Caracterização da gasolina comum tipo “c”, comercializada na cidade de Congonhas-MG

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ARTIGO ORIGINAL

CAMPOS, Gabriel Reis Maciel [1], SILVA, Lincow César Corrêa [2]

CAMPOS, Gabriel Reis MacieL. SILVA, Lincow César Corrêa. Caracterização da gasolina comum tipo “c”, comercializada na cidade de Congonhas-MG. Revista Científica Multidisciplinar Núcleo do Conhecimento. Ano 05, Ed. 11, Vol. 16, pp. 148-160. Novembro de 2020. ISSN: 2448-0959, Link de acesso: https://www.nucleodoconhecimento.com.br/engenharia-mecanica/gasolina-comum

RESUMO

A qualidade da gasolina impacta cada vez a vida das pessoas, seja pelo âmbito ambiental em que um combustível adulterado emite uma taxa maior de poluentes, seja pelo âmbito financeiro em que essa adulteração causa danos em componentes do carro que com o passar do tempo podem ser muito problemáticos, causando situações muito desgastantes para as pessoas. É a partir desse pressuposto que surge a necessidade das análises físico-químicas, realizadas através de metodologias específicas e através da comparação dos resultados obtidos com as normas e padrões estabelecidos pela Agência Nacional do Petróleo (ANP), é verificado a qualidade e se existe a possibilidade da comercialização do produto. Neste trabalho o objetivo será analisar a qualidade da gasolina comum tipo C, da cidade de Congonhas-MG. Para a realização desse estudo foram colhidas três amostras de gasolina de quatro dos cincos postos existentes na cidade, pois dois postos apresentavam a mesma bandeira de combustível. Os postos de gasolina foram denominados como A, B, C e D e as amostras serão classificadas como 1 e 2, diferenciadas pelo tempo de coleta. Foram realizados ensaios de aspecto e cor, densidade e teor de álcool anidro combustível (EAC) e determinação da massa específica, cada amostra ficando reservada no máximo 24 horas até a realização dos ensaios. A partir da obtenção dos resultados e das comparações feitas com as especificações e normas vigentes, observou-se que de um modo geral todas as amostras estão em conformidade e os postos estão comercializando um produto adequado para o consumo.

Palavras-chave: Gasolina, regulamentações ANP, caracterização.

1. INTRODUÇÃO

A gasolina é um subproduto obtido através do processo de refinamento do petróleo, cuja composição final dependerá da finalidade comercial necessária, mas em geral é formada por uma mistura complexa de hidrocarbonetos voláteis, possuindo de 4 a 12 átomos de carbono em suas cadeias moleculares, com ponto de ebulição possuindo uma variação entre 30 a 225 °C. Em sua composição deve conter pelo menos a mistura de duas ou mais frações obtidas dos processos de refinação, predominantemente da destilação direta do petróleo e dos processos químicos, para atender aos requisitos de desempenho nos motores e suprir a demanda de mercado (HOBSON, 1984). Segundo Carvalho e Filho (2014), a gasolina é o segundo combustível mais consumido do Brasil, perdendo apenas para o óleo diesel.

Segundo a Agência Nacional do Petróleo, Gás Natural e Biocombustível (ANP), as gasolinas comercializadas no Brasil são: gasolina A, sem etanol, produzida diretamente pelas refinarias, e gasolina C, com adição de álcool etílico anidro combustível (AEAC), que é o combustível comercializado para o consumidor final. De acordo com o número de octano ou o índice de octanagem, que é o índice de resistência à detonação de combustíveis usados em motores do ciclo Otto, a gasolina recebe dois tipos de classificação: comum e premium, caracterizada pelo método IAD (índice antidetonante), o tipo comum da gasolina tem aproximadamente até 87 octanas e a premium um valor igual ou superior a 91 octanas. Existe ainda a gasolina aditivada, que nada mais é que a gasolina C, misturada a aditivos detergentes, dispersantes e lubrificantes, que tem como finalidade a limpeza do motor, aumentando a sua vida útil e diminuindo o acúmulo de resíduos sólidos formados durante a combustão, que podem vir a danificar vários componentes a longo prazo.

