Avaliacaofisicoquimica-Silva-2021

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UNIVERSIDADE FEDERAL DO RIO GRANDE DO NORTE 
CENTRO DE CIÊNCIAS EXATAS E DA TERRA 
INSTITUTO DE QUÍMICA 
PROGRAMA DE PÓS-GRADUAÇÃO EM QUÍMICA 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
AVALIAÇÃO FÍSICO-QUÍMICA E QUIMIOMÉTRICA DE COMBUSTÍVEL 
AERONÁUTICO: UMA ABORDAGEM ACERCA DA ESTABILIDADE 
APÓS ESTOCAGEM E COM ADIÇÃO DE ADULTERANTES 
 
 
 
Wellington Jefferson Oliveira da Silva 
Dissertação de Mestrado 
Natal/RN, dezembro de 2021 
 
 
 
WELLINGTON JEFFERSON OLIVEIRA DA SILVA 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
AVALIAÇÃO FÍSICO-QUÍMICA E QUIMIOMÉTRICA DE COMBUSTÍVEL 
AERONÁUTICO: UMA ABORDAGEM ACERCA DA ESTABILIDADE 
APÓS ESTOCAGEM E COM ADIÇÃO DE ADULTERANTES 
 
 
 
 
Dissertação apresentada ao programa de 
pós-graduação em Química da 
Universidade Federal do Rio Grande do 
Norte, em cumprimento às exigências para 
obtenção do título de Mestre em Química. 
 
 
 
 Orientadora: Profª. Dra. Luciene da Silva Santos 
 
 
 
 
 
Natal / RN 
2021 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
À minha família, em especial aos meus pais que 
sempre entenderam que a educação é a única 
ferramenta capaz de transformar vidas. 
 
 
AGRADECIMENTOS 
 
À minha família que sempre acreditou na educação e em seu poder transformador. 
À Profª Luciene Santos, minha orientadora, pelos ensinamentos e, principalmente, 
pela compreensão, apoio e confiança. 
Aos professores e colegas da Universidade Federal do Rio Grande do Norte, que tive 
oportunidade de conhecer no decorrer da minha trajetória. 
A Anne Beatriz Câmara colega do Laboratório de Tecnologias Energéticas – LABTEN, 
pelo apoio na realização do trabalho de pesquisa. 
A PETROBRAS, em especial, ao laboratório do Ativo Industrial de Guamaré, que 
tenho a honra de fazer parte do corpo de colaboradores. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
“O pensamento é o ensaio da ação.” 
Sigmund Freud 
 
 
RESUMO 
 
O combustível aeronáutico, querosene de aviação, QAV, devido a sua grande 
importância, demanda de utilização e por questões de segurança, necessita de uma 
criteriosa avaliação de suas propriedades físico-química antes de ser inserido no 
mercado, com a finalidade de atestar a qualidade do produto e garantir que suas 
características atendam aos padrões impostos pela Agência Nacional de Petróleo 
Biocombustíveis e Gás Natural – ANP. Porém, mesmo com o controle na produção, 
processos de adulterações podem comprometer a qualidade deste produto em seu 
processo de distribuição. Este trabalho buscou avaliar o impacto na qualidade do 
querosene de aviação, quando adulterado com querosene iluminante. A investigação 
foi realizada utilizando duas metodologias. A primeira, ocorreu por simulação da 
adulteração do querosene de aviação por querosene iluminante na faixa de 
concentração de 50% (v/v), e caracterização através de análises físico-químicas, tais 
como: teor de aromáticos totais, teor de enxofre total, curva de destilação, ponto de 
fulgor, massa especifica, ponto de fuligem, ponto de congelamento, viscosidade e 
corrosividade. Na segunda, foram utilizados métodos espectroscópicos associados às 
técnicas quimiométricas. Para tanto, foi simulada a adulteração do QAV em diferentes 
concentrações de querosene iluminante, que variaram de 5 a 60% (v/v). As amostras 
foram analisadas por técnicas espectroscópicas de infravermelho (MIR/NIR) durante 
um período que se estendeu por 60 dias. Os dados obtidos, foram posteriormente 
avaliados pelas técnicas quimiométricas de análise exploratória (PCA), análise 
discriminante linear (PCA-LDA) e por resolução de curvas multivariadas com mínimos 
quadrados alternados (MCR-ALS) afim de se obter um modelo estatístico que 
conseguisse predizer a presença de adulterante e a quantidade presente deste no 
querosene de aviação. Os resultados mostraram que o querosene de aviação mesmo 
adulterado se manteve estável durante o período de estocagem e que, os ensaios 
físico-químicos de modo isolado não foram capazes de detectar a presença do 
adulterante. Entretanto, as técnicas quimiométricas utilizadas neste trabalho foram 
capazes de identificar a presença do adulterante por MCR-ALS. 
 
Palavras chave: Querosene de aviação, Envelhecimento do combustível, 
Propriedades físico-químicas, Adulteração de combustível, Espectroscopia IR, 
Quimiometria 
 
 
ABSTRACT 
 
The fuel is necessary for the evaluation of quality issues, QAV, due to its great 
importance, demand for use and for safety, it needs a physical-chemical property 
before being inserted in the market, in order to certify that of the product and guarantee 
that its characteristics meet the standards imposed by the National Agency of 
Petroleum, Biofuels and Natural Gas – ANP. However, even with production control, 
adulteration processes can guarantee the process of this product in its quality 
distribution. This sought to assess the impact of quality keros with quality, tampered 
with when necessary. The investigation was carried out using two methodologies. The 
first one occurred by simulating the adult who wanted the combination, as a 
combination of kerosene combination 0% (v/characterization) by comparing 
comparison chemicals, freezing content, soot point, total sulfur content, distillation 
curvature, specific gravity, soot point, soot point, tolerance and corrosivity. In the 
second, spectroscopic methods associated with chemometric techniques were used. 
Therefore, the tampering of the QAV was simulated in different lighting products, 
ranging from 5 to 60% (v/v). As a sample they were by infrared spectroscopic 
techniques (MIR/NIR) during a period that extended for 60 days. The data obtained 
later through chemometric analysis techniques (PCA), analysis-model of 
discriminatory analysis of curves obtained with linear alternation (MCR-LDS) in order 
to obtain an analysis model that could predict the presence of adults and the amount 
present of this in falling kerosene. The results. However, the chemometric techniques 
used in this work were able to identify the presence of MCR-ALS. 
 
Keywords: Aviation kerosene, Fuel aging, Physicochemical properties, Fuel 
adulteration, IR spectroscopy, Chemometrics 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
LISTA DE FIGURAS 
 
Figura 1 - Repartição da oferta interna de energia (2020) ........................................ 19 
Figura 2 - Oferta interna de energia pela classe da fonte (2020) ............................. 20 
Figura 3 - Esquema simplificado de refino de petróleo ............................................. 21 
Figura 4 - Torre de destilação e faixa de derivados .................................................. 22 
Figura 5 - Escopo de análises físico-químicas utilizadas para especificação do QAV-
1 e suas normas ASTM. ..................................................................................... 35 
Figura 6 - Resumo esquematizado da avaliação preliminar ..................................... 39 
Figura 7 - Determinação do aspecto visual .............................................................. 40 
Figura 8 - Determinação de Cor Satbolt via colorímetro automático ........................ 41 
Figura 9 - Fluxograma das etapas para a determinação de goma atual .................. 43 
Figura 10 - Etapas de determinação da separação de água em QAV pelo micro 
separômetro ....................................................................................................... 44 
Figura 11 - Esquema para a determinação de acidez total ...................................... 46 
Figura 12 - Determinação de enxofre mercaptídico .................................................. 47 
Figura 13 - Esquemapara a determinação de delta cor ........................................... 48 
Figura 14 - Estabilidade térmica-oxidativa ................................................................ 50 
Figura 15 - Esquema representativo da Avaliação principal das amostras de QAV-1 
originais e adulteradas ....................................................................................... 51 
Figura 16 - Esquema para a determinação do ponto de fuligem .............................. 52 
Figura 17 - Esquema para a destilação atmosférica – ASTM D86 ........................... 53 
Figura 18 - Esquema para a determinação de ponto de fulgor ................................ 54 
Figura 19 – Determinação de massa específica via densímetro digital .................... 55 
Figura 20 - Esquema para a determinação de aromáticos totais ............................. 57 
Figura 21 - Esquema para a determinação de enxofre por FRX .............................. 58 
Figura 22 - Sistema para a determinação do ponto de congelamento ..................... 59 
Figura 23 - Sistema para a determinação de viscosidade ........................................ 59 
Figura 24 - Esquema para determina de corrosividade a lâmina de cobre .............. 60 
Figura 25 - Esquema para monitoramento por espectroscopia IR da adulteração de 
QAV-1 ................................................................................................................ 61 
Figura 26 - Resultados da determinação de acidez total .......................................... 66 
Figura 27 - Resultados da determinação de enxofre mercaptídico .......................... 67 
Figura 28 - Resultado da determinação de goma atual ............................................ 68 
 
 
Figura 29 - Resultado do índice de separação de água ........................................... 69 
Figura 30 - Resultado para presença e qualificação do depósito ............................. 70 
Figura 31 - Resultado de diferença de pressão ........................................................ 71 
Figura 32 - Resultado da determinação da cor saybolt ............................................ 71 
Figura 33 - Resultado da determinação do delta cor ................................................ 72 
Figura 34 - Resultado do teor de aromáticos totais .................................................. 74 
Figura 35 - Resultado do teor de enxofre total ......................................................... 76 
Figura 36 - Curva de destilação das amostras antes e depois da estocagem ......... 77 
Figura 37 - Resultados do T10% e PFE antes e depois da estocagem ................... 78 
Figura 38 - Resíduo e perda da destilação antes e depois da estocagem ............... 79 
Figura 39 - Resultado da determinação do ponto de fulgor ...................................... 80 
Figura 40 - Resultado da determinação de massa específica .................................. 81 
Figura 41 - Resultado da determinação de ponto de congelamento ........................ 81 
Figura 42 - Resultado da viscosidade cinemática .................................................... 82 
Figura 43 - Resultado da determinação do ponto de fuligem ................................... 83 
Figura 44 - Gráficos dos scores para os espectros de (a) MIR e (b) NIR analisados 
por PCA.............................................................................................................. 84 
Figura 45 - Loadings do PCA para os dados de MIR ............................................... 86 
Figura 46 - Loadings do PCA para os dados de NIR ................................................ 88 
Figura 47 - DF plots obtidos pelo método PCA-LDA com os dados de (a) MIR e (b) 
NIR ..................................................................................................................... 89 
Figura 48 - Curva de calibração da concetração medida versus a concentração 
relativa para o NIR onde (a) Copt1 e (b) Copt2 .................................................. 91 
Figura 49 - Curva de calibração da concetração medida versus a concentração 
relativa para o MIR onde (a) Copt1 e (b) Copt2 ................................................. 92 
Figura 50 - Perfis recuperados pelo MCR-ALS para os dados de (a) NIR e (b) MIR 93 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
LISTA DE TABELAS 
 
