Revista de Petróleo y Biotecnología Ambiental

Abstracto

Seguimiento de fenómenos de adsorción/desorción interfacial en medios de polipropileno/biocombustibles mediante el uso de trazas de Cr3+/Cr6+ y As3+/As5+-A Estudio mediante cromatografía líquida-espectrometría de masas de plasma

Stephen S*, Pillay AE, Shah T y Siores E

El efecto de la adsorción/desorción de los biocombustibles en los polímeros no se puede medir directamente a menos que el combustible se infunda con un marcador o trazador para rastrear el impacto del fenómeno. Ciertas especies químicas traza en el biodiesel pueden servir como marcadores naturales y nuestro estudio investigó el uso de tales marcadores naturales en el biodiesel de neem para evaluar indirectamente la cinética de adsorción y desorción. Las especies químicas Cr3+/Cr6+ y As3+/As5+ presentes naturalmente en el biodiesel se emplearon como trazadores para medir las tasas de adsorción y desorción en material de polipropileno después de la inmersión en medios de biocombustible durante intervalos seleccionados. Se implementó HPLC con guion ultrasensible vinculado a ICP-MS para monitorear estos efectos. Se realizó una elución seguida de espectrometría de masas para la detección simultánea para una resolución conveniente de las cuatro especies. Una columna de sílice reforzada con C-8 formó la fase estacionaria (150 mm de longitud; diámetro interno: 4,6 mm; tamaño de partícula: 5,0 μm). La fase móvil fue una mezcla especial preparada siguiendo un protocolo específico. La tasa de elución fue de ~1,2 mL/min; y los tiempos de retención asociados (min) fueron: As3+: 1,61; As5+: 4,06; Cr3+: 3,71; y Cr6+: 5,80. El sistema está equipado con una celda de reacción dinámica (DRC) para facilitar la detección de masas. El flujo de oxígeno en la DRC se controló para dar una tasa de ~0,4 mL/min. Después de la detección de masas, los valores m/z de 52 caracterizaron las especies Cr3+/Cr6+; mientras que los componentes de arsénico se detectaron como iones aductos, AsO+, m/z 91, en asociación con oxígeno. Se utilizaron materiales de referencia certificados para estandarizar el instrumento. Los resultados mostraron que el fenómeno está influenciado por la carga iónica y la polaridad del medio. La contaminación del biodiesel con agua tiende a aumentar la tasa de adhesión. Las tasas de adsorción/desorción basadas en las especies de interés siguen una cinética de primer orden. Se observaron constantes de velocidad de adsorción pronunciadas en el biodiésel infectado con agua, entre 0,3 y 0,5 semanas-1 para Cr6+ y As5+. Las constantes de velocidad en muestras “sin agua” cayeron a aproximadamente 0,1 semanas-1 para todas las especies. El impacto de nuestro estudio se analiza en términos del desgaste que pueden tener los biocombustibles en los materiales poliméricos.