Desenvolvimento de procedimento de extração sequencial para separação de espécies de Ni e V em petróleo

Detalhes bibliográficos
Ano de defesa: 2017
Autor(a) principal: Cavalcante, Cleusa [UNIFESP]
Orientador(a): Não Informado pela instituição
Banca de defesa: Não Informado pela instituição
Tipo de documento: Dissertação
Tipo de acesso: Acesso aberto
dARK ID: ark:/48912/001300001s23p
Idioma: por
Instituição de defesa: Universidade Federal de São Paulo
Programa de Pós-Graduação: Não Informado pela instituição
Departamento: Não Informado pela instituição
País: Não Informado pela instituição
Palavras-chave em Português:
Link de acesso: https://sucupira.capes.gov.br/sucupira/public/consultas/coleta/trabalhoConclusao/viewTrabalhoConclusao.jsf?popup=true&id_trabalho=5536250
http://repositorio.unifesp.br/handle/11600/49962
Resumo: The determination of Ni and V in crude oil has been evaluated in several scientific studies, because these elements can contribute to equipment corrosion process, contamination of catalytic processes, and the constant risk of environmental pollution. Many studies focus on the evaluation of the total concentration of these elements. However, although the total elemental concentration is important to know the chemical composition of a sample, it does not show the amount of potentially toxic compounds to the human health that may be associated with different macromolecules. Considering these notes, the aim of this paper is to present the development of a sequential extraction procedure for separation of Ni and V species. For this, samples of petroleum and certified reference material (NIST - SRM 1634C), was performed an acid digestion and analysis by GF AAS. The experimental results showed that the total concentration of elements in the crude oil were between 7.4 to 14.3 µg g-1 for Ni and 8,98 to 14.6 µg g-1 for V. The analysis of SRM 1634C showed a relative error of 5% for Ni analysis and 13% for V. The separation of species was performed by column chromatography with silica gel (as stationary phase) and employing hexane (fraction 1), toluene (fraction 2), dichloromethane + methanol (fraction 3) and methanol (fraction 4) as eluents. The extracts obtained in each fraction were analysed by GF TAAS, GC–MS and IR. The GC-MS analysis showed the following elution order: saturated compounds and aromatics (fraction 1), aromatic and cyclic compounds (fraction 2), aromatics compounds (fraction 3) and polar compounds (fraction 4). The results obtained by GF AAS showed that 100% of Ni and V contained in crude oil can be separated in 3 different extracts. Although, the IR spectrum and CG–MS analysis allow to conclude that Ni and V can be associated only to non-volatile compounds, which contain C=O, N-H and S=O bonds.
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For this, samples of petroleum and certified reference material (NIST - SRM 1634C), was performed an acid digestion and analysis by GF AAS. The experimental results showed that the total concentration of elements in the crude oil were between 7.4 to 14.3 µg g-1 for Ni and 8,98 to 14.6 µg g-1 for V. The analysis of SRM 1634C showed a relative error of 5% for Ni analysis and 13% for V. The separation of species was performed by column chromatography with silica gel (as stationary phase) and employing hexane (fraction 1), toluene (fraction 2), dichloromethane + methanol (fraction 3) and methanol (fraction 4) as eluents. The extracts obtained in each fraction were analysed by GF TAAS, GC–MS and IR. The GC-MS analysis showed the following elution order: saturated compounds and aromatics (fraction 1), aromatic and cyclic compounds (fraction 2), aromatics compounds (fraction 3) and polar compounds (fraction 4). The results obtained by GF AAS showed that 100% of Ni and V contained in crude oil can be separated in 3 different extracts. Although, the IR spectrum and CG–MS analysis allow to conclude that Ni and V can be associated only to non-volatile compounds, which contain C=O, N-H and S=O bonds.A determinação de Ni e V no petróleo tem sido avaliada em diversos estudos científicos pois esses elementos contribuem para o processo de corrosão de equipamentos, contaminação dos processos catalíticos e para o constante risco de poluição ambiental. Apesar de vários estudos avaliarem apenas a concentração total desses elementos, este valor não reflete a quantidade de compostos potencialmente tóxicos que estão associados a diferentes macromoléculas. Portanto, é preciso realizar novas abordagens analíticas para que se possa conhecer as formas químicas que um elemento se encontra. Neste sentido, o objetivo desta dissertação é apresentar o desenvolvimento de um procedimento de extração sequencial para a separação de espécies de Ni e V presentes em amostras de petróleo. Para tanto, amostras de petróleo e material de referência certificado (NIST - CRM 1634C) foram digeridas em forno de micro-ondas com cavidade e analisadas GF AAS. Os resultados demonstraram que as concentrações totais de elementos no petróleo permaneceram entre 7,4 a 14,3 µg g-1 para Ni e 8,98 a 14,6 µg g-1 para V. A análise de CRM 1634C mostrou um erro relativo de 5,25% para a análise de Ni e 13% para V. Além disso, foi realizada a separação das espécies moleculares associadas a Ni e V (presentes no petróleo) por cromatografia em coluna, empregando sílica gel como fase estacionária e hexano (fração 1), tolueno (fração 2), diclorometano com metanol (fração 3) e metanol (fração 4) como eluentes. Os extratos obtidos em cada fração foram analisados por GF AAS, GC-MS e FTIR. A análise dos cromatogramas demonstrou a seguinte ordem de eluição: compostos saturados e aromáticos (fração 1), compostos aromáticos e cíclicos (fração 2), compostos aromáticos (fração 3) e compostos polares (fração 4). Os resultados obtidos por GF AAS mostraram que 100% de Ni e V contidos no petróleo podem ser separados em três diferentes extratos (frações 2, 3 e 4). Além disto, ao analisar os espectros de IR e os cromatogramas obtidos por CG-MS conclui-se que Ni e V estão associados a compostos fixos (não-voláteis), os quais contém ligações C=O, N-H e S=O.Dados abertos - Sucupira - Teses e dissertações (2017)Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP)Financiadora de Estudos e Projetos (FINEP)FAPESP: 2016/02603-2FINEP: 0413007800Universidade Federal de São PauloNascimento, Angerson Nogueira do [UNIFESP]Universidade Federal de São Paulo (UNIFESP)Cavalcante, Cleusa [UNIFESP]2019-06-19T14:57:13Z2019-06-19T14:57:13Z2017-09-29info:eu-repo/semantics/masterThesisinfo:eu-repo/semantics/publishedVersion91 p.application/pdfhttps://sucupira.capes.gov.br/sucupira/public/consultas/coleta/trabalhoConclusao/viewTrabalhoConclusao.jsf?popup=true&id_trabalho=5536250Dissertação - Cleusa Cavalcante.pdfhttp://repositorio.unifesp.br/handle/11600/49962ark:/48912/001300001s23pporinfo:eu-repo/semantics/openAccessreponame:Repositório Institucional da UNIFESPinstname:Universidade Federal de São Paulo (UNIFESP)instacron:UNIFESP2024-08-10T10:30:32Zoai:repositorio.unifesp.br:11600/49962Repositório InstitucionalPUBhttp://www.repositorio.unifesp.br/oai/requestbiblioteca.csp@unifesp.bropendoar:34652024-08-10T10:30:32Repositório Institucional da UNIFESP - Universidade Federal de São Paulo (UNIFESP)false
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