caracterizaciÓn de gasÓleos de … (fundamentalmente de 95 octanos) y gasoil a. actualmente el...
TRANSCRIPT
CARACTERIZACIÓN DE GASÓLEOS DE
AUTOMOCIÓN PROCEDENTES DE
GASOLINERAS DE CIUDAD REAL
Departamento de Ingeniería Química
Instituto de Tecnologías Química y Medioambiental (ITQUIMA)
Lourdes Rodríguez Mayor
Ana Beatriz Pérez Pozuelo
Enero – Noviembre 2004
El presente informe, recoge los resultados del proyecto de investigación
titulado “Estudio Comparativo de combustibles en Castilla-La Mancha”, dentro del
convenio firmado entre el Dr. D. Ángel Carrasco y la Consejería de Sanidad y Consumo
de la Junta de Comunidades de Castilla-La Mancha. Este trabajo ha sido realizado por el
Grupo de Tecnología Química y Medioambiental en los laboratorios del Departamento
de Ingeniería Química, en la Facultad de Ciencias Químicas de Ciudad Real, durante el
periodo Enero – Noviembre 2004.
El equipo investigador ha estado formado por:
- Dra. Dña. Lourdes Rodríguez Mayor, Profesora Titular del Departamento
de Ingeniería Química
- Dña. Ana Beatriz Pérez Pozuelo, Licenciada en CC Químicas y Master en
Ingeniería y Gestión Medioambiental.
1. OBJETIVOS:
El objetivo planteado en este trabajo era realizar un análisis comparativo en materia
de combustibles en una determinada zona de nuestra región. En concreto el trabajo se
ha desarrollado tomando muestras de Gasóleo A (Gasóleo de Automoción) en 20
gasolineras distribuidas por toda la provincia de Ciudad Real.
Las gasolineras se han seleccionado de tal manera que se consideraran diferentes
aspectos tales como su ubicación (dentro o fuera del casco urbano, en carretera principal
o secundaria, en ciudades o en pueblos de diferente tamaño) y la marca, es decir la
compañía responsable del suministro de carburante a la estación de servicio (REPSOL
YPF, CAMPSA, Petronor, etc). Se han analizado también gasolineras pertenecientes a
hipermercados, que habitualmente ofrecen el carburante a menor precio que otras
situadas en la misma población.
El trabajo se ha centrado únicamente en la provincia de Ciudad Real por dos razones
fundamentales:
- Por un lado, al estar ubicado el laboratorio de análisis en el campus de
Ciudad Real, se minimizaban los desplazamientos para la recogida de
muestras y se disponía de mayor tiempo para realizar el estudio.
- Por otro lado, se considera que un estudio a nivel provincial puede resultar
representativo a nivel de toda la región, ya que, se han analizado la mayor
parte de las marcas que venden este tipo de combustible en Castilla-La
Mancha y se han considerado aspectos muy diversos en cuanto a ubicación
por lo que los resultados son perfectamente extrapolables al resto de las
provincias.
En cuanto al tipo de combustible analizado, en la mayoría de las estaciones de
servicio se puede adquirir Gasolina sin plomo de 95 octanos, Gasolina sin plomo de 98
octanos, Gasoil A (de automoción), Gasoil B (agrícola) y, en algunos casos, Gasoil C
(para calefacción). Este último también se puede suministrar en otros puntos específicos
para este tipo de combustibles. La mayor parte del consumo se centra en gasolina sin
plomo (fundamentalmente de 95 octanos) y Gasoil A. Actualmente el número de
vehículos Diesel, es decir que utilizan gasóleo A es casi el mismo que el de los que
utilizan Gasolina. Sin embargo, el hecho de que existan tres tipos de Gasóleos, dos de
ellos iguales (A y B) pero con diferentes aplicaciones, que a nivel de usuario se
diferencian fundamentalmente por el color, no llevo a seleccionar el gasóleo en lugar de
la gasolina. En lo que se refiere a los distintos tipos de gasóleo, está claro que el más
interesante desde el punto de vista de los consumidores es el gasóleo A (de automoción)
ya que el B sólo puede ser adquirido por los agricultores al contar con unos precios
especiales dado su fin, y el C sólo es utilizado por aquellos consumidores que poseen
una caldera de gasóleo en sus casas como sistema de calefacción.
2. INTRODUCCIÓN:
El elevado coste del barril de petróleo junto con el crecimiento imparable del precio
de los combustibles, hace que el tema de los carburantes sea de gran interés para todos
los consumidores.
