Métrica usando conceitos de química verde para avaliar o uso de produtos químicos em métodos normatizados nacionais e internacionais para determinação do Número de Acidez Total (NAT)
DOI:
https://doi.org/10.33448/rsd-v10i5.14894Palavras-chave:
Número de Acidez Total (NAT); Métodos Normatizados; Índice de Toxicidade; Petróleo; Óleo.Resumo
Solventes orgânicos são amplamente utilizados em determinações analíticas. Métodos alternativos de análise, redução do uso de solventes tóxicos, e emprego de solventes verdes são alternativas viáveis para reduzir o impacto ambiental. Além disso, critérios para a seleção adequada de um solvente para um processo pode melhorar muito a sustentabilidade de uma análise. O objetivo da pesquisa foi realizar um estudo comparativo de solventes utilizados na determinação de acidez total em óleo em métodos normatizados nacionais e internacionais. Foram avaliados métodos colorimétrico, potenciométrico e termométrico. Foi estabelecido um índice de toxicidade segundo as informações de perigo descritas em cada ficha de segurança química, para avaliar os métodos normatizados. Foram avaliadas 13 normas: 04 nacionais e 09 internacionais. Os resultados mostraram que os métodos normatizados de maior índice de impacto ambiental e a saúde foram o potenciométrico UOP 565 e termométrico ASTM D8045. Os métodos com menores índices foram os colorimétricos ASTM D1093 e ABNT NBR 16430. Os produtos classificados como perigo à saúde foram identificados em 44% das normas avaliadas. Concluímos que o estudo dos métodos normatizados internacionais e nacionais evidenciou a necessidade de desenvolver métodos para determinação do Número de Acidez Total visando reduzir o impacto na saúde do operador e ao meio ambiente. O desafio de substituição de solventes em métodos normatizados por produtos verdes deve nortear o desenvolvimento de métodos alternativos e sustentáveis para a análise de acidez em óleo.
Referências
ABNT NBR 14248:2009. (2009). Produtos de petróleo – Determinação do número de acidez e basicidade – Método do indicador.
ABNT NBR 14448:2013. (2013). Óleos lubrificantes, produtos de petróleo e biodiesel – Determinação do número de acidez pelo método de titulação potenciométrica.
ABNT NBR 14543:2009. (2009). Produtos de petróleo – Determinação do número de acidez por titulação colorimétrica semimicro.
ABNT NBR 14725-2:2019. (2019). Produtos químicos - Informações sobre segurança, saúde e meio ambiente. Parte 2: Sistema de classificação de perigo.
ABNT NBR 16430:2015. (2015). Compostos orgânicos – Determinação da acidez.
Alder, C. M., Hayler, J. D., Henderson, R. K., Redman, A. M., Shukla, L., Shuster, L. E., & Sneddon, H. F. (2016). Updating and further expanding GSK’s solvent sustainability guide. Green Chemistry, 18(13), 3879–3890. https://doi.org/10.1039/C6GC00611F
Alfonsi, K., Colberg, J., Dunn, P. J., Fevig, T., Jennings, S., Johnson, T. A., Kleine, H. P., Knight, C., Nagy, M. A., & Perry, D. A. (2008). Green chemistry tools to influence a medicinal chemistry and research chemistry based organisation. Green Chemistry, 10(1), 31–36. https://doi.org/10.1039/B711717E
Anastas, P. T., & Warner, J. C. (1998). Green Chemistry: Theory and Practice. Oxford University Press.
