Czasopismo | PRZEMYSŁ CHEMICZNY | Rocznik 2017 - zeszyt 4

Silicon in petroleum products. Technical problems and analytical challenges Krzem w produktach naftowych. Problemy techniczne i wyzwania analityczne

10.15199/62.2017.4.16

nr katalogowy: 105239
10.15199/62.2017.4.16

A review, with 105 ref., of Si occurrence in petroleum products and anal. problems in the Si detn. Krzem pochodzący z ropy naftowej, resztek katalizatora, środków przeciwpiennych (siloksany) lub pyłu atmosferycznego (zanieczyszczenie) występuje w produktach naftowych na poziomie od poniżej 1 μg/kg do kilkuset mg/kg. Omówiono problemy oznaczania Si w produktach naftowych, pojawiające się przy stosowaniu znormalizowanych procedur analitycznych oraz ujawnione w badaniach naukowych: wysokie ryzyko zanieczyszczenia, straty lotnych form, obecność nierozpuszczonych cząstek nieorganicznych, interferencje spektralne, trudności kalibracji w związku z charakterem i zmiennością matrycy i/lub bogatą specjacją analitu. Krzem jest drugim pod względem rozpowszechnienia (28%) pierwiastkiem na Ziemi, głównym składnikiem skał, minerałów, gleby i pyłu atmosferycznego1-5). Jest to również pierwiastek powszechnie występujący w związku z działalnością człowieka. Krzem zawierają m.in. materiały budowlane, stal, szkło, półprzewodniki, katalizatory i elementy optyczne1-3). Do wytworzonych przez człowieka należą organiczne związki krzemu, w tym szeroka grupa siloksanów3-5). Są one zbudowane ze szkieletu naprzemiennie połączonych atomów tlenu i krzemu. Do atomów krzemu mogą być przyłączone łańcuchy węglowodorowe, grupy funkcyjne lub heteroatomy. Wśród siloksanów można wyróżnić lotne metylosiloksany VMS (volatile methylosiloxanes) o masie molowej do 600 u, oraz polidimetylosiloksany PDMS (polydimethylsiloxanes) o masie molowej ponad 600 u)3). Unikatowe właściwości, w tym stabilność termiczna i chemiczna, odporność na promieniowanie UV, niskie napięcie powierzchniowe, hydrofobowość, dobre właściwości smarne oraz dielektryczne zadecydowały o ogromnej skali wykorzystania siloksanów, m.in. do impregnacji, produkcji smarów, żywic, lakierów, materiałów uszczelniających, gum, nanomateriałów, kosmetyków i implantów3-6). W związku z szerokim zastosowanie[...]

