Construcción de un modelo predictivo de la fracción S.A.r.a de crudos Colombianos a partir de espectroscopia (lif) y métodos estadísticos (quimiometría)

Abstract

La predicción de la fracción S.A.R.A. (Saturados, Aromáticos, Resinas, y Asfaltenos) basado en los espectros de fluorescencia inducida por laser (LIF) en modo de cara-frontal de veinte muestras de petróleo crudo colombiano y regresión lineal múltiple fue llevada a cabo. Para excitar la muestra, se usó la excitación de 337 nm de un laser de nitrógeno, la radiación de emisión fue colectada con una fibra óptica hasta un espectrómetro Ocean Optics modelo USB4000. La determinación experimental del análisis S.A.R.A. fue provista por el ICP (Instituto Colombiano del Petróleo) siguiendo normas ASTM. Este método tiene como principal ventaja omitir el uso de solventes, algo muy deseado en química analítica porque evitan los errores asociados a la preparación de la muestra. La matriz de datos espectroscópicos se construyó después de elegir como variables principales los puntos críticos de los espectros usando su primera derivada, previa extracción del ruido usando transformada de Fourier. La derivación se calculó por diferencias divididas. Mediante al análisis discriminante lineal (LDA) se estableció una ecuación a partir de las puntuaciones en el PC1 y PC2 calculados por análisis de componentes principales (PCA). Esta expresión permitió distinguir el origen geográfico de las muestras. La validación del modelo se realizó mediante validación cruzada cuyos errores calculados como RMSEV fueron 2.8934, 3.2790, 2.6720, y 1.2523 para saturados, aromáticos, resinas, y asfaltenos, respectivamente. Este modelo muestra una buena capacidad predictiva de las fracciones saturada, aromática, y resinas. Sin embargo, falla la predicción de asfaltenos.