TÍTULO: CÁLCULO DE INCERTEZAS DA DETERMINAÇÃO DE METAIS EM ÓLEO LUBRIFICANTE DE MÁQUINAS ROTATIVAS POR ESPECTROMETRIA DE ABSORÇÃO ATÔMICA (EAA).
AUTORES: PORFÍRIO, D.M. (ELETRONORTE ) ; LIMA, M. A. DE (ELETRONORTE )
RESUMO: A manutenção preditiva é a atuação realizada com base na modificação de parâmetro de condição ou desempenho dos equipamentos (transformadores, comutadores, reatores, mancais, rotores), cujo acompanhamento obedece a uma sistemática. Um dos parâmetros analisados para a manutenção de máquinas rotativas é o teor de metais no óleo lubrificante e se baseia no fato de que, quando um elemento da máquina sofre desgaste, partículas microscópicas são geradas e são carregadas pelo fluxo de lubrificante. Sendo assim, a concentração de metais em uma amostra de óleo lubrificante que é proporcional ao desgaste da máquina da qual se extrai o óleo o que torna o ensaio químico de determinação de metais (Cu, Zn, Fe, Sb, Cr, Pb e Sn) por Espectrometria de Absorção Atômica (EAA) essencial a tomada de decisões.
PALAVRAS CHAVES: metais, óleo lubrificante, cálculo de incertezas
INTRODUÇÃO: O procedimento analítico para a determinação de metais em óleo lubrificante é apresentado brevemente a seguir: Preparação da solução da amostra; Diluições necessárias para ajustar a concentração do elemento à faixa linear da curva de calibração;Preparação dos padrões e leituras das soluções de calibração no espectrofotômetro de absorção atômica e a Regressão linear e cálculo do resultado.
Para o cálculo da incerteza dos resultados são consideradas as seguintes fontes: a incerteza na massa e no volume devido à pesagem e aferição do volume da solução da amostra problema; incerteza na massa e no volume devido à pesagem dos padrões na preparação das soluções de calibração e a função calibração quanto a validade e eficiência das regressões; e por fim quanto a repetitividade dos operadores.
Também torna-se necessária a avaliação dos históricos de controle da sensibilidade analítica, dos limites de detecção e quantificação da técnica, tomando o cuidado de utilizar amostras de controle com matriz simulada e brancos confiáveis, para que se possa exprimir os resultados analíticos com a garantia requerida.
A comparação entre métodos de dissolução e de técnicas analíticas também se torna desejável para a obtenção de valores de reprodutibilidade para os ensaios.
MATERIAL E MÉTODOS: Foram calculadas as incertezas associadas as diferentes etapas que envolvem a determinação de metais no óleo Lubrificante, desde a pesagem da amostra, dissolução em metil-isobutilcetona (MIBK),a um volume conveniente a determinação, considerando as variações de temperadura durante o processo de medião, devido a preparação das suluções padrão de calibração, devido a regressão linear e a resposta dos padrões e a repetitiidade das amostras.
Para tanto foram determinadas as incertezas medição de massa associada a balança, as medições de volume associada às vidrarias (balões volumétricos) e as micropipetas utilizadas para diluições dos padrões e das amostras.
E quanto ao tratamento da amostra de óleo lubrificante calcinada em mufla (550°C por 3horas e a 665° por 2 horas e as cinzas retomadas em HCl concentrado)para a destruição da matriz orgânica em comparação a metodologia por diluição direta em solvente apropriado(MIBK).
RESULTADOS E DISCUSSÃO: Para o cálculo da incerteza dos resultados são consideradas as seguintes fontes de incerteza: balança (marca GEHAKA com 210g de capacidade e escala de 0,1mg); vidrarias e equipamentos volumétricos (micropipetas e balões volumétricos) e espectrofotômetro utilizado e função calibração com 5 níveis de concentração. Para a estimativa da incerteza devido à pesagem, são consideradas as informações oferecidas pelo certificado de calibração da balança analítica, emitido por laboratório credenciado pela Rede Brasileira de Calibração.
As vidrarias volumétricas utilizadas são avaliadas quanto aos seus volumes, considerando efeitos devido à temperatura entre o momento da calibração e de sua utilização na análise química; é considerada a contribuição do fator de diluição ao cálculo da incerteza do resultado final.
Na Tabela 1 pode-se verificar a incerteza combinada e a inceteza expandida para os diferentes elementos analisados.
Na Figura 1 verifica-se que a fonte de incerteza que contribui de maneira decisiva para a incerteza combinada é a incerteza combinada da concentração dos padrões, que se elevou devido a incerteza do volume da virdraria utilizada. Mas considerando a faixa de concentração de 1 migrograma/ml, a incerteza combinada para os elementos analisados não ultrapassa 0,5%, com excessão do zinco, que na maioria das amostras se encontra em altas concentrações pois está presente como aditivo em algumas marcas de óleo lubrificante.
CONCLUSÕES: É importante determinar as incertezas que compõem as incertezas combinada e expandida para melhorar o controle do processo de medição, agregar valor e confiabilidade metrológica ao resultado expresso e a manutenção realizada em máquinas geradoras que não podem deixar de operar e abastecer a sociedade e o mercado de energia.
AGRADECIMENTOS: À Eletronorte S.A.
Aos colegas do Centro de Tecnologia.
Aos colaboradores das Regionais nos alimentam com novos desafios.
REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICA: [1] Guia para a Expressão da Incerteza de Medição, terceira edição brasileira em língua portuguesa, ABNT, INMETRO, 2003.
[2] Norma ASTM D 2788-72: Trace Metals in Gas Turbine Fuels (Atomic Absorption Method);
[3] Manual do SpectrAA 55: Flame Atomic Spectrometry – Analytical Methods.
[4] Vocabulário internacional de termos fundamentais e gerais de metrologia. 3. ed. Rio de Janeiro, INMETRO, 2003. p30.