Bibliografia

[1] E. Bobrowska-Grzesik, J. Ciba, A. Grossman, J. Kluczka, J. Trojanowska, M. Zołotajkin, Chemical elements. Compendium, 2Thetha, Cesky Tesin 2013.
[2] A. Kabata-Pendias, H. Pendias, Biogeochemisty of trace elements, PWN, Warszawa 1999.
[3] A.V. Hirner, D. Flasbeck,
[w:] Handbook of elemental speciation II. Species in the environment, food, medicine & occupational health, (red. R. Cornelis, H. Crews, J. Caruso i K.G. Heumann), John Wiley & Sons, Ltd., Chichester 2005, 366.
[4] S. Varaprath, D.H. Stutts, G.E. Kozerski, Silicon Chem. 2006, 3, 72.
[5] F. Chainet, C.P. Lienemann, M. Courtiade, J. Ponthus, O.F.X. Donard, J. Anal. At. Spectrom. 2011, 26, 30.
[6] R. Wang, R. Moody, D. Koniecki, J. Zhu, Environ. Int. 2009, 35, 900.
[7] J.W. McCoy, The inorganic analysis of petroleum, Chemical Publishing Company, New York 1962.
[8] V. Sychra, I. Lang, G. Seborg, Prog. Anal. Atom. Spectrosc. 1981, 4, 341.
[9] M. Kozak, Nafta Gaz 2010, 7, 606.
[10] Z. Kowalewska,
[w:] Metody analitycznej spektrometrii atomowej. Teoria i praktyka (red. W. Żyrnicki, J. Borkowska-Brunecka, E. Bulska i E. Szmyd), Wyd. Malamut, Warszawa 2010, 362.
[11] C. Duyck, N. Miekeley, C.L.P. Silveira, R.Q. Aucelio, R.C. Campos, P. Grinberg, G.P. Brandao, Spectrochim. Acta, Part B 2007, 62, 939.
[12] P.A. Mello, J.S.F. Pereira, M.F. Mesko, J.S. Barin, E.M.M. Flores, Anal. Chim. Acta 2012, 746, 15.
[13] P. Perez-Romo, C. Aguilar-Barrera, J. Navarrete-Bolanos, L.M. Rodiguez- -Otal, F.H. Beltran, J. Fripiat, Appl. Catal. A. 2012, 449, 183.
[14] P. Perez-Romo, J. Navarreta-Bolanos, C. Aguilar-Barrera, C. Angeles- -Chavez, G.C. Laredo, Appl. Catal., A 2014, 485, 84. 786 96/4(2017)
[15] D. Daniel-David, A. Le Follotec, I. Pezron, C. Dalmazzone, C. Niok, L. Barre, L. Komunjer, Oil Gas Sci. Technol. - Rev. IFP 2008, 63, 165.
[16] K. Arby, M. Rahmani, M. Sanati, N. Cruise, A.A. Carlsson, M. Skoglundh, Appl. Catal., B 2004, 54, 1.
[17] J. Britto, M. Reboucas, I. Bessa, Hydrocarbon Process. 2010, 89, 65.
[18] F. Chainet, M. Courtiade, C.P. Lienemann, J. Ponthus, O.F.X. Donard, J. Chromatogr., A 2011, 1218, 9269.
[19] F. Chainet, J. Ponthus, C.P. Lienemann, M. Couriade, O.F.X. Donard, Anal. Chem. 2012, 84, 39.
[20] F. Chainet, C.P. Lienemann, J. Ponthus, M. Couriade, O.F.X. Donard, J. Chromatogr., A 2012, 1264, 80.
[21] F. Chainet, L. Le Meur, C.P. Lienemann, J. Ponthus, M. Couriade, L. Brunet-Errard, O.F.X. Donard, Fuel Process. Technol. 2012, 104, 300.
[22] F. Chainet, L. Le Meur, C.P. Lienemann, J. Ponthus, M. Couriade, O.F.X. Donard, Fuel 2013, 111, 519.
[23] F. Chainet, L. Le Meur, C.P. Lienemann, J. Ponthus, M. Couriade, O.F.X. Donard, Fuel 2014, 116, 478.
[24] F. Chainet, C.P. Lienemann, J. Ponthus, C. Pecheyran, J. Castro, E. Tessier, O.F.X. Donard, Spectrochim. Acta, Part B 2014, 97, 49.
[25] F. Chainet, C.P. Lienemann, J. Ponthus, O.F.X. Donard, Mat. "18th edition of EuroAnalysis, the European Conference on Analytical Chemistry", Bordeaux, 6-10 września 2015 r.
[26] C. Hurd, J. Am. Chem. Soc. 1946, 68, 364.
[27] D.M. Little, Catalytic reforming, PennWell Publishing Co., Tulsa 1985.
[28] Z. Kowalewska, Z. Sikora, Chem. Anal. 1996, 41, 821.
[29] A. Duda, Nafta Gaz 2014, 12, 968.
[30] PN ISO 8217:2015, Przetwory naftowe. Paliwa (klasa F). Specyfikacja paliw żeglugowych.
[31] R.Q. Aucelio, R.M. Souza, R.C. Campos, N. Miekeley, C.L.P. Silveira, Spectrochim. Acta, Part B 2007, 62, 952.
[32] K.J. Eisentraut, R.W. Newman, C.S. Saba, R.K. Kauffman, W.E. Rhine, Anal. Chem. 1984, 56, 1085A.
[33] https://tools.thermofisher.com/content/sfs/brochures/AN-43158-ICPOES- Lubricating-Oil-ASTM-D5185-AN43158-EN.pdf, dostęp 2 stycznia 2017 r.
[34] http://www.agilent.com/cs/library/applications/5991-5271EN_ AppNote5100_ICP-OES_oil.pdf, dostęp 2 stycznia 2017 r.