Cualquier automovilista, agricultor, o simplemente usuario de calefacción y agua
caliente, se enfrenta a diario con el problema de tener que adquirir combustibles y se
pregunta por qué es necesario pagar esos precios tan elevados por algo que
consideramos fundamental en nuestras vidas. Si a esto unimos el hecho de que, si a
veces, nos encontramos indefensos frente a lo que compramos, todavía más en el caso
de unos productos como los combustibles, cuyo aspecto prácticamente no conocemos y
que principalmente identificamos por su olor y por el uso que vamos a darlos. Sabemos
muy bien que nuestro coche sólo puede utilizar un tipo concreto de combustibles
(gasolina o gasóleo) y también sabemos que no podemos poner en el coche el gasóleo
que utilizamos para la calefacción y que tampoco debemos poner en el coche o en la
calefacción el que compramos para el tractor.
Además algunas veces, nos alertan noticias que vemos en la televisión en las que se
nos informa de fraudes detectados en tal o cual gasolinera y nos preguntamos como es
esto de frecuente y como se controla.
Por lo que se refiere a este último aspecto, podemos decir que, al menos desde el
punto de vista teórico, todo está atado y bien atado existiendo controles periódicos y una
normativa muy clara que nos dice como deben ser los combustibles y que análisis es
preciso realizar sobre los mismos antes de su comercialización. Además estas
normativas nos aseguran que la gasolina o el gasóleo que le ponemos a nuestro coche en
cualquier país de la Unión Europea es similar, al menos desde el punto de vista de sus
características, aunque no tanto del de los precios.
En España, la calidad de los combustibles se rige por el Real Decreto 1700/2003,
del Ministerio de Industria, publicado en el BOE de 24 de Diciembre de 2003, por el
que se fijan las especificaciones de gasolinas, gasóleos, fuéloleos y gases licuados del
petróleo y el uso de biocombustibles. Con el fin de dar cumplimiento a lo dispuesto en
las Directivas 98/70/CE, 2003/17/CE y 1999/32/CE, en lo que respecta al control del
cumplimiento de las especificaciones y presentación a la Comisión Europea de informes
anuales sobre la calidad de los productos petrolíferos mencionados en el Real Decreto,
las Comunidades Autónomas deberán adoptar las medidas necesarias para controlar
mediante muestreos las especificaciones técnicas de gasolinas, gasóleos y fuelóleos.
Estos muestreos deben comenzar después de transcurridos seis meses a partir de la
fecha en la que sea exigible el límite máximo de dichas especificaciones para el
combustible de que se trate. Así mismo, antes del 30 de Abril de cada año, la
administración de las Comunidades Autónomas deberá comunicar a la Dirección
General de Política Energética y Minas, del Ministerio de Economía, los resultados de
los muestreos realizados.
En las tablas 1 a 3 se recogen todas las características que deben cumplir las
gasolinas y los tres tipos de gasóleos ya comentado según el RD 1700/2003, así como la
Norma de medida que es preciso utilizar en cada caso.
De todos los parámetros que es preciso analizar en el Gasóleo tipo A, y teniendo en
cuenta el tiempo disponible y la necesidad de repetir varias veces las tomas de muestras
y las medidas con el fin de asegurar unos resultados adecuados, se seleccionaron cinco
parámetros característicos para realizar el estudio comparativo de Gasóleo de
automoción en la provincia de Ciudad Real. Los cuatro parámetros seleccionados
fueron:
- Viscosidad
- Densidad
- Contenido en azufre
- Color
Los dos primeros parámetros fueron seleccionados teniendo en cuenta su interés
para un buen funcionamiento del motor, ya que valores fuera de Norma de alguno de
ellos puede provocar daños irreparables en los motores de los automóviles.
El contenido en azufre se estudio porque es un parámetro de gran interés desde
el punto de vista ambiental ya que la presencia de azufre en el combustible provoca,
durante la combustión, la formación de SO2, que pasa a la atmósfera y es uno de los
responsables de la deposición ácida. Por otro lado, la presencia de azufre en el
combustible, aumenta la capacidad lubricante del mismo, por lo que este parámetro si
bien debe mantenerse lo más bajo posible, es conveniente que, mientras no haya cambio
de las exigencias en la lubricidad de los combustibles, no se anule completamente. El
límite actualmente vigente para el contenido en azufre de los gasóleos de automoción es
de 350 mg/kg pero a partir del próximo mes de Enero este límite se verá reducido de
forma drástica a 50 mg/kg. La mayoría de las distribuidoras han indicado su intención
de que los gasóleos que se distribuyan a partir del mes de diciembre cumplan ya con
este límite con el fin de asegurar el cumplimiento del mismo a partir del 1 de Enero.
En cuanto al color, se seleccionó porque es indicativo del tipo de combustibles,
ya que los combustibles en origen son incoloros por lo que se ha establecido la adición
de un agente colorante distinto para cada uno de ellos con el fin de poderlos identificar y
diferenciar. Este aspecto es de gran importancia si tenemos en cuenta que sin el
colorante no podríamos diferenciar la gasolina del gasóleo, ni tampoco entre los
diferentes tipos de gasóleos.
