver na figura seguinte:

Figura 1: Alteraes da colorao provocadas pela adio dos indicadores de polaridade, durante os testes de identificao das fases: (a) gua, gua + I2, gua + KMnO4; (b) gasolina, gasolina + I2, gasolina + KMnO4; (c) gasolina + gua, gasolina + gua + I2, gasolina + gua + KMnO4.Quantificao do etanol na gasolina anlise absoluta

A identificao das fases no sistema gua-etanol-gasolina permite explorar a extrao do etanol em fase aquosa como estratgia para realizar testes quantitativos.

Adicionou-se cerca de 50 mL de gasolina proveta; em outra proveta mediu-se outros 50 mL de gua destilada e misturou-se as duas medidas. Agitou-se por um minuto a mistura heterognea com um basto de vidro e aps a ntida separao entre as fases, anotou-se o volume da fase aquosa.Quantificao do etanol na gasolina anlise comparativa

Atravs da avaliao da densidade da fase aquosa (mistura gua-etanol) tambm possvel que se determine o teor de etanol na gasolina, sendo que o valor dessa densidade depende das quantidades relativas dessas substncias. A partir dos valores demonstrados na tabela a seguir para a mistura gua-etanol, foi possvel obter um grfico que relaciona a densidade em funo do teor de etanol. ___________________________________________________________________

/ %(v/v) 0,789 3,945 7,890 11,83 15,78 23,67 31,56 39,45 47,34

d / (g/mL) 0,996 0,989 0,982 0,975 0,969 0,954 0,935 0,914 0,891Tabela 1: Valores da densidade (d) da soluo etanol-gua em funo do teor () de etanol (Weast, 1972).

Figura 2: Densidade da soluo etanol-gua em funo do teor de etanol.Para medir a densidade da fase aquosa, utilizou-se o picnmetro. Para efeito de clculos, pesou-se o picnmetro vazio, com gua e com a mistura gua-etanol, sempre com o termmetro em seu interior para posteriormente relacionar a temperatura com a densidade das substncias.

Resultados e discusses

Verifica-se que o KMnO4 se dissolve na fase aquosa e que o I2 se dissolve na fase orgnica (Figura 1), permitindo identificar as fases.

Quanto anlise absoluta, observou-se que o volume de gua adicionado (50 mL) aparentemente aumenta quando entra em contato com a gasolina, pois o etanol presente no combustvel (incolor como a gua) migra para a fase aquosa por ter mais afinidade com ela e com isso o volume de gasolina parece diminuir. Alm disso, o volume total mostra ser um pouco menor que os 100 mL esperados pela mistura de 50 mL de cada substncia. Observou-se que depois de juntos, a gasolina passou de 50 para cerca de 40 mL e a fase aquosa de 50 para 59 mL, totalizando 99 mL.Com esses valores pode-se fazer uma relao: se nos 59 mL da fase aquosa, 50 mL correspondem ao volume de gua, os outros 9 mL representam o etanol presente nos outros 50 mL de gasolina. Proporo: 9 mL de etanol para 50 mL de gasolina ( 9/50 = 0,18 = 18% (relao v/v).Portanto, nessa anlise a gasolina teve teor de 18% de lcool.Quanto anlise comparativa, obteve-se esses valores nas pesagens com picnmetro:

PicnmetroMassa (g)T (C)

vazio41,434020

c/ gua94,060319

c/ gua-etanol92,971921,5

mH2O+etanol = 92,9719g 41,4340g = 51,5379g; mH2O = 94,0603g 41,4340g = 52,6263g;

dH2O = 0,99843 g/mL (a 19 C) ( 0,99843 = 52,6263/V ( VH2O = 52,7091 mL;

dH2O+etanol = 51,5379g/52,7091 mL = 0,9778g/mLEsse valor, de acordo com a tabela 1, corresponde a uma porcentagem de etanol na gasolina que varia entre 7,890 e 11,83% e que pelo grfico, essa densidade equivale a um teor de cerca de 10% de etanol. Porm, evidencia-se na tabela 1 que uma pequena variao nas casas decimais dos valores de densidade da soluo gua-etanol suficiente para resultar em significativas diferenas para os valores equivalentes de teor de etanol. ConclusoConclui-se pelos dois mtodos de anlise que os teores de lcool na gasolina encontrados (tanto 18% quanto 10%) no esto de acordo com as normas da ANP, de que deveria ser de 22% a 26%, pois tem menos lcool que o estabelecido. A diferena entre os resultados obtidos para o teor de lcool nos dois tipos de anlise, evidencia que a impreciso inerente atividade experimental; porm, deve-se tomar alguns cuidados no planejamento, para que a mesma seja minimizada. Bibliografia

http://qnesc.sbq.org.br/online/qnesc17/a11.pdf;

Roque Cruz, Experimentos de Qumica em Microescala - Qumica Orgnica. So Paulo, Editora Scipione, 1992.http://www.cdcc.sc.usp.br/quimica/experimentos/teor.html