Objetivo de detección
Determinación del total de hidrocarburos de petróleo recuperables en residuos sólidos
Descripción general
Esta solución cumple con el método 8440 de la EPA para la determinación de hidrocarburos de petróleo recuperables totales mediante espectrofotometría infrarroja. Este estándar se utiliza para la medición de hidrocarburos de petróleo recuperables totales (TRPH) extraídos con dióxido de carbono supercrítico de muestras de sedimentos, suelos y lodos. No es aplicable a la medición de gasolina ni de otras fracciones volátiles del petróleo debido a las pérdidas por evaporación.
Las muestras de suelo se extraen con dióxido de carbono supercrítico. Las interferencias se eliminan con gel de sílice, ya sea agitando el extracto con gel de sílice suelto o haciéndolo pasar a través de un cartucho de extracción en fase sólida de gel de sílice. Tras el análisis infrarrojo (IR) del extracto, los TRPH se cuantifican por comparación directa con estándares.
Ámbito de aplicación
Este método es aplicable a la determinación de 10 N-metilcarbamatos, incluidos Aldicarb (Temik), Aldicarb Sulfona, Carbaryl (Sevin), Carbofurano (Furadan), Dioxacarb, 3-Hidroxicarbofurano, Methiocarb (Mesurol), Methomyl (Lannate), Promecarb y Propoxur (Baygon), en matrices de suelo, agua y residuos mediante espectroscopia infrarroja.
Este método también es adecuado para la determinación de hidrocarburos de petróleo recuperables totales (HPTRT) en extractos de residuos sólidos obtenidos mediante cromatografía de fluidos supercríticos. Sin embargo, no es aplicable para el análisis de gasolina u otros componentes volátiles.
Este método permite detectar compuestos extraíbles a concentraciones de 10 mg/L. Al extraer una muestra de 3 g (suponiendo una eficiencia de extracción del 100 %), esto corresponde a un límite de detección de 10 mg/kg en el suelo.
Principio
La muestra se extrae mediante extracción con fluidos supercríticos (SFE), y las sustancias interferentes se eliminan utilizando gel de sílice a granel o cartuchos de extracción en fase sólida (SPE) de gel de sílice. La muestra se analiza mediante espectroscopia infrarroja (IR) por comparación con muestras estándar.
Reactivos y materiales
Tetracloroetileno, grado espectroscópico.
Materiales de mezcla de aceites de referencia, grado espectroscópico.
1) n-Hexadecano
2) Isooctano
3) Clorobenceno
Gel de sílice
1) Cartuchos SPE de gel de sílice (tamaño de partícula de 40 μm, poros de 60 Å), 0,5 g.
2) Gel de sílice, malla 60-200 (desactivado con 112% de agua).
Mezclas de calibración
1) Aceite de referencia: Añadir 15,0 ml de n-hexano, 15,0 ml de isooctano y 10,0 ml de clorobenceno a un frasco de vidrio de 50 ml con tapón. Cerrar bien el tapón para evitar pérdidas por volatilización. Conservar a 4 °C.
2) Solución estándar madre: Transfiera 0,5 ml del aceite de referencia a un matraz volumétrico de 100 ml previamente pesado y ciérrelo inmediatamente. Pese y diluya hasta el volumen final con tetracloroetileno.
3) Solución estándar de trabajo: Transfiera un volumen adecuado de la solución estándar madre a un matraz volumétrico de 100 ml, según el tamaño de la cubeta. Complete el volumen con tetracloroetileno. Calcule la concentración a partir de la solución estándar madre.
Calibración de la limpieza con gel de sílice
1) Prepare soluciones madre de aceite de maíz y aceite mineral añadiendo 1 ml (0,5-1 g) de cada uno a un matraz volumétrico de 100 ml previamente pesado. Pese con una precisión de miligramo. Diluya hasta la marca con tetracloroetileno, mezcle bien y disuelva hasta que todo el contenido se haya disuelto por completo.
2) Prepare diluciones a las concentraciones objetivo deseadas según sea necesario.
3) Transfiera 2 ml (o un volumen adecuado) de la muestra de aceite de maíz/aceite mineral diluido a un vial. Añada 0,3 g de gel de sílice y agite la mezcla durante 5 minutos, o pásela a través de un cartucho SPE de gel de sílice de 0,5 g. Si utiliza un cartucho SPE, preacondicione el mismo con 5 ml de tetracloroetileno. Eluya con tetracloroetileno y recoja 3 ml del eluido. Si utiliza gel de sílice, filtre el extracto a través de lana de vidrio limpia (con una pipeta de vidrio desechable).
4) Transfiera el eluido o extracto a una cubeta IR limpia. Determine las fracciones de elución que contienen hidrocarburos (2800-3000 cm⁻¹).-1) sin interferencia del aceite de maíz (1600-1800 cm-1, banda éster). Si el escaneo IR indica que la capacidad de adsorción del gel de sílice es demasiado fuerte o insuficiente (es decir, el aceite de maíz coeluye con los hidrocarburos objetivo), seleccione un nuevo lote de gel de sílice o cartucho SPE.
Instrumentos y accesorios
Espectrómetro FTIR HKL-8440 para hidrocarburos de petróleo recuperables totales, de tipo escaneo o de longitud de onda fija, capaz de escanear cerca de 950 cm-1.
Cubetas con longitudes de paso de 10 mm, 50 mm y 100 mm, fabricadas en cloruro de sodio o vidrio apto para infrarrojos.
Agitador magnético, equipado con barras de agitación recubiertas de PTFE.
Procedimiento de prueba
1. Prepare la muestra utilizando extracción líquido-líquido (ELL) o extracción en fase sólida en fase normal (EFS).
2. Añada 0,3 g de gel de sílice a granel al extracto y agite la mezcla durante 5 minutos. Como alternativa, haga pasar el extracto a través de un cartucho SPE de gel de sílice de 0,5 g (preacondicionado con 5 ml de tetracloroetileno). Si utiliza gel de sílice a granel, filtre el extracto a través de lana de vidrio limpia (con una pipeta de vidrio desechable).
3. Tras la limpieza con gel de sílice, transfiera la solución a una cubeta de infrarrojos y mida su absorbancia. Si la absorbancia excede el rango lineal del espectrofotómetro de infrarrojos, diluya la muestra adecuadamente y vuelva a analizarla. La eficiencia de adsorción del gel de sílice también puede evaluarse repitiendo el proceso de limpieza y análisis.
4. Seleccione una solución estándar de trabajo de concentración apropiada y elija un tamaño de cubeta adecuado según las siguientes pautas:
Longitud de trayectoria (mm) | Rango de concentración (μg/ml, extracto) | Volumen (ml) |
10 | 5–500 | 3 |
50 | 1–100 | 15 |
100 | 0,5–50 | 30 |
5. Calibre el instrumento utilizando una serie de soluciones estándar de trabajo y la cubeta adecuada. Mida la absorbancia de cada solución directamente en el número de onda máximo (~2950 cm⁻¹).-1) y construir una curva de calibración de la concentración de hidrocarburos de petróleo en función de la absorbancia.
Cálculo de resultados
La concentración de TRPH en la muestra se calcula mediante la siguiente fórmula: ω (TRPH) = (R × D × V) / W
Dónde:
R = concentración de TRPH (mg/ml), obtenida a partir de la curva de calibración
V = Volumen del extracto (ml)
D = Factor de dilución del extracto (si corresponde)
W = Peso de la muestra sólida (kg)