53º Congresso Brasileiro de Quimica
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.