Tabela 1 - Composição elementar média do petróleo .............................................. 18 
Tabela 2 - Resumo dos métodos utilizado no estudo, segundo ANP ....................... 25 
Tabela 3 - Ensaios e métodos utilizados nas avaliações físico-químicas ................. 36 
Tabela 4 - Resultados obtidos na avaliação preliminar ............................................. 65 
Tabela 5 - Resultado obtido na avaliação principal ................................................... 73 
Tabela 6 - Bandas de absorção que mais influenciam os loadings do PC2 e PC3 
obtidos do MIR ................................................................................................... 85 
Tabela 7 - Bandas de absorção que mais influenciam os loadings do PC2 e PC3 
obtidos do NIR ................................................................................................... 87 
Tabela 8 - Figuras de mérito calculadas para o modelo PCA-LDA ........................... 90 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
LISTA DE ABREVIATURAS 
 
ANAC Agência Nacional de Aviação Civil 
ANP Agência Nacional de Petróleo Biocombustíveis e Gás Natural 
ASTM Sociedade Americana para Teste e Materiais do inglês American 
Society for Testing and Materials 
BEN Balanço energético nacional 
BTEX Benzeno, Tolueno, Etilbenzeno e Xileno 
DEA Di-etanol amina 
EPE Empresa de Pesquisa Energética 
GLP Gás liquefeito de petróleo 
Jet-A1 Denominação internacional para o QAV-1 
JFTOT Oxidação Térmica em Combustível de Aviação, do inglês, Jet fuel 
thermal oxidation tester 
LDA Análise discriminante linear 
MIR Infravermelho médio 
MSEP Avaliação do micro-separômetro, do inglês, Micro-separometer rating 
NIR Infravermelho próximo 
PCA Análise de componentes principais 
PCR Regressão pelo método das componentes principais 
PFE Ponto final de ebulição 
PIE Ponto inicial de ebulição 
PLS Regressão pelo método dos quadrados mínimos parciais 
QAV Querosene de aviação 
QAV-1 Querosene de aviação tipo 1 
QAV-C Mistura de querosene de aviação com querosene alternativo 
QI Querosene iluminante 
RAB Registro aeronáutico brasileiro 
URE Unidade regeneradora de enxofre 
 
 
 
 
 
 
 
SUMÁRIO 
1 INTRODUÇÃO ............................................................................................. 15 
2 OBJETIVOS ................................................................................................. 17 
2.1 OBJETIVO GERAL ....................................................................................... 17 
2.2 OBJETIVOS ESPECÍFICOS ......................................................................... 17 
3 REVISÃO DA LITERATURA ....................................................................... 18 
3.1 PETRÓLEO .................................................................................................. 18 
3.1.1 O refino de petróleo .................................................................................... 20 
3.2 QUALIDADE E ESPECIFICAÇÃO DOS PRODUTOS DERIVADOS DO 
PETRÓLEO ............................................................................................................... 24 
3.2.1 Querosene de aviação ................................................................................ 25 
3.3 ADULTERANTES EM COMBUSTÍVEIS DERIVADOS DE PETROLEO ....... 32 
4 MATERIAIS E MÉTODOS ........................................................................... 34 
4.1 REAGENTES ............................................................................................... 34 
4.2 AVALIAÇÃO FÍSICO-QUÍMICA ....................................................................35 
4.2.1 Avaliação preliminar ................................................................................... 38 
4.2.2 Avaliação principal ..................................................................................... 50 
4.3 AVALIAÇÃO QUIMIOMÉTRICA ................................................................... 61 
4.3.1 Adulteração e monitoramento utilizando espectroscopia de IR ............ 61 
4.3.2 Modelos quimiométricos ........................................................................... 62 
5 RESULTADOS E DISCUSSÃO ................................................................... 65 
5.1 AVALIAÇÃO PRELIMINAR ........................................................................... 65 
5.1.1 Acidez total – ASTM D3242 ........................................................................ 66 
5.1.2 Enxofre mercaptídico – ASTM D3227 ....................................................... 67 
5.1.3 Goma – ASTM D381 .................................................................................... 68 
5.1.4 Determinação de característica de separação de água em QAV - ASTM 
D3948 ...................................................................................................................... 68 
5.1.5 Avaliação da estabilidade térmica do QAV – ASTM D3241 ..................... 70 
5.1.6 Cor saybolt – ASTM D6045 ........................................................................ 71 
5.1.7 Delta cor – N-2331 ....................................................................................... 72 
5.2 AVALIAÇÃO PRINCIPAL .............................................................................. 73 
5.2.1 Teor de aromáticos – ASTM D1319 ........................................................... 74 
5.2.2 Enxofre total – ASTM D4294 ...................................................................... 75 
5.2.3 Corrosividade ao cobre – ASTM D130 ...................................................... 76 
 
 
5.2.4 Destilação – ASTM D86 .............................................................................. 77 
5.2.5 Ponto de fulgor – ASTM D93 ..................................................................... 79 
5.2.6 Massa específica – ASTM D4052 ............................................................... 80 
5.2.7 Ponto de congelamento – ASTM D7153 ................................................... 81 
5.2.8 Viscosidade – ASTM D7042 ....................................................................... 82 
5.2.9 Ponto de fuligem – ASTM D1322 ............................................................... 83 
5.3 AVALIAÇÃO QUIMIOMÉTRICA ................................................................... 84 
5.3.1 Classificação multivariada para avaliação da estocagem do querosene 
de aviação ................................................................................................................ 84 
6 CONCLUSÃO............................................................................................... 94 
REFERÊNCIA ........................................................................................................... 96 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
15 
 
1 INTRODUÇÃO 
 
 O Brasil é considerado um dos maiores mercados consumidores de 
combustíveis de aviação do mundo, devido ao seu elevado produto interno bruto – 
PIB e por ser também, a maior área territorial da América Latina. Segundo dados da 
Agência Nacional de Aviação Civil (ANAC), no ano de 2020, o total de aeronaves 
cadastradas no Registro Aeronáutico Brasileiro (RAB), sem aeronaves experimentais, 
já ultrapassa as 16.000 unidades. Os produtos especificados para uso nessas 
aeronaves são o querosene de aviação (QAV), a gasolina de aviação e o querosene 
de aviação alternativo (QAV alternativo). O querosene de aviação, também conhecido 
como Jet-A1 ou QAV-1, é um derivado de petróleo obtido por processos de refino 
como o fracionamento por destilação atmosférica, já o QAV alternativo é obtido a partir 
de fontes alternativas, como biomassa, gases residuais, resíduos sólidos, carvão e 
gás natural e, pode ser misturado ao QAV vindo a formar o QAV-C ( Agência Nacional 
de Petróleo, Gás Natural e Biocombustíveis – ANP, 2020). Quanto à utilização, a 
gasolina de aviação é usada em motores tipo pistão, que incorporam aeronaves de 
pequeno porte, enquanto o QAV-1 e o querosene alternativo, são utilizados em 
motores tipo turbinas. 
O QAV-1 é uma mistura de hidrocarbonetos parafínicos, naftênicos e 
aromáticos, com predominância de hidrocarbonetos parafínicos e naftênicos com 
tamanho de 9 a 15 átomos de carbonos e faixa de ebulição compreendida entre 150ºC 
e 300ºC (BRASIL et al., 2012). Para o uso como combustível aeronáutico é necessário 
rígido controle de sua produção e comercialização, visando atendimento as 
conformidades tributarias vigentes a época, assim como o atendimento a parâmetros 
de qualidade que almejam, principalmente, garantir a segurança no uso, pois qualquer 
erro inerente ao produto pode gerar um acidente de grandes proporções. 
Buscando assegurar uma correta incorporação do combustível ao mercado 
aéreo, como também, estabelecer as obrigações quanto ao controle da qualidade a 
serem atendidas pelos agentes econômicos que comercializam esse produto em 
território nacional, a ANP de acordo com a Resolução - ANP nº 778, de 5 de abril de 
2019, estabelece que as exigências de qualidade do QAV-1 para o uso em turbinas 
aeronáuticas são as seguintes: proporcionar máxima autonomia de voo, vaporizar-se 
adequadamente no interior da câmara de combustão minimizando a formação de 
fuligem, proporcionar partidas fáceis e seguras, ter facilidade de reacendimento, 
16 
 
minimizar a formação de resíduos e cinzas por combustão, escoar facilmente em baixa 
temperatura, ser estável química e termicamente, não ser corrosivo aos materiais da 
turbina, minimizar a tendência à solubilização de água, ter aspecto límpido, sem 
sedimentos e alteração de cor, não apresentar água livre, evitando o desenvolvimento 
de microrganismos e a obstrução de filtros, oferecer segurança no manuseio e na 
estocagem, (ANP, 2019). 
A regulamentação da especificação dos combustíveis é imprescindível, pois 
garante a qualidade do produto e a segurança dos usuários. No entanto, é necessário 
além de garantir a conformidade das características na produção do combustível, 
mantê-las estáveis até o uso final. O monitoramento de qualidade em distribuidoras 
por meio de propriedades físico-químicas como; curva de destilação e massa 
específica, pode avaliar estas características, assim como também monitorar e até 
inibir a adulteração do combustível, que poderá trazer impactos para a segurança, 
como também danos tributários, tendo em vista que os adulteradores buscam obter 
lucro, seja modificando ou substituindo determinados combustíveis por outras fontes 
de menor valor agregado. 
Considerando os efeitos causados pela adulteração, é possível ressaltar que 
há limitações na observância de agentes modificadores do combustível por meio de 
propriedades aparentes, fato que leva ao encarecimento dos monitoramentos, por 
meio de ensaios em laboratórios. É importante a iniciativa de se buscar novas 
metodologias analíticas que possam avaliar as propriedades dos combustíveis, como 
identificar potenciais agentes adulterantes, de forma rápida e com baixo custo. O uso 
de ferramentas quimiométricas acopladas à espectroscopia na região do 
infravermelho pode ser aplicado como alternativa para esses fins, pois a 
espectroscopia quando associadas a ferramentas quimiométricas, tem o potencial de 
trazer segurança, rapidez e eficácia na obtenção dos resultados (Câmara et al., 2017; 
Oliveira et al., 2007). 
17 
 
2 OBJETIVOS 
 
2.1 OBJETIVO GERAL 
 
Desenvolver metodologia para avaliação do processo de adulteração do 
combustível aeronáutico, QAV-1, por queroseneiluminante, por meio de ensaios 
físico-químicos e ferramentas quimiométricas, após adição do adulterante e 
estocagem das misturas. 
 