Tabla 1. Especificaciones de las gasolinas
Límites Características Unidad de medida Mínimos Máximos
Densidad a 15ºC kg/m3 720 775 Índice de Octano Research (RON) 95,0 - Índice de Octano Motor (MON) 85,0 - Presión de vapor (DVPE) Verano Invierno
kPa 45 50
60 80
Destilación: Evaporado a 70ºC: Verano Invierno Evaporado a 100ºC Evaporado a 150ºC Punto final Residuo
% v/v % v/v % v/v % v/v
ºC % v/v
20 22 46 75 - -
48 50 71 -
210 2
Análisis de los hidrocarburos: Olefinas Aromáticos Benceno
% v/v % v/v % v/v
- - -
18,0 42,0 1,0
Contenido en Oxígeno % m/m - 2,7 Oxigenados: Metanol Etanol Alcohol isopropílico Alcohol isobutílico Alcohol ter5-butílico Éteres con 5 o + C Otros compuestos oxigenados
% v/v - - - - - - -
3 5 10 7 10 15 10
Contenido en azufre mg/kg - 150 Contenido en plomo g/l - 0,005 Corrosión lámina de cobre Escala - Clase 1 Estabilidad a la oxidación minutos 360 - Contenido en gomas actuales mg/100 ml - 5 Color Verde Aspecto Claro y brillante
Tabla 2. Especificaciones del gasóleo de automoción (clase A)
Límites Características Unidad de medida Mínimos Máximos
Número de Cetano 51,0 - Índice de Cetano 46,0 - Densidad a 15ºC kg/m3 820 845 Hidrocarburos policíclos aromáticos % m/m3 - 11 Contenido en azufre mg/kg - 350 Destilación: 65% recogido 85% recogido 95% recogido
ºC
250
350 360
Viscosidad cinemática a 40ºC mm2/s 2,00 4,50 Punto de inflamación ºC Superior a 55 - Punto de obstrucción filtro frío: Invierno Verano
ºC
- -
-10 0
Residuo Carbonoso (sobre 10% residuo de destilación)
% m/m - 0,30
Lubricidad, diámetro de huella a 60º µm - 460 Agua mg/kg - 200 Partículas sólidas (contaminación total)
mg/kg - 24
Contenido en cenizas % m/m - 0,01 Corrosión lámina de cobre escala - Clase 1 Estabilidad a la oxidación g/m3 - 25 Color - 2 Transparencia y brillo Cumple
Tabla 3. Especificaciones de los gasóleos clase B y clase C
Características Unidad de medida
Gasóleo B Gasóleo C
Densidad a 15ºC kg/m3 880/820 900/-- Color Rojo Azul Azufre, máx % m/m 0,20 0,20 Número de Cetano, mín 46 Índice de Cetano, mín 49 Destilación: 65% recogido, mín 80% recogido, máx 85% recogido, máx 95% recogido, máx
ºC
250
350 370
250 390
Viscosidad cinemática a 40ºC, min/máx
mm2/s 2,0/4,5 --/7,0
Punto de inflamación, mín ºC 60 60 Punto de obstrucción filtro frío: Invierno, máx Verano, máx
ºC
-10 0
-6 -6
Punto de enturbiamiento Invierno, máx Verano, máx
ºC 4 4
Residuo Carbonoso (sobre 10% residuo de destilación)
% m/m 0,30 0.35
Agua y sedimentos mg/kg 0,1 Agua, máx mg/kg 200 Partículas sólidas, máx mg/kg 24 Contenido en cenizas, máx % m/m 0,01 Corrosión lámina de cobre, máx escala Clase 1 Clase 2 Transparencia y brillo Cumple Cumple Estabilidad a la oxidación, máx g/m3 25 -
Por lo que se refiere a la selección de los puntos de toma de muestra, en la tabla 4 se
recogen las ubicaciones de los mismos y la compañía distribuidora en cada uno de ellos.
Como se puede observar, se han analizado centros de distribución repartidos por toda la
provincia con características muy diferentes:
- Las gasolineras 1 a 13 corresponden a poblaciones de diferente tamaño y
situadas a diferentes distancias de la capital de la provincia. Todas ellas
situadas en carreteras de diferentes categorías y pertenecientes a diferentes
distribuidoras.
- Las gasolineras 14 a 20 están todas ellas situadas en Ciudad Real capital y
pertenecen a cinco distribuidoras diferentes y a dos centros comerciales.
Existía un interés especial en analizar las dos gasolineras pertenecientes a
los dos centros comerciales existentes en la capital ya que en ellas
habitualmente se expende el carburante a un menor precio que en las
correspondientes a las distribuidoras convencionales (REPSOL YPF,
CAMPSA, CEPSA, SHELL, GALP) lo que en ocasiones hace dudar a los
usuarios de la calidad de los carburantes expendidos.
