Desenvolvimento de metodologia para determinação espectrofotométrica de ferro em óleo diesel utilizando extração induzida por quebra de emulsão para o preparo de amostra

A determinação de metais em óleo diesel possui grande importância para garantir a eficiência e a qualidade do combustível. Diversos métodos são amplamente utilizados na preparação da amostra e quantificação desses metais, sendo observado uma grande busca por métodos que sejam rápidos, eficientes e baratos na análise desses contaminantes no combustível. O presente trabalho propõe um método para determinação de Fe em amostras de óleo diesel utilizando a espectrometria de absorção molecular no UV – VIS através da complexação com 1,10-fenantrolina e a extração induzida por quebra de emulsão (EIQE) para o preparo de amostra, que é uma técnica baseada na extração líquido-líquido onde uma amostra orgânica é emulsificada com uma solução extratora contendo um agente emulsificante, uma alternativa que é mais simples e barata quando comparada com as metodologias usualmente empregadas. Foram avaliados parâmetros da reação de complexação com 1,10-fenantrolina e parâmetros da EIQE, como a concentração de complexante, ácido ascórbico e tampão, tempo de reação, concentração de ácido nítrico, tipo de tensoativo, concentração de tensoativo e o pH da solução amostra. A melhor condição foi alcançada através do preparo de emulsões com concentração de ácido nítrico de 2,8 mol L-1 e concentração do tensoativo triton X – 100 de 3% m/v, e através da realização da complexação com concentrações de 1,10-fenantrolina, ácido ascórbico e tampão de 0,025% m/v, 0,10% m/v e 0,15 mol L-1 respectivamente, após 5 minutos de reação. A estratégia de calibração utilizada foi a partir de curva analítica em meio aquoso e foi realizada a determinação dos parâmetros analíticos, obtendo-se um LD = 0,03 mg L-1 e um de LQ = 0,10 mg L-1, para as determinações nos extratos. Levando-se em consideração a pré-concentração obtida no processo (5 vezes), pode-se calcular os LD e LQ metodológicos, que são iguais a 0,006 e 0,020 mg L-1, respectivamente. A concentração de Fe foi determinada em 6 amostras de óleo diesel sendo 3 do tipo S10 e 3 do tipo S500 e foram encontradas concentrações de 0,092 – 0,647 mg L-1. Por fim, foi avaliada a exatidão do método por meio de testes de recuperação e foram obtidos valores de 75 a 108%. Dentre os tipos de óleo diesel analisados, foi observado uma maior concentração de Fe em amostras do tipo S500 e o método se mostrou eficiente e aplicável para a análise deste metal em óleo dieselThe determination of metals in diesel oil is a very important issue to ensure the efficiency and quality of the fuel. Several methods are regularly used for sample preparation and quantification of metals in this kind of sample. The present work proposes a novel method for Fe determination in diesel oil samples, using UV-VIS spectrophotometry after complexation of Fe(II) with 1,10-phenanthroline and extraction induced by emulsion breaking (EIEB) for sample preparation prior to the analysis. The EIEB is a method based on liquid-liquid extraction where an organic sample is emulsified with one solution containing an emulsifying agent. The method seems to be a cheaper and simpler alternative for sample preparation when compared with usual methodologies used for this purpose. In this study, we evaluated the influence of the parameters related to the complexation of Fe(II) with 1,10-phenanthroline (concentrations of 1,10-phenantroline, ascorbic acid and buffer solution, the final pH of the extract and reaction time) and to EIEB (concentration of nitric acid in the extractant solution, surfactant type and concentration). The best extraction conditions were achieved when the emulsions were prepared by mixing 10 mL of diesel oil with 2 mL of an aqueous solution containing 2.8 mol L-1 HNO3 + 3% m/v triton X-100. After emulsion breaking, which was carried out by heating at 85oC, 0.50 mL of the extract was collected and mixed with 1,10-phenantroline, ascorbic acid and buffer solutions enough to give a final concentration of 0.025% m/v, 0.10% m/v and 0.15 mol L-1 respectively. The final volume of this solution was 10 mL and the reaction time was set at 5 min. The calibration was performed with aqueous standard solutions of Fe(III), resulting in a limit of detection (in solution) of 0,03 mg L-1 and a limit of quantification of 0,10 mg L-1. Six samples of diesel oil (3 samples of S10 and 3 samples of S500) were analyzed in the present work and iron concentrations between 0,092 and 0,65 mg L-1 were found. Additionally, the accuracy of the method was evaluated through a recovery test, which provided recovery percentages from 75 to 108%. Statistical analysis of the results showed that the concentration of iron in S500 oil diesel was higher than the concentration in S10 sample