A caracterização dos combustíveis é um meio importante para a determinação da sua qualidade e boa procedência, uma vez que, através de análises, testes e ensaios realizados é possível constatar se o combustível que está sendo comercializado está de acordo com a legislação e normas vigentes, constando a sua aptidão para ser utilizado. A adulteração de combustíveis é o artifício desonesto usado por alguns postos e distribuidores para baratear o preço do combustível e dificilmente pode ser identificada pelo consumidor, exigindo normalmente testes de laboratório (PETROBRAS, 2017). As análises físico-química são o principal instrumento para a garantia dos direitos do consumidor contra a adulteração dos combustíveis, que provocam uma série de defeitos nos motores e seus componentes, além de aumentar o dano causado ao meio ambiente, através da emissão de gases poluentes. Para regulamentar esse cenário, a ANP estabelece uma legislação para os combustíveis definindo características e parâmetros, assim como métodos para a realização de testes, para se definir o padrão ideal de controle e monitoramento da qualidade.

A partir desse pressuposto é que surge o objetivo desse estudo, que é avaliar a qualidade dos combustíveis comercializados na cidade de Congonhas-MG, que possui uma população de 54.196 habitantes em 2018, uma frota de aproximadamente 17.255 automóveis (IBGE, 2018) e possui cinco postos que comercializam gasolina comum tipo C.

2. METODOLOGIA

Para a realização desse estudo foram colhidas três amostras de gasolina de quatro dos cincos postos existentes na cidade, pois dois postos apresentavam a mesma bandeira de combustível.

As amostras foram colhidas em recipientes de polietileno de alta densidade, ideais para o seu armazenamento e para garantir que nenhuma alteração fosse causada nas propriedades dos combustíveis. As análises de caracterização físico-química foram realizadas no laboratório de química do IFMG – Campus Congonhas, de acordo com as Normas Brasileiras da Associação de Normas Técnicas – ABNT e da Agência Nacional do Petróleo – ANP. Foram realizados ensaios de aspecto e cor, densidade e teor de álcool anidro combustível (EAC) e determinação da massa específica, cada amostra ficando reservada no máximo 24 horas até a realização dos ensaios. Os postos de gasolina foram denominados como postos A, B, C e D e as amostras serão classificadas como 1 e 2, diferenciadas pelo tempo de coleta.

Conforma a norma NBR 14954, a análise visual das amostras compreenda a análise de aspecto e cor do liquido, onde são observados se a cor se encontra dentro dos padrões estabelecidos, ou seja, possui aspecto límpido e sem impurezas.

Figura 1 – Análise de Cor e Aspecto

Fonte: autores.

A análise de densidade foi realizada utilizando a técnica de comparação de volumes, onde a água é adicionada a um picnômetro de 25mL, com o auxílio de uma balança analítica para determinar o peso do picnômetro vazio, após isso ele foi enchido completamente com água destilada, depois de medida a sua temperatura, o picnômetro foi levado novamente na balança analítica para ser pesado, conhecendo as massas do recipiente vazio e cheio, é possível determinar a massa de água que ele possuía pela equação 1 e assim como a densidade da água também é conhecida para a temperatura que foi encontrada, foi possível fazer a determinação do volume pela equação 2.

Onde v = volume do picnômetro;

m = massa total de água;

d = densidade da água.

Figura 2 – Pesando o picnômetro para análise da Densidade

Fonte: autores.

Posteriormente a essas determinações foi realizada a análise do combustível, foi feita a mesma sequência de etapas realizadas anteriormente para a obter a massa de gasolina contida no picnômetro. A partir disso, conhecendo a massa e já tendo calculado o volume do picnômetro pela equação 2, a densidade das gasolinas foram encontradas.

Segundo a norma NBR 13992, o teor de álcool anidro das amostras pode ser determinado utilizando uma proveta de 100ml, onde devem ser adicionados 50mL de gasolina e 50mL de uma solução de cloreto de sódio (NaCl) com concentração de 10% m/v. Com as duas soluções adicionadas, a proveta foi agitada e deixada em repouso por 10min de modo a deixar a separação dos componentes acontecer. Como o etanol presente na gasolina possui uma parte polar, ele é atraído pelas moléculas da solução de NaCl que também possuí moléculas polares, resultando em uma mistura homogênea que fica na parte mais baixa da proveta, uma vez que água possui maior densidade que a gasolina.  Para analisar o resultado do teste, basta observar as proporções dentro da proveta, a quantidade de gasolina que restará será menor do que a adiciona, uma vez que o álcool que estava presente foi transferido para a solução de NaCl, como explicado anteriormente. Conhecendo a variação dos líquidos na proveta é possível calcular o volume de álcool pela equação 3, que de acordo com as regulamentações da ANP deve estar em torno de 25 a 27% com margem de erro de 1% para mais ou para menos.