Tabla 4. Muestras analizadas
CÓDIGO ORIGEN MARCA
1 Carrión de Calatrava REPSOL YPF
2 Moral de calatrava CAMPSA
3 Puertollano REPSOL YPF
4 Socuéllamos CAMPSA
5 Villanueva de los Infantes CAMPSA
6 Fuente el Fresno CEPSA
7 Malagón CAMPSA
8 Pozuelo de Calatrava CEPSA
9 Daimiel CAMPSA
10 Almadén CEPSA
11 Herencia REPSOL YPF
12 La Solana SHELL
13
14 Ciudad Real EROSKI
15 Ciudad Real CEPSA
16 Ciudad Real REPSOL YPF
17 Ciudad Real GALP
18 Ciudad Real CAMPSA
19 Ciudad Real SHELL
20 Ciudad Real LECLERCK
3. PROCEDIMIENTO:
Cada análisis ha sido realizado sobre tres muestras tomadas en cada gasolinera, en
fechas diferentes a lo largo del año, y sin conocimiento de los expendedores, con el fin
de que las muestras fueran lo más asépticas posibles. Los análisis se realizaron
inmediatamente a continuación de la toma de las muestras con el fin de que no
existieran alteraciones de los productos analizados. A su vez, los resultados que se
muestran en las tablas corresponden al valor medio de tres medidas realizadas sobre
cada muestra.
A continuación se detallan los métodos de caracterización utilizados para cada
parámetro. En todos los casos se ha seguido lo indicado por la Norma exigida por el
Real Decreto 1700/2003, del Ministerio de Industria, publicado en el BOE de 24 de
Diciembre de 2003. Estas son:
- VISCOSIDAD CINEMÁTICA A 40ºC: UNE-EN ISO 3104:1994
- DENSIDAD A 15ºC: UNE-EN ISO 3675:1998
- COLOR: ASTM D 1500
-
3.1. Viscosidad cinemática
La determinación de la viscosidad cinemática se realizó basándose en la versión
oficial en español de la Norma internacional ISO 3104:1994: “Productos petrolíferos.
Líquidos transparentes y opacos. Determinación de la viscosidad cinemática y cálculo
de la viscosidad dinámica”.
¦ Fundamento
La determinación de la viscosidad cinemática consis te en medir el tiempo en que un
volumen determinado de líquido fluye por gravedad por el capilar de un viscosímetro
calibrado con una columna reproducible y a una temperatura conocida y perfectamente
controlada. La viscosidad cinemática es el producto del tiempo de fluencia medido por
la constante de calibración del viscosímetro.
¦ Equipos utilizados
- Viscosímetro capilar de vidrio, calibrado, del tipo Cannon-Fenske y número
de serie 75, apto para medir las viscosidades cinemáticas comprendidas entre
1,6- 6,4 mm2/s.
- Soporte del viscosímetro, que permita mantener en posición vertical, con una
inclinación máxima de 1º en todas las direcciones, los viscosímetros cuyo
menisco superior queda justo encima del inferior.
- Baño con control de temperatura (modelo TV 2000 marca TAMSON), que
contenga un líquido transparente y de la suficiente profundidad para que
durante toda la determinación, ninguna parte de la muestra en el viscosímetro
esté a menos de 20 mm de la superficie del líquido y a menos de 20 mm del
fondo del baño. Además, el control de la temperatura del baño debe ser tal que,
en el intervalo entre 15 y 100º C, la temperatura media del baño no varíe más
de ± 0,02º C respecto a la temperatura elegida.
- Dispositivo para medir el tiempo, con una sensibilidad de 0,1 s como mínimo.
¦ Procedimiento
Las medidas de viscosidad se realizaron a una temperatura de 40º C por lo que se
programó el baño para que mantuviese una temperatura constante en torno a ese valor y
se dejó el tiempo suficiente para la estabilización de la temperatura del baño.
Se carga el viscosímetro de la manera adecuada según el diseño del instrumento.
Ésta operación debe de estar en conformidad con la empleada para su calibración. Si la
muestra contiene partículas sólidas, se filtrará durante la carga.
El viscosímetro cargado permanece en el baño el tiempo suficiente como para
alcanzar la temperatura de ensayo fijada. Puesto que el tiempo varía para distintos
instrumentos y temperaturas, se establece un tiempo de equilibrio experimental seguro
(30 minutos será suficiente). Normalmente se utiliza un baño para varios viscosímetros,
por lo que nunca se debe añadir o retirar un viscosímetro mientras se está realizando una
medida con cualquiera de los restantes.
Se usa succión (si la muestra no contiene compuestos volátiles) o presión para
ajustar el nivel superior de la muestra de ensayo a la posición del brazo del instrumento
unos 7 mm por encima de la primera marca de cronometraje. Con la muestra fluyendo
libremente, se mide, en segundos, el tiempo requerido para que el menisco pase de la
primera a la segunda marca de cronometraje. Se realiza de nuevo succión o presión para
llevar a cabo una segunda medida.
