Realizado no Rio de Janeiro/RJ, de 14 a 18 de Outubro de 2013.
ISBN: 978-85-85905-06-4
ÁREA: Química Analítica
TÍTULO: Análise de biomarcadores (hopanos e esteranos) de um perfil estratigráfico de carvão de Candiota, RS, Brasil.
AUTORES: Berne da Costa, J. (UFRGS) ; Missio Júnior, V.F. (UFRGS) ; Ruaro Peralba, M.C. (UFRGS) ; Kalkreuth, W. (UFRGS)
RESUMO: O presente trabalho teve como objetivo analisar os biomarcadores hopanos e
esteranos em amostras de um perfil estratigráfico de um carvão de Candiota (RS) de
modo a determinar as características do ambiente deposicional como possíveis
fontes de matéria orgânica e o grau de transformação da matéria orgância. Para
tal, as amostras foram extraídas com diclorometano em aparelhagem Soxhlet. A
fração alifática do extrato obtido, contendo os compostos hopanos e esteranos, foi
analisada pela técnica de cromatografia a gás com detector de massas (GC-MS). Os
resultados indicaram que todas as amostras estudadas apresentaram baixo grau de
maturação e contribuição paleoambiente deposicional de fonte terrestre.
PALAVRAS CHAVES: Biomarcadores; Carvão; Cromatografia
INTRODUÇÃO: O estudo de biomarcadores revela importantes informações sobre os materiais de
origem do carvão, características ambientais da época de sua formação e detalhes
dos processos de transformação sofridos pelo sedimento (PETERS et al., 1994).
Hopanos são um grupo de hidrocarbonetos cíclicos, biomarcadores muito empregados
em geoquímica orgânica (SILVA, 2007). Por apresentarem centros quirais, estes
compostos têm um grande potencial para formação de derivados com diferentes
configurações estereoquímicas, cujas abundâncias relativas permitem estimar o
grau de evolução térmica ou nível de biodegradação dos sedimentos (SARMIENTO et
al., 2011). A distribuição de esteranos com diferentes números de carbonos, em
sedimentos de baixa maturação, permite distinguir as contribuições de alguns
tipos de organismos (KILLOPS et al., 1994).
MATERIAL E MÉTODOS: Oito amostras de carvão fóssil (S2, S3, S7, S8, I1, I4, I5 e BL), coletadas
mediante o furo de sondagem F-371 da jazida de Candiota, RS, foram submetidas à
extração em aparelhagem tipo Soxhlet por um período de 36 horas utilizando
diclorometano como solvente extrator. Em seguida, o extrato foi levado a um
evaporador rotatório e concentrado para um volume de aproximadamente 1 mL. Logo
após as amostras foram submetidas à etapa de remoção do enxofre elementar e a
coluna de sílica/alumina para obtenção das frações puras de hidrocarbonetos
alifáticos, aromáticos e de compostos polares (F1, F2 e F3) e injetadas em GC-MS
para análise. A análise dos hopanos e esteranos (F1) foi realizada em um
equipamento GC-MS da Agilent, modelo 5975C equipado com coluna HP5-MS (60m x
0,25mm x 25 μm), injetor automático e gás Hélio (99,999%) como gás de arraste, a
1mL min-1. O modo de aquisição foi o SIM (Single Ion Monitoring). A
temperatura do injetor e interface foi de 290 ºC. As condições cromatográficas
do forno foram: Tinicial:190ºC por 1,5 min; seguido de taxa de
aquecimento: de 2 ºC min-1 e Tfinal: 290 ºC, com isoterma
de 15 min.
RESULTADOS E DISCUSSÃO: A identificação dos hopanos foi realizada com base na análise do perfil do
fragmentograma de massa com a razão massa/carga (m/z) 191 (Figura 1). A
identificação dos compostos foi feita pela comparação dos espectros de massa
obtidos com dados descritos na literatura. O composto mais abundante em todas as
amostras foi o hopano C30, 17α(H),21β(H)-hopano, e em todas elas
houve ocorrência significativa dos isômeros de configuração ββ dos hopanos
C29 a C33, indicando baixo grau de maturação. A
identificação dos esteranos foi realizada com base na análise do cromatograma de
massa com a razão m/z 217. Com base na abundância dos compostos C27,
C28, e C29 (Figura 2) é observado a clara a predominância
do esterano C29 frente ao C27 e C28, indicando
um paleoambiente deposicional de origem terrestre.
Figura 1
Fragmentograma de massa com a razão m/z 191 da
fração F1 da amostra S2.
Figura 2
Fragmentograma de massa com a razão m/z 217 da
amostra (S2) e principais compostos identificados.
CONCLUSÕES: A análise de biomarcadores se mostrou uma ferramenta eficiente para a
caracterização do carvão de Candiota. Os índices de maturação térmicos
determinados a partir dos hopanos indicaram baixo grau de maturação para todas as
amostras estudadas. O paleoambiente deposicional dos carvões de Candiota é
terrestre.
AGRADECIMENTOS: A CAPES, pelo apoio financeiro, á UFRGS pela estrutura, desenvolvimento e apoio ao
projeto.
REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICA: KILLOPS, S. D.; KILLOPS, V. J.; An Introduction to Organic Geochemistry; Longmam Scientific & Technical: New York, 1994.
PETERS, K. E.; MOLDOWAN, J. M.; The Biomarkers Guide: Interpreting Molecular Fossils in Petroleum and Ancient Sediments; Prentice Hall, Englewood Cliffs: New Jersey, 1993.
SARMIENTO, M. F. R. et al; Palaeogeography, Palaeoclimatology, Palaeoecology, 2011, 309, 309–326.
SILVA, C. G. A.; Caracterização Geoquímica Orgânica das Rochas Geradoras de Petróleo das Formações Irati e Ponta Grossa da Bacia do Paraná. Dissertação (Mestrado) – Universidade Federal do Rio Grande do Sul, Instituto de Química, Programa de Pós-Graduação em Química; Porto Alegre, 2007.