Aricetti, J. A., & Tubino, M. (2012). A green and simple visual method for the determination of the acid-number of biodiesel. Fuel, 95, 659–661. https://doi.org/10.1016/j.fuel.2011.10.058
ASTM D1093-11(2017). (2017). Standard Test Method for Acidity of Hydrocarbon Liquids and Their Distillation Residues. https://doi.org/10.1520/D1093-11R17
ASTM D664-18e2. (2018). Standard Test Method for Acid Number of Petroleum Products by Potentiometric Titration. https://doi.org/10.1520/D0664-18E02
ASTM D8045-17e1. (2017). Standard Test Method for Acid Number of Crude Oils and Petroleum Products by Catalytic Thermometric Titration. https://doi.org/10.1520/D8045-17E01
ASTM D974-14e2. (2014). Standard Test Method for Acid and Base Number by Color-Indicator Titration. https://doi.org/10.1520/D0974-14E02
Baig, A., Paszti, M., & Ng, F. T. T. (2013). A simple and green analytical method for acid number analysis of biodiesel and biodiesel blends based on potentiometric technique. Fuel, 104, 426–432. https://doi.org/10.1016/j.fuel.2012.06.012
Bayomie, O. S., Kandeel, H., Shoeib, T., Yang, H., Youssef, N., & El-Sayed, M. M. H. (2020). Novel approach for effective removal of methylene blue dye from water using fava bean peel waste. Scientific Reports, 10(1), 1–10. https://doi.org/10.1038/s41598-020-64727-5
Byrne, F. P., Jin, S., Paggiola, G., Petchey, T. H. M., Clark, J. H., Farmer, T. J., Hunt, A. J., McElroy, C. R., & Sherwood, J. (2016). Tools and techniques for solvent selection: green solvent selection guides. Sustainable Chemical Processes, 4(1), 1–24. https://doi.org/10.1186/s40508-016-0051-z
Clarke, C. J., Tu, W.-C., Levers, O., Brohl, A., & Hallett, J. P. (2018). Green and sustainable solvents in chemical processes. Chemical Reviews, 118(2), 747–800. https://doi.org/10.1021/acs.chemrev.7b00571
DIN EN 12634:1999-02. (1999). Petroleum products and lubricants: Determination of acid number – Non-aqueous potentiometric titration method.
DIN ISO 6618:2015-07. (2015). Petroleum products and lubricants – Determination of acid or base number – Colour-indicator titration method.
Diorazio, L. J., Hose, D. R. J., & Adlington, N. K. (2016). Toward a more holistic framework for solvent selection. Organic Process Research & Development, 20(4), 760–773. https://doi.org/10.1021/acs.oprd.6b00015
Driver, M. D., & Hunter, C. A. (2020). Solvent similarity index. Physical Chemistry Chemical Physics, 22(21), 11967–11975. https://doi.org/10.1039/D0CP01570A
Fernandes, H. A., Freitas, R. R. de, Ribeiro, D. da C., Vicente, M. de A., & Santos, M. de F. P. dos. (2019). Total acidity in petroleum: A Bibliometric analysis. Research, Society and Development, 8(1), e281505. https://doi.org/10.33448/rsd-v8i1.505
GHS. (2019). Globally Harmonized System of Classification and Labelling of Chemicals (GHS) (Rev.8).
Glavič, P., & Lukman, R. (2007). Review of sustainability terms and their definitions. Journal of Cleaner Production, 15(18), 1875–1885. https://doi.org/10.1016/j.jclepro.2006.12.006
Häckl, K., & Kunz, W. (2018). Some aspects of green solvents. Comptes Rendus Chimie, 21(6), 572–580. https://doi.org/10.1016/j.crci.2018.03.010
Hassaan, M. A., El Nemr, A., & Hassaan, A. (2017). Health and environmental impacts of dyes: mini review. American Journal of Environmental Science and Engineering, 1(3), 64–67. https://doi.org/10.11648/j.ajese.20170103.11
Henderson, R. K., Jiménez-González, C., Constable, D. J. C., Alston, S. R., Inglis, G. G. A., Fisher, G., Sherwood, J., Binks, S. P., & Curzons, A. D. (2011). Expanding GSK’s solvent selection guide–embedding sustainability into solvent selection starting at medicinal chemistry. Green Chemistry, 13(4), 854–862. https://doi.org/10.1039/C0GC00918K
IP 1 - 94(2004). (2004). Determination of acidity, neutralization value - Colour indicator titration method.
