Orientador: Fernando Luis Fertonani / Banca: Lídia Maria de Almeida Plicas / Banca: José Ricardo Turquetti / Resumo: O etanol é uma matriz energética que requere como especificação da qualidade a medição do parâmetro pH. A formação de recursos humanos, RH, com conhecimento metrológico em química, capaz de gerar e interpretar resultados provenientes da medição desse parâmetro e outros importantes do ponto de vista do rigor metrologia deve fazê-lo com ciência, consciência e pertinência de seu trabalho (BIÈVRE et al, 2010; GAUSTER, 1991; VALCÁRCEL, 2000). O presente trabalho utilizou de normas reguladoras para a medição do parâmetro supracitado a fim de obter a estimativa da incerteza das medidas de pHe. Também foram desenvolvidos procedimentos para a validação do método analítico de medição de pHe bem como a formação de RH devidamente treinado no sistema da qualidade para atuar no bojo das normas ABNT NBR 10891:2013 e ASTM D6423:2008. Também foi propósito deste estudo conhecer as minúcias da medição de pH em meio etanólico. O treinamento em medição de pH e rigor metrológico foi realizado em meio aquoso. No tocante a norma ABNT NBR 10891:2006 e desenvolvimento do trabalho foram coletadas três amostras de etanol combustível de postos de combustíveis distintos em que os valores obtidos estavam em conformidades com aqueles preconizados pela resolução ANP N°7:2011 isto é, 6,0 < pHe < 8,0. Para a estimativa da incerteza da medição de pHe o procedimento de validação contou com quatro parâmetros de performance, a linearidade, sensibilidade, precisão e exatidão. Os resultados obtidos da validação foram satisfatórios tornando evidente a adequação do método ao ensaio proposto. O estudo da incerteza padrão combinada demonstrou que a maior fonte de incerteza é aquela associada a repetibilidade, sendo passível de ser minimizada aplicando-se programas de treinamento técnico de pessoal, evidenciando assim a importância da adoção da metrologia no rol de disciplinas obrigatórias nos cursos da área de exatas / Abstract: Anhydrous ethanol and fuel are arrays that require energy as quality specification of the pH measurement parameter, which is set to the aqueous medium. The formation of human, HR resources, with metrological knowledge in chemistry, able to generate and interpret data from the measurement of this parameter and other important from the point of view of accuracy metrology must do so with knowledge, awareness and relevance of their work (Bievre et al, 2010; Gauster, 1991; VALCÁRCEL, 2000). This work included the study of regulatory standards for the measurement of the above parameters in order to obtain the estimated uncertainty of the measurements of pHe. Procedures for the validation of the analytical method for measuring pHe well as the formation of HR trained in the quality system to operate in the core of ABNT NBR 10891:2013 and ASTM D6423: 2008. Purpose of this study was also to know the minutiae of measuring pH in ethanol medium. The training metrological accuracy and pH monitoring was carried out in an aqueous medium. Regarding the ABNT NBR 10891:2006 and development work three samples of different ethanol fuel stations in the values obtained were in conformity with those recommended by ANP Resolution No. 7:2011 fuel between 6.0 < pHe <8.0. To estimate the uncertainty of measurement of pHe validation procedure had four performance parameters, linearity, sensitivity, precision and accuracy. The results of the validation were satisfactory pointing to the adequacy of the proposed test method. The combined standard uncertainty of the study showed that the largest source of uncertainty is that associated with repeatability, being able to be minimized by applying technical personnel training programs, thus underlining the importance of the adoption of metrology in the list of compulsory subjects in courses the exact sciences / Mestre

Made available in DSpace on 2015-08-20T17:10:08Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2015-04-02. Added 1 bitstream(s) on 2015-08-20T17:27:00Z : No. of bitstreams: 1 000841865_20160402.pdf: 445787 bytes, checksum: 0f20300f78012176e0cd7f7c1b53b65c (MD5) Bitstreams deleted on 2016-04-04T12:10:20Z: 000841865_20160402.pdf,. Added 1 bitstream(s) on 2016-04-04T12:11:05Z : No. of bitstreams: 1 000841865.pdf: 2166568 bytes, checksum: b2c50b1099d1ae53ffd208ed7805067f (MD5) / O uso do etanol como combustível pode reduzir as emissões dos gases do efeito estufa e a dependência de combustíveis fósseis, já que pode ser obtido de fontes renováveis. Entretanto, este biocombustível pode apresentar problemas de ignição e de dirigibilidade em regiões com clima frio devido à menor pressão de vapor em relação à gasolina. Para evitar tais problemas, pode-se misturar etanol à gasolina em várias proporções (50-85% na Europa e nos Estados Unidos), essas misturas são comercialmente denominadas de E85. Outros parâmetros (como o teor de metanol e de água) também são importantes para garantir a qualidade do combustível e estão previstos em normas internacionais. Sendo assim, o presente trabalho mostra o desenvolvimento, a validação e a estimativa de incerteza de métodos analíticos, utilizando espectroscopia na