[35] D. Hilligoss, At. Spectrosc. 2001, 22, 276.
[36] R.N. Merryfield, R.C. Loyd, Anal. Chem. 1979, 51, 1965.
[37] R. Kauffman, C.S. Saba, W.E. Rhine, K. Eisentraut, Anal. Chem. 1982, 54, 975.
[38] I.M. Goncalves, M. Murillo, A.M. Gonzalez, Talanta 1998, 47, 1033.
[39] M.G.A. Korn, D.S.S. Santos, B. Welz, M.G.R. Vale, A.P. Teixeira, D.C. Lima, Talanta 2007, 73, 1.
[40] F.G. Lepri, E.S. Chaves, M.A. Vieira, A.S. Ribeiro, A.J. Curtius, L.C.C. Oliveira, R.C. Campos, Appl. Spectrosc. Rev. 2011, 46, 175.
[41] M.F. Oliveira, A.A. Saczk, L.L. Okumura, N.R. Stradiotto, Energy Fuels 2009, 23, 4852.
[42] R. Sanchez, C. Sanchez, C.P. Lienemann, J.L. Todoli, J. Anal. At. Spectrom. 2015, 30, 64.
[43] PN-EN 228:2013, Paliwa do pojazdów samochodowych. Benzyna bezołowiowa. Wymagania i metody badań.
[44] PN-EN 590:2013, Paliwa do pojazdów samochodowych. Oleje napędowe. Wymagania i metody badań.
[45] PN-EN 15376:2014, Paliwa do pojazdów samochodowych. Etanol jako komponent benzyny silnikowej. Wymagania i metody badań.
[46] PN-EN 14214:2014, Ciekłe przetwory naftowe. Estry metylowe kwasów tłuszczowych (FAME) do użytku w silnikach samochodowych o zapłonie samoczynnym (Diesla) i zastosowań grzewczych. Wymagania i metody badań.
[47] Brazilian National Agency of Petroleum, Natural Gas and Biofuels. Resolution ANP Number S2; ANP: Rio de Janeiro, 2010.
[48] L.C.C. Oliveira, M.A. Vieira, A.S. Ribeiro, M.T. Lisboa, R.A. Goncalves, R.C. Campos, Energy Fuels 2012, 26, 7041.
[49] Dyrektywa Parlamentu Europejskiego i Rady 2009/28/WE z dnia 23 kwietnia 2009 r. w sprawie promowania stosowania energii ze źródeł odnawialnych zmieniająca i w następstwie uchylająca dyrektywy 2001/77/WE oraz 2003/30/WE, Dz. Urz. UE L 140, 17.
[50] W. Boschetti, L.M.G. Dalagnol, M. Dullius, A.V. Zmozinski, E.M. Becker, M.G.R. Vale, J.B. Andrade, Microchem. J. 2016, 124, 380.
[51] P. Masson, M. Dauthieu, F. Trolard, L. Denaix, Spectrochim. Acta, Part B 2007, 62, 224.
[52] Z. Kowalewska, J. Pilarczyk, Ł. Gościniak, Spectrochim. Acta, Part B 2016, 120, 45.
[53] Rozporządzenie Ministra Gospodarki z 14 maja 2015 r. zmieniające rozporządzenie w sprawie wymagań jakościowych dla biokomponentów, metod badań jakości biokomponentów oraz sposobu pobierania próbek biokomponentów, Dz. U. 2015, poz. 780.
[54] https://www.acea.be/uploads/publications/Worldwide_Fuel_ Charter_5ed_2013.pdf, dostęp 2 stycznia 2017 r.
[55] https://www.scientificss.co.uk/products?format=raw&task=download& fid=194, dostęp 2 stycznia 2017 r.
[56] J. Faber, K. Brodzik, J. Szary, TTS 2015, 2, 478.
[57] M.F. Gazulla, M. Rodrigo, S. Vicente, M. Orduna, X-Ray Spectrom. 2010, 39, 321.
[58] M.F. Gazula, M. Orduna, S. Vicente, M. Rodrigo, Fuel 2013, 108, 247.
[59] ASTM D 7757, Standard test method for silicon in gasoline and related products by monochromatic wavelength dispersive X-ray fluorescence spectrometry.
[60] IP 501, Determination of aluminium, silicon, vanadium, nickel, iron, sodium, calcium, zinc and phosphorous in residual fuel oil by ashing, fusion and inductively coupled plasma emission spectrometry.
[61] IP 377, Petroleum products. Determination of aluminium and silicon in fuel oils. Inductively coupled plasma emission and atomic absorption spectroscopy methods.
[62] ASTM D5184-12, Standard test methods for determination of aluminum and silicon in fuel oils by ashing, fusion, inductively coupled plasma atomic emission spectrometry, and atomic absorption spectrometry.
[63] ISO 10478:1994, Petroleum products. Determination of aluminium and silicon in fuel oils. Inductively coupled plasma emission and atomic absorption spectroscopy methods.
[64] M. Kozak, Nafta Gaz 2013, 10, 779.
