Emprego da análise direta na determinação de Cr, Pb, Ni, As, Fe e S em produtos e subprodutos da industrialização do xisto por espectrometria de absorção atômica/molecular de alta resolução com fonte contínua e forno de grafite

Abstract

O presente trabalho descreve o desenvolvimento de métodos para a determinação de Cr, Pb, Ni, Fe e As em subprodutos industriais do xisto, com potencial uso agrícola, por espectrometria de absorção atômica de alta resolução com fonte contínua e forno de grafite. Foi desenvolvido, também, um método para a determinação de S, via molécula de CS, em óleos combustíveis industriais do xisto por espectrometria de absorção molecular de alta resolução com fonte contínua e forno de grafite. Para todos os métodos, foi empregada a análise direta de amostras ou o mínimo pré tratamento. Em função das concentrações elevadas dos analitos nas amostras de subprodutos sólidos, estratégias tais como, o uso de linhas analíticas alternativas, o uso apenas do pixel central para medir a absorvância integrada e uma vazão de gás de 0,1 L min-1 durante a atomização de Cr foram adotadas para reduzir a sensibilidade. Soluções padrão aquosas foram usadas para calibração e os limites de detecção e quantificação obtidos foram 0,10 e 0,34 mg kg-1 (subprodutos sólidos) e 0,015 e 0,048 μg kg-1 (água de xisto) para Cr; 0,028 e 0,092 mg kg-1 (subprodutos sólidos) e 0,12 e 0,39 μg kg-1 (água de xisto) para Pb; 0,23 e 0,78 mg kg-1 (subprodutos sólidos) e 0,054 e 0,18 μg kg-1 (água de xisto) para Ni; 3,1 e 11 μg kg-1 (água de xisto) para Fe; 1,7 e 5,8 mg kg-1 (subprodutos sólidos e água de xisto) para As; 0,012 e 0,039 % m/m (óleos de xisto) para S, respectivamente. A exatidão dos métodos foi confirmada pela concordância estatística (teste t-Student para o nível de confiança de 95 %) utilizando materiais de referência certificados, método de referência e por testes de recuperação. A precisão das medições, expressa como o desvio padrão relativo, foi inferior a 10 %. Três amostras de cada um - subprodutos sólidos, água de xisto e óleo de xisto - foram avaliadas e os resultados

The present work describes the development of methods for the determination of Cr, Pb, Ni, Fe and As in industrial by-products of oil shale, with agricultural potential use, by high-resolution continuum source graphite furnace atomic absorption spectrometry. It was also developed a method for the determination of S, via CS, in industrial fuel oils of oil shale by high-resolution continuum source graphite furnace molecular absorption spectrometry. For all methods, direct sample analysis or the minimum pretreatment was employed. Due to the high concentrations of the analytes in the solid by-product samples, strategies such as the use of alternative analytical lines, the use of the center pixel only to measure the integrated absorbance and a gas flow of 0.1 L min -1 during the atomization of Cr were adopted to reduce the sensitivity. Aqueous standard solutions were used for calibration and the limits of detection and quantification obtained were 0.10 e 0.34 mg kg-1 (solid by-products) e 0.015 e 0.048 μg kg-1 (shale water) for Cr; 0.028 e 0.092 mg kg-1 (solid by-products) e 0.12 e 0.39 μg kg-1 (shale water) for Pb; 0.23 e 0.78 mg kg-1 (solid by-products) e 0.054 e 0.18 μg kg-1 (shale water) for Ni; 3.1 e 11 μg kg-1 (shale water) para Fe; 1.7 e 5.8 mg kg-1 (solid by-products and shale water) for As; 0.012 e 0.039 % m/m (shale oil) for S, respectively. The trueness of the methods was confirmed by the statistical agreement (Student's t-test at 95% confidence level) using the certified reference materials, reference method and by recovery tests. The precision of the measurements, expressed as the relative standard deviation, was bellow than 10%. Three samples of each - solid by-products, shale water and shale oil - were evaluated and the results obtained are in accordance with Brazilian legislation, with the exception of As, which had a content higher than permitted for solid byproducts.