Determinação de contaminantes em óleo diesel por ICP-OES empregando a microextração líquido-líquido dispersiva em fase reversa
This research developed a method for employing a reversed-phase dispersive liquidliquid microextraction (RP-DLLME) as sample preparation for the extraction and preconcentration of Al, Cd, Cu, Fe, Mn, Ni and Zn in biodiesel samples. The determination of analytes were executed through inductively coup...
| Autor principal: | Delpino, Isabela Solana |
|---|---|
| Formato: | Dissertação |
| Idioma: | Português |
| Publicado em: |
Universidade Tecnológica Federal do Paraná
2018
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| Assuntos: | |
| Acesso em linha: |
http://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/3139 |
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riut-1-31392018-05-18T13:46:06Z Determinação de contaminantes em óleo diesel por ICP-OES empregando a microextração líquido-líquido dispersiva em fase reversa Determination of contaminants in diesel oil by ICP-OES using the reverse-phase dispersive liquid-liquid microextraction Delpino, Isabela Solana Picoloto, Rochele Sogari http://lattes.cnpq.br/4334203159055767 Flores, Éder Lisandro de Moraes http://lattes.cnpq.br/1947122730060457 Picoloto, Rochele Sogari Flores, Éder Lisandro de Moraes Eyng, Eduardo Mello, Paola de Azevedo Amostragem (Estatística) Petróleo - Derivados - Análise Tecnologia ambiental Sampling (Statistics) Petroleum products - Analysis Green technology CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA SANITARIA Engenharia Sanitária This research developed a method for employing a reversed-phase dispersive liquidliquid microextraction (RP-DLLME) as sample preparation for the extraction and preconcentration of Al, Cd, Cu, Fe, Mn, Ni and Zn in biodiesel samples. The determination of analytes were executed through inductively coupled plasma optical emission spectrometry (ICP-OES). The extraction/pre-concentration step of the analytes was performed using a mixture of two solvents, a dispersing and an extractor, which were added directly to the heated sample. Subsequently, for separation of the phases, the solutions were centrifuged and the sedimented phase was withdrawn to determine the analytes by ICP-OES. For the development of the method was used the experimental planning and optimization of processes, where initially a fractional factorial design was used and then a central composite rotatable design. The variables studied were temperature of the extraction (60, 70 and 80 oC), sample mass (5, 10 and 15 g), volume of extraction phase (0.5, 1 and 1.5 mL), concentration of the extraction (1.5 and 2 mol L-1) and the proportion of the dispersant in the extractive solution (60, 70 and 80%). Quantitative results were obtained using the following conditions: i) temperature of the extraction: 70 oC, ii) sample mass: 8.5 g, iii) volume of extraction phase: 1 mL, iv) concentration of HNO3: 2 mol L-1, and v) proportion of dispersant: 70% (v / v). All experiments were performed using the addition of 1.0 μg g-1 of Al, Cd, Cu, Fe, Mn, Ni and Zn directly in the diesel samples, was used a standard multi-element Conostan® lubricant oil (100 mg L-1). The results were expressed as analyte recovery (%). The calibration solutions were made in aqueous solution and the extracts were directly determined by ICP-OES. The quantification limits (LQ) for Al, Cd, Cu, Fe, Mn, Ni and Zn were 0.0492, 0.0031, 0.0031, 0.0140, 0.0008, 0.0049 and 0.0093 μg g-1, respectively. Accuracy was assessed by addition of analytes. Quantitative recoveries were obtained for all analytes and the relative standard deviations were less than 6.4%. The method was applied to 6 samples of commercial diesel oil, S-10 and S-500, and Al, Fe and Zn were determined in the range of 0.026 to 0.150 μg g-1, the remaining analytes were below the LQ of the method. The method developed using RP-DLLME and determination by ICP-OES presented with adequate precision and accuracy for the determination of Al, Cd, Cu, Fe, Mn, Ni, Zn in diesel oil in low concentrations, minimizing reagent consumption and, consequently the generation of toxic wastes, in a fast and simple way, and is suitable for routine analysis. Neste trabalho foi desenvolvido um método empregando a microextração líquidolíquido dispersiva em fase reversa (RP-DLLME) para extração e pré-concentração de Al, Cd, Cu, Fe, Mn, Ni e Zn em amostras de óleo diesel. A determinação dos analitos foi feita por espectrometria de emissão óptica de plasma indutivamente acoplado (ICP-OES). Para a etapa de extração e pré-concentração, empregou-se uma mistura de solventes dispersor e extrator, a qual foi adicionada diretamente na amostra aquecida. Posteriormente, para separação das fases, as soluções foram centrifugadas e, foi retirada a fase sedimentada para determinação dos analitos por ICP-OES. Para o desenvolvimento do método foi utilizado o planejamento experimental e otimização de processos, onde inicialmente utilizou-se um planejamento fatorial fracionado e em seguida um delineamento composto central rotacional. As variáveis estudadas foram temperatura de extração (60, 70 e 80 oC), massa de amostra (5, 10 e 15 g), volume da solução extratora (0,5, 1 e 1,5 mL), concentração do extrator (1, 1,5 e 2 mol L-1) e proporção do dispersor na solução extratora (60, 70 e 80%). Resultados quantitativos foram obtidos empregando as seguintes condições: i) temperatura de extração: 70 oC, ii) massa de amostra: 8,5 g, iii) volume da solução extratora: 1 mL, iv) concentração de HNO3: 2 mol L-1 e v) proporção do dispersor: 70% (v/v). Todos os experimentos foram feitos usando a adição de 1,0 µg g-1 de Al, Cd, Cu, Fe, Mn, Ni e Zn diretamente nas amostras de diesel, para isso foi utilizado um padrão multielementar de óleo lubrificante Conostan® (100 mg