Determinação de Al, Cr, Fe, Mn, Pb e Zn em amostras de óleo lubrificante automotivo usado por espectrometria de absorção atômica após extração por quebra de emulsão
Ano de defesa: | 2019 |
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Tipo de documento: | Dissertação |
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Instituição de defesa: |
Universidade Federal de Juiz de Fora (UFJF)
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Programa de Pós-graduação em Química
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Palavras-chave em Português: | |
Área do conhecimento CNPq: | |
Link de acesso: | https://repositorio.ufjf.br/jspui/handle/ufjf/9940 |
Resumo: | A presença de espécies metálicas em amostras de óleo lubrificante usado (OL) automotivo é um importante indicador do nível de desgaste sofrido por motores, e pode também atuar como fonte de contaminação ambiental através do sistema de exaustão veicular. Logo, neste trabalho foram otimizados dois métodos de preparo de amostra para determinação de Al, Cr, Fe, Mn, Pb e Zn em amostras de OL usado por espectrometria de absorção atômica com chama (F AAS). O primeiro método consistiu na digestão ácida das amostras em chapa de aquecimento, utilizando H2SO4, HNO3 e H2O2 como agentes oxidantes, onde a precisão do método mostrou-se adequada com valores de RSD inferiores a 10%, e a recuperação dos analitos variou de 81,7 a 109,1 %. Porém, este método de digestão apresentou limites de quantificação elevados sendo de 33,3 mgKg-1 (Al), 16,0 mgKg-1 (Cr), 8,3 mgKg-1 (Fe), 6,7 mgKg-1 (Mn), 37,2 mgKg-1 (Pb) e 3,8 mgKg-1 (Zn), não sendo possível a determinação por F AAS de Al, Cr, Mn e Pb nas amostras utilizando este método. O segundo método consistiu na extração dos analitos por quebra de emulsão (EPQE) que ocorre com a quebra da emulsão óleo-água gerada pela agitação da amostra de OL com uma solução ácida de Triton X-114 (solução extratora). Os parâmetros otimizados na EPQE foram: a composição e volume da solução extratora, o procedimento da quebra de emulsão, o tempo de agitação e o solvente orgânico usado a fim de diminuir a viscosidade do óleo. Os melhores resultados obtidos foram: 1,5 mL de solução extratora (6,0 % m/v de Triton X-114, 2,1 molL-1 de HNO3), quebra da emulsão por aquecimento a 80oC, 1,0 minuto de agitação e n-hexano como solvente orgânico. Os limites de quantificação do método de EPQE foram de 0,700 mg Kg-1 (Al), 0,351 mg Kg-1 (Cr), 0,499 mg Kg-1 (Fe), 0,102 mg Kg-1 (Mn), 0,227 mg Kg-1 (Pb) e 0,038 mg Kg-1 (Zn), sendo então um método mais adequado para determinação destes analitos nas amostras de OL por F AAS. O método de EPQE foi aplicado em quatro amostras, onde o teor dos analitos seguiu a ordem Zn > Fe > Al > Mn > Pb > Cr. Esta tendência similar na ordem de concentração dos analitos nas diferentes amostras evidencia que o acumulo destas espécies no OL pode ser proveniente dos mesmos tipos de ligas metálicas utilizadas nos motores veiculares. |
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Silva, Júlio César José dahttp://lattes.cnpq.brSouza, Rafael Arromba dehttp://lattes.cnpq.brCosta, Letícia Maltahttp://lattes.cnpq.brhttp://lattes.cnpq.brMartins, Jefferson Willian2019-05-08T14:37:20Z2019-05-032019-05-08T14:37:20Z2019-02-25https://repositorio.ufjf.br/jspui/handle/ufjf/9940A presença de espécies metálicas em amostras de óleo lubrificante usado (OL) automotivo é um importante indicador do nível de desgaste sofrido por motores, e pode também atuar como fonte de contaminação ambiental através do sistema de exaustão veicular. Logo, neste trabalho foram otimizados dois métodos de preparo de amostra para determinação de Al, Cr, Fe, Mn, Pb e Zn em amostras de OL usado por espectrometria de absorção atômica com chama (F AAS). O primeiro método consistiu na digestão ácida das amostras em chapa de aquecimento, utilizando H2SO4, HNO3 e H2O2 como agentes oxidantes, onde a precisão do método mostrou-se adequada com valores de RSD inferiores a 10%, e a recuperação dos analitos variou de 81,7 a 109,1 %. Porém, este método de digestão apresentou limites de quantificação elevados sendo de 33,3 mgKg-1 (Al), 16,0 mgKg-1 (Cr), 8,3 mgKg-1 (Fe), 6,7 mgKg-1 (Mn), 37,2 mgKg-1 (Pb) e 3,8 mgKg-1 (Zn), não sendo possível a determinação por F AAS de Al, Cr, Mn e Pb nas amostras utilizando este método. O segundo método consistiu na extração dos analitos por quebra de emulsão (EPQE) que ocorre com a quebra da emulsão óleo-água gerada pela agitação da amostra de OL com uma solução ácida de Triton X-114 (solução extratora). Os parâmetros otimizados na EPQE foram: a composição e volume da solução extratora, o procedimento da quebra de emulsão, o tempo de agitação e o solvente orgânico usado a fim de diminuir a viscosidade do óleo. Os melhores resultados obtidos foram: 1,5 mL de solução extratora (6,0 % m/v de Triton X-114, 2,1 molL-1 de HNO3), quebra da emulsão por aquecimento a 80oC, 1,0 minuto de agitação e n-hexano como solvente orgânico. Os limites de quantificação do método de EPQE foram de 0,700 mg Kg-1 (Al), 0,351 