Determinação de traços de Co e Co2 "em linha" por cromatografia em fase gasosa

Abstract

Recebido em 21/3/97; aceito em 3/11/97 DETERMINATION OF CO AND CO 2 ON LINE (AT LOW ppbV LEVELS) BY GAS CHROMA-TOGRAPHY. The present work describes a rapid and sensitive method for the determination of carbon monoxide and carbon dioxide at low concentration levels, on line, in ethylene and hydrogen lines. These gases were separated in a column filled with Porapak Q, converted to methane and quantified by a flame ionization detector. Some modifications were made in the injection system and in the lines of the carrier gas. The detection limits of 2,6 ppbV and 4,85 ppbV for CO and CO 2 , respectively, were reached after modifications.Keywords: carbon monoxide; carbon dioxide; gas chromatography. NOTA TÉCNICA INTRODUÇÃOA pureza das matérias-primas utilizadas em processos industriais representa um fator importante na qualidade dos produtos obtidos. Quando estes processos envolvem matérias-primas de natureza gasosa, o controle da pureza é mais difícil quando comparado com efluentes líquidos e necessariamente deve ser "on line", considerando-se que as mesmas são mais susceptíveis à contaminação nas diferentes etapas de manipulação: i) obtenção, ii) armazenamento e iii) transferência para o local de utilização.No caso específico do processo de produção de Polietileno de Ultra Alto Peso Molecular (PEUAPM) a partir da polimerização do etileno em fase gasosa, tendo o n-hexano como solvente e usando um sistema catalítico do tipo Ziegler-Natta 1 , este requer o uso do monômero etileno e de hidrogênio com rigoroso controle de impurezas em nível de concentração de partes por bilhão 2 , pois, em geral, os catalisadores heterogêneos do tipo Ziegler-Natta são muito sensíveis ao ataque da maioria das substâncias orgânicas e inorgânicas 3 . A presença de contaminantes, tais como CO, CO 2 , C 2 H 2 , H 2 O, H 2 S, NO x , álcoois, oxigênio, ésteres orgâ-nicos, cetonas e éteres, aminas, alcenos, etc nestas matérias-primas gasosas, mesmo em níveis de traços, influenciam no processo de polimerização, ora "matando a reação" instantaneamente, ora originando um polímero com caracterísitcas indesejaveis, por mecanismos diversos de desativação do catalisador 1,3 . O monitoramento destes contaminantes tem sido uma preocupação constante nos processos das companhias produtoras de poliolefinas com vistas à obtenção de materiais poliméricos cujas propriedades atendam às solicitações do mercado.A maioria dos métodos analíticos cromatográficos disponíveis para determinação de CO e CO 2 , apresentam o mais baixo limite de detecção em cerca de 0,05% 4 . Os poucos métodos capazes de detectar em níveis de concentração mais baixos requerem recursos adicionais como: sistemas com múltiplas colunas, detectores e válvulas, técnicas de pré-concentração da amostra e/ou utilização de detectores especiais 4-8 . Deste modo, o presente trabalho apresenta o desenvolvimento de uma metodologia analítica, simples e eficiente, para determinação de baixas concentrações de CO e CO 2 nas linhas de hidrogênio e etileno, ambos utilizados como matérias-primas no processo de...