Si las dos medidas no difieren más del 0,2%, se usa la media para calcular la
viscosidad cinemática. Si las medidas no coinciden, se repite la determinación después
de una limpieza a fondo y secado del viscosímetro y de filtrar la muestra.
¦ Cálculos
Para calcular la viscosidad cinemática de la muestra se utiliza la siguiente ecuación:
tC ×=ν
Donde,
ν es la viscosidad cinemática, en mm2 /s;
C es la constante de calibración del viscosímetro, mm2 /s2;
t es el tiempo medio de fluencia, en segundos.
¦ Expresión de los resultados
Los resultados de los ensayos se proporcionan con cuatro cifras significativas,
indicando la temperatura del ensayo.
3.2. Densidad
La determinación de la densidad se realizó basándose en la versión oficial en
español de la Norma internacional ISO 3675:1998: “Petróleo crudo y productos
petrolíferos líquidos. Determinación de la densidad en laboratorio. Método del
areómetro”.
¦ Fundamento
La densidad se determina mediante areómetros (también conocidos como
hidrómetros o densímetros), constituidos por un conjunto de flotadores lastrados en su
parte inferior para mantener el centro de gravedad en posición tal que permita un
equilibrio muy estable en los líquidos en que son sumergidos. Cada areómetro tiene un
margen de aplicación, entre cuyos límites fija la escala. El areómetro se introduce en
una probeta que contiene la muestra, se deja en reposo y se lee en su escala la densidad,
midiendo al mismo tiempo, la temperatura de la muestra. Posteriormente, la lectura
observada en el areómetro se convierte a 15º C utilizando tablas estándar de medición.
¦ Equipos utilizados
- Probeta de vidrio o plástico transparente o de metal, con un diámetro interior
al menos 25 mm mayor que el diámetro exterior del areómetro y de una altura
tal que el areómetro pueda flotar en la muestra y queden libres 25 mm por lo
menos entre el fondo del areómetro y el fondo de la probeta.
- Densímetros o areómetros, de vidrio, graduados en unidades de densidad.
- Termómetro
¦ Procedimiento
Se vierte la muestra en la probeta limpia sin producir salpicaduras, evitando el
arrastre de burbujas de aire y reduciendo al mínimo la evaporación de los componentes
con menor punto de ebullición de los productos volátiles.
Se eliminan las burbujas de aire que se hayan reunido en la superficie de la muestra,
tocándolas con un trozo de papel de filtro limpio.
Se coloca en posición vertical la probeta que contiene la muestra en un lugar
protegido de corrientes de aire y donde la temperatura ambiente no varíe en más de 2º C
durante el tiempo necesario para completar el ensayo.
Se agita la muestra con el termómetro apropiado combinando movimientos
verticales y de rotación para conseguir una temperatura y una densidad uniformes en
toda la probeta. Se anota la temperatura con aproximación de 0,1º C, retirando a
continuación el termómetro de la probeta.
Se hunde el areómetro en el líquido unas dos graduaciones de la escala y se suelta.
La parte del vástago del areómetro que queda por encima del nivel del líquido se debe
mantener seca pues, cualquier líquido superfluo en el vástago puede afectar a la lectura
obtenida.
Se imprime un ligero giro al areómetro en el momento de soltarlo para facilitar el
que pueda flotar libremente separado de las paredes de la probeta. Se espera el tiempo
necesario para que el areómetro quede en reposo y para que todas las burbujas que se
formen lleguen a la superficie. Se retiran del areómetro todas las burbujas antes de hacer
una lectura.
Cuando el areómetro quede en reposo, flotando separado de las paredes de la
probeta, se hace la lectura en la escala del areómetro con aproximación de un quinto de
graduación.
En líquidos transparentes, se anota la lectura del areómetro en el punto en el que la
superficie principal del líquido corta con la escala del areómetro, punto que se
determina dirigiendo la vista desde un nivel ligeramente inferior al del líquido y
subiendo lentamente hasta la superficie; primero se ve como una elipse deformada y
luego parece convertirse en una línea recta que corta la escala del areómetro.
Inmediatamente después de haber tomado la lectura de la escala del areómetro, se
saca con cuidado el areómetro del líquido y se agita la muestra en sentido vertical con el
termómetro. Se anota la temperatura de la muestra con aproximación de 0,1º C. Si ésta
temperatura difiere en más de 0,5º C de la tomada el principio del ensayo, se repiten las
lecturas del areómetro y del termómetro hasta que la temperatura se estabilice dentro del
margen de ± 0,5º C.
