Zespół Spektralnej Analizy Pierwiastkowej (SpAP)

Zespół Spektralnej Analizy Pierwiastkowej zajmuje się badaniami metodycznymi – opracowaniem metod oznaczania pierwiastków z zastosowaniem technik spektralnych.

Szczególny obszar zainteresowań Zespołu to badania materiałów z przemysłu naftowego. Zespół ma doświadczenie w opracowywaniu i stosowaniu metod spektralnych do analizy ropy naftowej, materiałów z instalacji destylacji, krakingu, reformingu, alkilacji, hydroodsiarczania, a także w badaniach osadów, odpadów z przemysłu naftowego i materiałów środowiskowych z rejonu oddziaływania przemysłu naftowego.

Najważniejsze techniki analityczne wykorzystywane do oznaczeń to: klasyczna i wysokorozdzielcza absorpcyjna spektrometria atomowa w piecu grafitowym/płomieniu, fluorescencyjna spektrometria rentgenowska z dyspersją fali, spektrometria mas z jonizacją w plazmie indukcyjnie sprzężonej.

Ostatnio główne badania Zespołu poświęcone są zastosowaniu wysokorozdzielczej spektrometrii absorpcyjnej w piecu grafitowym/płomieniu do pomiarów absorpcji cząsteczkowej, co umożliwia oznaczanie niemetali. Szczególna uwaga poświęcana jest oznaczaniu fluoru, w tym ekstrahowanego fluoru organicznego (badania związków per- i polifluoroalkilowych, PFAS).

Infrastruktura badawcza

Aparatura dostępna w Zakładzie Chemii Ogólnej:

• Wysokorozdzielczy spektrometr absorpcyjny ze źródłem emitującym promieniowanie ciągłe i piecem grafitowym lub płomieniem (Analytik Jena).
• Spektrometr absorpcyjny atomowy z atomizacją w piecu grafitowym (Thermo Scientific).
• Spektrometr absorpcyjny atomowy z atomizacją w płomieniu (Perkin Elmer).
• System do roztwarzania/mineralizacji próbek z zastosowaniem promieniowania mikrofalowego (Milestone).

Aparatura dostępna w ramach ścisłej współpracy:

• Spektrometr fluorescencyjny rentgenowski z dyspersją fali (Bruker).
• Spektrometr masowy z jonizacją w plazmie indukcyjnie sprzężonej (Perkin Elmer).

Wybrane projekty

• Opracowanie metody oznaczania organicznych form fluoru w benzynie i jej komponentach z zastosowaniem wysokorozdzielczej płomieniowej spektrometrii absorpcyjnej ze źródłem emitującym promieniowanie ciągłe i różnymi cząsteczkami pomiarowymi (Warter Fuels S. A., 2020-2022).
• Badania metodyczne w zakresie oznaczania pierwiastków w materiałach z przemysłu naftowego (Warter Fuels S.A., 2016–2020).
• Badanie osadów w związku z korozją klap kanałów spalin (Orlen Projekt S.A, 2017).
• Opracowanie metod analitycznych i ich wykorzystanie do analizy produktów naftowych, katalizatorów przerobu ropy i osadów (OBR PR dla PKN Orlen S.A., 1997–2012).

Oferowane usługi

• Opracowanie nowatorskich metod oznaczania pierwiastków w przemyśle naftowym, dedykowanych specyficznym potrzebom danej technologii, danej instalacji przy stosowaniu danego surowca.
• Badania ropy i produktów naftowych, biopaliw, katalizatorów przerobu ropy, osadów.
• Optymalizacja istniejących i proponowanych przez Licencjodawców metod analizy pierwiastkowej w pożądanym kierunku, np. uzyskania lepszej dokładności i precyzji, skrócenia czasu analizy, zmniejszenia kosztów.
• Identyfikacja i rozwiązywanie problemów metodycznych w spektralnej analizie pierwiastkowej materiałów z przemysłu naftowego.
• Badania związków per- i polifluoroalkilowych w materiałach środowiskowych i przemysłowych.

Współpraca: lata 2023-2025

• Prof. J. Feldmann, Uniwersytet w Graz (Austria) – związki PFAS.
• Prof. G. Grindlay, Uniwersytet w Alicante (Hiszpania)– nowe zastosowania plazmy MICAP.
• Prof. N Bordel i prof. J. Pisonero, Universytet w Oviedo (Hiszpania) – zastosowanie techniki laserowej LIBS do oznaczania organicznych form F.
• Prof. I. Szynkowska-Jóźwik, Politechnika Łódzka – badania fluoru w ekstraktach z wypełnień do zębów.
• Prof. Godlewska-Żyłkiewicz, Uniwersytet w Białymstoku – badania zużytych katalizatorów samochodowych i elektro-śmieci.
• Prof. R. Dobrowolski, Uniwersytet M. Curie Skłodowskiej i dr. W. Korol, Instytut Zootechniki w Lublinie – badanie F w paszach.
• Dr C. Abad i dr S. Recknagel, instytut BAM w Berlinie (Niemcy) – zastosowanie prototypowego spektrometru MOSES do badania oznaczeń V poprzez cząsteczkę VO.

Wyniki badań metodycznych Zespołu są publikowane w wiodących międzynarodowych czasopismach spektralnych, analitycznych i naftowych (np. Spectrochimica Acta Part B, Journal of Analytical Atomic Spectrometry, Talanta, Energy and Fuels, Fuel).