L-1). Os resultados foram expressos como recuperação dos analitos (%). As soluções de calibração foram feitas em solução aquosa e os extratos foram diretamente determinados por ICP-OES. Os limites de quantificação (LQ) para Al, Cd, Cu, Fe, Mn, Ni e Zn foram 0,0492, 0,0031, 0,0031, 0,0140, 0,0008, 0,0049 e 0,0093 µg g-1, respectivamente. A exatidão do método foi avaliada por meio de ensaios com adição de analitos. Recuperações quantitativas foram obtidas para todos analitos e os desvios padrão relativos foram inferiores a 7%. Posteriormente, o método foi aplicado para 6 amostras de óleo diesel comercial, S-10 e S-500, e a concentração de Al, Fe e Zn foi na faixa de 0,026 até 0,150 µg g-1, os demais analitos ficaram abaixo do LQ do método. Então, o método desenvolvido empregando a RP-DLLME e posterior determinação por ICP-OES apresentou-se com precisão e exatidão adequados para determinação de Al, Cd, Cu, Fe, Mn, Ni, Zn em óleo diesel em baixas concentrações, minimizando o consumo de reagentes e, consequentemente a geração de resíduos, de forma rápida e de simples execução, mostrando-se adequado para análises de rotina. 2018-05-18T13:46:06Z 2018-05-18T13:46:06Z 2017-03-30 masterThesis DELPINO, Isabela Solana. Determinação de contaminantes em óleo diesel por ICP-OES empregando a microextração líquido-líquido dispersiva em fase reversa. 2017. 57 f. Dissertação (Mestrado em Tecnologias Ambientais) – Universidade Tecnológica Federal do Paraná, Medianeira, 2017. http://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/3139 por openAccess application/pdf Universidade Tecnológica Federal do Paraná Medianeira Brasil Programa de Pós-Graduação em Tecnologias Ambientais UTFPR |
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Universidade Tecnológica Federal do Paraná |
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Português |
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Amostragem (Estatística) Petróleo - Derivados - Análise Tecnologia ambiental Sampling (Statistics) Petroleum products - Analysis Green technology CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA SANITARIA Engenharia Sanitária |
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Amostragem (Estatística) Petróleo - Derivados - Análise Tecnologia ambiental Sampling (Statistics) Petroleum products - Analysis Green technology CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA SANITARIA Engenharia Sanitária Delpino, Isabela Solana Determinação de contaminantes em óleo diesel por ICP-OES empregando a microextração líquido-líquido dispersiva em fase reversa |
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This research developed a method for employing a reversed-phase dispersive liquidliquid microextraction (RP-DLLME) as sample preparation for the extraction and preconcentration of Al, Cd, Cu, Fe, Mn, Ni and Zn in biodiesel samples. The determination of analytes were executed through inductively coupled plasma optical emission spectrometry (ICP-OES). The extraction/pre-concentration step of the analytes was performed using a mixture of two solvents, a dispersing and an extractor, which were added directly to the heated sample. Subsequently, for separation of the phases, the solutions were centrifuged and the sedimented phase was withdrawn to determine the analytes by ICP-OES. For the development of the method was used the experimental planning and optimization of processes, where initially a fractional factorial design was used and then a central composite rotatable design. The variables studied were temperature of the extraction (60, 70 and 80 oC), sample mass (5, 10 and 15 g), volume of extraction phase (0.5, 1 and 1.5 mL), concentration of the extraction (1.5 and 2 mol L-1) and the proportion of the dispersant in the extractive solution (60, 70 and 80%). Quantitative results were obtained using the following conditions: i) temperature of the extraction: 70 oC, ii) sample mass: 8.5 g, iii) volume of extraction phase: 1 mL, iv) concentration of HNO3: 2 mol L-1, and v) proportion of dispersant: 70% (v / v). All experiments were performed using the addition of 1.0 μg g-1 of Al, Cd, Cu, Fe, Mn, Ni and Zn directly in the diesel samples, was used a standard multi-element Conostan® lubricant oil (100 mg L-1). The results were expressed as analyte recovery (%). The calibration solutions were made in aqueous solution and the extracts were directly determined by ICP-OES. The quantification limits (LQ) for Al, Cd, Cu, Fe, Mn, Ni and Zn were 0.0492, 0.0031, 0.0031, 0.0140, 0.0008, 0.0049 and 0.0093 μg g-1, respectively. Accuracy was assessed by addition of analytes. Quantitative recoveries were obtained for all analytes and the relative standard deviations were less than 6.4%. The method was applied to 6 samples of commercial diesel oil, S-10 and S-500, and Al, Fe and Zn were determined in the range of 0.026 to 0.150 μg g-1, the remaining analytes were below the LQ of the method. The method developed using RP-DLLME and determination by ICP-OES presented with adequate precision and accuracy for the determination of Al, Cd, Cu, Fe, Mn, Ni, Zn in diesel oil in low concentrations, minimizing reagent consumption and, consequently the generation of toxic wastes, in a fast and simple way, and is suitable for routine analysis. |
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Universidade Tecnológica Federal do Paraná |
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2018 |
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DELPINO, Isabela Solana. Determinação de contaminantes em óleo diesel por ICP-OES empregando a microextração líquido-líquido dispersiva em fase reversa. 2017. 57 f. Dissertação (Mestrado em Tecnologias Ambientais) – Universidade Tecnológica Federal do Paraná, Medianeira, 2017. |
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