Determinación de azufre en petróleo y productos por espectrometría de fluorescencia de rayos X

Fundamento

El método irradia la muestra con rayos X de energía adecuada y mide la radiación de fluorescencia característica que emiten los átomos de azufre al relajarse; la intensidad de esa línea es proporcional a la concentración, y la cuantificación se hace contra patrones de matriz similar. Existen dos variantes con desempeños muy distintos: la dispersiva en energía, más simple y de menor costo, que separa las energías electrónicamente y alcanza los rangos altos y medios, y la dispersiva en longitud de onda, que usa un cristal analizador y logra una resolución y un límite de detección mucho mejores, imprescindibles para los combustibles de bajo azufre actuales. La preparación de muestra es mínima —se vierte en una celda con una película de soporte—, lo que hace al método rápido y apto para control de proceso y de despacho, y no destruye la muestra. Su punto débil es el efecto de matriz: la relación entre carbono, hidrógeno y oxígeno de la muestra afecta la absorción de los rayos X, de modo que un patrón de matriz inadecuada introduce un error sistemático, y eso importa especialmente en las mezclas con biocombustibles, cuyo oxígeno cambia la matriz. El método convive con la oxidación por combustión y detección ultravioleta, que es la referencia para los niveles más bajos.

Analito (qué se mide)

Azufre total en petróleo crudo y en productos de petróleo

Matriz (en qué muestra)

Petróleo crudo; naftas, gasoil y fueloil; combustibles marinos; biocombustibles y sus mezclas; productos en control de especificación y en despacho a plaza

Equipamiento necesario¿Dónde lo compro?

Espectrómetro de fluorescencia de rayos X dispersivo en energía o en longitud de onda; celdas de muestra con películas de soporte; analizador de azufre por combustión y fluorescencia ultravioleta para contraste; balanza analítica; campana.

Reactivos¿Dónde lo compro?

Patrones certificados de azufre en matriz de hidrocarburo en varios niveles; películas de soporte de bajo blanco; solventes de limpieza; gases cuando corresponde.

Material de laboratorio¿Dónde lo compro?

Celdas de muestra descartables; planillas de calibración y de verificación; materiales de referencia certificados; registros de control de deriva del equipo.

Consumibles¿Dónde lo compro?

Celdas y películas; patrones; muestra.

Unidad

kg/kg · contenido de azufre (mg/kg o % en masa) y comparación con la especificación · variante empleada: dispersiva en energía o en longitud de onda · matriz de los patrones de calibración y su correspondencia con la muestra · contenido de biocombustible de la mezcla · control de deriva del equipo y resultado sobre material de referencia

Rango de referencia

Las especificaciones actuales de gasoil y de naftas se cuentan en pocas decenas de miligramos por kilogramo, tres órdenes de magnitud por debajo de los combustibles de hace treinta años; en ese rango la variante dispersiva en energía queda al límite y se prefiere la de longitud de onda o el método por combustión

Norma que lo exige

Las resoluciones de la autoridad de aplicación sobre especificaciones de combustibles, que fijan el contenido máximo de azufre de naftas y de gasoil; los requisitos de los mercados de exportación; las especificaciones de combustibles marinos; las normas de acreditación del laboratorionorma argentina

Norma que describe la técnica

IRAM-IAPG A 6621, que fija la determinación de azufre en petróleo y productos del petróleo por espectrometría fluorescente de rayos X; IRAM-IAPG A 6502-1, sobre el muestreo manual; las normas internacionales sobre determinación de azufre por combustión y fluorescencia ultravioleta, empleadas como contraste en los niveles más bajosnorma argentina

Edición y vigencia de la norma

IRAM-IAPG A 6621:2026; IRAM-IAPG A 6502-1:2020

Volumen de muestra

No destructivo. De 5 a 20 mL de muestra por determinación

Conservación y transporte

La matriz de los patrones de calibración se elige similar a la de la muestra, porque el efecto de matriz en fluorescencia de rayos X es real y no despreciable, y en las mezclas con biocombustibles el oxígeno cambia la absorción: calibrar con patrones de hidrocarburo puro y medir una mezcla produce un sesgo. Las celdas y películas se controlan por su blanco de azufre y no se reutilizan.

Límite de detección típico

Del orden de 1 a 5 mg/kg con la variante de longitud de onda y mayor con la de energía

Incertidumbre típica

Del 5 al 10 % relativo en el rango de las especificaciones actuales

Área

Combustibles e hidrocarburos; Química analítica; Ambiental

Fecha de última actualización: 11/9/2026