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A água contida em produtos petrolíferos, como óleos lubrificantes, combustível de aviação ou outros produtos similares, pode ter efeitos deletérios. A umidade está frequentemente associada à corrosão e ao desgaste do motor. Conhecer o teor de água dos produtos petrolíferos pode evitar danos a infraestruturas dispendiosas e garantir operações mais seguras.
ASTM D6304 «Método de teste padrão para determinação de água em produtos petrolíferos, óleos lubrificantes e aditivos por titulação coulométrica Karl Fischer» é um padrão frequentemente citado para determinação de umidade nas especificações de vários produtos petrolíferos. Foi atualizado em janeiro de 2021 e agora oferece três procedimentos para determinação precisa da umidade.
A injeção direta da amostra na célula de titulação (Procedimento A) é recomendada para amostras de baixa viscosidade sem interferências esperadas. Um forno (Procedimento B) ou acessório de evaporador de água (Procedimento C) pode ser usado para analisar amostras que não se dissolvem facilmente no reagente de Karl Fischer, amostras viscosas e amostras com componentes que se espera que interfiram na reação de Karl Fischer.
Nesta postagem do blog quero apresentar esses três procedimentos e depois discutir quando é apropriado usar cada um deles. Clique para ir diretamente para cada tópico:
Injeção direta (Procedimento A)
A injeção direta da amostra na célula de titulação é recomendada para amostras de baixa viscosidade sem interferências esperadas. Uma alíquota de massa ou volume conhecido é injetada na célula de titulação condicionada de um aparelho coulométrico Karl Fischer, onde é titulada automaticamente e os resultados calculados.
O método D6304 permite o uso de eletrodos geradores coulométricos com e sem diafragma. Recomendamos o uso do eletrodo gerador com diafragma, devido ao baixo teor de água das amostras.
Nem todos os produtos petrolíferos são solúveis no reagente Karl Fischer e pode ocorrer separação de fases quando se utiliza o Procedimento A. Se ocorrer separação de fases, os reagentes precisam ser substituídos. O número de amostras que podem ser analisadas sem separação de fases depende do volume e tipo de amostra, do volume do reagente e da solubilidade da amostra no reagente.
No entanto, para estes tipos de amostras, os Procedimentos B ou C são frequentemente a melhor solução. O mesmo acontece se a sua amostra contiver substâncias interferentes.
Para obter mais informações sobre o Procedimento A ASTM D6304, baixe nosso Boletim de Aplicação gratuito (AB-209). Para obter mais dicas e truques sobre como melhorar sua titulação Karl Fischer, dê uma olhada em nossa série de blogs: «Perguntas frequentes na titulação Karl Fischer».
AB-209: Água em óleos isolantes, hidrocarbonetos e seus produtos
«Analyse This»: Perguntas frequentes na titulação Karl Fischer
Extração de água usando forno (Procedimento B)
Um forno (Procedimento B) pode ser usado para analisar amostras que não se dissolvem facilmente no reagente Karl Fischer, amostras viscosase amostras com componentes que se espera que interfiram na reação de Karl Fischer.
Para a análise, uma amostra representativa é pesada em um frasco de vidro, que é imediatamente selado. O frasco é então aquecido em um forno para extrair a água. A água vaporizada é transportada para a célula de titulação Karl Fischer condicionada por meio de um gás de arraste seco, onde é titulada.
A temperatura ideal utilizada para a evaporação depende da amostra. O Processador de amostras de forno 874 pode realizar um teste de gradiente de temperatura para determinar a temperatura ideal para remover água sem degradar a amostra.
Determinação do teor de água em produtos petroquímicos conforme ASTM D6304
Para saber mais sobre o método do forno, seu princípio de funcionamento e suas vantagens, confira abaixo nosso artigo relacionado no blog.
«Analyse This»: Método de forno para preparação de amostras em titulação KF
Para obter mais informações sobre o uso do método de forno KF para ASTM D6304 Procedimento B, baixe nosso Boletim de Aplicação gratuito (AB-209) ou nota de aplicação gratuita (AN-K-070).
AB-209: Água em óleos isolantes, hidrocarbonetos e seus produtos
AN-K-070: Análise de água totalmente automatizada em produtos petrolíferos de acordo com ASTM D6304
Quer apenas os destaques? Dê uma olhada em nosso breve folheto!
O método de forno ASTM D6304 torna o KFT coulométrico mais fácil do que nunca
Extração de água usando um evaporador (Procedimento C)
Em vez de usar um forno, o Procedimento C explica como um evaporador de água pode ser usado para a extração de água de amostras que não se dissolvem facilmente no reagente Karl Fischer, amostras viscosase amostras com componentes que se espera que interfiram na reação de Karl Fischer.
Neste procedimento, uma alíquota da amostra é transferida para uma câmara aquecida contendo um solvente adequado (na maioria das vezes, tolueno). A temperatura da câmara aquecida depende do solvente utilizado. A água vaporiza junto com o solvente em uma destilação azeotrópica. O azeótropo é então transferido para a célula de titulação Karl Fischer condicionada através de um gás transportador seco e não reativo.
Se desejar ler mais sobre os três procedimentos e suas vantagens e desvantagens, baixe nosso White Paper gratuito abaixo.
Quando usar qual procedimento
Procedimento A é adequado principalmente para amostras líquidas com um Baixa viscosidade, como combustível diesel, combustível de avião, ou aromatico. É necessária uma baixa viscosidade para poder adicionar facilmente a amostra à célula de titulação Karl Fischer. Além disso, as amostras requerem um boa solubilidade no reagente Karl Fischer. Caso contrário ocorrerá a separação de fases, o que requer a substituição dos reagentes Karl Fischer. Embora a troca de reagentes possa ser automatizada, ainda é necessário algum tempo até que os reagentes voltem a secar.
Mesmo que as amostras sejam solúveis em reagentes Karl Fischer, ainda poderá haver problemas com a utilização do Procedimento A devido à matriz da amostra criar reações secundárias e, portanto, resultados falsos. Neste caso o Procedimento B ou C é a melhor opção.
Procedimento B é adequado para todos os tipos de amostras, independentemente da sua viscosidade ou composição da matriz. Somente a água evaporada é transferida para a célula de titulação, deixando a amostra e os componentes interferentes da matriz restantes no frasco selado, que pode ser simplesmente descartado após a análise. Por esta razão, o a frequência de troca de reagentes é bastante reduzida, economizando custos, pois é necessário menos reagente. Dependendo da carga de trabalho do seu laboratório, é até possível automatizar totalmente a análise, incluindo troca de reagentes usando um forno automático Karl Fischer.
Procedimento C, como o Procedimento B, é adequado para todos os tipos de amostras, independentemente da sua viscosidade ou constituição da matriz. Somente a água evaporada em um azeótropo com o solvente é transferida para a célula de titulação. A amostra, assim como os componentes interferentes da matriz, permanecem na câmara de evaporação. No entanto, é necessário esvaziar e reabastecer manualmente a câmara de evaporação de vez em quando, o que consome tempo, pois a câmara precisa esfriar antes que o conteúdo possa ser trocado. Além disso, a automação imediata não é possível com este método.
Para uma comparação mais detalhada dos vários fatores de cada procedimento, baixe nosso White Paper gratuito.
White Paper: Umidade em produtos petrolíferos de acordo com ASTM D6304
