Journal of Petroleum & Environmental Biotechnology

Abstrait

Suivi des phénomènes d'adsorption/désorption interfaciale dans les milieux polypropylène/biocarburant à l'aide de traces de Cr3+/Cr6+ et As3+/As5+ - Une étude par chromatographie liquide-spectrométrie de masse à plasma

Stephen S*, Pillay AE, Shah T et Siores E

L'effet de l'adsorption/désorption des biocarburants sur les polymères ne peut pas être mesuré directement à moins que le carburant ne soit infusé avec un marqueur ou un traceur pour suivre l'impact du phénomène. Certaines espèces chimiques traces dans le biodiesel peuvent servir de marqueurs naturels et notre étude a examiné l'utilisation de ces marqueurs naturels dans le biodiesel de neem pour évaluer indirectement la cinétique de l'adsorption et de la désorption. Les espèces chimiques Cr3+/Cr6+ et As3+/As5+ naturellement présentes dans le biodiesel ont été utilisées comme traceurs pour mesurer les taux d'adsorption et de désorption dans le polypropylène après immersion dans un milieu de biocarburant pendant des intervalles sélectionnés. Une HPLC à trait d'union ultra-sensible liée à l'ICP-MS a été déployée pour surveiller ces effets. Une élution suivie d'une spectrométrie de masse pour une détection simultanée a été réalisée pour une résolution pratique des quatre espèces. Une colonne de silice renforcée C-8 formait la phase stationnaire (150 mm de longueur ; diamètre interne : 4,6 mm ; taille des particules : 5,0 μm). La phase mobile était un mélange spécial préparé en suivant un protocole spécifique. Français Le taux d'élution était d'environ 1,2 ml/min ; et les temps de rétention associés (min) étaient les suivants : As3+ : 1,61 ; As5+ : 4,06 ; Cr3+ : 3,71 ; et Cr6+ : 5,80. Le système est équipé d'une cellule de réaction dynamique (DRC) pour faciliter la détection de masse. Le débit d'oxygène dans la DRC a été contrôlé pour donner un débit d'environ 0,4 ml/min. Après la détection de masse, des valeurs m/z de 52 ont caractérisé les espèces Cr3+/Cr6+ ; tandis que les composants de l'arsenic ont été détectés sous forme d'ions adduits, AsO+, m/z 91, en association avec l'oxygène. Des matériaux de référence certifiés ont été utilisés pour normaliser l'instrument. Les résultats ont montré que le phénomène est influencé par la charge ionique et la polarité du milieu. La contamination du biodiesel par l'eau tend à augmenter le taux d'adhésion. Les taux d'adsorption/désorption basés sur les espèces d'intérêt suivent une cinétique de premier ordre. Des constantes de vitesse d'adsorption prononcées ont été observées dans le biodiesel infecté par l'eau, entre 0,3 et 0,5 wk-1 pour Cr6+ et As5+. Les constantes de vitesse dans les échantillons « sans eau » sont tombées à environ 0,1 wk-1 pour toutes les espèces. L'impact de notre étude est discuté en termes d'attrition que les biocarburants peuvent avoir sur les matériaux polymères.