A água é uma substância que absorve luz infravermelha média (IR) muito facilmente. Pode-se verificar o efeito da absorbância de infravermelho, quando uma determinada quantidade de água gelada é exposta ao sol. Esta água será rapidamente aquecida devido a absorção de energia infravermelha como aquecimento.
Quando níveis de óleo são medidos em parte por milhão (ppm), através de IR, a água absorve tanta energia infravermelha que o sinal torna-se saturado pela água e não é possível identificar os baixos níveis de óleo. O óleo da amostra precisa ser separado da água, para realização da análise. Normalmente, o óleo é extraído por um solvente e então a análise é realizada de duas formas: diretamente no solvente (diluído) ou pelo residual de óleo após evaporação.
Existem diversos solventes diferentes, os quais podem dissolver o óleo e são hidrofóbicos (havendo assim separação entre a fase do solvente e da água), sendo assim convenientes para este teste. Alguns destes solventes são mais pesados do que a água, o que requer um funil de separação ou uma seringa (juntamente com um frasco com septo para inversão). Os solventes mais leves são de fácil acesso para amostragem.
Alguns dos solventes são transparentes IR (exemplo percloroetileno) e não possuem absorção por hidrocarbonetos, desta forma o óleo pode ser analisado diretamente no solvente. Solventes com hidrocarbonetos, tal como Hexano, necessitam de um procedimento de evaporação antes da medição, para evitar que o solvente contribua na absorbância de infravermelho.
Analisador InfraCal TOG/TPH HATR-T2.
Para o Hexano, uma determinada quantidade de solvente extraído é inserida em um cristal horizontal ATR (reflexão total atenue). Após a evaporação total do solvente, o filme de óleo residual é analisado. Com a evaporação do solvente, hidrocarbonetos voláteis contidos na amostra podem ser perdidos, juntamente com o solvente. O modelo CVH é recomendado para amostras de condensado e derivados de petróleo, os quais possuem partes voláteis.
O solvente transparente IR extraído é colocado em uma cubeta de quartzo (InfraCal Modelo CVH). A luz IR passa diretamente pelo fluido e uma determinada quantidade de luz é absorvida pelo óleo dissolvido no solvente. Devido ao fato do volume de amostra, a qual a luz deve ultrapassar dentro da cubeta, ser maior do que a camada de óleo no cristal ATR, o limite de detecção é menor. Para uma extração com proporções 10:1 (normalmente 100mL de amostra e 10mL de solvente), o modelo que utiliza cubeta pode analisar até 2ppm. Já o analisador modelo HATR-T2, o qual possui plataforma ATR, possui limite de medição de 10ppm.
Seis considerações que podem afetar a escolha do solvente:
1. Faixa de medição: Os analisadores de transmissão possuem diferentes limites de detecção (MDL) do que os com plataforma ATR. Caso uma medição abaixo de 10ppm seja necessária, um solvente transparente IR, juntamente com o analisador InfraCal Analyzer Modelo CVH serão necessários.
2. Disponibilidade: Alguns solventes, como por exemplo, o S-316 e tetracloroetileno, podem ser difíceis de serem obtidos em algumas partes do mundo. Desta forma, conhecer os fornecedores locais e seus produtos é muito importante.
3. Custo: O solvente é utilizado tanto para realizar a extração dos óleos e graxas, quanto para limpeza do próprio equipamento. No caso do modelo CVH, uma cubeta é dedicada ao solvente. Desta forma, o consumo de solvente pode ser elevado dependendo da demanda de análises.
4. Solvente Tóxico: A classificação de toxicidade da NFPA encontra-se abaixo:
- Descarte:
Todo país possui leis para descarte de produtos químico, tendo como objetivo preservar o meio ambiente. Caso não haja nenhum sistema de coleta deste tipo de material, outras formas de descarte deste solvente devem ser averiguadas. Clientes que já possuem um sistema de tratamento de óleo, possuem a opção de enviar esta amostra, juntamente com o solvente, para novo tratamento.
- Inflamabilidade:
Enquanto a maioria das instalações de petróleo possuem muito mais hidrocarbonetos voláteis no ar do que 50 microlitros de solvente, existe a preocupação em relação a inflamabilidade do produto, como por exemplo o Hexano.
