Estudio de la Formación y Rompimiento de Emulsiones para el Análisis de Metales Trazas en Crudos Extrapesados Mediante ICP-MS

Abstract

Se evaluó la Extracción por Formación y Rompimiento de Emulsiones (EFRE) en la determinación de As, Ba, Cd, Co, Cr, Mn, Mo, Pb y Zn en crudos pesados y extrapesados venezolanos mediante ICP-MS. Se estudiaron diversos parámetros en el método EFRE y las condiciones óptimas fueron: se agregan 0,5 mL de xileno a 0,5 g de la muestra en un vial de 5 mL, posteriormente se agregan 3 g de la solución emulsificante que contiene 10% m/v Tritón X-100 y 20% v/v HNO3(c), la mezcla se agita por 30 min y luego se lleva a 90 ºC para romper la emulsión, se toma 1 g del extracto acuoso, se agrega Rh como estándar interno y se diluye a 3 g para su análisis por ICP-MS. Sin embargo, se determinó que para el As la condición óptima es realizar el rompimiento por centrifugación o utilizar un estándar interno como el Se, de similar masa atómica y potencial de ionización. La veracidad fue evaluada por comparación con los valores certificados de As y Co del material de referencia SRM 1634c sin mostrar diferencias significativas de acuerdo a la prueba T de Student con un nivel de significancia de α = 0,05. Se obtuvieron buenas recuperaciones entre 79 y 117% para Cd, Co, Cr, Mn y Zn en crudos enriquecidos con estándares organometálicos. La metodología EFRE fue comparada con la Introducción Directa de Emulsiones (IDE) en el análisis de 7 muestras de crudos pesados y extrapesados sin diferencias significativas para la mayoría de los elementos de acuerdo a la prueba de rangos con signo de Wilcoxon, solo se observó diferencias en Mo y Zn. La precisión del método EFRE se encuentra entre 1 y 15 % expresada como desviación estándar relativa. Los límites de detección obtenidos están entre 0,13 y 0,60 µg L-1 y los límites de cuantificación prácticos tomando en cuenta la dilución total realizada a la muestra en el tratamiento están entre 8 y 36 µg L-1. The Extraction by Formation and Fracking of Emulsions (EFRE) was evaluated in the determination of As, Ba, Cd, Co, Cr, Mn, Mo, Pb and Zn in Venezuelan heavy and extra-heavy crudes by means of ICP-MS. Several parameters were studied in the EFRE method and the optimal conditions were: 0.5 mL of xylene was added to 0.5 g of the sample in a 5 mL vial, then 3 g of the emulsifying solution containing 10% were added. m / v Triton X-100 and 20% v / v HNO3 (c), the mixture is stirred for 30 min and then brought to 90 ° C to break up the emulsion, 1 g of the aqueous extract is taken, Rh is added as standard internal and diluted to 3 g for analysis by ICP-MS. However, it was determined that for Ace the optimal condition is to perform the centrifugation break or use an internal standard such as Se, of similar atomic mass and ionization potential. The veracity was evaluated by comparison with the certified values of As and Co of the SRM 1634c reference material without showing significant differences according to the Student's T test with a significance level of α = 0.05. Good recoveries between 79 and 117% were obtained for Cd, Co, Cr, Mn and Zn in crude enriched with organometallic standards. The EFRE methodology was compared with the Direct Introduction of Emulsions (IDE) in the analysis of 7 samples of heavy and extra-heavy crude without significant differences for most of the elements according to the Wilcoxon signed rank test, only differences were observed in Mo and Zn. The accuracy of the EFRE method is between 1 and 15% expressed as relative standard deviation. The detection limits obtained are between 0.13 and 0.60 μg L-1 and the practical limits of quantification taking into account the total dilution made to the sample in the treatment are between 8 and 36 μg L-1.