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Title: Desenvolvimento de metodologia para determinação de Ba, Ca, Mg e Na em amostras de petróleo por ICP OES após extração induzida por quebra de emulsão
metadata.dc.creator: Trevelin, Alex Marcilino
Keywords: Petróleo;Elementos traço;Extração (Química);Espectrometria de emissão atômica com plasma indutivamente acoplado
Issue Date: 2014
Abstract: Atualmente, a indústria petrolífera necessita de investigar concentrações de metais vestigiais em petróleo e seus produtos, devido aos vários problemas decorrentes de suas presenças. Assim, o presente trabalho visa o desenvolvimento de uma metodologia apropriada para a determinação de Ba, Ca, Mg e Na em petróleo por espectrometria de emissão óptica com plasma indutivamente acoplado (ICP OES) utilizando como tratamento preliminar das amostras a extração induzida por quebra de emulsão (EIQE). O método é baseado na formação de emulsões de óleo-em-água, com agitação vigorosa das amostras com uma solução Triton X-100 contendo HNO3 e posterior ruptura da emulsão por meio de aquecimento. Após a quebra da emulsão, duas fases foram obtidas: fase superior (fase orgânica) que contém o petróleo, e a fase inferior (aquosa acidificada) que contém os metais extraídos. Os parâmetros que poderiam influenciar a extração foram avaliados: a concentração e a natureza do agente surfactante (Triton X-100 e Triton X-114), a concentração de HNO3 e a temperatura. As melhores condições foram preparadas por mistura de 0,2 g de petróleo com 2 mL de solução Triton X-100 5 % m/v em HNO3 10 % v/v e temperatura de 80 °C para quebra da emulsão. Os metais foram determinados por ICP OES utilizando padrão inorgânico aquoso para calibração externa. Os limites de detecção para o Ba, Ca, Mg e Na foram iguais a 0,0058, 0,062, 0,0068, 0,29 μg g-1 e os limites de quantificação são 0,019, 0,21, 0,023, 0,97 μg g-1, respectivamente. Além disso, testes de recuperação foram realizados nas amostras pela adição dos metais sob a forma de padrões organometálicos, obtendo-se resultados entre 99,5% a 103,9%. Também foi analisado o padrão de referência NIST 1634c que apresentou concordância nos valores para Ba e Na. Essas características tornam o procedimento EIQE um potencial substituto para preparo de amostras de petróleo e posterior determinação de elementos traço em ICP OES.
Nowadays, the petroleum industry needs to know the trace elements concentration in crude oil and derivatives due to the numerous problems related to its presence. This work aims the development of an appropriate procedure for determination of Ba, Ca, Mg and Na in crude oil samples by inductively coupled plasma optical emission spectrometry (ICP OES) using the emulsion breakdown induced extraction (EIBE) as sample pretreatment. This procedure is based on the formation of oil-water emulsion, using Triton X-100 in acid medium (HNO3) and mixing vigorously the samples. After, the emulsion breakdown is realized by heating. Two phases are obtained: the upper organic phase, containing just the sample, and the lower aqueous phase containing the metals extracted. The kind and concentration of surfactant (Triton X-100 e Triton X-114), the HNO3 concentration and the temperature were evaluated. The best performance was reached by mixing 0.2 g of crude oil sample with 2 mL of 5 % m/v Triton X-100 in 10 % v/v HNO3 and heating at 80º C to promove the breakdown of the emulsion. The metals were determined by ICP OES using aqueous analytical solutions for external calibration. The limits of detection reached were 0.0058, 0.062, 0.0068, 0.29 μg g-1 for Ba, Ca, Mg e Na, respectively. Recoveries values among 99.5% and 103.9% and good agreement between the informed values for Ba and Na in reference material NIST 1634c and the values obtained using the proposed procedure were reached. The good performance characteristics obtained for determination of Ba, Ca, Mg and Na in crude oil samples after the extraction using induced emulsion breakdown and ICP OES become this approach of sample pretreatment of crude oil a good alternative to the conventional procedures.
URI: http://repositorio.ufes.br/handle/10/1607
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