Reciclagem de conversor catalítico de automóveis

Análise de platina (Pt), paládio (Pd) e ródio com o analisador portátil por XRF Vanta

Valor

Os analisadores portáteis por XRF Vanta^™ fornecem medições precisas e rápidas de platina (Pt), paládio (Pd) e ródio (Rh) do material do conversor catalítico. A identificação precisa desses metais é extremamente importante porque eles são muito valiosos.

Economia

Comercialmente, a possibilidade de reciclar os platinoides (PGM, sigla em inglês) auxilia no cumprimento da nova norma. Os conversores catalíticos de automóveis somam mais da metade da demanda de platina e paládio, e a maior parte da demanda de ródio. Conhecer o conteúdo dos platinoides do material do catalisador é de suma importância para que os recicladores sejam capazes de avaliar o valor correto do material.

Os platinoides possuem grande capacidade de acelerar as reações. Na década de 1980 os carros começaram a ser equipados com conversores catalíticos para lidar com a emissão de gases do escapamento. Os conversores catalíticos emitem compostos menos prejudiciais.

As estruturas internas alveoladas em cerâmica dos conversores catalíticos são revestidas com washcoat que contém Pt, Pd e Rh. Outros elementos também podem estar presentes para proteger o conversor catalítico.

Juntamente com a medição precisa das concentrações de Pt, Pd e Rh, o conjunto de elementos do analisador Vanta cobre vários outros elementos normalmente adicionados ao washcoat. Para ajudar na proteção contra a fraude, a Olympus incluiu elementos que indivíduos podem adicionar aos materiais catalisadores para adulterar os valores dos metais preciosos.

Elementos Finalidade Objetivo Ce, Zr Oxigênio enriquecido Facilita a oxidação de CO a CO2 Ba Reduz o NOx a N Melhora o desempenho, mais adequado aos motores a dísel Ni Oxidação de enxofre A quantidade de enxofre nos combustíveis é regulamentada Se, Ta Para simular Pt em análise por XRF Se Kα sobrepõe Pt Lβ Ta Lβ sobrepõe Pt Lα Pb Os aditivos para combustíveis aumentam o peso Um aditivo de combustível que foi gradualmente retirado do mercado nos anos 1970 também aumenta o peso do material fraudulentamente Ti, W Catalisadores para caminhões Os escapamentos dos caminhões trabalham em altas temperaturas

Resultados confiáveis

As amostras testadas segundo os padrões de referência foram amassadas, secas e peneiradas com uma constante de tamanho, homogeneizadas e colocadas em um recipiente com película Prolene^® de 4 μm. Para resultados precisos e representativos é preciso preparar a amostra. Analisar a superfície de uma cerâmica alveolada pode produzir resultados incorretos.

Trinta amostras foram analisadas em testes de 60 segundos nos modelos Vanta VLW, VCW e VCA. Todos os modelos obtiveram correlação excelente. A correlação foi mantida mesmo quando as amostras possuíam várias matrizes com grande variedade de outros elementos. Os resultados do modelo VLW são mostrados abaixo.

O Vanta modelo VLW apresenta boa correlação com os valores analisados de Pt

O Vanta modelo VLW apresenta boa correlação com os valores analisados de Pd

O Vanta modelo VLW apresenta boa correlação com os valores analisados de Rh

Precisão

As diferenças mais importantes entre os modelos é o valor da incerteza, ou precisão, para cada leitura. O modelo VLW possui detector Si-PiN com boa relação custo-benefício e taxa de contagem menor que os dois modelos da série C. O resultado é um valor de incerteza proporcionalmente maior (+/–). O detector de desvio de silício (SDD, sigla em inglês), nos modelos VCW e VCA, possui taxas de contagem mais altas e de oscilação mais baixas. Os resultados também indicam que o VCW possui melhor desempenho que o modelo VCA. Isso é devido ao ânodo de tungstênio do modelo VCW que proporciona maior excitação que o ânodo de prata do modelo VCA.

Resultados representativos mostram que a incerteza do modelo VCW é menor que a do modelo VCA e significativamente menor que o do VLW.

Vantagens

O analisador Vanta é uma ferramenta excelente para determinar a quantidade de Pt, Pd e Rh nas amostras dos catalisadores de automóveis prontos. O valor alto dos elementos platinoides efetua a determinação precisa desses elementos comercialmente importantes.

O modelo VCW apresenta a melhor precisão e é o mais adequado para realizar a análise de catalisadores de automóveis. O modelo VCA é indicado para analisar ligas com elementos leves. O modelo VLW é uma ferramenta com boa relação custo-benefício que realiza análise básica de Pt, Pd e Rh nos materiais dos catalisadores de automóveis.