2.2 OBJETIVOS ESPECÍFICOS 
 
● Simular processo de adulteração do querosene de aviação com querosene 
iluminante, produzindo sistemas de misturas; 
● Avaliar por meio de análises físico-químicas e de espectroscopia de 
infravermelho (MIR/ NIR) a estabilidade do querosene de aviação, estocados 
por períodos inferiores e superiores ao determinado pela Agência Nacional de 
Petróleo, Gás Natural e Biodiesel (ANP); 
● Avaliar a eficácia das técnicas quimiométricas na identificação de adulterações 
no querosene de aviação. 
18 
 
3 REVISÃO DA LITERATURA 
 
3.1 PETRÓLEO 
 
 Segundo a Sociedade Americana para Teste e Materiais (do inglês American 
Society for Testing and Materials - ASTM), o petróleo é definido como sendo “uma 
mistura de ocorrência natural consistindo, predominantemente, de hidrocarbonetos e 
derivados orgânicos sulfurados, nitrogenados e/ou oxigenados, o qual pode ser 
removido da terra no estado líquido”, podendo ainda ser encontradas outras 
substâncias, tais como, água, matéria inorgânica e gases dissolvidos, juntamente com 
o petróleo bruto. 
 O petróleo quando em seu estado natural pode ser aproveitado apenas para o 
fornecimento de energia, via processo de combustão, no entanto, devido à sua grande 
gama de constituintes baseada em hidrocarbonetos, é possível sua aplicação nas 
mais diversas áreas. Na Tabela 1 estão apresentados os dados de composição 
elementar, em % massa, dos principais elementos constituintes do petróleo (BRASIL 
et al., 2012). 
 
Tabela 1 - Composição elementar média do petróleo 
Elemento % em massa 
Carbono 83,0 a 87,0 
Hidrogênio 10,0 a 14, 0 
Enxofre 0,05 a 6,0 
Nitrogênio 0,1 a 2,0 
Oxigênio 0,05 a 1,5 
Metais (Fe, Ni, V etc.) <0,3 
Fonte: Processamento de petróleo e gás (BRASIL et al., 2012) 
 
O petróleo desde o seu descobrimento em quantidades comerciais, vem sendo 
utilizado nas mais diversas áreas, tendo em vista sua gama de aplicação, em 
decorrência do potencial energético de seus derivados. Os derivados mais 
consumidos, são: óleo diesel, gasolina e querosene de aviação (QAV), além do gás 
liquefeito de petróleo (GLP). Também tem significativa relevância o consumo de óleo 
19 
 
combustível, nafta, lubrificantes, asfalto e coque. Vale destacar que cada um desses 
produtos possui propriedades que o adequam a usos específicos ( EPE, 2018). 
O Relatório Síntese do Balanço Energético Nacional – BEN 2021, apresenta 
os dados acerca da oferta de produtos energéticos no Brasil, tendo o ano base 2020 
(EPE, 2021). É possível ter um panorama quantitativo da dependência do petróleo ao 
se observar a Figura 1, na qual está mostrada a oferta de energia, (%), a partir das 
principais fontes energéticas utilizas no Brasil, e, mesmo sendo um dos países que 
mais investem e crescem em termos de oferta de energia renovável, o consumo de 
petróleo ainda supera o consumo das demais fontes. No Brasil, o consumo de energia 
renovável é 48,0%, enquanto que o de não renováveis é de 52%, como pode ser visto 
na Figura 2. 
 
 
Fonte: EPE (2021) 
 
 
 
 
 
 
 
 
Figura 1 - Repartição da oferta interna de energia (2020) 
20 
 
Fonte: EPE (2021) 
 
3.1.1 O refino de petróleo 
 
O processo de refino do petróleo é composto por diversas etapas de 
beneficiamento do produto bruto. Esse beneficiamento é realizado em refinarias, 
englobando etapas físicas e químicas de separação, dando origem às frações do 
petróleo. Uma das primeiras etapas do beneficiamento é, a separação das frações em 
decorrência da sua faixa de ebulição. Após a separação, as frações passam pela 
etapa de conversão, da qual se obtém os derivados finais que, posteriormente, 
passam pela etapa de tratamento, resultando em produtos com um melhor 
acabamento e, acumulando maior valor agregado (NEIVA, 1993). Nas refinarias, o 
esquema de refino pode variar dependendo do tipo de petróleo a ser processado e a 
finalidade dos produtos, o mercado também é fator importante na tomada de decisão 
de quais processos seguir. Para ter essa flexibilidade, uma refinaria necessita de 
processos de refino, como: processos de separação, conversão e tratamento. O 
esquema resumido está apresentado na Figura 3. 
 
 
 
 
Figura 2 - Oferta interna de energia pela classe da fonte (2020) 
21 
 
Fonte: Autor (2021) 
 
Após o processo de refino os produtos finais tem diversas formas, como 
gasolina, diesel, GLP, QAV, óleos combustíveis e lubrificantes, solventes e parafinas, 
entre outros produtos (Ramos, et al., 2007). 
 
a) Processo de separação 
 
O processo de separação tem por finalidade obter frações intermediárias de 
petróleo por meio de processo físico, esse processo é escolhido ainda em virtude das 
propriedades da corrente a ser processada. O ponto de ebulição é a principal 
propriedade escolhida para realizar a separação dos componentes do petróleo. Não 
ocorre reações químicas nesses processos, todas as moléculas presentes na entrada 
da unidade de separação estarão no somatório da saída (BRASIL et al., 2012). 
A técnica mais utilizada, tendo como fundamento da faixa de ebulição do 
produto, para que ocorra a separação é, a destilação. A destilação tem flexibilidade 
para ser executada, podendo ser realizada em diferentes níveis de pressão e etapas, 
dependendo apenas do objetivo a ser alcançado ao fim do processo. 
Na destilação, o petróleo é aquecido em altas temperaturas até evaporar. Esse 
vapor volta ao estado líquido, conforme resfria em diferentes níveis dentro da torre de 
destilação. Em cada nível há um recipiente que coleta um determinado subproduto do 
Figura 3 - Esquema simplificado de refino de petróleo 
22 
 
petróleo (PETROBRAS, 2021). A Figura 4 ilustra uma torre de destilação com seus 
respectivos produtos. 
Fonte: Adaptada de https://netnature.wordpress.com/2018/02/01/petroleo-formacao-
estrutura-quimica-e-geologia/, 2021 
 
b) Processos de conversão 
 
Conversão é, o processo que transforma as partes mais pesadas e de menor 
valor do petróleo, em moléculas menores, dando origem a derivados mais nobres, 
aumentando o aproveitamento do petróleo (PETROBRAS, 2021). 
Após o processo de separação, dependendo da necessidade do produto final 
na refinaria, pode ser necessário a realização de processos de conversão. As reações 
específicas de cada processo são conseguidas por ação conjugada de temperatura e 
pressão sobre os cortes, sendo bastante frequente também a presença de um agente 
promotor reacional, denominado de catalisador. Conforme a presença ou ausência 
desse agente pode-se classificar estes processos como catalíticos ou não catalíticos. 
Entre os tratamentos estão: Craqueamento Catalítico, Hidrocraqueamento Catalítico, 
Alquilação Catalítica, Reformação Catalítica, Craqueamento Térmico, Viscorredução, 
Coqueamento Retardado. 
Figura 4 - Torre de destilação e faixa de derivados 
23 
 
c) Processos de tratamento e mistura 
 
Os tratamentos, são processos voltados para adequar os derivados à qualidade 
exigida pelo mercado (PETROBRAS, 2021). Isso ocorre eliminando as impurezas 
presentes nas frações que possam comprometer a qualidade final dos produtos. 
Dentre as impurezas removidas, os compostos de enxofre e de nitrogênio são os 
principais, pois conferem às frações; corrosividade, acidez, odor desagradável, 
formação de compostos poluentes e alteração de cor (BUENO, 2003). 
Os processos de tratamento podem ser classificados em duas categorias: 
convencionais (tratamento cáustico, tratamento cáustico regenerativo, tratamento 
Bender e tratamento com Di-Etanol Amina - DEA), sendo aplicados às frações leves, 
de baixa severidade operacional e com baixo investimento para sua implantação 
e, o hidroprocessamento (hidrotratamento catalítico), usado principalmente nas 
frações médias e pesadas,com necessidade de investimentos maiores. 
O tratamento cáustico consiste na remoção de compostos ácidos de enxofre 
como o H2S e os mercaptanos de baixo peso molecular. É utilizado em frações leves, 
que possuem densidade bem menores que o da solução utilizada na lavagem, tais 
como GLP e gasolina. E, em decorrência do seu elevado consumo de soda, este 
tratamento é empregado apenas quando o teor de enxofre no produto não é muito 
elevado (MARIANDO, 2001). Já o tratamento cáustico regenerativo, que consiste em 
uma lavagem cáustica também, é mais aplicado, pois tem a vantagem de se regenerar 
a soda cáustica consumida. Com isto, várias unidades que operavam com 
tratamento cáustico, sofreram adaptações e operam hoje como tratamento cáustico 
regenerativo (BUENO, 2003). 
Tratamento Bender, foi desenvolvido para melhorar a qualidade do querosene 
de aviação. Não tem o objetivo reduzir o teor de enxofre, mas sim transformar 
compostos sulfurados de corrosão acentuada como mercaptanas em outros menos 
corrosivos como dissulfetos. Nele conjugam-se lavagens cáusticas com ações de 
campos elétricos de alta voltagem (ALBERTO, 2010). 
O tratamento com DEA, é específico para remoção de H2S de frações gasosas 
e do CO2. O processo tem como base o fato que as soluções de di-etanol amida em 
temperatura ambiente combinam-se com H2S presente em produtos 
gasososderivados de petróleo, como o gás natural e GLP, formando produtos 
estáveis. Esses produtos quando aquecidos são decompostos ocorrendo 
24 
 
