¿Hacemos un experimento?: Análisis de combustibles con el analizador XRF portátil

Monitorización rigurosa requerida en el contexto de combustibles El análisis in situ de combustibles se ha convertido en una tarea importante para los operadores de máquinas y motores. El establecimiento de regulaciones más estrictas a nivel mundial relativas a la contaminación del aire exige una monitorización más cuidadosa del contenido de azufre en los combustibles. Asimismo, el análisis de los metales de desgaste y aditivos en los combustibles permite que los operadores eviten paradas costosas debido a fallas que pueden producirse en los motores. La fluorescencia de rayos X de energía dispersiva (EDXRF), conocida por lo general como fluorescencia de rayos X o XRF, es una técnica común utilizada para estas tareas. En términos sencillos, la fluorescencia de rayos X (XRF) es una técnica no destructiva que permite medir la composición elemental de una muestra. Tradicionalmente, esta técnica era integrada en sistemas dotados de una configuración de mesa/banco, pero en la actualidad es empleada comúnmente en los analizadores XRF portátiles, como es el caso de las series Vanta™.

Los analizadores XRF portátiles Vanta proporcionan un rápido análisis de la composición elemental e identificación de las aleaciones.

Experimento: Análisis de combustible usando analizadores XRF portátiles

A fin de medir la eficiencia de los analizadores XRF portátiles Vanta en relación con la identificación de varios elementos en muestras de petróleo, se llevó a cabo un experimento. Se utilizó el analizador para analizar muestras de materiales de referencia certificados (CRM) a fin de detectar petróleo (a base de aceite mineral). Se prepararon dos grupos de muestras usando botellas de plástico de 100 ml dotadas de tapas hechas con películas (ventanas) de polipropileno para el análisis:

• Grupo 1: Análisis de metales de desgaste y aditivos
  • Muestras de CRM que presentan diversas concentraciones destinadas a ensayos de metales de desgaste y elementos de aditivos
• Grupo 2: Análisis de azufre
  • Muestras de CRM compuestas de azufre en niveles de 10 ppm a 10 000 ppm
  • Verificación según los requisitos de precisión de la normativa ASTM D4294.

Resultados

Los resultados demostraron que el analizador XRF portátil puede medir apropiadamente el azufre en niveles bajos en conformidad con los requisitos de precisión de la normativa ASTM D-4294. También demostraron que varios metales de desgaste y elementos de aditivos pueden ser detectados a bajos niveles de ppm, lo cual demuestra un rendimiento equiparable al de varios sistemas de mesa/banco.

A continuación, se proporcionan otros datos clave:

Metales de desgaste y aditivos

• Eficacia general para los metales de transición comunes
• Se debe tener en cuenta aquellas interferencias entre elementos, como las interacciones con el níquel/hierro/cromo, cuando se trata de concentraciones relativas más elevadas.
• Se recomienda, conforme a los métodos analíticos, considerar las interferencias al interpretar/corregir el sesgo de los resultados.

Análisis de azufre

• Eficaz en la excitación y detección de azufre según los requisitos de precisión de la normativa ASTM D4294
• Medición sin problemas por debajo de los nuevos límites internacionales establecidos por la Organización Marítima Internacional (OMI) y zonas de control de emisión atmosférica (ECA de Emission Control Area).
• Preocupaciones principalmente en relación con la preparación de las muestras y la contaminación de las ventanas.
• Una sola huella dactilar puede depositar >100 ppm de azufre en la ventana de la muestra, por lo que se recomienda una cuidadosa manipulación y limpieza para evitar riesgos de contaminación.

Cinco importantes conclusiones relativas al análisis del combustible usando un analizador XRF portátil

Para finalizar, a continuación se exponen cinco conclusiones importantes:

1. En general, los analizadores XRF portátiles pueden detectar rápidamente múltiples elementos de interés tanto en carburantes como en aceites de lubricación.
2. Es necesario considerar las interferencias durante el análisis, ya que pueden influir en el sesgo de los resultados. Las recomendaciones asociadas al método deben ser respetadas para la corrección del sesgo y la deriva.
3. La preparación de la muestra es clave. La manipulación inadecuada de las muestras puede influir seriamente en los resultados, especialmente en el caso de elementos más ligeros como el azufre (advertencia también presente en la normativa D4294).
4. El analizador XRF portátil es en definitiva una herramienta de detección. Y, es necesario seguir ensayos de laboratorio cuando se requiera.
5. Una metodología acertada es evaluar siempre los objetivos del ensayo y su tolerancia al riesgo cuando se ejecuta cualquier análisis de conformidad normativa.

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