Avaliação de estratégias de calibração, imagens digitais e análises em fluxo para o controle de qualidade de biodiesel

• Processo: 18/07687-5
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Doutorado
• Data de Início da vigência: 01 de julho de 2018
• Data de Término da vigência: 31 de março de 2023
• Área de conhecimento: Ciências Exatas e da Terra - Química - Química Analítica
• Pesquisador responsável: Fábio Rodrigo Piovezani Rocha
• Beneficiário: Samara Soares
• Instituição Sede: Centro de Energia Nuclear na Agricultura (CENA). Universidade de São Paulo (USP). Piracicaba , SP, Brasil
• Vinculado ao auxílio: 11/23498-9 - Sistemas avançados de análises químicas em fluxo: aplicações nas áreas tecnológica, agronômica e ambiental, AP.TEM
• Bolsa(s) vinculada(s): 21/12242-5 - Desenvolvimento de um dispositivo microfluídico de baixo custo para determinar o teor de biodiesel em diesel blend, BE.EP.DR
• Assunto(s): Análise espectroscópica Análise em fluxo Biocombustíveis Metanol Biodiesel Controle da qualidade Calibragem Imagem digital Espectrofotometria Química verde
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: analises in situ | Biocombustíveis | Efeitos de matriz | Parametros de Qualidade | química limpa | Espectroanalítica e análises em fluxo

Resumo

O biodiesel é proveniente de fontes renováveis, como óleos vegetais e gorduras animais, com menor impacto na emissão de gases causadores do efeito estufa. Esse biocombustível é comercializado em mistura com o diesel, em porcentagem de 10% (v/v) desde março de 2018. Diante da alta demanda por biodiesel e da variedade de matérias-primas utilizadas para a sua produção, procedimentos analíticos simples, rápidos e confiáveis são requeridos para o controle de qualidade. Entretanto, em sua maioria, os métodos oficiais são morosos e usualmente consomem grandes volumes de solventes tóxicos. Por outro lado, procedimentos alternativos são frequentemente sujeitos a efeitos de matriz. Nesse contexto, propõe-se a avaliação de diferentes estratégias analíticas, envolvendo novas alternativas para calibração, exploração de imagens digitais e análises em fluxo para o desenvolvimento de procedimentos mais simples, rápidos, adequados para análises in situ e que contornem os efeitos de matriz. Com base em imagens digitais e reações colorimétricas, propõe-se o desenvolvimento de um procedimento analítico utilizando spot test para quantificar biodiesel na mistura com o diesel, e de mapas de diferenciação envolvendo os principais parâmetros de qualidade do biodiesel. Essas alternativas devem minimizar as quantidades de reagentes e solventes e serem adequadas para análises in situ. Com o mesmo propósito, propõe-se o desenvolvimento de um procedimento espectrofotométrico em fluxo, baseado no processo lab-in-syringe, para quantificar resíduos de metanol em biodiesel. Estratégias de calibração (especialmente multi-energy calibration) serão investigadas para contornar efeitos de matriz na determinação de índice de iodo, glicerol livre e teor de água em amostras de biodiesel provenientes de diferentes fontes. Para a avaliação do desempenho dos procedimentos, as características analíticas serão criticamente comparadas com as obtidas nos procedimentos de referência. (AU)

Publicações científicas

(13)

(Referências obtidas automaticamente do Web of Science e do SciELO, por meio da informação sobre o financiamento pela FAPESP e o número do processo correspondente, incluída na publicação pelos autores)

SOARES, SAMARA; ROCHA, FABIO R. P.. A simple and low-cost approach for microdistillation: Application to methanol determination in biodiesel exploiting smartphone-based digital images. Talanta, v. 199, p. 285-289, JUL 1 2019. (18/07687-5)

SOARES, SAMARA; ROCHA, FABIO R. P.. Green volumetric procedure for determining biodiesel content in diesel blends or mixtures with vegetable oils exploiting solubility differences in an ethanol:water medium. FUEL, v. 276, SEP 15 2020. (18/07687-5)

