Revista de Petróleo e Biotecnologia Ambiental

Abstrato

Rastreio de fenómenos de adsorção/dessorção interfacial em meios de polipropileno/biocombustível utilizando o estudo Trace Cr3+/Cr6+ e As3+/As5+-A por cromatografia líquida-espectrometria de massas com plasma

Stephen S*, Pillay AE, Shah T e Siores E

O efeito da adsorção/dessorção de biocombustíveis em polímeros não pode ser medido diretamente, a menos que o combustível seja infundido com um marcador ou traçador para rastrear o impacto do fenómeno. Certas espécies químicas vestigiais no biodiesel podem servir como marcadores naturais e o nosso estudo investigou a utilização de tais marcadores naturais no biodiesel de neem para avaliar indiretamente a cinética de adsorção e dessorção. As espécies químicas Cr3+/Cr6+ e As3+/As5+ naturalmente presentes no biodiesel foram empregues como traçadores para medir as taxas de adsorção e dessorção em material de polipropileno após imersão em meio de biocombustível em intervalos selecionados. O HPLC hifenizado ultrassensível ligado ao ICP-MS foi implementado para monitorizar estes efeitos. A eluição seguida de espectrometria de massa para deteção simultânea foi conduzida para uma resolução conveniente de todas as quatro espécies. Uma coluna de sílica reforçada C-8 formou a fase estacionária (150 mm de comprimento; diâmetro interno: 4,6 mm; tamanho das partículas: 5,0 μm). A fase móvel foi uma mistura especial preparada seguindo um protocolo específico. A taxa de eluição foi de ~1,2 mL/min; e os tempos de retenção associados (min) foram: As3+: 1,61; As5+: 4,06; Cr3+: 3,71; e Cr6+: 5,80. O sistema está equipado com uma célula de reação dinâmica (DRC) para facilitar a deteção de massa. O fluxo de oxigénio na RDC foi controlado para fornecer uma taxa de ~0,4 mL/min. Após detecção de massa valores m/z de 52 caracterizaram as espécies Cr3+/Cr6+; enquanto que os componentes de arsénio foram detetados como iões de adução, AsO+, m/z 91, em associação com o oxigénio. Foram utilizados materiais de referência certificados para padronizar o instrumento. Os resultados mostraram que o fenómeno é influenciado pela carga iónica e pela polaridade do meio. A contaminação do biodiesel pela água tende a aumentar a taxa de adesão. As taxas de adsorção/dessorção baseadas nas espécies de interesse seguem uma cinética de primeira ordem. Foram observadas constantes de taxa de adsorção em biodiesel infetado com água, entre 0,3–0,5 semana-1 para o Cr6+ e As5+. As constantes de velocidade nas amostras “sem água” desceram para cerca de 0,1 semana-1 para todas as espécies. O impacto do nosso estudo é discutido em termos do desgaste que os biocombustíveis podem causar nos materiais poliméricos.