regeneração do DEA e produzindo corrente rica em enxofre, que pode posteriormente 
ser recuperado em unidade regeneradora de enxofre - URE (GUIMARÃES, 2006). 
O Hidrotratamento Catalítico é, um processo que ocorre em elevadas pressões 
e temperaturas, e ainda na presença de catalisador heterogêneo, geralmente CoMo 
ou NiMo suportado em Al2O3. O hidrogênio é o responsável nesse processo pela 
remoção de impurezas como; enxofre, nitrogênio, oxigênio, halogênios e metais. 
(PEREIRA, SILVA, MELLO, 2017). O hidrotratamento catalítico pode ser empregado 
basicamente em todas as frações; gases, naftas, querosenes, gasóleos e resíduos 
de vácuo, é empregado rotineiramente com a finalidade de reduzir os teores de 
enxofre desses derivados (BUENO, 2003). 
Mesmo após todo o processo de tratamento, a maioria dos produtos finais das 
refinarias, é obtida com processos de mistura (“blendings”), que consistem 
simplesmente em mesclar produtos intermediários, de forma a conseguir um produto 
com a qualidade requerida pelo mercado. 
 
3.2 QUALIDADE E ESPECIFICAÇÃO DOS PRODUTOS DERIVADOS DO 
PETRÓLEO 
 
Cada derivado de petróleo oriundo de seu fracionamento, visa atender uma 
demanda específica. O diesel, por exemplo, é utilizado por transportes terrestres e 
aquáticos, geralmente de grande porte, já o QAV, é utilizado em inúmeros tipos de 
aeronaves (Empresa de Pesquisa Energética – EPE, 2021). 
No Brasil, grande parte do fluxo de mercadorias ocorre por meio de malha 
rodoviária (Ministério da Infraestrutura, 2019). O País é o maior consumidor de 
querosene de aviação da américa latina, nas residências são utilizados os gases do 
tipo natural e liquefeito de petróleo para o preparo de alimentos, ou seja, somos 
dependentes dos derivados de petróleo em numerosas atividades. Vale destacar que, 
para que todas essas aplicações sejam alcançadas de modo satisfatório, é necessário 
um rigoroso processo de refino, até que se alcance as características desejadas, além 
de um controle de qualidade que garanta a manutenção dessas caracterizas até seu 
uso. 
Os critérios de qualidade dos derivados de petróleo são especificados por 
normas regulamentadoras controladas pela ANP. Essas normas visam a 
padronização dos requisitos necessários aos produtos para serem inseridos no 
25 
 
mercado consumidor, com intuito de atender de modo seguro, limpo e eficaz as 
demandas exigidas (ANP, 2019). 
Cada produto tem características especificas para sua finalidade e parâmetros 
destinados a atesta-las, a seguir será descrito os parâmetros a serem atendidos pelo 
derivado alvo do estudo. 
 
3.2.1 Querosene de aviação 
 
O querosene de aviação, sendo um derivado de petróleo obtido por destilação 
direta, é classificado como um produto intermediário do processo de separação, para 
que possa ser utilizado com segurança, tem suas características avaliadas segundo 
a Resolução nº 778, de 5 de abril de 2019 da ANP. Essa avaliação pode ser 
sistematizada por ensaios que contemplam grupos de características que são 
desejadas e que estão contidas de modo resumido na Tabela 2. 
 
Tabela 2 - Resumo dos métodos utilizado no estudo, segundo ANP 
CARACTERÍSTICA UNIDADE LIMITE 
MÉTODO 
ASTM 
APARÊNCIA 
Aspecto - 
claro, límpido e isento de água não 
dissolvida e material sólido à 
temperatura ambiente 
D4176 
Cor - Anotar D6045 
COMPOSIÇÃO 
Acidez total, máx. mgKOH/g 0,015 D3242 
Aromáticos, máx. % volume 25 D1319 
Enxofre total, máx. % massa 0,3 D4294 
Enxofre mercaptídico, máx. % massa 0,003 D3227 
VOLATILIDADE 
Destilação °C D86 
P.I.E. (Ponto Inicial de Ebulição) anotar - 
10% vol. recuperados, máx. 205 - 
50% vol. recuperados anotar - 
90% vol. recuperados anotar - 
P.F.E. (Ponto Final de Ebulição), máx. 300 - 
Resíduo, máx. % volume 1,5 - 
Perda, máx. % volume 1,5 - 
Ponto de fulgor, mín. °C 38 D93 
26 
 
Massa específica a 20°C kg/m3 771,3 - 836,6 D4052 
FLUIDEZ 
Ponto de congelamento, máx. °C -47 D7153 
Viscosidade a -20°C, máx. mm²/s 8 D7042 
COMBUSTÃO 
Ponto de fuligem, mín. ou mm 25 D1322 
Ponto de fuligem, mín. e Naftalenos, máx. 
mm 25 D1322 
mm 
% volume 
18 
3 
D1322 
D1840 
CORROSÃO 
Corrosividade ao cobre (2h a 100°C), máx. - 1 D130 
ESTABILIDADE 
Estabilidade térmica 2,5h - mín. 260°C 
queda de pressão no filtro, máx. mmHg 25 
D3241 
depósito no tubo (16) 
- 
<3 (sem depósito de cor anormal ou 
de pavão) 
Depósito no tubo - método instrumental, 
máx. 
85 
CONTAMINANTES 
Goma atual, máx. 
mg/100 
ml 
7 D381 
Índice de separação de água, MSEP 
sem dissipador de cargas estáticas, mín. - 85 D3948 
Fonte: ANP, 2019 
 
As características físico-químicos citadas, integram o processo denominado 
certificação do querosene de aviação. Esse processo consiste em submeter o 
querosene a uma bateria de ensaios, objetivando atestar se o combustível está de 
acordo com o estabelecido pela resolução. Os ensaios que compõem cada 
característica alvo desse estudo, estão descritos a seguir. 
 
a) Avaliação da aparência 
 
A avaliação da aparência é um dos aspectos abordado pela ANP na sua 
resolução e, é uma característica que demonstra o grau de refino do querosene de 
aviação, por meio de seu acabamento. Essa característica é avaliada pelos ensaios 
de aspecto visual e cor. 
O QAV para ser considerado especificado (dentro dos parâmetros 
estabelecidos pela ANP) e ser inserido no mercado consumidor, deve ser; claro, 
27 
 
límpido, isento de água não dissolvida e material sólido à temperatura ambiente (ANP, 
2019). Segundo ASTM D4176 (2021), a determinação da cor consiste na 
determinação da altura da amostra que produz a mesma transparência que uma 
coluna de água, determinada por comparação de intensidade de luz transmitida 
através da amostra com aquela transmitida através da água. Normalmente este 
ensaio é realizado em um calorímetro automático, que utiliza um método 
espectroscópico de analise baseado na luz absorvida pelas moléculas contidas na 
amostra analisada. 
 
 
b) Avaliação da composição 
 
É importante antes de se inserir o produto no mercado, avaliar sua composição, 
pois desta forma, é possível identificar e quantificar seus constituintes e, as 
características influenciadas por esses. Dentro da resolução supracitada, os ensaios 
que estabelecem a composição do querosene de aviação são: acideztotal, teor de 
aromáticos totais, enxofre total e enxofre mercaptídico (ANP, 2019). 
A acidez, está relacionada ao tratamento com ácido durante o processo de 
refino ou ainda, oriunda da formação por meio de processo natural, desse modo, 
alguns compostos ácidos podem estar presentes em combustíveis utilizados em 
aeronaves. A contaminação ácida significativa, não é provável, tendo em vista os 
muitos testes de verificação realizados durante as várias etapas do refino. No entanto, 
podem estar presentes e são indesejáveis, devido as tendências do combustível em 
corroer os metais aos quais estejam em contato (ASTM D3242, 2017). 
O teor de aromáticos totais, é um importante parâmetro a ser observado, devido 
sua influência na qualidade da queima. Valores elevados de composto aromáticos, 
impactam na formação de depósitos durante combustão, e essa característica é 
afetada diretamente pelo aumento do teor de compostos com maior massa molecular 
(BRASIL et al., 2012). 
O enxofre que pode estar presente no combustível, também influencia de 
maneira negativa os componentes metálicos, além da qualidade das emissões em 
decorrência da combustão. 
Já o enxofre mercaptídico, é monitorado devido a sua tendência em provocar 
degradação dos constituintes aeronáuticos compostos por elastômeros. Os 
elastômeros, também conhecidos como borrachas, são utilizados como principal 
28 
 
forma de vedação do sistema de combustível das aeronaves. Essa espécie de 
composto sulfurado, ainda influencia na corrosão dos demais componentes do 
sistema (ASTM D3227, 2016). 
 
