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Title: Estudo de alguns parâmetros físico-químicos de petróleos utilizando modelagem multivariada associada a espectroscopia no infravermelho
metadata.dc.creator: Rainha, Karla Pereira
Keywords: Espectroscopia de infravermelho;Petróleo
Issue Date: 2014
Abstract: Métodos tradicionais de caracterização de petróleos são laboriosos, caros e demandam muito tempo para serem realizados, além de impactos ambientais que podem provocar. Estudos têm mostrado que a quimiometria associada a espectroscopia no infravermelho tem dado resultados bastante interessantes nos parâmetros de caracterização e validação de petróleos e seus derivados. Os métodos espectroscópicos podem ser uma alternativa eficaz na caracterização de petróleos como meio de monitoramento e determinações de parâmetros físico-químicos devido a sua potencialidade, praticidade e rapidez analítica. Na primeira parte da metodologia, foram realizadas medidas espectroscópicas de 99 amostras de petróleo utilizando NIR e MIR como também determinações de propriedades físico-químicas de petróleos, tais como número de acidez total (NAT), número de acidez naftênica (NAN), teor de nitrogênio total (TNT) e teor de nitrogênio básico (TNB). Na segunda etapa, foram extraídas informações relevantes dos métodos analíticos empregados por meio de técnicas quimiométricas, como PCA, PLS, iPLS e siPLS. O RMSEP do modelo obtido para cada propriedade foi 0,1964 mg KOH.g-1 para NAT, 0,3547 mg KOH.g-1 para NAN, 0,0381% m/m para TNT, 0,0073% m/m para TNB. Os modelos para os parâmetros de acidez podem ser melhorados, pois não passaram nos testes de tendência nos resíduos e de permutação. Os modelos para as propriedades relacionada aos compostos nitrogenados obtiveram resultados satisfatórios, pois obedeceram todos os critérios de validação do protocolo de modelagem seguido. A contribuição deste trabalho foi o desenvolvimento de modelos quimiométricos através da combinação entre as informações obtidas pela espectroscopia MIR e NIR com os resultados das análises de caracterização de petróleo, de forma que os modelos podem antecipar os resultados de inferência das características físico-químicas de um óleo, sem a necessidade da realização de uma caracterização completa.
Traditional methods of characterizing oils are laborious, expensive, require a long time to be realized and may result in environmental impacts. Studies have shown that the chemometrics associated with infrared spectroscopy has given very promising results in the characterizing parameters and validation of petroleum and its derivatives. Spectroscopic methods may be an effective alternative in the characterization of oil as a means of monitoring and determining physical and chemical parameters due to its potential, practical and analytical speed. In the first part of the methodology, spectroscopic measurements were performed in 99 oil samples using NIR and MIR and physical-chemical properties of oil were determined, such as total acid number (NAT), number of naphthenic acid (NAN), total nitrogen content (TNT) and basic nitrogen (TNB). In the second stage, the relevant information were extracted from the analytical methods employed by chemometric techniques such as PCA, PLS, iPLS and siPLS. The RMSEP of the model obtained for each property was 0.1964 mg KOH.g-1 for NAT, 0.3547 mg KOH.g-1 for NAN, 0.0381% m/m for TNT, 0.0073% m/m for TNB. The models for the acidity parameters can be improved, because they fail the trend tests on waste and permutation. The models for the properties related to nitrogen compounds obtained satisfactory results, as they passed all the validation criteria of the followed modeling protocol. The contribution of this work was the development of chemometric models by combining the information obtained by MIR and NIR spectroscopy with the results of oil characterization analysis, so that the models can anticipate the results by inference of the physicochemical characteristics of an oil, without the need to perform a complete characterization.
URI: http://repositorio.ufes.br/handle/10/1609
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