Espectroscopia na região do infravermelho próximo com instrumento portátil para caracterização de petróleos

dc.contributor.advisor1Filgueiras, Paulo Roberto
dc.contributor.advisor1IDhttps://orcid.org/0000000326171601
dc.contributor.advisor1Latteshttp://lattes.cnpq.br/1907915547207861
dc.contributor.authorSantos, Francine Dalapícola dos
dc.contributor.authorIDhttps://orcid.org/0000-0002-3673-9427
dc.contributor.authorLatteshttp://lattes.cnpq.br/0963801677981421
dc.contributor.referee1Terra, Luciana Assis
dc.contributor.referee1Latteshttp://lattes.cnpq.br/4918273242518895
dc.contributor.referee2Romão, Wanderson
dc.contributor.referee2IDhttps://orcid.org/0000000222546683
dc.contributor.referee2Latteshttp://lattes.cnpq.br/9121022613112821
dc.contributor.referee3Nascimento, Andreas
dc.contributor.referee3IDhttps://orcid.org/0000000244655450
dc.contributor.referee3Latteshttp://lattes.cnpq.br/2072155247986639
dc.contributor.referee4Castro, Eustaquio Vinicius Ribeiro de
dc.contributor.referee4Latteshttp://lattes.cnpq.br/1055263403980509
dc.contributor.referee5Oliveira, Elcio Cruz de
dc.date.accessioned2024-05-30T00:53:18Z
dc.date.available2024-05-30T00:53:18Z
dc.date.issued2022-04-04
dc.description.abstractDue to problems of theft and adulteration of crude oils and fuels, this work developed analytical methodologies based on multivariate data analysis (classification and regression algorithms) of NIR spectra obtained with a portable spectrometer. The focus was to characterize crude oils in terms of their physicochemical properties, classify them by origin and discriminate adulterants in crude oils and fuels. The three objectives were achieved. There was a limitation in the classification by origin because of the absence of the fingerprint region (between 1,300 and 900 cm-1 ). However, the instrument demonstrated the efficiency in discrimination and quantification of adulterants with linear models such as PLS-DA and PLS, respectively. Finally, although the region between 6,000 and 4,000 cm-1 is important for estimating chemical characteristics in PLS models, because it presents the combinations and first overtones of SH, NH, CH, OH bonds. The SVR model transposes this absence in the spectra obtained with the portable spectrometer. The SVR is able to model the information present in the range between 6,000 and 11,000 cm-1 with similar or better precision to estimate characteristics, such as sulfur, nitrogen, and asphaltenes contents, and API gravity. In this way, the portable spectrometer demonstrates desirable efficiency to analyze petroleum and its derivatives with the ease of portability for in-situ applications.
dc.description.resumoDevido a problemas de furtos e adulteração de petróleos e combustíveis, esse trabalho desenvolveu metodologias analíticas baseadas na análise multivariada de dados (classificação e regressão) utilizando espectros NIR obtidos com um espectrômetro portátil. O foco foi caracterizar petróleos quanto as suas propriedades físico-químicas, classificar por origem e discriminar adulterantes em petróleos e combustíveis. Os três objetivos foram atingidos. Constatou-se a limitação na classificação por origem por não obtermos a região do fingerprint (1.300 a 900 cm-1 ), mas a eficiência da discriminação e quantificação de adulterantes com modelos lineares como PLS-DA e PLS, respectivamente. Por fim, apesar da região entre 6.000 a 4.000 cm-1 (a qual contém combinações e primeiros sobretons das ligações SH, NH, CH, OH) ser importante para estimativa de algumas características químicas em modelos PLS, o modelo SVR transpõe essa ausência nos espectros obtidos com equipamento portátil e consegue modelar diferentes características com as informações presentes na região entre 11.000 a 6.000 cm-1 . Assim, os modelos SVR obtiveram resultados competitivos aos modelos PLS para diferentes características investigadas (teor de enxofre, nitrogênio, asfaltenos e densidade API). Dessa forma, o espectrômetro portátil demonstra eficiência desejável para aplicação no estudo de petróleos com as facilidades da portabilidade para aplicações in-situ.
dc.description.sponsorshipFundação de Amparo à Pesquisa do Espírito Santo (FAPES)
dc.formatText
dc.identifier.urihttps://dspace5.ufes.br/handle/10/15927
dc.languagepor
dc.publisherUniversidade Federal do Espírito Santo
dc.publisher.countryBR
dc.publisher.courseDoutorado em Química
dc.publisher.departmentCentro de Ciências Exatas
dc.publisher.initialsUFES
dc.publisher.programPrograma de Pós-Graduação em Química
dc.rightsopen access
dc.subjectPetróleo
dc.subjectCombustível
dc.subjectInfravermelho próximo
dc.subjectPortátil
dc.subjectAnálise multivariada de dados
dc.subject.br-rjbnsubject.br-rjbn
dc.subject.cnpqQuímica
dc.titleEspectroscopia na região do infravermelho próximo com instrumento portátil para caracterização de petróleos
dc.title.alternativetitle.alternative
dc.typedoctoralThesis

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