Desenvolvimento de método empregando microextração líquido-líquido dispersiva em fase reversa para determinação de Na, K, Ca e Mg em biodiesel

• Main Author: Lourenço, Emilene de Carvalho
• Other Authors: Flores, Éder Lisandro de Moraes
• Language: Portuguese
• Published: Universidade Tecnológica Federal do Paraná 2018
• Subjects: CNPQ::CIENCIAS EXATAS E DA TERRA::QUIMICA; Metais; Biodiesel; Energia - Fontes alternativas; Metals; Biodiesel fuels; Renewable energy sources; Engenharia Sanitária
• Online Access: http://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/2935

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) === Neste trabalho foi desenvolvido um método empregando a técnica de microextração líquido-líquido dispersiva em fase reversa (RP-DLLME) como preparo de amostra, para extração e pré-concentração de Na, K, Ca e Mg em amostras de biodiesel. A determinação dos analitos foi feita por espectrometria de absorção atômica com chama (F AAS), operando no modo emissão para Na e K e absorção para Ca e Mg. Para executar a etapa de extração/pré-concentração dos analitos empregou-se uma mistura de dois solventes, um dispersor e um extrator, que foi adicionada em cada amostra em volumes e concentrações adequados. A extração dos analitos ocorreu após adição da mistura de dispersor-extrator e a fase sedimentada formou-se mediante centrifugação. Foram avaliados alguns parâmetros sobre a eficiência da extração como: massa de amostra (3, 5, 10 e 20 g), tipos de solvente dispersor e proporção (isopropanol, 60, 65, 70, 75, 80, 85% (v/v)), concentração da solução extratora (HNO3 0,5; 1; 1,5 e 2 mol L-1 (v/v)), volume da fase extratora (0,5; 1,0 ; 1,5 e 2 mL), tempo de centrifugação (5, 10 e 15 min) e temperatura (45, 55, 65 e 75 °C). Para todos os parâmetros avaliados e ajustados, foi feita a adição dos analitos (1,0 μg) nas amostras com dois padrões multielementares de biodiesel (2,5 e 20 μg g-1 de Na, K, Ca e Mg), sendo os resultados expressos como recuperação (%). Para a determinação dos analitos por F AAS, foi feita calibração externa com soluções de referência aquosas. As curvas de calibração para Na, K, Ca e Mg foram lineares entre 0,1 e 2,0 mg L-1 Os limites de quantificação para Na, K, Ca e Mg para este método foram 0,04; 0,02; 0,05 e 0,08 mg kg-1, respectivamente. A exatidão foi avaliada por meio de ensaios de recuperação e os valores obtidos entre 94 e 108% com RSD inferior a 5% para todos os analitos. O método foi aplicado a cinco amostras diferentes de biodiesel produzidos a partir de diferentes matérias-primas. O método desenvolvido foi considerado viável para a determinação de Na, K, Ca e Mg em biodiesel, atendendo os requisitos da Legislação Brasileira, que determina limites máximos de 5 mg k-1 para a soma de Na e K e o mesmo limite para a soma de Ca e Mg. Como principais aspectos que caracterizam o método, destaca-se a simplicidade de operação, o baixo custo, baixo consumo de reagentes de acordo com os princípios da Química Verde, uso de equipamentos de fácil operação, alta frequência analítica, além de baixos limites de quantificação para determinação dos analitos por F AAS. === This research developed a method for employing reversed-phase dispersive liquid-liquid microextraction (RP-DLLME) as sample preparation for the extraction and pre-concentration of Na, K, Ca and Mg in biodiesel samples. The determination of analytes were executed through flame atomic absorption spectrometry (F AAS), operating in emission mode for Na and K and absorption mode for Ca and Mg. The extraction/pre-concentration step of the analytes was performed using a mixture of two solutions, a dispersing and an extractor, which were added to each sample in appropriate volumes and concentrations. The extraction of analytes occurred after the addition of the dispersing-extractor settled-phase mixture formed via centrifugation. Some parameters were evaluated on the extraction efficiency, such as: sample mass (3, 5, 10 and 20 g), different kinds of dispersant solvent and proportion (isopropanol, 60, 65, 70, 75, 80, 85% (v/v)), concentration of the extraction solution (HNO3 0,5; 1;1,5 and 2 mol L-1 (v/v)), the volume of extraction phase (0.5; 1.0; 1.5 and 2.0 mL), centrifugation time (5, 10 and 15 min) and temperature (45, 55, 65 and 75 °C). All the studied and adjusted parameters were made by analytes addition (1.0 μg) on the samples with two biodiesel multielemental standards (2.5 and 20 μg g-1 Na, K, Ca and Mg) whose results were expressed in recovery percentage (%). Due to the determination of analytes by F AAS, an external calibration was performed with aqueous reference solution. The calibration curves for Na, K, Ca and Mg were linear between 0.1 and 2.0 mg L-1. The quantification limits of Na, K, Ca and Mg for this method were respectively: 0.04; 0.02; 0.05 and 0.08 mg kg-1. The accuracy of the proposed method was assessed by recovery experiments and the values obtained were between 94% and 108% with RSD less than 5% for all analytes. The developed method was then applied to five different samples of biodiesel produced from different raw materials. Hence, the developed method was considered viable for the determination of Na, K, Ca and Mg in biodiesel, in accordance with the requirements of Brazilian regulation, which sets maximum limits of 5 mg k-1 for adding Na and K and the same limit for adding Ca and Mg. The main aspects that characterize this method are its simplicity in operation, low cost, low consumption of reagents according to the principles of green chemistry, easy operation equipment use, high analytical frequency, and low limits of quantification for the determination of analytes for F AAS.