Onde V = teor de álcool anidro presente na amostra;

A = volume final da fase aquosa em mL.

Figura 3 – análise do teor alcoólico

Fonte: autores.

3. RESULTADOS

Os resultados obtidos em todos os ensaios foram comparados com as normas técnicas estabelecidas pela portaria da ANP N° 770: 2019 e pelas regulamentações das normas ABNT NBR 14954,7148 e 13992, especificas para cada ensaio.

Sobre a análise de aspecto e cor, todas as amostras de gasolina apresentam cor amarela, característica da gasolina, ausência de impurezas e substâncias particuladas, como determina a regulamentação.

A tabela 1 apresenta a relação dos resultados encontrados a partir da realização das análises de densidade de cada amostra.

Tabela 1 – Densidade observada de cada amostra

POSTO A Temperatura ºC Densidade kg/L
Amostra 1 24 0,7512009
Amostra 2 24 0,7145612
Amostra 3 25 0,7265822
POSTO B
Amostra 1 24 0,67361894
Amostra 2 24 0,68364383
Amostra 3 26 0,702495935
POSTO C
Amostra 1 25 0,736385364
Amostra 2 25 0,735232059
Amostra 3 25 0,743438269
POSTO D
Amostra 1 25 0,719396291
Amostra 2 25 0,713363618
Amostra 3 26 0,677211936

Fonte: autores.

A partir disso para se adequar as recomendações do Conselho Nacional do Petróleo foi feita a conversão da densidade observada com as temperaturas referidas, para a densidade a 20ºC, pois segundo a resolução nº6 de 25/06/1970 e considerando que a portaria nº27, de 19 de abril de 1959, o Ministério da Indústria e do Comércio adotou a temperatura de referência de 20ºC, com o objetivo de estabelecer uma temperatura padrão para medição de derivados do petróleo. Dessa forma as densidades adequadas das amostras estão relacionadas na tabela 2.

Tabela 2 – Densidades das amostras a 20ºC

POSTO A Densidade kg/L
Amostra 1 0,7543
Amostra 2 0,71876
Amostra 3 0,73068
POSTO B
Amostra 1 0,67712
Amostra 2 0,68714
Amostra 3 0,7076
POSTO C
Amostra 1 0,74039
Amostra 2 0,73923
Amostra 3 0,74744
POSTO D
Amostra 1 0,7235
Amostra 2 0,71756
Amostra 3 0,68251

Fonte: autores.

Através das análises realizadas para determinação do teor alcoólico, foi constatado que somente uma amostra de um dos postos apresentou uma porcentagem fora das determinações da norma. Todos os resultados estão expressos na tabela 3.

Tabela 3 – Resultados da análise de teor alcoólico

POSTO A Teor de Álcool (%)
Amostra 1 27,00
Amostra 2 29,00
Amostra 3 27,00
POSTO B
Amostra 1 25,00
Amostra 2 25,00
Amostra 3 28,00
POSTO C
Amostra 1 25,00
Amostra 2 25,00
Amostra 3 25,00
POSTO D
Amostra 1 25,00
Amostra 2 25,00
Amostra 3 27,00

Fonte: autores.

3.1 ANÁLISE DE DADOS

Como a maioria dos resultados foram obtidos através de medidas realizadas a olho nu, para obter uma melhor precisão e confiabilidade das análises, foi feito tratamento estatístico simples, no caso a média e o desvio padrão dos valores encontrados, permitindo que seja estabelecida uma interessante estimativa para erros e incertezas para o conjunto de respostas. As tabelas 4, 5 e 6 representam os valores obtidos após as análises estatísticas.

Tabela 4 – Densidade observada

Posto A Posto B Posto C Posto D
Média 0,730781 0,686586 0,738351897 0,71638
Desvio Padrão 0,018677 0,014662 0,004442512 0,004266

Fonte: autores.

Tabela 5 – Densidade das amostras a 20 ºC

Posto A Posto B Posto C Posto D
Média 0,73458 0,69062 0,742353333 0,707857
Desvio Padrão 0,018088 0,015535 0,004443201 0,022151

Fonte: autores.