mg Kg-1 (Cr), 0,499 mg Kg-1 (Fe), 0,102 mg Kg-1 (Mn), 0,227 mg Kg-1 (Pb) e 0,038 mg Kg-1 (Zn), sendo então um método mais adequado para determinação destes analitos nas amostras de OL por F AAS. O método de EPQE foi aplicado em quatro amostras, onde o teor dos analitos seguiu a ordem Zn > Fe > Al > Mn > Pb > Cr. Esta tendência similar na ordem de concentração dos analitos nas diferentes amostras evidencia que o acumulo destas espécies no OL pode ser proveniente dos mesmos tipos de ligas metálicas utilizadas nos motores veiculares.The presence of metallic species in used lubricating oil (LO) is an important indicator of the wearing process undergone by engines, and can lead to environmental contamination through vehicle exhaust system. Therefore, in this work two methods of sample preparation for the determination of Al, Cr, Fe, Mn, Pb and Zn in used LO samples by Flame Atomic Absorption Spectrometry (F AAS) were described. The first method is the acid digestion of samples on hot plate, using H2SO4, HNO3 and H2O2 as oxidizing agents, where the accuracy of the method represented by RSD values is minor than 10%, and the recovery test of the analytes ranged from 81.7 to 109.1%. However, the limits of quantification for this method were 33.3 mgKg-1 (Al), 16.0 mgKg-1 (Cr), 8.3 mgKg-1 (Fe), 6.7 mgKg-1 (Mn), 37.2 mgKg-1 (Pb) and 3.8 mgKg-1 (Zn), which makes this method not suitable for the termination of Al, Cr, Mn and Pb by F AAS on used LO samples. The second method was the extraction of the analytes by emulsion breaking (EBE), which consisted in breaking the water-in-oil emulsion formed when mixing the sample with an acid solution of Triton X-114 (extraction solution). The parameters optimized for the EBE process were: the composition and volume of the extraction solution, the emulsion breaking process, the agitation time and the use of an organic solvent that is used to decrease sample viscosity. The results obtained were: 1.5 mL of extraction solution (6.0% w/v Triton X-114, 2.1 molL-1 HNO3), emulsion breaking by heating at 80°C, 1.0 minute stirring and n-hexane as the organic solvent. The limits of quantification found for the EBE method were 0.700 mgkg-1 (Al), 0.351 mgkg-1 (Cr), 0.499 mgkg-1 (Fe), 0.102 mgkg-1 (Mn), 0.227 mg kg-1 (Pb) and 0.038 mgKg-1 (Zn). The method was applied to four different samples, where the content of the analytes followed the order Zn > Fe > Al > Mn > Pb > Cr. The similar tendency found for the analytes concentration on the different samples can indicate that the accumulation of those metallic species in LO samples comes from the same kind of metal alloys used in car engines.porUniversidade Federal de Juiz de Fora (UFJF)Programa de Pós-graduação em QuímicaUFJFBrasilICE – Instituto de Ciências ExatasCNPQ::CIENCIAS EXATAS E DA TERRA::QUIMICA::QUIMICA ANALITICAÓleo lubrificante usadoMetais de desgasteExtração por quebra de emulsãoEspectrometria de absorção atômica com chamaLubricating oilWear metalsEmulsion breaking extractionAtomic absorption spectrometryDeterminação de Al, Cr, Fe, Mn, Pb e Zn em amostras de óleo lubrificante automotivo usado por espectrometria de absorção atômica após extração por quebra de emulsãoinfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisinfo:eu-repo/semantics/openAccessreponame:Repositório Institucional da UFJFinstname:Universidade Federal de Juiz de Fora (UFJF)instacron:UFJFTHUMBNAILjeffersonwillianmartins.pdf.jpgjeffersonwillianmartins.pdf.jpgGenerated Thumbnailimage/jpeg1256https://repositorio.ufjf.br/jspui/bitstream/ufjf/9940/4/jeffersonwillianmartins.pdf.jpg394fe7c8615a2128339a50856707b369MD54ORIGINALjeffersonwillianmartins.pdfjeffersonwillianmartins.pdfapplication/pdf2671429https://repositorio.ufjf.br/jspui/bitstream/ufjf/9940/1/jeffersonwillianmartins.pdf033ad427cfb28ed5e60c3930b24f1028MD51LICENSElicense.txtlicense.txttext/plain; charset=utf-82197https://repositorio.ufjf.br/jspui/bitstream/ufjf/9940/2/license.txt000e18a5aee6ca21bb5811ddf55fc37bMD52TEXTjeffersonwillianmartins.pdf.txtjeffersonwillianmartins.pdf.txtExtracted texttext/plain162962https://repositorio.ufjf.br/jspui/bitstream/ufjf/9940/3/jeffersonwillianmartins.pdf.txt6541c178533d2e478818f95479345ad5MD53ufjf/99402019-06-16 13:31:06.817oai:hermes.cpd.ufjf.br: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Repositório InstitucionalPUBhttps://repositorio.ufjf.br/oai/requestopendoar:2019-06-16T16:31:06Repositório Institucional da UFJF - Universidade Federal de Juiz de Fora (UFJF)false |
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Determinação de Al, Cr, Fe, Mn, Pb e Zn em amostras de óleo lubrificante automotivo usado por espectrometria de absorção atômica após extração por quebra de emulsão Martins, Jefferson Willian CNPQ::CIENCIAS EXATAS E DA TERRA::QUIMICA::QUIMICA ANALITICA Óleo lubrificante usado Metais de desgaste Extração por quebra de emulsão Espectrometria de absorção atômica com chama Lubricating oil Wear metals Emulsion breaking extraction Atomic absorption spectrometry |
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