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Petrobras Distribuidora S.A Preparo de Kit de Reagentes para Identificação de Metanol Contaminante Base de Betim – MG Janeiro - 2018 Aplicação Este procedimento se aplica ao preparo do kit colorimétrico de detecção de metanol, nas concentrações de 0,10 a 1,50% (V/V), em etanol combustível de acordo com a Norma ISO 1388/8 – 1981 Princípio do Método No procedimento proposto, analisa-se simultaneamente uma amostra de etanol combustível e uma solução Padrão Referência contendo metanol, na concentração limite permitida em resolução da ANP, que atualmente é 0,5% volume. Deve-se salientar que, no caso do limite de metanol estipulado pela ANP sofrer alteração no futuro, bastará alterar o teor de metanol na solução Padrão Referência de Metanol. O método colorimétrico para detecção de metanol se divide em três etapas: 1) Oxidação lenta da amostra na presença de solução de permanganato de potássio acidificado com ácido fosfórico, de modo a formar apenas formaldeído a partir de metanol; 2) Adição de uma solução de ácido oxálico acidificada com ácido sulfúrico para consumir o excesso de permanganato e formar o íon Mn2+, deixando a solução incolor; 3) Adição do reagente de Schiff na amostra tratada, para observar a formação ou não formação de cor na amostra. O reagente de Schiff nas condições utilizadas apenas reage com o formaldeído, gerando uma cor azul-violeta, a qual varia com a concentração de formaldeído na amostra e com o tempo. Nas condições utilizadas o reagente de Schiff não reage com o acetaldeído formado a partir da oxidação do etanol, de modo que, na ausência de metanol na amostra, no final do teste a amostra permanece incolor. A reação depende fortemente da acidez do meio e da presença de sulfito, em que ambos influenciam diretamente na atividade do reagente de Schiff. A dificuldade do método consiste na estabilidade do reagente de Schiff, de modo que a perda de sulfito na forma de gás, com o tempo, resulta na perda parcial ou total da sua atividade para detecção de formaldeído. Parte Experimental: Materiais e Reagentes: • Balança analítica; • Béqueres de 100 mL; • Balão volumétrico de 1000 mL, 500 mL, 250 mL e 100 mL; • Pipetas graduadas de 20 mL; • Pipetador para pipetas de 20 mL; • Frasco âmbar; • Funil de vidro; • Papel de filtro filtração média; • Carbono ativado; • Metanol absoluto PA livre de etanol; • Etanol absoluto PA livre de metanol; • Ácido sulfúrico PA; • Ácido fosfórico PA; • Permanganato de potássio PA; • Metabissulfito de sódio PA; • Ácido oxálico PA; • P-rosanilina PA; • Bicarbonato de sódio comercial; • Tubos de ensaio; • Suporte para tubos de ensaio; • Dispensadores mecânicos. Avisos: • É necessário o uso de equipamentos de proteção individual para a manipulação dos reagentes. • Consultar a FISPQ de cada reagente antes de manipulá-los. Preparo das Soluções do teste: Reagente A: Solução de Permanganato de Potássio em ácido fosfórico, 30 g/L • Em um béquer de 100 mL, pesar 15,0 g de permanganato de potássio em balança analítica; • Acrescentar aproximadamente 80 mL de água destilada e dissolver; • Transferir para balão volumétrico de 500 mL; • Adicionar vagarosamente 77,5 mL de solução de ácido fosfórico 1,69 g/mL e completar o volume com água destilada. • Armazenar essa solução em frasco âmbar a temperatura de 2 a 8ºC. Reagente B: Solução de ácido oxálico em ácido sulfúrico, 50 g/L • Aviso: Adição de ácido em água é altamente exotérmica. Esta solução deve ser preparada em banho termostático ou banho de gelo para resfriamento da solução. • Em um balão volumétrico de 500 mL adicionar 250 mL de água destilada, medidos em proveta; • Transferir esse balão para um banho termostático ou banho de gelo para resfriamento da solução; • Medir em uma proveta e adicionar vagarosamente 250 mL de ácido sulfúrico 1,84 g/mL, aproximadamente 98% (m/m) à água destilada do balão; • Em um béquer de 50 mL pesar 25,0 g de ácido oxálico; • Transferir esse ácido oxálico para a solução de ácido sulfúrico e água; • Agitar até dissolução; • Completar o volume para 500 mL com água destilada a temperatura de 20 ºC; • Armazenar essa solução em frasco âmbar a temperatura de 2 a 8ºC. Reagente C: Solução Reagente de Schiff • Aviso: Adição de