 
c) Avaliação da volatilidade 
 
Para a característica de volatilidade, a resolução estipula três ensaios como 
parâmetros: a destilação, o ponto de fulgor e a massa específica a 20 ºC. 
A destilação é, um processo primário amplamente utilizado nas indústrias para 
realizar o fracionamento de derivados de petróleo, obtendo informações qualitativas e 
quantitativas sobre as frações do derivado destilado. A partir da destilação é obtida 
uma curva, que é a representação da temperatura de ebulição da mistura líquida 
versus a volume acumulado de destilado a uma determinada pressão (SANTOS, et 
al, 2021). 
Entre os métodos existentes de caracterização de produtos via destilação, um 
que merece destaque pela simplicidade, é o método ASTM D86. De acordo com a 
ASTM, o método D86 padroniza o teste de destilação a pressão atmosférica, 
utilizando uma unidade de destilação em laboratório para determinar as 
características por meio da faixa de ebulição de produtos médios e leves derivados 
de petróleo. Sendo o QAV uma mistura de hidrocarbonetos médios, cada um com seu 
próprio ponto de ebulição, a vaporização ocorre em uma faixa na qual as temperaturas 
compõem essa curva de destilação. 
O ponto de fulgor é uma propriedade física importante para combustível de 
aviação, tendo grande relevância no monitoramento de características que abrangem 
critérios de segurança, principalmente manuseio, transporte e armazenamento (ANP, 
2021). 
O ponto de fulgor representa a menor temperatura na qual o produto se 
vaporiza em quantidade suficiente para formar com o ar uma mistura capaz de se 
inflamar momentaneamente, quando sobre ela incide uma centelha (ASTM D93, 
2020). Essa propriedade é conhecida por ser afetada pela quantidade de 
hidrocarbonetos voláteis presentes no combustível, pois com a perda desses 
compostos voláteis, pode ocorrer imprecisões na determinação dessa característica, 
resultando assim em valores de ponto de fulgor imprecisamente altos. Para evitar isso, 
as especificações ASTM recomendam o armazenamento combustíveis a baixas 
29 
 
temperaturas para mitigar as perdas por evaporação (BRENT, et al, 2021). Essa 
imprecisão pode acabar por gerar inconsistências na segurança, levando a acidentes, 
por este motivo, essa propriedade é monitorada nos termos da resolução. 
 O valor da massa específica será o mesmo da densidade para o querosene de 
aviação, pois este se encontra em seu estado líquido e indicará o grau de 
concentração de massa em determinado volume. Ainda conforme ASTM D4052 
(2018), a densidade é uma propriedade física fundamental que pode ser usada em 
conjunto com outras propriedades para caracterizar os derivados de petróleo. Ela 
ainda, está relacionada com a autonomia de voo das aeronaves, pois assegura a 
quantidade necessária de combustível para as viagens. 
 
 
d) Avaliação da fluidez 
 
Para monitorar a característica relacionada ao fluxo do combustível em 
operação, a resolução estipula a caracterização dessa propriedade por meio do ponto 
de congelamento e da viscosidade a -20 ºC. 
Por ponto de congelamento define-se, a temperatura na qual cristais de 
hidrocarbonetos formados pelo resfriamento da amostra desaparecem quando está 
sujeita a reaquecimento, sob agitação constante. Em termos práticos, o ponto de 
congelamento representa a menor temperatura em que o QAV permanece livre de 
cristais que podem restringir o seu fluxo através de filtros em turbinas aeronáuticas 
(ASTM D7153, 2015). 
O sistema de combustível de uma turbina, possui permutadores de calor e 
injeção de solvente (álcool) para assegurar o estado líquido do combustível e seu 
perfeito escoamento. Contudo, é prática segura e eficaz contra esses efeitos limitar o 
ponto de congelamento a valores abaixo da temperatura de operação do sistema, que 
é de cerca de -40 °C. O ponto de congelamento é influenciado pelo tipo de 
hidrocarboneto e pelo ponto final de ebulição da fração. Quanto maior o teor de 
normais parafínicos e o ponto final de ebulição, maior será o ponto de congelamento. 
A viscosidade é afetada na mesma medida, com a queda de temperatura, 
ocorre o aumento dessa propriedade, podendo dificultar a circulação do combustível 
por meio dos bicos injetores e tubulações (ASTM D7042, 2020). 
 
 
30 
 
e) Avaliação da Combustão 
 
 
Conforme ASTM D1322 (2019), o ponto de fuligem é definido como a altura 
máxima medida em milímetros durante a combustão da amostra sem que haja 
produção de fuligem. Essa avaliação indica a qualidade de combustão do produto. 
Essa metodologia pode ser aplicada a combustível aeronáuticos utilizados em 
turbinas, assim como em querosene iluminante. No Quadro 1 está descrito a relação 
entre algumas propriedades dos combustíveis e o ponto de fuligem. 
 
Quadro 1 - Influência dos hidrocarbonetos no ponto de fuligem 
 
Fonte: FARAH (2013) 
Quando observado o mesmo número de átomos de carbono em compostos 
distinto, os hidrocarbonetos parafínicos apresentam menor ponto de ebulição em 
decorrência de terem uma menor energia de ligação carbono-carbono. Por essa 
condição, essas substâncias queimam de forma mais completa do que os 
hidrocarbonetos aromáticos. Desse modo, os hidrocarbonetos parafínicos tendem a 
proporcionar menor formação de fuligem e menor energia radiante, ou seja, 
apresentam maior ponto de fuligem, o que é benéfico para a turbina (FARAH, 2013). 
 
f) Avaliação da corrosão 
 
Diversos são os metais que são empregados na fabricação dos elementos do 
sistema de combustível da aeronave, também é utilizado borrachas (elastômeros) 
com a finalidade de vedar as conexões necessárias. Sendo assim, é necessário que 
o combustível não ocasione impactos em virtude de sua interação com esses 
componentes. A corrosividade é avaliada por meio do ensaio de corrosão ao cobre, e 
influenciada pela presença de compostos sulfurados (ANP, 2019). 
O ensaio de corrosividade mede o nível de corrosão que ocorre em uma lâmina de 
cobre exposta a amostra sob condições de temperatura e duração definidas, medida 
por comparação com padrões previamente classificados segundo o grau de 
corrosividade (ASTM D130, 2019). 
Hidrocarbonetos Relação com ponto de fuligem 
Quanto mais parafínico Maior o ponto 
Quanto menor ponto de ebulição Maior o ponto 
Quanto maior o ponto de fuligem Menos depósito formados 
Quanto maioro ponto de fuligem Maior energia produzida sem danos 
31 
 
 
g) Avaliação da estabilidade 
 
Outro parâmetro que requer bastante atenção é, o de estabilidade termo-
oxidativa do QAV-1, avaliado pelo ensaio denominado Oxidação Térmica em 
Combustível de Aviação, do inglês, Jet fuel thermal oxidation tester– JFTOT. Esse 
teste, simula as condições de pressão e temperatura a que se submete o combustível 
nas turbinas das aeronaves. O QAV-1, nas aeronaves, além de combustível, é 
também fluído de resfriamento do óleo lubrificante, aquecendo-se a temperaturas da 
ordem de 150 °C. Nessas condições, o produto deve ser estável termicamente sem 
formar depósitos, fato que pode afetar o fluxo de combustível e influenciar na 
transferência de calor dos permutadores, na combustão, levando a obstrução de filtros 
e bocais ejetores. A estabilidade térmica do QAV-1 é prejudicada, principalmente, pela 
presença de compostos nitrogenados básicos (ASTM D3241, 2020). 
 
h) Avaliação dos contaminantes 
 
Para a avaliação de contaminantes no querosene de aviação, segundo a 
resolução 778 da ANP, o monitoramento é realizado submetendo o combustível aos 
ensaios de goma atual e índice de separação de água (WSIM/MSEP). 
O teor de goma atual, é uma determinação realizada em combustíveis 
aeronáuticos como; QAV e gasolinas de aviação e, é caracterizada pela presença 
de resíduo da evaporação desses combustíveis. Valores elevados de goma atual 
no QAV, indicam a presença de resíduos devido à contaminação do produto com 
derivados de alto ponto de ebulição ou de material particulado, que podem ser 
causados por ocorrências anormais de qualidade na distribuição do produto (ASTM 
D381, 2019). 
Já o índice de separação de água (micro-separometer rating — MSEP ou 
também conhecido como WSIM) é um número entre 0 e 100 que indica a turbidez do 
produto, avaliada pela facilidade de separação da água do combustível por 
coalescência, medida em uma célula fotoelétrica. O ensaio é empregado para 
combustíveis de aviação, que, de modo geral, são capazes de tolerar alguma 
quantidade de água na forma dispersa (ASTM D3948, 2020). 
32 
 
Esse ensaio tem seu grau de importância devido às condições de uso do 
combustível, pois como a temperatura de utilização desse produtos é baixa, com faixa 
de trabalho que pode variar de -40 °C a -50 °C, dependendo das condições de voo, 
torna-se necessário determinar sua tolerância à água, já que temperaturas nessa 
ordem de grandeza, podem promover a separação da água que pode estar dispersa 
no QAV-1, podendo posteriormente resultar na obstrução de filtros e tubulações, 
devido a solidificação dessa água livre (FARAH, 2013). 
 
