26/09/2011 1 Prof. Dr. Alberto Wisniewski Jr. UNIVERSIDADE FEDERAL DE SERGIPE - UFS CENTRO DE CIÊNCIAS EXATAS E TECNOLOGIA – CCET DEPARTAMENTO DE QUÍMICA – DQI Técnicas avançadas na caracterização química de petróleo, derivados e biocombustíveis. Gerar entusiasmo para o futuro criativo da química Aumentar o reconhecimento público da química pela satisfação das necessidades do mundo Celebração do 100° Aniversário do Prêmio Nobel concedido a Madame Curie e 100° Aniversário da Associação Internacional de Sociedades Químicas Aumentar o interesse dos jovens pela química
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Prof. Dr. Alberto Wisniewski Jr.
UNIVERSIDADE FEDERAL DE SERGIPE - UFS CENTRO DE CIÊNCIAS EXATAS E TECNOLOGIA – CCET
DEPARTAMENTO DE QUÍMICA – DQI
Técnicas avançadas na caracterização
química de petróleo, derivados e
biocombustíveis.
Gerar entusiasmo para o futuro
criativo da química
Aumentar o reconhecimento público da química
pela satisfação das necessidades do mundo
Celebração do 100° Aniversário do
Prêmio Nobel concedido a Madame
Curie e
100° Aniversário da Associação
Internacional de Sociedades
Químicas
Aumentar o interesse dos jovens
pela química
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1- Como e quando tudo começou?
2- Por que fez essa escolha profissional? 5- Alguma sugestão para os novos
profissionais e estudantes?
6- Quais barreiras a Química precisa
ultrapassar ou quais perguntas ainda
precisam ser respondidas?
Técnico em Química – 1993 (IPE – Curitiba – PR)
Graduado em Bacharelado em Química – 2001 (UFPR)
Mestre em Química Orgânica – 2003 (UFPR)
Doutor em Química Analítica – 2009 (UFSC)
Instituto de Tecnologia do Paraná – TECPAR
Placas do Paraná – atualmente Arauco
Herbarium Lab. Botânico
Universidade de Blumenau – FURB
Universidade Federal de Sergipe – UFS
ORIGEM DO PETRÓLEO
1877 Mendeleyev
1933 Vernadsky
Teoria
Russa-Ucrâniana
1979 Thomas Gold Falhas + Metano
Petróleo em Rochas de Base Cristalina
Geoffrey P. GLASBY. Abiogenic Origin of Hydrocarbons: An Historical Overview. RES. GEOL., 56, 1, 85–98, 2006.
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ORIGEM DO PETRÓLEO
Carboidratos
Ligninas Lipídeos
Proteínas
ORIGEM DO PETRÓLEO
Crude Oil
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ORIGEM DO PETRÓLEO
Ácido Fúlvico: solúvel em toda a faixa de pH
Húmus
Ácido Húmico: solúvel a altos pH
Substâncias Húmicas
*Humina: fração insolúvel em água em toda a faixa de pH.
Fração solúvel em água
ORIGEM DO
PETRÓLEO
DIAGRAMA DE
VAN KREVELEN
QUEROGÊNIO
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EVIDÊNCIAS DA TEORIA BIOGÊNICA
PRESENÇA DE SUBSTÂNCIAS ENCONTRADAS EM SERES VIVOS;
POUCA EMISSÃO DE HIDROCARBONETOS EM ERUPÇÕES VULCÂNICAS;
PETRÓLEO É ENCONTRADO EM BACIAS SEDIMENTARES OU QUANDO NÃO O
É, ESTA ASSOCIADO A BACIAS SEDIMENTARES ADJACENTES;
CARACTERÍSTICA ISOTÓPICA DO CH4 INORGÂNICO E ORGÂNICO DISTINTA.
CLOROFILA
ESTERÓIS
BIOMARCADORES
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PETRÓLEO
É uma mistura extremamente complexa de hidrocarbonetos nos estados físicos,
gasoso, líquido e sólido, com pequenas quantidades de não-hidrocarbonetos
contendo nitrogênio, oxigênio, enxofre, além de traços de alguns metais.
