[en] DETERMINATION OF AS AND MN IN DIESEL, GASOLINE E NAPHTHA BY GF AAS AND OF CU, FE, NI AND V IN PETROLEUM USING SS-GF AAS

[pt] DETERMINAÇÃO DE AS E MN EM DIESEL, GASOLINA E NAFTA POR GF AAS E DE CU, FE, NI E V EM PETRÓLEO UTILIZANDO SS-GF AAS

[pt] GEISAMANDA PEDRINI BRANDAO

[pt] PETROLEO

[pt] DIESEL

[pt] MICROEMULSAO

[pt] NAFTA

[pt] GASOLINA

[en] PETROLEUM

[en] DIESEL

[en] MICROEMULSION

[en] NAFTA

[en] GASOLINE

[pt] O petróleo é uma mistura complexa de hidrocarbonetos (50 a 95 por cento) contendo traços de compostos inorgânicos (principalmente de S, N, O e metais pesados). Elementos traço são normalmente encontrados no petróleo como ocorrência natural, associados ao processo de formação. Embora presentes apenas em quantidades pequenas (níveis de microgramag−1 ou ng g−1), sua determinação é de grande importância, devido seu alto potencial de contaminação do meio ambiente e de interferência durante o processo de refino. Estes elementos podem causar corrosão nas torres de refino, envenenar catalisadores e/ou causar reações secundárias indesejáveis nas operações de refino. Além disso, os metais pesados, quando presentes nos derivados de petróleo, são relacionados ao seu mau desempenho, redução da sua estabilidade térmica por catalisar reações oxidativas e, no caso da nafta, interferência nos processos petroquímicos. Os riscos ambientais dependem da toxidade e da concentração de cada elemento, bem como a interferência no refino depende do metal e de sua concentração. Assim, foram estudados procedimentos rápidos, simples, exatos e precisos para a determinação de elementos traço em petróleo e alguns derivados pela espectrometria de absorção atômica com forno de grafite. Para amostras de diesel, gasolina e nafta, são propostos procedimentos para a determinação de As e Mn em nível de ng mL−1. A estabilização das amostras foi necessária e obtida pela formação de sistemas de três componentes, preparadas pela mistura de volumes adequados da amostra, do propan-1-ol e da solução aquosa de HNO3, resultando em um meio unifásico, indefinidamente estável. A utilização de modificação de matriz foi investigada. A otimização multivariada definiu a composição ótima da microemulsão, bem como o programa de temperatura. Os limites de detecção nas amostras originais para As foram 1,8, 1,2 e 1,5 ng mL−1 e para Mn foram 0,6, 0,5 e 0,3 ng mL−1 para diesel, gasolina e nafta, respectivamente. A exatidão dos métodos foi confirmada por testes de recuperação e por análise de um conjunto de amostras comerciais por procedimentos comparativos independentes. Para amostras de petróleo, são propostos procedimentos para a determinação direta de Ni, Cu, Fe e V, usando um acessório de amostragem de sólidos, sem qualquer prétratamento da amostra. Uma solução de Pd + Triton X-100 foi utilizada como modificador químico. As temperaturas de pirólise e atomização, bem como a massa do Pd foram definidas por otimização multivariada. Os limites de detecção nas condições otimizadas foram 230, 10, 200 e 800 pg de Ni, Cu, Fe e V, respectivamente. A exatidão dos métodos foi confirmada pela análise de materiais de referência certificados de petróleo, bem como por comparação com métodos independentes. Para todos os procedimentos propostos, a calibração com solução analítica aquosa foi possível.

[en] Petroleum is a complex mixture of hydrocarbons (50 to 95 percent) and nonhydrocarbons (mainly S, N, O and heavy metal compounds). Metallic traces are normally found in petroleum as naturally occurring elements associated to the formation process. Although present only in small amounts (Microgram −1 or ng g−1 levels), their determination is of great interest because of their high potential of environmental contamination and interference in the refining process. They may corrode refinery equipment, poison and foul catalysts and/or cause undesirable side reactions in refinery operations. Moreover, heavy metals present in petroleum derivates such as diesel, gasoline and naphtha are related to poor performance and reduction of their thermal stability. Thus, fast, simple and reliable procedures for the determination of trace metals in petroleum and its derivates by graphite furnace atomic absorption spectrometry were studied. For diesel, gasoline and naphtha samples, procedures for the determination of As and Mn (ng mL−1 levels) are proposed. Sample stabilization was necessary and achieved by the formation of three component system prepared by mixing appropriate volumes of the samples, propan-1-ol and nitric acid aqueous solution, resulting in a one-phase medium indefinitely stable (microemulsion). The use of matrix modification was also investigated. Multivariate optimization defined the optimum microemulsion composition as well as the temperature program. The limits of detection in the original samples for As were 1.8, 1.2 and 1.5 ng ml−1 while for Mn they were 0.6, 0.5 and 0.3 ng mL-1 for diesel, gasoline and naphtha, respectively. Methods accuracies were confirmed by recoveries tests and the analysis of a set of commercial samples by the proposed and independent comparative procedures. For petroleum samples, procedures for the direct determination of Ni, Cu, Fe and V using a solid sampling accessory, without any sample pre- treatment, are proposed. A Pd+Triton X-100 solution was used as chemical modifier. The pyrolysis and atomization temperatures, as well as the Pd mass were defined by multivariate optimization. The limits of detection at the optimized conditions were 230, 10, 200 and 800 pg for Ni, Cu, Fe and V, respectively. Methods` accuracies were confirmed by the analysis of oil certified reference materials as well as by comparison with independent methods. For all proposed procedures, calibration using aqueous analytical solutions was possible.

REINALDO CALIXTO DE CAMPOS

EUSTAQUIO VINICIUS RIBEIRO DE CASTRO

HONERIO COUTINHO DE JESUS

REINALDO CALIXTO DE CAMPOS

JOSE MARCUS DE OLIVEIRA GODOY

JUDITH FELCMAN

ADILSON J CURTIUS

RICARDO E SANTELLI

EUSTAQUIO VINICIUS RIBEIRO DE CASTRO

MARCIA MESSIAS DA SILVA

2008-04-01

2007-12-13

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PORTUGUÊS

https://www.maxwell.vrac.puc-rio.br/colecao.php?strSecao=resultado&nrSeq=11501@1

https://www.maxwell.vrac.puc-rio.br/colecao.php?strSecao=resultado&nrSeq=11501@2

https://doi.org/10.17771/PUCRio.acad.11501