[65] PN-V-04030:2000, Oznaczanie zawartości pierwiastków w paliwach płynnych i produktach podobnych metodą emisyjnej spektrometrii atomowej z plazmą indukcyjnie wzbudzoną (ICP-AES).
[66] ASTM D7111-11, Standard test method for determination of trace elements in middle distillate fuels by inductively coupled plasma atomic emission spectrometry (ICP-AES).
[67] R. Botto, Mat. "Crude Oil Quality Group Meeting", San Antonio, 8 lutego 2006 r.
[68] R.J. Brown, Spectrochim. Acta, Part B 1983, 38, 283.
[69] A.A. Al-Ammar, R.K. Gupta, R.M. Barnes, J. Anal. At. Spectrom. 1999, 14, 801.
[70] A.S. Al-Ammar, R.K. Gupta, R.M. Barnes, J. Anal. At. Spectrom. 1999, 14, 793.
[71] R. Sanchez, J.L. Todoli, C.P. Lienemann, J.M. Mermet, J. Anal. At. Spectrom. 2009, 24, 391.
[72] E. Paredes, M. Grotti, J.M. Mermet, J.L. Todoli, J. Anal. At. Spectrom. 2009, 24, 903.
[73] R. Sanchez, J.L. Todoli, C.P. Lienemann, J.M. Mermet, J. Anal. At. Spectrom. 2009, 24, 1382.
[74] R. Sanchez, J.L. Todoli, C.P. Lienemann, J.M. Mermet, J. Anal. At. Spectrom. 2010, 25, 178.
[75] R. Sanchez, J.L. Todoli, C.P. Lienemann, J.M. Mermet, J. Anal. At. Spectrom. 2010, 25, 1888.
[76] R. Sanchez, J.L. Todoli, C.P. Lienemann, J.M. Mermet, J. Anal. At. Spectrom. 2012, 27, 937.
[77] Y. Zhao, X.Y. Chen, D.Y. Xu, S.Y. Zhang, J. Liao, Guang Pu Xue Yu Guang Pu Fen Xi/ Spectrosc. Spect. Anal. 2016, 36, 3303.
[78] DOI: 10.1007/s12633-014-9182-6.
[79] E.J. Santos, A.B. Herrmann, R.E. Sturgeon, J.S.A. Silva, A.J. Curtius, Anal. Methods 2013, 5, 4263.
[80] M.F. Gazulla, M. Rodrigo, M. Orduna, M.J. Ventura, C. Andreau, Talanta 2017, 164, 563.
[81] C.P. Lienemann, S. Dreyfus, C. Pecheyran, O.F.X. Donard, Oil Gas Sci. Technol. - Rev. IFP 2007, 62, 69.
[82] R. Sanchez, J.J. Todoli, C.P. Lienemann, J.M. Mermet, Spectrochim. Acta, Part B 2013, 88, 104.
[83] A.A. van Heuzen,
[w:] Applications of inductively coupled plasma mass spectrometry (red. A.R. Date i A.L. Gray), Blackie, London 1989, 169.
[84] G.D. Woods, F.I. Fryer, Anal. Bioanal. Chem. 2007, 389, 753.
[85] http://cn.agilent.com/cs/library/applications/5991-3538EN.pdf, dostęp 2 stycznia 2017 r.
[86] D.R. Neves, R.S. Amais, J.A. Nobrega, J.A.G. Neto, Anal. Lett. 2012, 45, 1111.
[87] P. Pohl, N. Vorapalawut, B. Bouyssiere, R. Lobinski, J. Anal. At. Spectrom. 2010, 25, 1461.
[88] R.S. Amais, C.D.B. Amaral, L.L. Fialho, D. Schavo, J.A. Nobrega, Anal. Methods 2014, 6, 4516.
[89] A. Virgilio, R.A. Amais, D. Schiavo, J.A. Nobrega, Energy Fuels 2015, 29, 4339.
[90] G.L. Donati, R.S. Amais, J.A. Nobrega, J. Anal. At. Spectrom. 2013, 28, 280.
[91] J.L. Raposo Jr., S.R. Oliveira, J.A.G. Neto, J.A. Nobrega, B.T. Jones, Anal. Lett. 2011, 44, 2150.
[92] V.R.A. Filho, J.A.G. Neto, Anal. Sci. 2009, 25, 95.
[93] J.A.A. Amaro, S.L.C. Ferreira, J. Anal. At. Spectrom. 2004, 19, 246.
[94] M.V. Reboucas, D. Domingos, A.S.O. Santos, L. Sampaio, Fuel Process. Technol. 2010, 91, 1702.
[95] M.S. Luz, P.V. Oliveira, Fuel 2014, 116, 255.
[96] M. Resano, M. Aramedia, A.B. Volynsky, M.A. Bellara, Spectrochim. Acta, Part B 2004, 59, 523.
[97] K. Van Dyck, J. Anal. At. Spectrom. 2000, 15, 735.
[98] Z. Kowalewska, A. Ruszczyńska, E. Bulska, Spectrochim. Acta, Part B 2005, 60, 351.
[99] C.J. Rademeyer, I. Vermaak, J. Anal. At. Spectrom. 1992, 7, 347.
[100] B. Welz, M. Sperling, Atomic absorption spectrometry, Wiley-VCH, Weinheim 1999.
[101] Z. Kowalewska, H. Laskowska, Energy Fuels 2012, 26, 6843.
[102] B. Welz, H. Becker-Ross, S. Florek, U. Heitmann, High-resolution continuum source AAS. The better way to do atomic absorption spectrometry, Wiley-VCH, Weinheim 2005.
[103] B. Welz, S. Mores, E. Carasek, M.G. Vale, M. Okruss, H. Becker-Ross, Appl. Spectrosc. Rev. 2010, 45, 327.
[104] Z. Kowalewska, Spectrochim. Acta, Part B 2007, 62, 282.
[105] Z. Kowalewska, Spectrochim. Acta, Part B 2012, 71, 31.