Gasolina C Comum Nafta ou Gasolina Adição de AEAC Gasolina C Aditivada Nafta ou Gasolina Adição de AEAC Deterg./Disp.
Gasolina C Premium Nafta ou Gasolina Adição de AEAC Iso-octanos/Aromáticos
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MÉTODOS AVANÇADOS DE CARACTERIZAÇÃO QUÍMICA
RMN 1H e 13C
Determination of aromatics and naphthenes in straight run gasoline by 1H NMR spectroscopy. Part I G.S. Kapur, A.P. Singh, A.S. Sarpal. Fuel, 79 (2000) 1023–1029
MÉTODOS AVANÇADOS DE CARACTERIZAÇÃO QUÍMICA
RMN 1H e 13C
PONA analyses of cracked gasoline by 1H NMR
spectroscopy. Part II
A.S. Sarpal, G.S. Kapur, S. Mukherjee, A.K. Tiwari, Fuel, 80 (2001) 521–528
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MÉTODOS AVANÇADOS DE CARACTERIZAÇÃO QUÍMICA
RMN 1H e 13C
Gasoline composition determined by 1H NMR
spectroscopy
J. Burri, R. Crockett, R. Hany, D. Rentsch, Fuel 83 (2004) 187–193
MÉTODOS AVANÇADOS DE CARACTERIZAÇÃO QUÍMICA
Fuel Volume 89, Issue 1, January 2010, Pages 185-192
Infravermelho - IV
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MÉTODOS AVANÇADOS DE CARACTERIZAÇÃO QUÍMICA
Infravermelho - IV
MÉTODOS AVANÇADOS DE CARACTERIZAÇÃO QUÍMICA
Infravermelho - IV
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MÉTODOS AVANÇADOS DE CARACTERIZAÇÃO QUÍMICA
Infravermelho - IV
MÉTODOS AVANÇADOS DE CARACTERIZAÇÃO QUÍMICA
Infravermelho - IV
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MÉTODOS AVANÇADOS DE CARACTERIZAÇÃO QUÍMICA
Infravermelho - IV
MÉTODOS AVANÇADOS DE CARACTERIZAÇÃO QUÍMICA
Infravermelho - IV
Hydrocarbon group (PONA) analysis
of reformate by FT-i.r. spectroscopy
Asfaha Iob, Mohammed A. Ali, Bassam S. Tawabini,
Nureddin M. Abbas, Fuel, Volume 75, Issue 9, July
1996, Pages 1060-1064
PIONA - GC
- HP5890 (6 Colunas + 6 válvulas + 3 heater)
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MÉTODOS AVANÇADOS DE CARACTERIZAÇÃO QUÍMICA
Cromatografia a gás – CG
EVOLUÇÃO DOS MÉTODOS DE ANÁLISE
CROMATOGRÁFICAS
A determinação dos tipos de hidrocarbonetos que compõe a nafta é importante
para determinar o valor da matéria-prima e para predizer a qualidade do
combustível final.
1957 – Introdução de colunas capilares
1968 - Sanders e Maynard (60 m x 0,25 mm) esqualeno
- 240 picos C3-C12 (180 identificados)
1974 – Egiazarov et al. (80 m x 0,25 mm) esqualeno
1982 – Green et al. (50 m x 0,20 mm) Dimetilsiloxano
- PNA (200 picos identificados e quantificados)
1983 – Johansen et al. (55 m x 0,25 mm) OV-101 (Metilsilicone)
- PONA
- Varias técnicas foram desenvolvidas para obter boa
resolução entre olefinas, hidrocarbonetos saturados e
naftênicos;
- Adsorção (Perclorato de mercúrio – Ácido Perclórico);
(Sulfato Cupríco de Amônio);
- Cromatografia de Fluído Supercrítico;
- MC-GC (MultiColumn – Gas Chromatography - PIONA);
- ASTM D 2002, 2003, 941, 1218, 2887, 2159...
KOSAL, N., BHAIRI, A., ALI, M. A., Determination of hydrocarbon types in naphthas, gasolines and kerosenes: a review and comparative study of
different analytical procedures, Fuel, 69, 1012-1019, 1990.