¦ Cálculo
Si la lectura del densímetro de hace a temperatura diferente de la de referencia, se
produce un error debido al cambio de volumen del densímetro. Debe aplicarse entonces
la corrección indicada en la Norma UNE 400311-2:1998: “Material de vidrio para
laboratorio. Densímetros para uso general. Parte 2: Métodos de ensayo y de
utilización”, ésta corrección se calcula usando la ecuación:
)(000025.0 ttRC o −=
Donde,
C es la corrección;
R es la lectura en el nivel de la superficie horizontal del líquido;
ot es la temperatura de referencia;
t es la temperatura del líquido que se está midiendo.
Además se debe convertir la lectura corregida del areómetro en densidad a 15º C
con ayuda de los factores de corrección de la Norma I.N.T.A. 150151 (A.S.T.M. D
1250-56), referidos únicamente a productos petrolíferos líquidos y en la que se propone
la siguiente ecuación:
)15(15 −+= tKdd t
Donde,
15d es la densidad a la temperatura de referencia de 15º C;
td es la densidad observada en el densímetro e la temperatura t º C;
K es el factor de corrección;
t es la temperatura en º C, a la que se observó la densidad.
El factor de corrección K tiene un valor, según la norma mencionada
anteriormente, de 0,00065 para una densidad observada en el intervalo 830-919 kg/m3.
¦ Expresión de los resultados
Se anota el resultado final con aproximación de 0,1 kg/m3 (0,0001 g/ml) a 15º C.
3.1. Color ISO
La determinación del color ISO se realizó basándose en la Norma internacional
ASTM D 1500: “Standard Test Method for ASTM Color of Petroleum Products (ASTM
Color Scale)”.
¦ Fundamento
Usando un instrumento que ilumina la muestra se compara ésta última con una serie
de vidrios de colores normalizados dentro de una escala que va de 0,5 a 8,0 y cuyos
valores corresponden a unas coordenadas de cromaticidad y transmitancia luminosa
determinadas.
¦ Equipos utilizados
- Colorímetro, compuesto de: una fuente de iluminación, una colección de
vidrios de colores patrón normalizados y un sistema de observación.
- Probetas, de las características especificadas en la Norma.
¦ Procedimiento
Se llena una probeta hasta la altura de 50 mm con agua destilada y se coloca en el
compartimiento del comparador del colorímetro a través del cual se observarán los
patrones de color.
Se llena otra probeta hasta la misma altura con la muestra cuyo color queremos
determinar y se coloca en el otro compartimiento del colorímetro.
Se cubren ambas probetas con la pantalla para eliminar toda luz exterior, se
enciende la lámpara y se compara el color de la muestra con los patrones, viendo cuáles
son coincidentes. Si no hay coincidencia exacta se emplea el patrón inmediato más
oscuro.
¦ Expresión de los resultados
Se anota como color ISO el número del cristal patrón determinado, si existe
coincidencia con el de la muestra.
Si el color de la mezcla es intermedio entra dos patrones se anota el número del
color más oscuro, expresando el resultado como “color ISO inferior a X”, siendo X el
número del color más oscuro.
3.4. Contenido en azufre
¦ Fundamento
Para estimar el contenido en azufre de un combustible, en primer lugar, la muestra
es calentada en un horno en presencia de una corriente de oxígeno con el fin de oxidar
los componentes de la muestra, entre los que se encuentra el azufre, el cual se oxida a
dióxido de azufre (SO2). La corriente de gases resultante del horno pasa a un sistema de
detección por fluorescencia de luz ultravioleta. En éste dispositivo el gas se irradia con
luz UV haciendo que las moléculas de SO2 presentes en el gas se exciten hacia un nivel
superior de energía. Después, durante la relajación de estas moléculas excitadas hacia su
estado fundamental, se libera el exceso de energía en forma de radiación fluorescente
que es la que se detecta y es proporcional a la cantidad de azufre que contiene la
muestra. Las reacciones durante la detección son:
SO2 + hν1 → SO2∗
SO2∗ → SO2 + hν2
SO2 moléculas en su estado fundamental;
SO2∗ moléculas en estado excitado;
hν1 luz ultravioleta de irradiada para excitar las moléculas de SO2;
hν2 luz emitida por las moléculas de SO2 excitadas durante su relajación.
¦ Equipos utilizados
- Analizador TN-TS 3000 marca Termo Euroglas, que consta principalmente de
un horno y de un módulo de detección de fluorescencia – UV.
¦ Procedimiento
La muestra es introducida en el horno mediante un sistema de introducción de
muestras líquidas. Ésta es arrastrada hacia el interior del horno por una corriente de gas
formada por argón y oxígeno. En el interior del horno la muestra se oxida a dióxido de
azufre.
La corriente de gas resultante se hace pasar por una serie de filtros que eliminan la
humedad y cualquier partícula no deseable que pudiera formarse, como humo o cenizas.