região do infravermelho (médio e próximo) e regressão multivariada, que permitem quantificar os teores de etanol, metanol, hidrocarbonetos e água em amostras de E85 preparadas em laboratório. A validação se deu através do cálculo das figuras de mérito utilizando o conceito de sinal analítico líquido (NAS). Com isso, foi possível observar que os métodos propostos são capazes de quantificar os teores de etanol, metanol, hidrocarbonetos e água de forma linear, livre de erros sistemáticos, com precisão de 0,2% (m/m), 0,03% (m/m), 0,2% (m/m) e 0,03% (m/m), exatidão de 0,3% (m/m), 0,02% (m/m), 0,2% (m/m) e 0,02% (m/m), respectivamente, e com intervalos de medição cobrindo toda faixa dos parâmetros estabelecidos pelas normas. Além disso, as formas pseudounivariadas dos modelos de regressão multivariada (utilizando o NAS) foram empregadas na estimativa da incerteza de medição dos métodos, permitindo os cálculos de acordo com a abordagem do Guia para Incerteza de Medição e também por simulação de Monte Carlo. / The use of ethanol as fuel can reduce emissions of greenhouse gases and dependence on fossil fuels, as it can be obtained from renewable sources. However, this biofuel can present problems of ignition and driving in areas with cold climates due to lower vapor pressure in relation to gasoline. To avoid such problems, ethanol can be mixed with in various proportions (50-85% in Europe and the United States). These mixtures are commercially known as E85. Other parameters (such as methanol and water content) are also important to ensure the quality of the fuel and are fixed by international standards. Thus, the present study shows the development, validation and estimation of the uncertainty of analytical methods using spectroscopy in the infrared region (middle and near) and multivariate regression, which allow quantifying levels of ethanol, methanol, oil and water in E85 samples prepared in laboratory. The validation was made by calculating the figures of merit using the concept of net analytical signal (NAS). Thus, the proposed methods were able to quantify the levels of ethanol, methanol, oil and water linearly, free of systematic errors, with accuracy of 0.2% (m/m), 0.03% (m/m), 0.2% (m/m) and 0.03% (m/m), accuracy of 0.3% (m/m), 0.02% (m/m), 0.2% (m/m) and 0.02% (m/m), respectively, and measuring intervals covering whole range of parameters established by the standards. Furthermore, pseudounivariate forms of multivariate regression models (using NAS) were used to estimate uncertainty of measuring methods, allowing calculations in accordance with the Guide to the Expression of Uncertainty in Measurement and also Monte Carlo simulation.

Made available in DSpace on 2014-11-10T11:09:58Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2014-05-30Bitstream added on 2014-11-10T11:57:27Z : No. of bitstreams: 1 000790646.pdf: 1026031 bytes, checksum: 4b80c5e2ed1eb5a19e291b9a89972cb7 (MD5) / O etanol é uma matriz energética que requere como especificação da qualidade a medição do parâmetro pH. A formação de recursos humanos, RH, com conhecimento metrológico em química, capaz de gerar e interpretar resultados provenientes da medição desse parâmetro e outros importantes do ponto de vista do rigor metrologia deve fazê-lo com ciência, consciência e pertinência de seu trabalho (BIÈVRE et al, 2010; GAUSTER, 1991; VALCÁRCEL, 2000). O presente trabalho utilizou de normas reguladoras para a medição do parâmetro supracitado a fim de obter a estimativa da incerteza das medidas de pHe. Também foram desenvolvidos procedimentos para a validação do método analítico de medição de pHe bem como a formação de RH devidamente treinado no sistema da qualidade para atuar no bojo das normas ABNT NBR 10891:2013 e ASTM D6423:2008. Também foi propósito deste estudo conhecer as minúcias da medição de pH em meio etanólico. O treinamento em medição de pH e rigor metrológico foi realizado em meio aquoso. No tocante a norma ABNT NBR 10891:2006 e desenvolvimento do trabalho foram coletadas três amostras de etanol combustível de postos de combustíveis distintos em que os valores obtidos estavam em conformidades com aqueles preconizados pela resolução ANP N°7:2011 isto é, 6,0 < pHe < 8,0. Para a estimativa da incerteza da medição de pHe o procedimento de validação contou com quatro parâmetros de performance, a linearidade, sensibilidade, precisão e exatidão. Os resultados obtidos da validação foram satisfatórios tornando evidente a adequação do método ao ensaio proposto. O estudo da incerteza padrão combinada demonstrou que a maior fonte de incerteza é aquela associada a repetibilidade, sendo passível de ser minimizada aplicando-se programas de treinamento técnico de pessoal, evidenciando assim a importância da adoção da metrologia no rol de disciplinas obrigatórias nos cursos da área de exatas / Anhydrous ethanol and fuel are arrays that require energy as quality specification of the pH measurement parameter, which is set to the aqueous medium. The formation of human, HR resources, with metrological knowledge in chemistry, able to generate and interpret data from the measurement of this parameter and other important from the point of view of accuracy metrology