Jordan, A., Stoy, P., & Sneddon, H. F. (2020). Chlorinated Solvents: Their Advantages, Disadvantages, and Alternatives in Organic and Medicinal Chemistry. Chemical Reviews. https://doi.org/10.1021/acs.chemrev.0c00709
Macián, V., Tormos, B., García-Barberá, A., & Tsolakis, A. (2021). Applying chemometric procedures for correlation the FTIR spectroscopy with the new thermometric evaluation of Total Acid Number and Total Basic Number in engine oils. Chemometrics and Intelligent Laboratory Systems, 208, 104215. https://doi.org/10.1016/j.chemolab.2020.104215
Madsen, R. B., Anastasakis, K., Biller, P., & Glasius, M. (2018). Rapid determination of water, total acid number, and phenolic content in bio-crude from hydrothermal liquefaction of biomass using FT-IR. Energy & Fuels, 32(7), 7660–7669. https://doi.org/10.1021/acs.energyfuels.8b01208
Musarurwa, H., & Tavengwa, N. T. (2020). Emerging green solvents and their applications during pesticide analysis in food and environmental samples. Talanta, 121507. https://doi.org/10.1016/j.talanta.2020.121507
Oasmaa, A., Elliott, D. C., & Korhonen, J. (2010). Acidity of biomass fast pyrolysis bio-oils. Energy & Fuels, 24(12), 6548–6554. https://doi.org/10.1021/ef100935r
Parisotto, G., Ferrao, M. F., Müller, A. L. H., Müller, E. I., Santos, M. F. P., Guimaraes, R. C. L., Dias, J. C. M., & Flores, É. M. M. (2010). Total acid number determination in residues of crude oil distillation using ATR-FTIR and variable selection by chemometric methods. Energy & Fuels, 24(10), 5474–5478. https://doi.org/10.1021/ef1002974
Park, L. K. E., Liu, J., Yiacoumi, S., Borole, A. P., & Tsouris, C. (2017). Contribution of acidic components to the total acid number (TAN) of bio-oil. Fuel, 200, 171–181. https://doi.org/10.1016/j.fuel.2017.03.022
Prat, D., Pardigon, O., Flemming, H.-W., Letestu, S., Ducandas, V., Isnard, P., Guntrum, E., Senac, T., Ruisseau, S., & Cruciani, P. (2013). Sanofi’s solvent selection guide: A step toward more sustainable processes. Organic Process Research & Development, 17(12), 1517–1525. https://doi.org/10.1021/op4002565
Prat, D., Wells, A., Hayler, J., Sneddon, H., McElroy, C. R., Abou-Shehada, S., & Dunn, P. J. (2015). CHEM21 selection guide of classical-and less classical-solvents. Green Chemistry, 18(1), 288–296. https://doi.org/10.1039/C5GC01008J
Rivera-barrera, D., Rueda-chacón, H., & V, D. M. (2020). Prediction of the total acid number (TAN) of colombian crude oils via ATR – FTIR spectroscopy and chemometric methods. Talanta, 206(May 2019), 1–11. https://doi.org/10.1016/j.talanta.2019.120186
Silva, F. M. da, Lacerda, P. S. B. de, & Jones Junior, J. (2005). Desenvolvimento sustentável e química verde. Química Nova, 28(1), 103–110. https://doi.org/10.1590/S0100-40422005000100019
Speight, J. G. (2014a). High acid crudes. Gulf Professional Publishing.
Speight, J. G. (2014b). The chemistry and technology of petroleum. CRC press.
UOP 565-05. (2005). Acid Number and Naphthenic Acids by Titration (Vol. 05).
UOP 587-92. (1992). Acid Number and Naphthenic Acids by Colorimetric Titration.
Welton, T. (2015). Solvents and sustainable chemistry. Proceedings of the Royal Society A, 471(2183), 20150502. https://doi.org/10.1098/rspa.2015.0502
Xie, W.-Q., Gong, Y.-X., & Yu, K.-X. (2017). A rapid method for the quantitative analysis of total acid number in biodiesel based on headspace GC technique. Fuel, 210, 236–240. https://doi.org/10.1016/j.fuel.2017.08.070
Zhang, J., Lu, M., Ren, F., Knothe, G., & Tu, Q. (2019). A greener alternative titration method for measuring acid values of fats, oils, and grease. Journal of the American Oil Chemists’ Society, 96(10), 1083–1091. https://doi.org/10.1002/aocs.12281
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