A continuación, el flujo de gas entra en el sistema de detección, en el que con luz
ultravioleta, se excitan las moléculas de SO2 presentes en el gas. Durante la relajación
posterior de las moléculas excitadas, éstas emiten luz ultravioleta a una longitud de onda
determinada proporcional a la concentración de SO2 , que es detectada por un tubo foto
multiplicador. La fluorescencia detectada se convierte en una señal eléctrica que es
interpretada por el equipo y que nos da la cantidad de azufre presente en la muestra.
¦ Expresión de los resultados
Se expresa el resultado en unidades de mg/kg.
4. RESULTADOS Y DISCUSIÓN
En las tabla 5 se recogen los resultados correspondientes a los parámetros analizados
identificándose las diferentes gasolineras por el código que se les ha adjudicado en la
Tabla 4. Las tablas se han empleado así con el fin de que puedan ser utilizadas
directamente por la Consejería de Sanidad y Consumo sin especificar, si no lo desea, a
que gasolinera se refiere la muestra, ya que, en el caso de que alguno de los parámetros
analizados no cumpliera con los límites establecidos, consideramos que sería necesario
realizar un estudio más detallado de los gasóleos expendidos, ampliando el número de
parámetros analizados, ya que, esta es una información muy delicada que debe tratarse
con mucho cuidado con el fin de no producir alarmas innecesarias en la población.
Los resultados obtenidos se representan gráficamente en las figuras 1 a 3. En estas
figuras se ha representado la densidad, la viscosidad y el contenido en azufre de cada
muestra, así como los valores máximo y mínimo según la legislación vigente para cada
uno de estos parámetros. El valor mínimo se ha representado mediante una línea
continua azul y el valor máximo mediante una línea continua roja. En el caso del
contenido en azufre, no se ha representado línea de mínimo al coincidir este con la
ausencia total de azufre.
Tabla 5. Resultados
CÓDIGO Densidad a 15ºC (kg/m3)
Viscosidad cinemática a 40ºC (mm2 /s)
Color ISO Contenido en Azufre (mg/kg)
1 839,84 3,120 0,5 21,4 2 839,10 3,101 0,5 21,8 3 839,22 3,119 0,5 22,1 4 839,13 3,005 Color ISO
inferior a 1.0 121,7
5 840,09 3,115 0,5 21,3 6 843,09 2,502 Color ISO
inferior a 1.0 241,6
7 839,16 3,111 0,5 22,8 8 838,96 3,078 Color ISO
inferior a 1.0 24,0
9 839,43 3,131 0,5 19,8 10 839,25 3,114 0,5 21,0 11 840,42 3,204 Color ISO
inferior a 1.0 35,0
12 839,90 3,012 Color ISO inferior a 1.0
22,7
13 839,28 3,096 0,5 23,8 14 839,40 3,085 0,5 20,7 15 840,50 2,762 Color ISO
inferior a 1.0 21,0
16 839,53 3,099 0,5 19,8 17 838,59 2,977 Color ISO
inferior a 1.0 175,5
18 839,37 3,204 0,5 19,7 19 841,36 3,107 Color ISO
inferior a 1.0 47,1
20 839,69 3,139 0,5 28,1
Densidad a 15ºC
810
815
820
825
830
835
840
845
850
855
860
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20
Gasolineras
kg/m
3
Viscosidad Cinemática a 40ºC
0
0,5
1
1,5
2
2,5
3
3,5
4
4,5
5
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20
Gasolineras
mm
2/s
Contenido en azufre
0
50
100
150
200
250
300
350
400
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20
Gasolineras
mg
/kg
Tal y como se puede apreciar en las tres gráficas anteriores, todas los gasóleos
analizados cumplen la Norma en cuanto a los cuatro parámetros estudiados. El color
ISO no se ha representado gráficamente ya que la medición del valor no es tan concreta,
pues en algunos de los gasóleos analizados sobrepasaba el valor de 0,5 pero no
alcanzaba el 1. Como se ha explicado en el sistema de caracterización de este
parámetro, se utiliza unos vidrios coloreados que simplemente nos permiten indicar el
valor si este coincide exactamente con el del vidrio, si no es posible precisar con
decimales.
Por lo que se refiere a la densidad a 15ºC, observamos que la mayor parte de los
gasóleos analizados están en torno a los 840 kg/m3, cuando el máximo permitido es de
845 kg/m3, por lo que, en lo que a este parámetro se refiere todos ellos presentan valores
correctos.
En cuanto a la viscosidad a 40ºC, la mayor parte de los gasóleos analizados están en
torno a 3 mm2 /s, valor intermedio entre los dos límites. Cabe destacar por su menor
valor, los gasóleos 6 y 15, curiosamente ambos de la misma distribuidora, que se
aproximan al límite inferior.