3.3 ADULTERANTES EM COMBUSTÍVEIS DERIVADOS DE PETROLEO 
 
Com o aumento crescente da demanda energética, faz-se necessário cada vez 
mais, buscar maneiras de aumentar a produção de combustíveis. Esse aumento 
pode levar, em alguns casos, a problemas no que se refere à qualidade dos 
produtos, em virtude da dificuldade em seu monitoramento quanto ao processo de 
distribuição e comercialização. A distribuição e a comercialização são regulamentadas 
por órgãos nacionais e internacionais, com a finalidade de inibir fraudes, 
adulterações e extravios dos mesmos, e com isso garantir a qualidade, reduzindo 
as não conformidades (OLIVEIRA et al., 2020). 
Os combustíveis corriqueiramente adulterados, devido a grande quantidade 
comercializada e o fácil acesso, são o diesel e a gasolina, tendo como principais 
adulterantes da gasolina: o etanol, os lubrificantes, o tíners, os aromáticos (BTEX’s), 
solventes com preços baixos (pentano e hexano), além de querosene e nafta 
(MENDES, BARBEIRA, 2013). Para o diesel, a adulteração pode ser realizada pelo 
querosene iluminante (CUNHA, MONTE, CASTRO, BARBOSA, 2016), devido a uma 
sobreposição de hidrocarbonetos (na faixa de C6-C16 para o diesel, com C9-C16 para 
o querosene). Outros frequentes adulterantes do diesel são: óleos residuais, seja 
de fritura de cozinha ou de lubrificantes automotivos, e também o biodiesel 
(ocorrendo essa adulteração nas rotas de obtenções do biodiesel, pela inserção de 
produtos indesejados) proveniente de sementes comestíveis e não comestíveis 
(milho, algodão, soja, etc.) (MAZIVILA, GOTIJO, SANTANA, 2015). 
Para tentar detectar e inibir essas adulterações, determinadas abordagens 
podem ser realizadas, algumas sendo oficialmente adotadas pela ANP. Ensaios físico-
químicos, como os parâmetros da curva de destilação e a massa específica, assim 
como o teor alcoólico, podem evidenciar a inserção de compostos adulterantes nos 
33 
 
produtos (OLIVEIRA et al, 2004). Porém, nem sempre apenas paramentos físico-
químicos são suficientes para caracterizar a adulteração. Diante disso, novas 
metodologias estão sendo aplicadas com finalidade de identificar e quantificar 
adulterantes em combustíveis. Essas metodologias, baseiam-se na utilização de 
técnicas de infravermelho associadas a um conjunto de ferramentas estatísticas, 
como: PCA, LDA e PLS, integrando aspectos quimiométricos, viabilizando assim uma 
poderosa ferramenta de detecção e quantificação de adulterantes (MENDONÇA, 
2005). 
 
34 
 
4 MATERIAIS E MÉTODOS 
 
Neste capítulo, serão apresentados os reagentes utilizados e as metodologias 
aplicadas, assim como os procedimentos adotados nesse trabalho. O estudo foi 
dividido em duas metodológicas, uma físico-química e outra quimiométrica. A primeira 
por sua vez, foi subdivida em duas etapas, uma denominada preliminar e outra, 
principal. Na etapa preliminar, apenas QAV foi utilizado, avaliando a estabilidade 
térmica e química de 05 amostras de QAV-1 após a estocagem. Uma das amostras 
também foi utilizada concomitantemente na etapa principal deste estudo. Para tanto, 
foi obtida uma mistura de 50 % (v/v) de querosene iluminante (QI) e querosene de 
aviação, com o propósito de avaliar o impacto da adulteração no combustível 
aeronáutico. As avaliações utilizadas nessas duas etapas do estudo, tiveram como 
base, normas da ASTM. 
A outra metodologia abordada foi baseada na Quimiometria, na qual foi 
elaborado um sistema de mistura, entre o querosene de aviação e querosene 
iluminante, submetendo-o a avaliações espectroscópicas periódicas, de modo a 
coletar dados que permitissem averiguar a estabilidade, em virtude do envelhecimento 
decorrente da estocagem, o impacto da adulteração nesta propriedade e também, 
averiguar a possibilidade de quantificação e/ou identificação do adulterante presente 
na mistura combustível, quando aplicado técnicas quimiométricas a esses dados. 
 
 
4.1 REAGENTES 
 
Amostras de QAV-1, denominado internacionalmente JET A-1 e que é 
destinado, exclusivamente, ao consumo em turbinas de aeronaves, foram utilizadas 
neste trabalho. Estas amostras foram cedidas pelo Ativo Industrial de Guamaré (ATI), 
localizado na cidade de Guamaré no Estado do Rio Grande do Norte. Amostras de QI 
da marca Lider também foram utilizadas, essas por sua vez, foram obtidas por meio 
de compra direta, realizada em mercado varejista da cidade de Natal – RN. Outros 
reagentes foram utilizados em ensaios analíticos, no decorrer da avaliação físico-
química e são mostrados no Quadro 2. 
 
35 
 
Quadro 2 - Reagentes utilizados 
Fonte: Autor, 2021 
 
4.2 AVALIAÇÃO FÍSICO-QUÍMICA 
 
A metodologia baseada na análise das propriedades físico-químicas, teve em 
seu escopo ensaios analíticos que almejaram atestar e monitorar as propriedades 
necessárias para a viabilização do uso do combustível, entre elas; não ser corrosivo, 
fácil fluxo em baixas temperaturas, ser isento de água e impurezas, promover fácil 
manuseio e estocagem, assim como ser estável térmica e quimicamente. Os 
requisitos de qualidade, as características e os ensaios abordados neste trabalho 
estão expostos na Figura 5. 
Fonte: Autor, 2021Os ensaios que seguem as especificações necessárias para o cumprimento 
dos requisitos de qualidade utilizaram normas internacionais e nacionais e encontram-
se compilados na Tabela 3. E os ensaios para as determinações das propriedades 
REAGENTE PUREZA MARCA 
Álcool Isopropílico 99,5 % Synth 
Tolueno 99,5 % Isofar 
Naftolbenzeina - Neon 
Acetato de sódio 99 % Êxodo 
Ácido Acético 99,8 % Isofar 
Figura 5 - Escopo de análises físico-químicas utilizadas para especificação do 
QAV-1 e suas normas ASTM. 
36 
 
físico-químicas dos combustíveis e das misturas com o adulterante, foram realizadas 
antes e após o período de estocagem e estão descritos nos próximos tópicos. 
 
Tabela 3 - Ensaios e métodos utilizados nas avaliações físico-químicas 
Ensaio Método Título 
Aspecto ASTM D4176 
Método padrão para teste de água livre e 
contaminação por partículas em combustíveis 
destilados (procedimentos de inspeção 
visual) 
Acidez Total ASTM D3242 
Método padrão para teste de acidez em 
combustível para turbina de aviação 
Aromáticos ASTM D1319 
Método padrão para teste de tipos de 
hidrocarbonetos em produtos de petróleo 
líquidos por adsorção de indicador 
fluorescente 
Enxofre Total ASTM D5453 
Determinação de enxofre total em 
hidrocarbonetos leves, combustível de motor 
de ignição por centelha, combustível de 
motor diesel e óleo de motor por 
fluorescência ultravioleta 
Enxofre 
Mercaptídico 
ASTM D3227 
Método padrão para teste de enxofre (Tiol 
Mercaptan) em gasolina, querosene de 
aviação e combustíveis destilados (método 
potenciométrico) 
Destilação 
Atmosférica 
ASTM D86 
Método padrão para teste de destilação de 
produtos petrolíferos à pressão atmosférica 
Ponto de Fulgor ASTM D93 
Método padrão para teste de ponto de fulgor 
por Pensky-Martens copo fechado 
Massa específica 
a -20ºC 
ASTM D4052 
Densidade, densidade relativa e gravidade 
API de líquidos por medidor de densidade 
digital 
37 
 
Ponto de 
congelamento 
ASTM D7153 
Método padrão para teste de ponto de 
congelamento de combustíveis de aviação 
(método automático de laser) 
Viscosidade ASTM D7042 
Método padrão para teste de viscosidade 
cinemática de líquidos transparentes e 
opacos (e cálculo de viscosidade dinâmica) 
Ponto de Fuligem ASTM D1322 
Método de teste padrão para ponto de 
fuligem de querosene e combustível de 
turbina de aviação 
Corrosividade ao 
cobre 
ASTM D130 
Método de ensaio padrão para Corrosividade 
ao cobre de derivados de petróleo pelo 
ensaio da lâmina de cobre 
Goma Atual ASTM D381 
Método padrão para teste de teor de goma 
em combustíveis por evaporação a jato 
MSEP/WSIM ASTM D3948 
Método padrão para teste de determinação 
das características de separação da água de 
combustíveis de turbina de aviação por 
separômetro portátil 
Cor Saybolt ASTM D6045 
Método padrão para teste de cor de produtos 
petrolíferos pelo método automático de 
tristimulus 
Partículas 
Contaminantes 
ASTM D5452 
Método padrão de teste de contaminação de 
partículas em combustíveis de aviação por 
filtração de laboratório 
Delta Cor N-2331 
Estabilidade à Oxidação de 
Querosene de Aviação 
JFTOT a 280ºC ASTM D3241 
Método padrão de teste para estabilidade de 
oxidação térmica de combustíveis de turbina 
de aviação 
Fonte: Autor, 2021 
 
 
38 
 
4.2.1 Avaliação preliminar 
 
Juntamente com o processo de certificação, que segue rigorosos critérios 
físico-químicos estabelecidos pela resolução 778, outras exigências para a produção 
e comercialização do produto, devem ser atendidas, como por exemplo, se manter 
estocadas por um período de 3 meses, amostras dos querosenes que passaram pelo 
processo de certificação, afim de manter tais amostras como testemunhas ou 
contraprova, caso ocorra algum incidente ou alguma inconsistência seja detectada por 
parte dos compradores. 
A etapa preliminar deste trabalho, tem a finalidade de avaliar a estabilidade 
química do QAV-1 depois de três meses estocadas em garrafas âmbar, com batoque 
e tampa, mantidas ao abrigo de luz, em pressão atmosférica e temperatura ambiente. 
Para isso, 05 amostras de QAV-1 cedidas pelo ATI, foram utilizadas em ensaios físico-
químicos, com o objetivo de avaliar características como: aparência, composição, 
contaminantes e estabilidade térmica. Tais parâmetros foram obtidos por meios da 
realização de ensaios como: aspecto visual, cor, goma atual, água, acidez total, 
enxofre mercaptídico, delta cor e JFTOT. Estes ensaios foram realizando antes da 
estocagem e, após esse período, os ensaios foram repedidos e os dados obtidos 
comparados com os dados anteriores, com a finalidade de se averiguar a estabilidade 
das amostras dentro do período teste. Um resumo esquematizado da avaliação é 
mostrado na Figura 6. E as metodologias das principais análises utilizadas na 
caracterização e avaliação da estabilidade do QAV-1, estão descritas na sequência. 
 
