Aplicação de métodos de seleção de variáveis para o controle de qualidade de biodiesel de pinhão manso e de moringa em misturas com diesel usando espectrometria no infravermelho médio

• Autor(a) principal: Sitoe, Baltazar Vasco
• Data de Publicação: 2019
• Tipo de documento: Tese
• Idioma: por
• Título da fonte: Repositório Institucional da UFU
• Texto Completo: https://repositorio.ufu.br/handle/123456789/27757; http://doi.org/10.14393/ufu.te.2019.2520
• topic: CNPQ::CIENCIAS EXATAS E DA TERRA; Quimiometria; Calibração multivariada; Classificação supervisionada; iPLS e iPLS-DA; Teor do biodiesel; Química; Chemometric; Multivariate calibration; Supervised classification; iPLS and iPLS-DA; Biodiesel content; Chemistry

No Brasil, a adição de 10% (v/v) do biodiesel ao diesel era obrigatório desde 1º de março de 2018 até 31 de agosto de 2019. Das análises das misturas do biodiesel/diesel feitas pelo Programa de Monitoramento de Qualidade dos Combustíveis, verificou-se que o teor do biodiesel corresponde a 55,90% do total de não conformidades. Assim, o presente estudo teve como objetivo aplicar métodos quimiométricos de calibração multivariadas por Quadrados Mínimos Parciais (PLS), de classificação supervisionada por Análise Discriminante por Quadrados Mínimos Parciais (PLS-DA) por meio de seleção de variáveis por intervalos para quantificar teores do biodiesel metílico de pinhão manso e de moringa e classificar as suas amostras em misturas com diesel, usando espectrometria no infravermelho médio. Antes da construção de modelos, foi produzido biodiesel puro, B100; depois foram preparadas amostras das misturas biodiesel/diesel. Os espectros foram tirados por espectrômetro de infravermelho médio. Os modelos construídos a partir de métodos de seleção de variáveis que apresentaram, estatisticamente, menor valor de Erro Quadrático Médio de Previsão (RMSEP) e melhor classificação, em comparação aos modelos de espectro total (modelos globais), foram validados conforme parâmetros de mérito, estabelecidos para análises multivariadas. Os resultados dos modelos de quantificação, para cada tipo de biodiesel, demonstraram excelente correlação entre os valores medidos e previstos (R2 > 0,99) na faixa de concentração usada (de 0,50 – 30% (v/v)), valores de RMSEP entre 0,11 e 0,25% (v/v) e os modelos não apresentaram erros sistemáticos. A eficiência dos modelos de classificação, também construídos por seleção de variáveis, foi avaliada com base nas figuras de mérito: sensibilidade, especificidade, acurácia e coeficiente de correlação de Matthews (CCM). Os valores de limites (threshold) foram determinados com base no teorema de Bayes, de forma a minimizar os falsos positivos e falsos negativos. A relação entre a especificidade e a sensibilidade também foram avaliadas graficamente usando as curvas Características de Operação do Receptor (ROC). Estes parâmetros apresentaram valores iguais a 1,0 para todos os modelos, o que representa uma classificação correta das amostras dos conjuntos de treinamento e de teste. Assim, os métodos desenvolvidos podem ser uma alternativa viável às análises para a determinação do teor do biodiesel e classificação de amostras de biodiesel metílico de pinhão manso e de moringa em misturas com diesel.