SOARES, SAMARA; ROCHA, FABIO R. P.. Spot test for determination of uric acid in saliva by smartphone-based digital images: A new proposal for detecting kidney dysfunctions. Microchemical Journal, v. 162, MAR 2021. (18/07687-5)

SOARES, SAMARA; FERNANDES, GABRIEL M.; MORAES, LIZ M. B.; BATISTA, ALEX D.; ROCHA, FABIO R. P.. Single-phase determination of calcium and magnesium in biodiesel using smartphone-based digital images. FUEL, v. 307, JAN 1 2022. (18/07687-5)

MARTINS, LUIS CLAUDIO; SOARES, SAMARA; ROCHA, FABIO R. P.. Digital-image eco-friendly spot test with liquid-liquid microextraction for selective determination of flavonols in berries. Microchemical Journal, v. 193, p. 7-pg., 2023-10-01. (18/07687-5, 21/02309-5)

SOARES, SAMARA; ROCHA, FABIO R. P.. Multi-energy calibration to circumvent matrix effects in the determination of biodiesel quality parameters by UV-Vis spectrophotometry. Talanta, v. 209, MAR 1 2020. (18/07687-5)

SOARES, SAMARA; TORRES, KETHENY G.; PIMENTEL, EDUARDO L.; MARTELLI, PATRICIA B.; ROCHA, FABIO R. P.. A novel spot test based on digital images for determination of methanol in biodiesel. Talanta, v. 195, p. 229-235, APR 1 2019. (18/07687-5)

GONCALVES, ISABELA CAMARGO; SOARES, SAMARA; ROCHA, FABIO R. P.. Exploiting microdistillation and smartphone-based digital-image colorimetry for determination of protein in foods. Microchemical Journal, v. 188, p. 6-pg., 2023-01-30. (21/02590-6, 18/07687-5)

SOARES, SAMARA; DONATI, GEORGE L.; ROCHA, PABIO R. P.. Digital-image photometry with multi-energy calibration. Microchemical Journal, v. 182, p. 7-pg., 2022-11-01. (18/07687-5)

SOARES, SAMARA; CAMPOS, KAROLINE R. R.; MELCHERT, WANESSA R.; ROCHA, FABIO R. P.. A spot test for total esters determination in sugarcane spirits exploiting smartphone-based digital images. ANALYTICAL METHODS, v. 12, n. 31, p. 3918-3923, AUG 21 2020. (18/07687-5, 18/24029-1)

SOARES, SAMARA; RAMOS-LORENTE, CELIA E.; RUIZ-GARCIA, ISIDORO; ROCHA, FABIO R. P.; ERENAS, MIGUEL M.; DE ORBE-PAYA, IGNACIO; LOPEZ-RUIZ, NURIA; CAPITAN-VALLVEY, LUIS F.. A cost-effective microfluidic device for determination of biodiesel content in diesel blends. SENSORS AND ACTUATORS B-CHEMICAL, v. 390, p. 7-pg., 2023-09-01. (21/12242-5, 18/07687-5)

SOARES, SAMARA; MORAES, LIZ MARY B.; ROCHA, FABIO R. P.; VIRGILIO, ALEX. Sample preparation and spectrometric methods for elemental analysis of milk and dairy products - A review. Journal of Food Composition and Analysis, v. 115, p. 26-pg., 2023-01-01. (18/07687-5, 21/01912-0)

MARTINS, LUIS CLAUDIO; SOARES, SAMARA; ROCHA, FABIO R. P.. Digital-image photometry and salting-out assisted liquid-liquid microextraction for determination of flavonols in berries. Journal of Food Composition and Analysis, v. 123, p. 7-pg., 2023-10-01. (18/07687-5, 21/02309-5)

Publicações acadêmicas

(Referências obtidas automaticamente das Instituições de Ensino e Pesquisa do Estado de São Paulo)

SOARES, Samara. Estratégias de calibração, imagens digitais e dispositivo microfluídico para o controle de qualidade de biodiesel. 2023. Tese de Doutorado - Universidade de São Paulo (USP). Centro de Energia Nuclear na Agricultura (CENA/STB) Piracicaba.