dc.creator | Iop, Gabrielle Dineck | |
dc.date.accessioned | 2023-02-23T12:53:24Z | |
dc.date.available | 2023-02-23T12:53:24Z | |
dc.date.issued | 2022-08-26 | |
dc.identifier.uri | http://repositorio.ufsm.br/handle/1/27860 | |
dc.description.abstract | This work aimed to developed methods to contribute to the understanding of the
structure of sulfur and nitrogen compounds, as well as the fraction of basic nitrogen
present in diesel oil. Sample preparation methods were evaluated for the extraction of
sulfur and nitrogen compounds from diesel oil, as well as for the selective extraction of
basic nitrogen compounds. For this purpose, liquid-liquid extraction, solid phase
extraction (SPE) and reversed-phase liquid-liquid dispersive microextraction (RPDLLME, with and without the use of ultrasound) were evaluated, and the parameters
influencing each procedure, such as sample mass, amount of solid phase, type of
extract and dispersant solvent, proportion between solvents, among others, were
optimized. The determination of total sulfur and nitrogen in the diesel oil before and
after extraction, using an elemental analyzer was carried out to evaluate the extraction
efficiency. The extraction efficiency for basic nitrogen was evaluated using the UOP
269 standard method, using potentiometric titration and with HClO4 as the titrant. About
sulfur extraction, none of those methods provided extraction efficiency greater than
55%, which demonstrates the difficulty in extracting such compounds from diesel oil.
Regarding nitrogen, it was possible to obtain an extraction efficiency of 91% when
using the SPE method with 1 g of silica gel as a solid phase, 0.5 mL of diesel oil and
acetic acid as the extract solvent. With the RP-DLLME method, 69% extraction
efficiency was obtained when using 60 µL of formic acid as extract solvent, 200 µL of
isopropanol as dispersant solvent and 0.5 g of diesel oil. Under specific conditions, it
was possible to carry out the extraction of basic nitrogen fraction for RP-DLLME using
5 g of diesel oil, 400 µL of formic acid and 600 µL of isopropanol (extract and dispersant
solvents, respectively), resulting in a concentration factor of 10.2. Extracts were
analyzed by time-of-flight mass spectrometry with electrospray ionization (ESIToFMS). With emphasis on the basic nitrogen content, a miniaturized method was
developed using a portable device with digital image acquisition and PhotoMetrix PRO,
based on the colorimetric titration described in the UOP 269 standard method and
making a multivariate calibration model with the partial least squares (PLS) method.
Some conditions were optimized, such as the volume of indicator, volume and
concentration of HClO4, as well as the accuracy with the variation of the volume of
diesel oil. With the use of 60 µL of indicator, 20 µL of 20 mmol L-1 HClO4 and using
from 50 to 100 µL of sample the best conditions for calibration were obtained (RMSEP
of 0.38 mg kg-1
, RMSECV of 0.31 mg kg-1 with the use of 4 factors). | eng |
dc.description.sponsorship | Conselho Nacional de Pesquisa e Desenvolvimento Científico e Tecnológico - CNPq | por |
dc.language | por | por |
dc.publisher | Universidade Federal de Santa Maria | por |
dc.rights | Attribution-NonCommercial-NoDerivatives 4.0 International | * |
dc.rights.uri | http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/ | * |
dc.subject | Óleo diesel | por |
dc.subject | Extração seletiva | por |
dc.subject | Enxofre e nitrogênio | por |
dc.subject | Nitrogênio básico | por |
dc.subject | PhotoMetrix PRO | por |
dc.subject | Diesel oil | eng |
dc.subject | Selective extraction | eng |
dc.subject | Sulfur and nitrogen | eng |
dc.subject | Basic nitrogen | eng |
dc.title | Desenvolvimento de métodos alternativos para a extração e determinação de compostos sulfurados e nitrogenados em óleo diesel | por |
dc.title.alternative | Alternative methods development for extraction and determination of sulfur and nitrogen compounds in diesel oil | eng |
dc.type | Tese | por |
dc.description.resumo | Esse trabalho teve como objetivo desenvolver métodos para contribuir com o
entendimento sobre a estrutura dos compostos sulfurados e nitrogenados, bem como
da fração de nitrogênio básico, presente em óleo diesel. Foram avaliados métodos de
preparo de amostra para a extração de compostos de enxofre e de nitrogênio do óleo
diesel, bem como para a extração seletiva de compostos de nitrogênio básico. Para
isso, os métodos de extração líquido-líquido, extração em fase sólida (SPE) e
microextração dispersiva líquido-líquido em fase reversa (RP-DLLME, com e sem uso
de ultrassom) foram avaliados, sendo otimizados os parâmetros que mais
influenciariam em cada procedimento, como massa de óleo diesel, quantidade de fase
sólida, tipo de solvente extrator e dispersor, proporção entre solventes, dentre outros.
