Met een nieuw lab-op-een-chip kun je binnen 40 minuten het asfalteengehalte van ruwe olie bepalen. En het grootste wonder is dat de chip er zelf niet door verstopt raakt, zo blijkt uit een publicatie in Analytical Chemistry.

Die asfaltenen vormen het taaiste deel van bitumen, het bodemproduct van de olieraffinage dat vooral in asfalt wordt verwerkt. Volgens de gangbare definitie is het de fractie die niet oplost in n-heptaan. Het is tevens de fractie die voor verreweg de meeste verstoppingen van leidingen en apparatuur verantwoordelijk is.

Bij het aanboren van een nieuwe oliebron is het dan ook belangrijk om zo snel mogelijk het asfaltenengehalte te meten om het verstoppingsrisico in beeld te krijgen. Tot nu toe wordt dat gravimetrisch gedaan volgens de ASTM-norm D6560: je behandelt een oliemonster met een overmaat n-heptaan en kijkt hoeveel er neerslaat. Eer je het smerige spul gefilterd, gedroogd en gewogen hebt, ben je echter twee dagen verder.

Bij olie-dienstverlener Schlumberger is nu dus een chip ontwikkeld die het slimmer aanpakt. Hij verdunt een ingespoten oliemonster en licht het door met een uv/vis-spectrofotometer. Vervolgens voegt hij n-heptaan toe, filtert de neerslag af en neemt opnieuw een spectrum op van de resterende vloeistof. Uit de afname van de lichtabsorptie is dan af te leiden hoeveel asfaltenen er uit de vloeistof verdwenen zijn.

De truc is dus dat je de neergeslagen asfaltenen zelf niet meet. In plaats daarvan werk je ze met een overmaat spoelvloeistof zo snel mogelijk je chip uit. Een drukverschilmeting over het filter verraadt of er een verstopping dreigt en er extra gespoeld moet worden.

De bedenkers hebben de chip uitgetest met oliemonsters uit 38 verschillende bronnen, en concluderen dat hij net zulke goede resultaten geeft als de klassieke gravimetrische bepaling. Daarbij blijven de door het Engelse Dolomite geproduceerde chips maandenlang bruikbaar: het verloop was minder dan 2 procent.

Critici tekenen er bij aan dat je dezelfde procedure ook op conventionele lab-apparatuur moet kunnen uitvoeren zonder moeilijk te hoeven doen met microfluidics. Maar volgens de uitvinders verbruikt de chipversie minder oplosmiddelen. Bovendien moet je hem kunnen inbouwen in een draagbaar apparaat. zodat je je olie voortaan meteen in het (olie)veld kunt testen.

bron: C&EN