Resumo do Pôster:
1. Introdução
As redes de transmissão e de distribuição de energia elétrica utilizam transformadores de grande e pequeno porte, respectivamente, os quais devem apresentar grande durabilidade por longos períodos de tempo. Esses transformadores possuem um sistema de resfriamento cujo isolamento é baseado em fluidos isolantes (óleo mineral isolante) que precisam ser altamente eficazes para manter o transformador em operação contínua. Na utilização dos óleos isolantes, é importante que alguns parâmetros de qualidade sejam monitorados, tais como sua constante dielétrica e o teor de PCBs (do inglês: PolyChlorinated Biphenyls) presentes nesses fluidos.
Os PCBs foram bastante empregados no passado porque ajudavam a manter as propriedades dielétricas e de isolamento térmico do fluido isolante. Atualmente, a utilização dos PCBs é proibida, uma vez que são compostos nocivos tanto ao meio ambiente como para o ser humano. Por isso, a identificação e a quantificação de PCBs estão previstas em programas de monitoramento da contaminação de fluidos isolantes por esses compostos. A técnica usualmente empregada para detecção e quantificação de PCBs em óleos isolantes é a GC-ECD(1), que deve ser precedida por uma etapa de extração desses analitos da matriz complexa que é o óleo isolante. O método de extração mais empregado é a SPE com cartuchos convencionais preenchidos com cerca de 1 g de material adsorvente. Neste estudo, minicartuchos de SPE, com no máximo 45 mg de adsorventes, instalados em um amostrador automático robotizado foram empregados na extração de PCBs. Pequenos volumes de amostra e de solvente extrator foram suficientes para a obtenção do extrato orgânico que foi em seguida injetado automaticamente no sistema GC-ECD. A redução do consumo de solventes e de amostra, e a menor geração de descarte tornam este novo método em conformidade com a Química Analítica Verde
2. Objetivo
Avaliar a adequação da miniaturização e automação da extração de PCBs em fluidos isolantes por SPE, para posterior identificação e quantificação dos mesmos nos transformadores do setor elétrico.
3. Metodologia
Cinco soluções de padrões de PCBs foram preparadas em óleo mineral isolante, nas concentrações de 2 ppm, 10 ppm, 20 ppm, 30 ppm e 50 ppm, para construção das curvas analíticas. Dez amostras de fluido isolante foram transferidas para vials de 2 ml. O congênere C209 foi adicionado como surrogate e o congênere C30 como padrão interno, ambos em uma concentração final de 5,75 mg/Kg cada. A adição do surrogate tem como objetivo avaliar se a recuperação da extração é eficaz ou se existem perdas significativas ao longo do procedimento analítico. Cada amostra foi preparada três vezes pelos métodos SPE, SPME e SPE miniaturizado e automático, sendo este último o método em avaliação no presente trabalho.
O preparo das amostras varia de acordo com a metodologia empregada. As extrações por SPE e SPME foram realizadas de acordo com o que está descrito na Norma ABNT NBR 13882(2). Nas extrações por SPE miniaturizada e automática, bandejas contendo os minicartuchos de SPE são instaladas no amostrador automático e as amostras são colocadas em vials de 2 mL, em outra bandeja. Todo o procedimento de SPE, desde o condicionamento dos minicartuchos até a injeção do extrato orgânico no GC é automatizado pelo amostrador robótico. Isto é possível porque os minicartuchos contêm um septo, um selo de vedação e uma guia para a agulha da seringa do amostrador automático. Quando a agulha perfura o septo do cartucho, ocorre a criação de um ambiente fechado acima do leito de fase sólida. O solvente de condicionamento e de extração, e a amostra são forçados a percolar através da fase sólida de modo controlado com precisão pela pressão positiva exercida pelo êmbolo da seringa. O cartucho preso à seringa pelo septo pode ser transportado para qualquer local do amostrador automático. Assim, o extrato pode ser eluído do minicartucho para dentro de um vial limpo, localizado em outra bandeja do amostrador. Em seguida, o extrato pode ser submetido a outros procedimentos automáticos de preparação ou diretamente injetado no cromatógrafo.
Nas extrações por SPE miniaturizada e automática, 1,5 mL de amostra de fluido isolante contendo o surrogate e o padrão interno foram colocados em vials de 2 mL. Foram empregados minicartuchos contendo 30 mg de Florisil (fornecedor UCT). O volume de extrato orgânico recolhido foi igual a 100 µL. Após a SPE, uma alíquota do extrato foi diretamente injetada pelo amostrador automático no sistema GC-ECD para análise.
4. Resultados e Discussão
A linearidade do método executado com a SPE miniaturizada e automática foi avaliada através dos coeficientes de correlação das curvas analíticas, que variaram entre 0,995 e 0,999. A exatidão deste método foi avaliada por comparação dos resultados obtidos para os teores de PCBs determinados em dez amostras analisadas em triplicata com os resultados obtidos para as mesmas amostras submetidas à extração por SPE convencional e SPME. Essa comparação indicou uma variação entre os resultados não superior a +/- 17%. A avaliação dos resultados obtidos em triplicata para as 10 amostras analisadas resultou em desvios-padrão relativos de aproximadamente 15%.
Este estudo continua em andamento no laboratório e dados adicionais de validação do novo método proposto poderão ser apresentados.
5. Conclusão
Os resultados obtidos indicam que o método de determinação de PCBs por GC-ECD com extração prévia dos analitos por SPE miniaturizada e automática, proposto neste trabalho, é adequado como um método alternativo à SPE convencional.
O método proposto, por ser automatizado, minimiza o erro inerente aos procedimentos manuais e apresenta grande simplicidade na sua execução. A redução do consumo de solventes e da geração de resíduos torna este método compatível com a implantação da Química Verde nos laboratórios.
6. Referências
- ANTONELLO, Izoldir, et. al. Determinação de ascarel em óleo isolante de transformadores. Química Nova, V. 30, nº 3, 709-711, 2007.
- ABNT NBR 13882:2008 Versão Corrigida: 2013. Líquidos isolantes elétricos - Determinação do teor de bifenilas policloradas (PCB)
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