ácido em água é altamente exotérmica. • Em um béquer de 100 mL pesar 1,5 g de p-rosanilina utilizando balança analítica; • Transferir para balão volumétrico de 500 mL e adicionar aproximadamente 400 mL de água destilada para dissolução; • Em um béquer de 100 mL pesar 3,2 g de metabissulfito de sódio, utilizando balança analítica, e transferir para o balão volumétrico; • Agitar até dissolução e deixar em repouso por 10 minutos; • Adicionar 13,3 mL de solução de solução de ácido sulfúrico 295 g/mL, medidos em pipeta graduada; • Completar o volume do balão volumétrico com água destilada; • A mistura é tampada e deixada em repouso por 12 horas a aproximadamente 20 º C, ao abrigo da luz; • Após o repouso a solução é filtrada com carbono ativado, para remoção do excesso de corantes. • Armazenar essa solução em frasco âmbar a temperatura de 2 a 8ºC. Reagente P: Padrão Referência de Metanol 0,4% (V/V) • Medir, utilizando pipeta volumétrica, 4,0 mL de metanol absoluto livre de etanol; • Transferir para um balão volumétrico de 1000 mL; • Completar o volume do balão volumétrico com etanol absoluto livre de metanol. • 1 mL dessa solução padrão contém 0,004 mL de metanol absoluto. • Armazenar essa solução em frasco âmbar a temperatura de 2 a 8ºC. • Analisar, em laboratório externo, a concentração dessa solução Padrão Referência de Metanol, por cromatografia gasosa, método ABNT NBR 16041. Neutralizante Usa-se o bicarbonato de sódio comercial (adquirido em casas de produtos agropecuários) para neutralizar as soluções do teste de Metanol. A neutralização deve ser feita aos poucos, adicionando o bicarbonato de sódio ao resíduo do teste de Metanol. A neutralização dos ácidos é completa quando não se observa o borbulhamento da solução ao adicionar o bicarbonato de sódio. O resíduo, após a neutralização, deverá ser tratado por empresa especializada porque contém permanganato de potássio. Solução de Ácido Sulfúrico 295 g/L • Adicionar 80 mL de água destilada em um balão volumétrico de 100 mL; • Medir 16,0 mL de ácido sulfúrico PA em pipeta graduada, adicionar cuidadosamente ao balão volumétrico contendo água destilada; • Completar o volume do balão com água destilada; Teste para identificação de metanol em álcool etílico anidro e hidratado Avisos: • Para realizar o teste é imprescindível que a amostra teste e a Padrão Referência de Metanol sejam tratadas com os reagentes na mesma sequência e de forma simultânea para poder comparar as cores, pois a intensidade varia com o tempo. • As soluções usadas neste teste são ácidas, os tubos devem ser agitados com cuidado para não projetar as soluções quando abertos. • Os reagentes não podem sofrer contaminações, é recomendável o uso de dispensadores acoplados a cada frasco desses reagentes. • Leia atentamente as instruções deste procedimento e as instruções das FISPQ’s dos reagentes. 1- Adicione 5 mL da amostra de etanol combustível que deseja testar em um tubo de ensaio; 2- Adicione 5 mL do Reagente PadrãoReferência de Metanol, a outro tudo de ensaio; 3- Adicione, a cada tubo de ensaio, 2 mL do Reagente A. Agite com cuidado até a solução de coloração roxa se tornar marrom. Caso isso não ocorra o Reagente A deverá ser substituído por outro recém preparado. 4- Adicione, a cada tubo de ensaio, 2 mL do Reagente B. Agite com cuidado até a solução tornar-se incolor; 5- Adicione, a cada tubo de ensaio, 5 mL do Reagente C. Agite com cuidado. 6- Deixe os tubos em repouso e observe a formação de coloração azul-violeta. Interpretação dos Resultados Caso surja a cor azul-violeta na amostra teste, é indicativo da presença de metanol. Caso a cor formada pela amostra teste seja mais intensa que a cor do tubo da solução padrão referência, é indicativo de produto fora de especificação. Quanto maior a concentração de metanol, mais intensa se torna a cor da amostra, facilitando a sua diferenciação. Caso a amostra teste permaneça incolor, conclui-se que não há presença de metanol. Descarte das Amostras Ao final do teste, o resíduo gerado deve ser tratado com bicarbonato de sódio. Adicionar o resíduo em um béquer, adicionar bicarbonato de sódio até neutralização (quando não se observa borbulhamento da solução). Descartar em local adequado para resíduos de permanganato de potássio.