Determinação do grau API e teor de enxofre e nitrogênio em petróleo usando ATR-FTIR e métodos quimiométricos
Resumo
Grau API e a concentração de enxofre e de nitrogênio são propriedades importantes para determinar a qualidade do petróleo. As determinações do grau API, S e N foram feitas pelas normas ASTM D-7042, ASTM D-5453 e ASTM D-4629, respectivamente. Como alternativa aos métodos oficiais, a determinação desses parâmetros pode ser realizada utilizando a espectroscopia no infravermelho por transformada de Fourier com reflectância total atenuada (ATR-FTIR) associada à métodos de calibração multivariada. Foram avaliados os métodos de transformação de dados com 1ª derivada usando filtro de Savitzky-Golay e correção de espalhamento multiplicativo (MSC). A construção inicial dos modelos de calibração foi feita usando as amostras dos conjuntos de calibração e previsão (aleatoriamente selecionados) e algoritmo dos mínimos quadrados parciais (PLS). Para a seleção de variáveis foram avaliados os métodos iPLS, biPLS e siPLS (iToolbox para MATLAB) para cada propriedade do petróleo. O algoritmo iPLS produziu o melhor modelo de calibração para enxofre, utilizando 335 variáveis independentes e um valor de erro médio quadrático de
previsão (RMSEP) de 517 mg kg -1 . O algoritmo siPLS apresentou os melhores modelos para o grau API e teor de nitrogênio total, com valores de RMSEP de 1,98° e 321 mg kg -1 e número de variáveis iguais à 168 e 167, respectivamente. Os resultados obtidos demonstraram que a os modelos de calibração multivariada são
uma alternativa viável para a determinação de API, S e N em petróleos. Além disso, a aplicação das ferramentas de seleção de variáveis permitiu a otimização do método, tornando-o mais robusto, simples e rápido.