39 
 
Fonte: Autor, 2021 
 
a) Avaliação do Aspecto - ASTM D4176 
 
As amostras foram mantidas em frascos transparentes e em repouso até 
atingirem a temperatura ambiente. A avaliação do aspecto ocorreu por meio da 
observação do frasco das amostras contra à luz, visando averiguar a presença de 
contaminação por água ou material particulado. Este foi então agitado de maneira 
circular, de modo que fosse produzido um vórtice. A parte inferior do vórtice foi 
examinado visualmente, observando se havia a presença de água ou particulado. As 
amostras foram avaliadas também de modo visual quanto a turbidez. Os resultados 
das observações foram expressos como “conforme", quando não houvesse a 
presença de água ou material particulado e, como “não conforme”, quando houvesse 
presença de um desses, como demonstrado na Figura 7. 
 
 
 
 
Figura 6 - Resumo esquematizado da avaliação preliminar 
40 
 
Fonte: Autor, 2021 
 
b) Cor Saybolt - ASTM D6045 
 
O ensaio foi realizado em um equipamento colorímetro automático, modelo 
ACL-2 da Tanaka. Com a câmara de medição do equipamento vazia e a tampa 
superior fechada, primeiramente foi realizado um auto zero, uma espécie de branco, 
garantindo que não ocorresse interferências nas leituras, verificando também se as 
cubetas a serem utilizadas estavam devidamente limpas. 
As amostras foram transferidas para uma cubeta de 100 mm, de maneira que 
não ficassem bolhas dentro da mesma. Se tampou a cubeta, inserindo-a em seguida, 
na câmara de medição do equipamento. O resultado foi expresso em uma escala de 
0 a 30, em unidades positivas (+0 até +30). Quanto mais próximo de 30, mais límpido. 
O procedimento está ilustrado na Figura 8. 
Figura 7 - Determinação do aspecto visual 
41 
 
Figura 8 - Determinação de Cor Satbolt via colorímetro automático 
 
Fonte: Autor, 2021 
 
c) Goma atual - ASTM D381 
 
Na determinação de goma atual nas amostras, dois béqueres foram utilizados 
no ensaio, um sendo conferido ao branco (sem adição de amostra) e o outro para o 
teste (com adição de amostra). Eles foram mantidos em estufa da Quimis, modelo Q-
317M42 a uma temperatura de 150 ºC por 1 h. Posteriormente, foram retirados da 
estufa e mantidos em dessecador, sem agente dessecante, por 2 h. Após transcorrido 
esse período, foi determinada a massa de cada um dos béqueres, com precisão de 
0,1 mg em balança analítica Sartorius, modelo Practum224. 
A temperatura do banho de evaporação do equipamento modelo D381 da 
Láctea, deve ser mantida entre 232 °C ± 3 °C durante o ensaio. A válvula de vapor foi 
ajustada para uma pressão entre 35 kPa a 42 kPa já com o bloco aquecido. 
A amostra foi então homogeneizada cuidadosamente e, medido 50 mL com 
proveta e, transferido para o béquer de teste. Os béqueres, branco (sem amostra) e o 
42 
 
teste, foram então colocados no equipamento e submetidos a corrente de vapor 
durante todo o processo. Decorridos 30 ± 0,5 min, os béqueres foram retirados, 
transferidos e mantidosem dessecador por 2 h sem agente dessecante, próximo à 
balança. Foi novamente determinada a massa dos béqueres, com precisão de 0,1 mg. 
De posse dos dados mássicos obtidos, foi possível calcular o teor de goma seguindo 
a Equação 2: 
 
 Goma (mg / 100 mL) = 2 x [(M2 - M1) - (MB2 - MB1)] Equação 2 
Onde: 
M1 = Massa inicial do béquer de teste, em miligramas 
M2 = Massa final do béquer de teste com o resíduo, em miligramas 
MB1 = Massa inicial do béquer de ensaio em branco, em miligramas 
MB2 = Massa final do béquer de ensaio em branco após evaporação, em miligramas 
 
Os resultados foram reportados com aproximação de 1mg/100mL, para os 
quais, valores menores que 1 mg/100 mL, foram registrados como sendo "<1 mg/100 
mL". O ensaio esquematizado pode ser visto na Figura 9. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
43 
 
Fonte: Autor, 2021 
 
d) Determinação de característica de separação de água em QAV - ASTM D3948 
 
O procedimento foi realizado em equipamento modelo 1140 da Mark V Deluxe, 
que utiliza princípios óticos para determinar as características de separação. As 
amostras foram mantidas em temperatura ambiente e foi utilizado para cada uma 
destas, um conjunto de insumos para o ensaio, contendo; seringa, plug para tampar 
a seringa, ponteira para pipetador, filtro coalescedor, papel absorvente e cubeta. 
50 mL da amostra foi transferido para uma seringa limpa e com saída vedada 
por plugs, que foi então instalada no agitador, dando início a agitação. Ao mesmo 
tempo, uma alíquota contendo de 15 a 20 mL da amostra, foi transferida para a cubeta, 
que foi então colocada no compartimento de leitura óptica para a obtenção da 
absorbância. Ao término do processo de agitação, a amostra foi drenada e mais uma 
alíquota de 50 mL foi transferida para a seringa e, com o auxílio de um pipetador, foi 
introduzido 50 µL de água destilada na amostra do querosene. Logo em seguida, a 
seringa contendo a amostra com 50 µL de água, foi inserida no agitador. 
Figura 9 - Fluxograma das etapas para a determinação de goma atual 
44 
 
Ao término da agitação, um filtro coalescedor (ALUMICEL) foi instalado e o 
conjunto montado no acionador mecânico, mantendo a cuba de resíduos abaixo do 
filtro para receber as amostras que seriam descartadas. A amostra coalescida foi 
coletada em cubeta de 15 mL e colocada no compartimento de leitura óptica. Após 1 
min o resultado foi obtido e expresso em número inteiro. O esquema do ensaio pode 
ser visto na Figura 10. 
 
Figura 10 - Etapas de determinação da separação de água em QAV pelo micro 
separômetro 
 
Fonte: Autor, 2021 
 
e) Determinação da acidez - ASTM D3242 
 
O ensaio usando a norma ASTM D3242 tem como base a titulação 
colorimétrica, e para maior precisão nos resultados das medidas, foi utilizado um 
titulador modelo Titrino Plus da Metrohm. Na sequência, foram utilizados dois 
45 
 
erlenmeyers limpos e secos, com tubo lateral para borbulhamento de nitrogênio, que 
tem a finalidade de tornar o meio titulante inerte às contaminações externas por CO2, 
o que impactaria nos valores da determinação, em virtude da formação de H2CO3. Em 
seguida, foram adicionados a cada erlenmeyer 100,0 mL de solvente de titulação 
(composto de 50 % v/v de tolueno, 45 % de álcool isopropílico e 5 % de água), além 
de conter 1,0 mL/1L da solução de indicador p-naftolbenzeína 10 g/L e uma barra 
magnética pequena. 
Inicialmente, foi realizado o ensaio do branco. O erlenmeyer foi posto em base 
magnética e a esse acoplado uma mangueira para borbulhar o nitrogênio e então foi 
iniciada a titulação, que foi realizada com solução alcoólica de KOH 0,01 M, sob 
agitação e borbulhamento de nitrogênio (vazão entre 600 e 800 mL/min por 3 ± 0,5 
min). Pequenas quantidades de titulante foram adicionados até o ponto de viragem do 
indicador, com o aparecimento da cor verde, que persistiu por 15 s. Após detectado o 
ponto de viragem, o volume gasto foi registrado. 
Para a análise das amostras, foram adicionados 100 ± 5 g destas no outro 
erlenmeyer contendo 100 mL de solvente de titulação. Todo o processo foi repetido, 
assim como o realizado na determinação do branco. O volume gasto foi registrado e, 
juntamente com o volume do branco e da massa da mostra pesada, utilizados no 
cálculo do teor de acidez total, conforme demonstrado na Equação 3. 
 
 Acidez (mg de KOH/g) = [(V2-V1) x M x f x 56,1] / m Equação 3 
Onde: 
V2 = volume gasto do KOH alcoólico para análise da amostra, em mL 
V1 = volume gasto do KOH alcoólico para análise do branco, em mL 
M = molaridade da solução de KOH alcoólico 
f = fator da solução de KOH 
m = massa da amostra, em g 
 
Ao fim do processo, o resultado foi anotado com aproximação de 0,001 mg 
KOH/g. O esquema da análise pode ser visto na Figura 11. 
 
 
46 
 
Figura 11 - Esquema para a determinação de acidez total 
 
Fonte: Autor, 2021 
 
f) Enxofre mercaptídico - ASTM D3227 
 
Essa determinação foi realizada utilizando um titulador modelo Titrando 809 da 
Metrohm. Para tal, foi determinada a massa das amostras entre 20 g e 40 g e 
adicionado 100 mL de solvente de titulação (composto por acetato de sódio anidro, 
álcool isopropílico e ácido acético). Em seguida, foi inserida uma barra magnética no 
frasco de titulação, que foi posicionado no agitador magnético, seguido da inserção 
do eletrodo combinado na solução. O ensaio iniciou-se via comando no software 
analítico TiAmo da Metrohm. 
 O titulante utilizado na determinação foi AgNO3 0,01 M e, após detecção do 
ponto de equivalência via potenciometria, com a utilização de eletrodo indicador de 
Ag/AgS, o resultado foi enviado para o banco de dados e o cálculo foi realizado pelo 
software, de acordo com a Equação 4. 
 
47 
 
Mercaptas(mg/Kg) = (A x M x f x 3,206) / Ma x 10000 Equação 4 
 
Onde: 
A = volume de AgNO3 gasto na titulação, em mL 
M = Molaridade da solução de AgNO3 
f = Fator da solução de AgNO3 
Ma = Massa de amostra 
3,206 = mili-equivalente para mercaptas 
 
 O resultado foi expresso com aproximação de 0,0001 % em massa. E o ensaio 
está representado na Figura 12. 
 
