Determinação de espécies metálicas em amostras de interesse da indústria do petróleo empregando sistemas micelares e espectrometria de absorção atômica com atomização eletrotérmica - Souza, Valdinei Santos de (2019)
Neste trabalho, foram desenvolvidas estratégias analíticas para a determinação de espécies metálicas em amostras de interesse do setor de petróleo e gás utilizando a extração no ponto nuvem (CPE) ou a extração induzida por quebra de emulsão (EIEB) como procedimentos de preparação de amostras e análise por espectrometria de absorção atômica com forno de grafite (GF AAS). Na primeira etapa do trabalho, foi realizado um mapeamento de patentes com o objetivo de avaliar o cenário atual e o domínio tecnológico e científico associado à determinação de vanádio e outras espécies em petróleo e seus derivados. Essa busca mostrou que há uma baixa produção tecnológica utilizando o vanádio como elemento de investigação, sendo este um campo propício para o desenvolvimento de pesquisas científicas e tecnológicas com alto potencial de inovação. Na segunda etapa, técnicas quimiométricas com abordagens multivariadas foram aplicadas na otimização de um método de extração no ponto nuvem para a determinação de vanádio em águas subterrâneas coletadas de poços tubulares em postos de combustíveis e águas superficiais de barragens. O método foi aplicado com sucesso e concentrações na faixa de < LOQ a 2,0 µg L-1 foram encontrados para as amostras coletadas em postos de combustíveis e de 1,28 a 11,56 µg L-1 para águas superficiais. Os limites de detecção (LOD) e quantificação (LOQ) foram 0,13 e 0,42 µg L-1, respectivamente, e testes de adição e recuperação do analito apresentaram resultados entre 84 e 122%. A terceira etapa compreendeu a determinação de vanádio, cobre e níquel em amostras de gasolina do tipo C, empregando a EIEB. Concentrações na faixa de < LOQ a 15,8 µg L-1, 8,9 a 31,9 µg L-1 e < LOQ a 9,8 µg L-1 foram encontradas para V, Cu e Ni, respectivamente. Os LODs foram estimados em 2,0, 0,6, 0,7 µg L-1 enquanto os LOQs foram 7,0, 2,0 e 2,3 para V, Cu e Ni, respectivamente. As recuperações estiveram entre 82 e 130% para todos os metais. Uma nova estratégia foi adotada para a determinação com especiação das frações voláteis e não voláteis de Ni e V na gasolina comum. O procedimento de EIEB foi otimizado para permitir a determinação dos analitos em GF AAS. As condições do forno também foram estudadas e temperaturas de 300 e 200 °C foram utilizadas na etapa de pirólise na presença do modificador Pd(NO3)2 para a determinação dos teores totais de V e Ni, respectivamente. As frações termoestáveis foram determinadas sem o uso de modificador em temperaturas de pirólise mais elevadas: 1700 e 1500 ºC para V e Ni, respectivamente. Para o vanádio, os LODs, precisão (% RSD, n = 8, 10 μg L-1) e valores de recuperação foram 1,1 e 0,42 μg L-1, 5,8 e 3,4% e 96-108 e 100-108% para o teor total e fração não volátil, respectivamente. Para o níquel, os LODs, precisão (% RSD, n = 8, 10 μg L-1) e valores de recuperação foram 3,5 e 1,7 μg L-1, 9,6 e 2,0% e 86-101 e 91-109% para o conteúdo total e fração não volátil, respectivamente. Fatores de enriquecimento entre 2,5 e 5,0 vezes foram encontrados para ambos os metais. Este método foi aplicado na determinação dos teores totais: 3,70 a 31,98 e 15,71 a 126,1 μg L-1, das frações não voláteis: 2,16 a 14,33 e 2,00 a 10,99 μg L-1 e das frações voláteis: 1,54 a 20,54 e 13,71 a 115,1 μg L-1 de vanádio e níquel, respectivamente, em amostras de gasolina comum. Os métodos desenvolvidos neste trabalho, apresentam características analíticas adequadas, tais como; precisão, exatidão, sensibilidade, rapidez e baixa produção de resíduos para a determinação de metais em amostras de interesse da indústria do petróleo utilizando GF AAS.