O Enxofre é um elemento natural presente na maioria das correntes de hidrocarbonetos e responsável por muitos efeitos indesejáveis como envenenamento catalítico, prejuízo à qualidade do produto e poluição do ecossistema. Então há uma necessidade de quantificar e monitorar o teor de enxofre em quase todas as etapas de operação da indústria, para especificação final do produto ou controle regulatório.
A análise do teor total de Enxofre em hidrocarbonetos por combustão e detecção por fluorescência UV foi estabelecido como o método preferido para caracterizar matérias-primas, correntes intermediárias e produtos de hidrocarbonetos devido à sua sensibilidade, linearidade, faixa dinâmica e robustez.
A EN 15486 é um método de teste estabelecido para a determinação de Enxofre total em Etanol contendo de 5 a 20 mg/kg de Enxofre. O etanol é utilizado como um componente de mistura para gasolina, sendo necessário determinar o teor de Enxofre. Os halogênios interferem nesta técnica de detecção em concentrações acima de 3500 mg/kg.
Princípio de análise
Uma amostra de hidrocarboneto líquido é injetada diretamente, por um amostrador de líquidos automatizado, em um tubo de combustão de alta temperatura com zona dupla, onde os componentes de enxofre são vaporizados e queimados. O enxofre liberado é oxidado para dióxido de enxofre (SO2) em uma atmosfera rica em oxigênio.
Uma corrente de gás inerte (hélio ou argônio) arrasta os produtos de reação, após remover o vapor de água produzido, para uma câmara de reação. Aqui as moléculas de SO2 são convertidos para SO2* excitado pela absorção de energia de uma lâmpada UV emitindo luz (fluorescência) enquanto relaxa para um estado estável.
Um tubo Fotomultiplicador mede o sinal de luz emitida.
O sinal de resposta é integrado para calcula a área. A concentração de enxofre de um produto desconhecido é calculada utilizando a função de regressão linear da concentração das misturas padrão versus a área integrada.
Validação
O sistema e a metodologia do analisador de enxofre total Antek ElemeNtS são completamente testados para linearidade de resposta, escopo de amostra, nível de detecção (LOD), recuperação e repetibilidade, para validar seu desempenho de acordo com a EM 15486.
Calibração
As curvas de calibração são compostas utilizando padrões de Dibenzotiofeno (DBT) em padrões de Etanol. Cada solução de calibração e branco são analisados três vezes para determinar a resposta média líquida para cada. O ElemeNtS atinge um fator de correlação muito bom de 0,9999, que excede facilmente o fator exigido de ao menos 0,995.
Limite de detecção (LOD)
O ElemeNtS é um instrumento muito sensível, capaz de detectar concentrações de Enxofre tão baixos quanto 20 partes por bilhão (ppb). Este limite de detecção muito baixo mostra que o ElemeNtS atende facilmente o escopo da EN 15486.
Com o software IRIS, o ElemeNtS pode ser controlado e os resultados processados. Integrado dentro do software IRIS está um cálculo de LOD de acordo com a ISO 11843, tornando fácil verificar a sensibilidade do ElemeNtS. O cálculo de LOD é baseado em uma calibração particular no dispositivo. O LOD baseado na calibração de 0 – 20 mg/L é 0,327 mg/L, facilmente atendendo as demandas da EN 15486.
Recuperação e tendência
Duas amostras foram preparadas gravimetricamente para conter concentrações de Enxofre típicas. Uma amostra continha Enxofre como Dibenzotiofeno (DBT), enquanto a outra continha Enxofre como ácido sulfúrico. Cada amostra foi analisada três vezes para obter um resultado.
A área resultante foi calculada para a concentração correspondente utilizando a curva de calibração. Os resultados foram comparados com as concentrações reais. Todos os resultados estavam dentro dos limites de reprodutibilidade da EM 15486.
Os valores de recuperação para o Enxofre orgânico e inorgânico em matrizes de Etanol são aceitáveis e dentro dos requisitos do método de teste. Isso é importante devido ao fato que o Enxofre na forma inorgânica é comumente encontrado no Etanol.
Repetibilidade
A área (concentração) é a medição primária na análise de enxofre total. A precisão na qual ela é medida, em última análise, determina a validade dos dados quantitativos gerados. A precisão da área requer que todos os parâmetros operacionais (temperaturas, pressão, fluxo, injeção) sejam precisamente controladas para as tolerâncias exatas.
Além disso, a inertização do caminho de fluxo pode afetar consideravelmente a precisão da área, especialmente para compostos de Enxofre em baixos níveis.
A repetibilidade da concentração para o analisador de Enxofre total ElemeNtS foi calculada através de 10 análises consecutivas de uma amostra. O desvio padrão da repetibilidade do Enxofre total está de acordo com a precisão estabelecida na EN 15486.
Conclusão
Esses resultados demonstram que o analisador ElemeNtS é uma ferramenta ponderosa para a determinação de enxofre em Etanol utilizado como uma matéria-prima de mistura para gasolina.
O Antek ElemeNtS tem uma linearidade muito boa, LOD muito baixo e uma excelente precisão e repetibilidade. O analisador de Enxofre total Antek ElemeNtS atende todos os requisitos da EN 15486.
Os instrumentos de laboratório da Antek fornecem análise elementar confiável e precisa para nitrogênio e enxofre total, nitrogênio e enxofre discriminado, fluoreto, cloreto e brometo. Os produtos da Antek são reconhecidos por órgãos reguladores globais, institutos de pesquisa científica de ponta e laboratórios de processo como o instrumento de escolha para detecção multi-elementar seletiva.
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