must do so with knowledge, awareness and relevance of their work (Bievre et al, 2010; Gauster, 1991; VALCÁRCEL, 2000). This work included the study of regulatory standards for the measurement of the above parameters in order to obtain the estimated uncertainty of the measurements of pHe. Procedures for the validation of the analytical method for measuring pHe well as the formation of HR trained in the quality system to operate in the core of ABNT NBR 10891:2013 and ASTM D6423: 2008. Purpose of this study was also to know the minutiae of measuring pH in ethanol medium. The training metrological accuracy and pH monitoring was carried out in an aqueous medium. Regarding the ABNT NBR 10891:2006 and development work three samples of different ethanol fuel stations in the values obtained were in conformity with those recommended by ANP Resolution No. 7:2011 fuel between 6.0 < pHe <8.0. To estimate the uncertainty of measurement of pHe validation procedure had four performance parameters, linearity, sensitivity, precision and accuracy. The results of the validation were satisfactory pointing to the adequacy of the proposed test method. The combined standard uncertainty of the study showed that the largest source of uncertainty is that associated with repeatability, being able to be minimized by applying technical personnel training programs, thus underlining the importance of the adoption of metrology in the list of compulsory subjects in courses the exact sciences

Orientador: José Eduardo de Oliveira / Banca: Edenir Rodrigues Pereira Filho / Banca: Alberico Borges Ferreira da Silva / Banca: Ivano Gebhardt Rolf Gutz / Banca: Leonardo Sena Gomes Teixeira / Resumo: O uso do etanol como combustível pode reduzir as emissões dos gases do efeito estufa e a dependência de combustíveis fósseis, já que pode ser obtido de fontes renováveis. Entretanto, este biocombustível pode apresentar problemas de ignição e de dirigibilidade em regiões com clima frio devido à menor pressão de vapor em relação à gasolina. Para evitar tais problemas, pode-se misturar etanol à gasolina em várias proporções (50-85% na Europa e nos Estados Unidos), essas misturas são comercialmente denominadas de E85. Outros parâmetros (como o teor de metanol e de água) também são importantes para garantir a qualidade do combustível e estão previstos em normas internacionais. Sendo assim, o presente trabalho mostra o desenvolvimento, a validação e a estimativa de incerteza de métodos analíticos, utilizando espectroscopia na região do infravermelho (médio e próximo) e regressão multivariada, que permitem quantificar os teores de etanol, metanol, hidrocarbonetos e água em amostras de E85 preparadas em laboratório. A validação se deu através do cálculo das figuras de mérito utilizando o conceito de sinal analítico líquido (NAS). Com isso, foi possível observar que os métodos propostos são capazes de quantificar os teores de etanol, metanol, hidrocarbonetos e água de forma linear, livre de erros sistemáticos, com precisão de 0,2% (m/m), 0,03% (m/m), 0,2% (m/m) e 0,03% (m/m), exatidão de 0,3% (m/m), 0,02% (m/m), 0,2% (m/m) e 0,02% (m/m), respectivamente, e com intervalos de medição cobrindo toda faixa dos parâmetros estabelecidos pelas normas. Além disso, as formas pseudounivariadas dos modelos de regressão multivariada (utilizando o NAS) foram empregadas na estimativa da incerteza de medição dos métodos, permitindo os cálculos de acordo com a abordagem do Guia para Incerteza de Medição e também por simulação de Monte Carlo. / Abstract: The use of ethanol as fuel can reduce emissions of greenhouse gases and dependence on fossil fuels, as it can be obtained from renewable sources. However, this biofuel can present problems of ignition and driving in areas with cold climates due to lower vapor pressure in relation to gasoline. To avoid such problems, ethanol can be mixed with in various proportions (50-85% in Europe and the United States). These mixtures are commercially known as E85. Other parameters (such as methanol and water content) are also important to ensure the quality of the fuel and are fixed by international standards. Thus, the present study shows the development, validation and estimation of the uncertainty of analytical methods using spectroscopy in the infrared region (middle and near) and multivariate regression, which allow quantifying levels of ethanol, methanol, oil and water in E85 samples prepared in laboratory. The validation was made by calculating the figures of merit using the concept of net analytical signal (NAS). Thus, the proposed methods were able to quantify the levels of ethanol, methanol, oil and water linearly, free of systematic errors, with accuracy of 0.2% (m/m), 0.03% (m/m), 0.2% (m/m) and 0.03% (m/m), accuracy of 0.3% (m/m), 0.02% (m/m), 0.2% (m/m) and 0.02% (m/m), respectively, and measuring intervals covering whole range of parameters established by the standards. Furthermore, pseudounivariate forms of multivariate regression models (using NAS) were used to estimate uncertainty of measuring methods, allowing calculations in accordance with the Guide to the Expression of Uncertainty in Measurement and also Monte Carlo simulation. / Doutor