Microextração em fase sólida seguida de GC-MS para determinação de derivados de benzeno em extratos lixiviados de resíduos da indústria do petróleo

Abstract

Resíduos sólidos gerados pela indústria do petróleo são frequentemente classificados como perigosos, devido à falta de métodos analíticos adequados para sua caracterização, dada, em parte, sua natureza pastosa e altamente viscosa. Neste estudo foi desenvolvido um método alternativo ao descrito pela ABNT NBR 10.005. Substituiu-se a etapa empregando extrator sem headspace (ZHE) por uma preparação do extrato lixiviado online seguido de microextração em fase sólida e análise por cromatografia a gás acoplada à espectrometria de massas (GC-MS), para a determinação de compostos orgânicos voláteis clorados e não clorados. A otimização do método de extração foi conduzida via planejamento experimental empregando superfície resposta, com modelo do composto central. Dessa forma, obteve-se uma condição ótima de trabalho de temperatura de extração 30 ºC, tempo de exposição da fibra de 50 min e temperatura de dessorção de 240 ºC. O método foi validado segundo normas nacionais e internacionais, com faixa de trabalho de 2,00 a 90,00 µg L-1 no extrato lixiviado e limite de detecção de 0,12 a 0,41 µg L-1. A análise das amostras de borras de petróleo revelou níveis abaixo do LQ do método para os derivados de clorobenzeno e os compostos aromáticos não clorados <19,85 µg L-1. A matriz fortificada foi analisada e as recuperações variaram de 80 a 98%. Uma vez que a filtração desses resíduos não pode ser efetuada devido à obstrução do papel filtro nas etapas de filtração necessárias para obtenção dos extratos lixiviados, o método proposto se demonstrou ser uma alternativa viável para substituição do ZHE na obtenção dos extratos lixiviados.

Abstract : Solid waste generated by the petroleum industry is often classified as hazardous, in part due to the lack of adequate analytical methods for their characterization, given their gluey and highly viscous nature. In this study an alternative to the method described by ABNT NBR 10005, replacing the zero headspace extraction approach with solid-phase microextraction followed by analysis via gas chromatography mass spectrometry, for the determination of aromatic chlorinated and non-chlorinated volatile organic compounds was developed. The optimization of the extraction method was conducted by experimental design using surface response, with the central compound design. Obtaining an optimum working condition of extraction temperature 30 ºC, fiber exposure time 50 min and desorption temperature 240 ºC. The method was validated according to national and international regulations, with a working range of 2.00 to 90.00 µg L-1 and detection limit of 0.12 to 0.41 µg L-1. Spiked matrix was analyzed and the recoveries ranged from 80 to 98 %. Analysis of real samples revealed levels below the limit of quantification for chlorobenzene derivatives and for the non-chlorinated aromatic compounds < 19.85 µg L-1. Since the filtration of these residues cannot be performed due to the obstruction of the filter paper in the filtration steps necessary to obtain the leached extracts, the proposed method is shown to be a viable alternative for the replacement of the ZHE in the extraction of the leached extracts.