Figura 12 - Determinação de enxofre mercaptídico 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Fonte: Autor, 2021 
 
g) Determinação do delta cor - N2331 
 
A determinação da estabilidade à oxidação de querosene de aviação, foi 
realizada através do envelhecimento acelerado, fornecendo informação rápida quanto 
à variação da cor e formação de sedimentos durante a estocagem. Estas 
48 
 
características estão associadas à presença de compostos nitrogenados e sulfurados. 
O método também é utilizado para a triagem de substâncias inibidoras da oxidação e 
polimerização, com a finalidade de aumentar a estabilidade do QAV-1 durante a 
estocagem (N-2331, 2013). 
As amostras foram filtradas e aquecidas a 100 ± 0,5 ºC em um banho termo-
oxidativo da Scavini, modelo AD0252-530, em presença de oxigênio, sob pressão de 
690 kPa a 705 kPa (100 a 102 psi) por 2h. A cor Saybolt das amostras foram medidas 
antes e após o período de aquecimento para fins comparativos. E o resultado é 
expresso como a diferença numérica entre a cor inicial e final. A determinação do delta 
cor está descrita de forma esquematizada na Figura 13. 
 
Fonte: Autor, 2021 
 
 
 
Figura 13 - Esquema para a determinação de delta cor 
49 
 
h) Avaliação da estabilidade térmica do QAV – ASTM D3241 
 
 Este método de ensaio, utiliza o aparelho para teste de oxidação térmica de 
combustíveis para turbina de avião da PAC, modelo JFTOT 230MK III, onde é 
determinada a estabilidade da amostra a alta temperatura (280 °C). O QAV-1 foi 
submetido a condições que podem ser relacionadas àquelas que ocorrem em 
sistemas de combustível de motores aeronáuticos, sendo este bombeado a uma 
determinada vazão volumétrica constanteatravés de um aquecedor, passando em 
seguida, por um filtro de aço inoxidável, no qual os produtos obtidos da degradação 
do combustível podem ficar retidos. 
 O ensaio utilizou 450mL de cada amostra no teste e durou aproximadamente 
2,5 h. Os resultados que foram observados para avaliação das amostras foram: a 
quantidade de depósitos no tubo aquecedor de alumínio que foi comparado com 
resultados do padrão de cores da ASTM, a taxa de obstrução de um filtro de precisão, 
com porosidade nominal de 17 µm, localizado imediatamente à saída do tubo 
aquecedor, e a determinação da estabilidade foi dada pela queda de pressão ao longo 
do ensaio. 
Os dados obtidos ao fim da avaliação são indicativos de desempenho do 
combustível, durante o funcionamento na turbina e pode ser utilizado para avaliar o 
nível de depósitos que se forma quando o líquido combustível entra em contato com 
uma superfície aquecida, que está a uma temperatura especificada. O teste está 
ilustrado na Figura 14. 
 
50 
 
 
Fonte: Autor, 2021 
 
 
4.2.2 Avaliação principal 
 
A avaliação principal das propriedades físico-químicas das amostras 
adulteradas, utilizou como referência, uma das amostras integrante dos testes 
preliminares com QAV-1, e foi obtida de modo aleatório. A avaliação principal visou 
observar, avaliar e identificar os impactos ocasionados pelo processo de adulteração 
do combustível, a partir da mistura de querosene de aviação e querosene iluminante. 
Foi realizada uma mistura contendo 50 % (v/v) de QI no QAV-1. 
A amostra de querosene de aviação, o querosene iluminante e a mistura 
destes, foram submetidas a ensaios físico-químicos, afim de avaliar propriedades 
como: combustão, volatilidade, composição, fluidez e corrosividade. Após esse 
Figura 14 - Estabilidade térmica-oxidativa 
51 
 
processo avaliativo, essas amostras foram armazenadas durante um período de 180 
dias (período superior ao estipulado pela ANP) e o impacto desse envelhecimento 
observado com a realização de novas análises físico-químicas. Então, os dados finais 
foram comparados com os iniciais. O processo realizado na avaliação pode ser visto 
de modo esquematizado na Figura 15. 
 
 
Fonte: Autor, 2021 
 
a) Determinação do Ponto de fuligem - ASTM D1322 
 
Para a realização dessa determinação, um pavio próprio para a análise foi 
cortado para cada amostra, tendo estes um comprimento não inferior à 125 mm. O 
pavio foi embebido por uma porção de amostra e então inserido no tubo A da vela, 
como mostrado na Figura 16. A ponta do pavio foi cortada de maneira que ficou 
exposto 6 mm, sem rebarbas ou pontas soltas no topo do tubo A. Uma alíquota de 10 
Figura 15 - Esquema representativo da Avaliação principal das amostras de 
QAV-1 originais e adulteradas 
52 
 
mL a 20 mL da amostra foi inserida na vela e conectada a tampa com pavio. A vela 
metálica foi então introduzida no suporte do aparelho e o pavio foi acendido. A altura 
da chama foi ajustada em 10 mm e essa foi mantida queimando por 5 min, antes da 
leitura do ensaio. 
Foram realizadas três leituras de acordo com o seguinte procedimento: 
levantou-se a vela até que aparecesse fuligem e depois essa foi abaixada lentamente 
passando pelos seguintes estágios do aspecto da chama: ponta longa, fuligem pouco 
visível e chama saltitante (como pode ser visto em A – perfil da chama), ponta 
alongada e ponta côncava, onde foi possível notar que a extremidade pontiaguda 
simplesmente desaparece, conforme B (perfil da chama). Até o aparecimento de uma 
ponta arredondada, conforme C (perfil da chama), que é um aspecto incorreto para 
essa determinação. Por fim, a altura da chama B, que representa o aspecto ideal da 
chama para essa determinação, foi determinada com precisão de 0,5 mm e calculada 
a média das três leituras com uma casa decimal. A Figura 16 representa o esquema 
descrito. 
Fonte: Autor, 2021 
Figura 16 - Esquema para a determinação do ponto de fuligem 
53 
 
b) Destilação com destilador automático - ASTM D86 
 
As destilações das amostras foram realizadas em destilador automático da 
PAC, modelo Optidist. Para tal, uma alíquota de 100 mL das amostras foi medida em 
proveta e transferidas para um balão de destilação específico de 125 mL, ao qual foi 
adicionado também uma porção de pedra pomes antes do início do ensaio, com a 
finalidade de evitar borbulhamentos excessivos da amostra. O balão foi posicionado 
na placa de aquecimento (suporte do balão) e acoplado ao tubo condensador da 
unidade de destilação na posição vertical, e em seu topo posicionado um sensor de 
temperatura tipo PT100. A proveta usada para medir a amostra foi colocada na 
câmara do destilador. 
A amostra foi gradativamente sendo vaporizada e condensada de acordo com 
os pontos de ebulição dos seus constituintes e, recolhida na proveta na câmera de 
refrigeração, como pode ser visto na Figura 17. Ao final da destilação, foram 
registrados: o ponto inicial de ebulição (PIE), as temperaturas correspondentes aos 5 
%, 10 %, 30 %, 50 %, 70 % e 90 % evaporados, o ponto final de ebulição (PFE) e os 
percentuais de resíduo (quantidade em volume que permaneceu no balão ao termino 
do ensaio) e perda (somatório do valor recuperado na proveta e do resíduo, menos o 
valor total inicial). 
Fonte: Autor, 2021 
Figura 17 - Esquema para a destilação atmosférica – ASTM D86 
54 
 
c) Determinação do Ponto de fulgor – ASTM D93 
 
Para essa determinação foi medido em proveta graduada, 50 mL da amostra e 
transferida para a cuba do equipamento, que em seguida foi levada para o bloco de 
aquecimento do equipamento modelo OptiFlash da PAC, na qual um sensor de 
temperatura tipo PT100 também foi inserido, assim como um ignitor elétrico. Para o 
início do ensaio foi necessário indicar um valor estimado de ponto de fulgor para a 
amostra. Essa estimativa de resultado serve para que o aquecimento da amostra 
possa ser realizado com uma taxa adequada de aquecimento. A Figura 18 representa 
o esquema de determinação de ponto de fulgor. 
 
Fonte: Autor, 2021 
 
 
d) Massa específica a 20°C - ASTM D4052 
 
A determinação de massa específica, foi realizada em densímetro automático 
da Anton Paar, modelo DMA 4500. Uma alíquota de 3 mL das amostras foi tomada 
Figura 18 - Esquema para a determinação de ponto de fulgor 
55 
 
com o auxílio de uma seringa plástica, e introduzida no densímetro, preenchendo todo 
compartimento analítico do equipamento, dando início ao ensaio. O resultado foi 
expresso em g/cm3 e a Figura 19 apresenta a análise. 
 
 
 
 
 
 
 
 
Fonte: Autor, 2021 
 
e) Determinação de aromáticos totais - ASTM D1319 
 
 Essa determinação se trata de uma cromatografia, denominada Adsorção de 
Indicador Fluorescente, do inglês Fluorescent Indicator Adsorption (FIA), onde a 
evidência da separação dos compostos ocorre pela observação de diferentes cores 
quando exposto a radiação ultravioleta. Uma coluna de vidro da marca IVM Brasil, 
empacotada com sílica gel, como fase estacionária, foi utilizada. Antes do 
empacotamento da coluna foi necessário realizar secagem da sílica em estufa a 175 
°C por 3 h. Após esse tempo, a sílica foi transferida da estufa para um dessecador 
hermético, sem dessecante. 
 A coluna de FIA, na fase de empacotamento, foi exposta à vibração ao longo 
de seu comprimento, sendo esta interrompida e adicionada uma camada de 3 a 5 mm 
de indicador. Mais algumas porções de sílica foram colocadas até atingir 75 mm na 
seção de carga e, então, repetiu-se o processo de vibração. Ao término do 
empacotamento, foi injetado 0,75 ± 0,03 mL das amostras com o auxílio de uma 
microseringa a, aproximadamente, 30mm abaixo da superfície da sílica gel na seção 
de carga. Álcool isopropílico foi adicionado até a junta esférica, como fase móvel. 
 A coluna por fim foi conectada em um sistema de gás nitrogênio, sob pressão. 
O nitrogênio tem a finalidade de acelerar