Applicazione Della Spettrometria Di Massa Ciclotronica Allo Studio Della Modificazione Fotochimica Di Prodotti Petroliferi

Il petrolio è una miscela composti organici che racchiude un gran numero di costituenti con proprietà chimiche diverse: idrocarburi saturi e non saturi, composti eteroatomici (N, S, e O), ed una piccola percentuale di metalli, in particolare vanadio, nichel, ferro e rame. Gli oli cosiddetti “leggeri” sono costituiti per più del 90% in peso dalla frazione idrocarburica, mentre questa frazione non supera il 70% negli oli “pesanti”. La maggior parte delle sostanze aromatiche, non eteroatomiche, contiene catene paraffiniche, anelli naftalenici e comunque anelli aromatici condensati. I composti eteroatomici costituiscono una porzione relativamente piccola del petrolio, anche meno del 15%, ma hanno un’importanza significativa poiché la loro presenza e composizione, che dipendono dall’origine geologica del petrolio, causano effetti sia positivi che negativi nei processi di trasformazione e possono avere implicazioni ambientali di notevole interesse. Inoltre, questi composti possono conferire reattività ai derivati petroliferi ed in particolare una predisposizione alle trasformazioni fotochimiche con formazione di prodotti di composizione non nota. Diverse tecniche analitiche sono state impiegate per esaminare la struttura di specie contenenti eteroatomi. La composizione degli idrocarburi è stata ben caratterizzata con l’uso della GC/MS mono e bidimensionale,[1] ulteriori passi avanti si sono fatti utilizzando la spettrometria di massa ad alta risoluzione [2] e la LC/MS. [3,4] Tuttavia, rimane modesta la conoscenza delle specie polari meno abbondanti e soprattutto della composizione degli oli “pesanti” che risulta così complessa da non potere essere risolta mediante gli strumenti analitici convenzionali. La spettrometria di massa a risonanza ciclotronica in trasformata di Fourier (FT-ICR/MS) offre una potente combinazione di risoluzione ed accuratezza in grado di poter risolvere il problema dell’analisi di composizione di matrici organiche assai complesse senza una preliminare separazione cromatografica. [5,6] In questo lavoro presentiamo i primi risultati ottenuti applicando la ionizzazione in micro-elettrospray FT-ICR/MS allo studio della composizione di petrolio tal quale e dopo irradiazione UV, al fine di determinare la presenza di composti polari e di verificarne il grado di ossidazione.