Tabela 6 – Teor Alcoólico

Posto A Posto B Posto C Posto D
Média 28 26,00 25,00 25,67
Desvio Padrão 1,414214 1,732051 0 1,154701

Fonte: autores.

A partir dos resultados obtidos de desvio padrão indica que os dados estão próximos dos valores obtidos, constatando a confiabilidade dos resultados encontrados.

4. CONCLUSÃO

O presente estudo mostrou a importância da fiscalização da qualidade do combustível mais comercializado entre os tipos de gasolina,  com técnicas simples, práticas e objetivas foi possível verificar se o produto adquirido pelas pessoas está de fato ideal para a utilização, evitando dessa maneira prejuízos não só financeiros mas também para o meio ambiente. A partir das análises realizadas, dos resultados obtidos e das comparações feitas com as especificações e normas vigentes, observou-se que de um modo geral todas as amostras estão em conformidade e os postos da cidade de Congonhas-MG estão comercializando um produto adequado para o consumo.

REFERENCIAS

ABNT. NBR 13992 – Determinação do teor de álcool etílico anidro combustível (EAC). Rio de Janeiro: ABNT, 2007.

ABNT. NBR 14954 – Combustível destilado – Determinação da aparência. Rio de Janeiro: ABNT, 2011.

ABNT. NBR 7148 – Petróleo e derivados de petróleo – Determinação da massa específica, densidade relativa e °API – Método do densímetro. Rio de Janeiro: ABNT, 2014.

AGÊNCIA Nacional do Petróleo, Gás Natural e Biocombustíveis. [S. l.], 30 set. 2016. Disponível em: http://www.anp.gov.br/petroleo-derivados/155-combustiveis/1855-gasolina. Acesso em: 24 nov. 2019.

AMPARADO, Bruno Luiz Rodrigues; REIS, Maria José; BORGES, Diogo Gontijo. Determinação do teor de etanol na gasolina dos postos de combustíveis do município de Passos (MG). Ciência et Praxis, [S. l.], ano 2016, v. 09, n. 18, p. 25-28, 3 set. 2016.

BRANDÃO, Lívia Maria Rodrigues; MACIEL, Larissa de Souza; SILVA, Milena Heloísa Araújo; SOUZA, Andrey Oliveira de; BRANDÃO, Maria Cláudia Rodrigues. Análise química e físico-química de combustíveis líquidos comercializados nos municípios do entorno de campina grande-pb. Encontro internacional de jovens investigadores, [s. l.], 23 out. 2018.

CARVALHO, F. I. M.; DANTAS FILHO, H. A. Estudo da qualidade da gasolina tipo a e sua composição química empregando análise de componentes principais. Quim. Nova, v. 37, n. 1, p. 33-38, 2014.

HOBSON, G. D. Modern Petroleum Technology, 5º ed., cap. 1, Wiley & Sons, ISBN 0 471 262498, 1984.

INMETRO. [S. l.], 2 abr. 1993. Disponível em: http://www4.inmetro.gov.br/. Acesso em: 22 nov. 2019.

INSTITUTO Brasileiro de Geografia e Estatística – IBGE. [S. l.], 27 nov. 2019. Disponível em: https://www.ibge.gov.br/. Acesso em: 26 nov. 2019.

LUZ, Elaine Rocha da. Predição de propriedades de gasolinas usando espectroscopia FTIR e regressão por mínimos quadrados parciais. Orientador: Maria Isabel Pais da Silva. 2003. Dissertação (Mestrado em Química) – Pontifícia Universidade Católica do Rio de Janeiro, [S. l.], 2003.

SILVA, João Luiz Porfírio da; CORIOLANO, Ana Catarina Fernandes; CUNHA, Jardel Dantas da; ARAUJO, Antônio Sousa de; DELGADO, Regina Celia de Oliveira Brasil. ANÁLISE DE PROPRIEDADES FÍSICO-QUÍMICAS DA GASOLINA E ÓLEO DIESEL COMERCIALIZADOS EM AREIA BRANCA/RN, CONFORME ESPECIFICAÇÕES DA ANP. CONEPETRO, [s. l.], 26 jun. 2018.

[1] Graduação em Engenharia Mecânica.

[2] Graduação em Engenharia Mecânica.

Enviado: Julho, 2020.

Aprovado: Novembro, 2020.

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