Por lo que se refiere al color, en todos los casos está por debajo de 1, estando su
límite en 2.
El parámetro en el que se observan mayores discrepancias en el contenido en azufre.
Este parámetro está de gran actualidad ya que se prevé que su límite máximo se va a ir
reduciendo rápidamente en los próximos años, ya que, en su combustión se genera SO2,
uno de los responsables de la lluvia ácida. En la actualidad el límite permitido para
gasóleos de automoción es todavía alto, 350 mg/kg, sobre todo si se compara con lo
exigido para la gasolina, 150 mg/kg, pero, como ya se ha comentado anteriormente, a
partir del 1 de Enero de 2005 este límite se reduce drásticamente a 50 mg/kg. Por esta
razón, los resultados que se presentan en la figura 3 corresponden únicamente a los
valores medidos en las muestras tomadas en los meses de noviembre y diciembre, ya
que, en la mayoría de los casos, se ha producido una reducción a la décima parte
respecto del contenido observado en las dos primeras tomas realizadas en Abril y Julio.
Consultadas las distribuidoras, estas han comunicado que su intención es adecuar los
gasóleos al nuevo límite del contenido en azufre a lo largo del mes de diciembre con el
fin de asegurar que el 1 de Enero es posible cumplir con la nueva ley. Como podemos
observar por las mediciones realizadas, esto se cumple en 17 de las 20 gasolineras
testeadas. Sólo en tres casos concretos, que además corresponden a tres distribuidoras
diferentes, se mantienen valores del contenido en azufre del mismo orden de magnitud
que los observados en las dos primeras tomas de muestra. Podemos afirmar, por tanto,
que en el momento actual, la mayoría de las gasolineras y la totalidad de las
distribuidoras cumple ya con las exigencias de 1 de Enero en cuanto a contenido en
azufre. Es lógico suponer que esto se cumplirá también en las tres gasolineras restantes,
ya que es posible que en el momento de toma de las últimas muestras, estas gasolineras
conservaran todavía gasóleo de una partida anterior a áquel en el que las distribuidoras
han comenzado las reducciones de azufre y que, por tanto, un nuevo muestreo en el
momento actual diera otros valores diferentes. En cualquier caso, estas serían las
gasolineras a controlar el 1 de Enero. Está reducción en el contenido en azufre va a
provocar, al mismo tiempo, la modificación de otro parámetro íntimamente relacionado
con él, la lubricidad. La disminución del contenido en azufre de los combustibles
disminuye su lubricidad y por tanto, aumenta el rozamiento en el interior del cilindro
del motor de los vehículos.
5. CONCLUSIONES:
A partir de los resultados obtenidos, se pueden extraer las siguientes conclusiones:
- Todos los gasóleos analizados cumplen, para los cuatro parámetros
seleccionados, los límites exigidos por la normativa actualmente en vigor
marcada por el Real Decreto 1700/2003, del Ministerio de Industria, publicado
en el BOE de 24 de Diciembre de 2003.
- No se observan diferencias importantes en función de la compañía
distribuidora del gasóleo, por lo que las diferencias que puedan presentarse en
el precio del litro de gasóleo no parecen estar relacionadas en ningún caso, con
diferencias en la calidad del combustible, al menos, en lo que a los parámetros
analizados se refiere.
- No se observan diferencias importantes en función de la localización de la
gasolinera.
- No se aprecian diferencias importantes en las dos muestras correspondientes a
gasolineras distribuidas por hipermercados, por lo que se puede afirmar que las
diferencias que puedan observarse en el coste no se pueden relacionar con
diferencias en la calidad del combustible, al menos en lo que a los parámetros
analizados se refiere.
- Las principales diferencias se observan en el contenido en azufre, existiendo
tres gasolineras en las que el gasóleo expendido presenta valores elevados de
este parámetro que, aunque por debajo del límite actualmente exigido, debería
ser reducido con el fin de cumplir la normativa en vigor a partir del 1 de
Enero.
- En ningún caso se ha tratado de establecer ninguna relación entre el precio del
combustible y sus características debido a la variabilidad de los precios y a su
relación con el precio del barril del petróleo. Al haberse tomado las muestras
en fechas diferentes y variar los precios por semanas, esta relación se hace
inviable.
En cualquier caso, queremos volver a señalar que, si bien los parámetros
analizados son importantes en los que se refieren a la calidad de un gasóleo, el número
total de parámetros que caracterizan un gasóleo de automoción, es bastante más elevado
por lo que las conclusiones extraídas en este informe son únicamente parciales y como
tales deben tratarse.
Quizá podría ser de gran interés continuar con estos estudios ampliando el número
de parámetros en estudio al máximo posible y, también en la medida de lo posible, al
resto de las provincias de nuestra comunidad, con el fin de dar a los consumidores
castellano-manchegos las máximas garantías a este respecto.