A determinação de enxofre e nitrogênio total no óleo diesel antes e após extração foi
feita utilizando um analisador elementar, viabilizando a avaliação da eficiência de
extração. A eficiência de extração para nitrogênio básico foi avaliada utilizando a
norma UOP 269, com o uso de titulação potenciométrica e com HClO4 como titulante.
No que diz respeito à extração de enxofre, nenhum dos métodos avaliados
proporcionou eficiência de extração superior a 55%, o que demonstra a dificuldade
em se extrair tais compostos de óleo diesel. Em relação à extração de nitrogênio, foi
possível obter eficiência de extração de 91% quando utilizado o método de SPE com
1 g de sílica gel como fase sólida, 0,5 mL de óleo diesel e ácido acético como solvente
extrator. Com o método de RP-DLLME, foi obtida uma extração de 69% quando
utilizado 60 µL de ácido fórmico como solvente extrator, 200 µL de isopropanol como
solvente dispersor e 0,5 g de óleo diesel. Sob condições específicas, foi possível
realizar a extração seletiva de nitrogênio básico usando a RP-DLLME, com 5 g de óleo
diesel, 400 µL de ácido fórmico e 600 µL de isopropanol (solventes extrator e
dispersor, respectivamente), resultando em um fator de concentração de 10,2. Os
extratos foram avaliados por espectrometria de massas por tempo de vôo com
ionização por electrospray (ESI-ToFMS). Com ênfase no teor de nitrogênio básico, foi
desenvolvido um método com uso de sistema miniaturizado utilizando dispositivo
portátil e obtenção de imagem digital e PhotoMetrix PRO, tomando como base a
titulação colorimétrica descrita na norma UOP 269 e fazendo uma calibração
multivariada com o método dos mínimos quadrados parciais (PLS). Algumas
condições foram otimizadas, como o volume de indicador, volume e concentração de
HClO4, bem como a verificação da exatidão com a variação do volume de óleo diesel.
Com o uso de 60 µL de indicador, 20 µL de HClO4 20 mmol L-1 e 50 a 100 µL de
amostra, foram obtidas as melhores condições para calibração (RMSEP de 0,38 mg
kg-1
, RMSECV de 0,31 mg kg-1 com uso de 4 fatores) e quantificação de nitrogênio
básico. | por |
dc.contributor.advisor1 | Mello, Paola de Azevedo | |
dc.contributor.advisor1Lattes | http://lattes.cnpq.br/2189500441942469 | por |
dc.contributor.advisor-co1 | Duarte, Fábio Andrei | |
dc.contributor.referee1 | Cruz, Sandra Meinen da | |
dc.contributor.referee2 | Flores, Éder Lisandro de Moraes | |
dc.contributor.referee3 | Müller, Edson Irineu | |
dc.contributor.referee4 | Barin, Juliano Smanioto | |
dc.creator.Lattes | http://lattes.cnpq.br/6803677326638722 | por |
dc.publisher.country | Brasil | por |
dc.publisher.department | Química | por |
dc.publisher.initials | UFSM | por |
dc.publisher.program | Programa de Pós-Graduação em Química | por |
dc.subject.cnpq | CNPQ::CIENCIAS EXATAS E DA TERRA::QUIMICA | por |
dc.publisher.unidade | Centro de Ciências Naturais e Exatas | por |