Zeszyt


PRZEMYSŁ CHEMICZNY - e-zeszyt (pdf) 2017-4 licencja: Osobista Produkt cyfrowy	55.00 zł

Prenumerata

PRZEMYSŁ CHEMICZNY - prenumerata cyfrowa
licencja: Osobista

Produkt cyfrowy
Nowość

762.00 zł

PRZEMYSŁ CHEMICZNY - prenumerata PLUS
licencja: Osobista

Szczegóły pakietu

Nazwa
PRZEMYSŁ CHEMICZNY - PAKIET prenumerata PLUS (Prenumerata papierowa + dostęp do portalu sigma-not.pl + e-prenumerata)	1002.00 zł brutto 927.78 zł netto 74.22 zł VAT (stawka VAT 8%)

1002.00 zł

PRZEMYSŁ CHEMICZNY - papierowa prenumerata roczna + wysyłka
licencja: Osobista

Szczegóły pakietu

Nazwa
PRZEMYSŁ CHEMICZNY - papierowa prenumerata roczna	960.00 zł brutto 888.89 zł netto 71.11 zł VAT (stawka VAT 8%)
PRZEMYSŁ CHEMICZNY - pakowanie i wysyłka	42.00 zł brutto 34.15 zł netto 7.85 zł VAT (stawka VAT 23%)

1002.00 zł

Open Access

Zeszyt

2017-4

Twój Koszyk

Zeszyt

Prenumerata

Open Access

Zeszyt

Czasopisma