Desenvolvimento, validação e aplicação de método GC-MS/MS para a determinação de marcadores nitrogenados em petróleo.
Ano de defesa: | 2021 |
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Programa de Pós-Graduação em Química
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Resumo: | Compostos nitrogenados (N-compostos) constituem uma pequena fração da composição química do petróleo (0,1 a 2,0%) e estão presentes principalmente em estruturas aromáticas e heterocíclicas, classificadas em dois grupos: básicos (piridinas, quinolinas e benzoquinolinas) e neutros (indóis, carbazóis e benzocarbazóis). Carbazóis e seu análogos alquilados e benzocarbazóis são empregados como marcadores geoquímicos (N-marcadores) e podem fornecer informações sobre origem, migração, ambiente deposicional e maturidade do petróleo. A determinação de N-marcadores convencionalmente é realizada por cromatografia a gás acoplada a espectrometria de massas (GC-MS) após etapas de préfracionamento de amostra associados a um posterior fracionamento direcionado para separar os nitrogenados básicos e neutros. Neste trabalho foi desenvolvido, validado e aplicado, pela primeira vez, um método analítico empregando a cromatografia a gás acoplada a espectrometria de massas do tipo triplo quadrupolo (GC-MS/MS) para Nmarcadores. Amostras de petróleo coletadas em oito pontos da Bacia Potiguar foram analisadas sem etapa prévia de fracionamento e os seguintes N-marcadores foram determinados: carbazol, 1-metilcarbazol 2-metilcarbazol, 9-metilcarbazol, 1,8-dimetilcarbazol, 2,7-dimetilcarbazol, 3,6-dimetilcarbazol, 3-etilcarbazol, 1,4,8-trimetilcarbazol, benzo[a]carbazol, benzo[b]carbazol, benzo[c]carbazol e dibenzocarbazol. O método GC-MS/MS no modo MRM, apresentou LOQ 7,71 μg L-1 a 389,03 μg L-1 e LOD 2,54 μg L-1 a 95,38 μg L-1 com valores de coeficiente de determinação superiores a 0,98. Os ensaios de precisão resultaram em desvio padrão relativo inferiores de 20%. Recuperações entre 78,63% e 117,34% foram obtidas. Nas amostras, os resultados das concentrações referentes aos N-marcadores variaram de 0,29 ± 0,01 ug g-1 para benzo[c]carbazol na P6 a 59,74 ± 0,35 ug g-1 para 1,8-dimetilcarbazol na P1. O emprego da Análise de Componentes Principais (PCA) permitiu diferenciar amostras de ambiente lacustre e amostras de ambiente marinho. Por fim, razões diagnósticas baseadas em gráficos de correlação de acordo com os dados da avaliação quantitativa permitiram avaliar o ambiente de deposição e maturidade. |
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2023-09-26T09:46:13Z2023-09-26T09:46:13Z2021-01-06DIAS, Luise Carvalho. Desenvolvimento, validação e aplicação de método GCMS/MS para a determinação de marcadores nitrogenados em petróleo. 2023. 136 f. Dissertação (Mestrado em Química) - Instituto de Química, Universidade Federal da Bahia, Salvador (Bahia), 2023.https://repositorio.ufba.br/handle/ri/37865Compostos nitrogenados (N-compostos) constituem uma pequena fração da composição química do petróleo (0,1 a 2,0%) e estão presentes principalmente em estruturas aromáticas e heterocíclicas, classificadas em dois grupos: básicos (piridinas, quinolinas e benzoquinolinas) e neutros (indóis, carbazóis e benzocarbazóis). Carbazóis e seu análogos alquilados e benzocarbazóis são empregados como marcadores geoquímicos (N-marcadores) e podem fornecer informações sobre origem, migração, ambiente deposicional e maturidade do petróleo. A determinação de N-marcadores convencionalmente é realizada por cromatografia a gás acoplada a espectrometria de massas (GC-MS) após etapas de préfracionamento de amostra associados a um posterior fracionamento direcionado para separar os nitrogenados básicos e neutros. Neste trabalho foi desenvolvido, validado e aplicado, pela primeira vez, um método analítico empregando a cromatografia a gás acoplada a espectrometria de massas do tipo triplo quadrupolo (GC-MS/MS) para Nmarcadores. Amostras de petróleo coletadas em oito pontos da Bacia Potiguar foram analisadas sem etapa prévia de fracionamento e os seguintes N-marcadores foram determinados: carbazol, 1-metilcarbazol 2-metilcarbazol, 9-metilcarbazol, 1,8-dimetilcarbazol, 2,7-dimetilcarbazol, 3,6-dimetilcarbazol, 3-etilcarbazol, 1,4,8-trimetilcarbazol, benzo[a]carbazol, benzo[b]carbazol, benzo[c]carbazol e dibenzocarbazol. O método GC-MS/MS no modo MRM, apresentou LOQ 7,71 μg L-1 a 389,03 μg L-1 e LOD 2,54 μg L-1 a 95,38 μg L-1 com valores de coeficiente de determinação superiores a 0,98. Os ensaios de precisão resultaram em desvio padrão relativo inferiores de 20%. Recuperações entre 78,63% e 117,34% foram obtidas. Nas amostras, os resultados das concentrações referentes aos N-marcadores variaram de 0,29 ± 0,01 ug g-1 para benzo[c]carbazol na P6 a 59,74 ± 0,35 ug g-1 para 1,8-dimetilcarbazol na P1. O emprego da Análise de Componentes Principais (PCA) permitiu diferenciar amostras de ambiente lacustre e amostras de ambiente marinho. Por fim, razões diagnósticas baseadas em gráficos de correlação de acordo com os dados da avaliação quantitativa permitiram avaliar o ambiente de deposição e maturidade.Nitrogen compounds (N-compounds) are a small fraction chemical composition of oil (0,1 to 2,0%) and are present mainly as aromatic and heterocyclic structures, classified in two groups: basic (pyridines, quinolines and benzoquinolines) and neutral (indoles, carbazoles and benzocarbazoles). Carbazoles their alkylated analogues and benzocarbazoles are used as geochemical markers (N-markers) provinging information about origin, migration, depositional environment and oil maturity. The determination of N-markers is conventionally performed by gas chromatography coupled to mass spectrometry (GC-MS) after sample pre-fractionation steps associated with a directed fractionation to separate the neutral from the basic nitrogen compounds. In this work, an analytical method was developed, validated and applied for the first time using gas chromatography coupled to triple quadrupole mass spectrometry (GC-MS/MS) for N-markers. Petroleum samples collected at eight points in the Potiguar Basin were analyzed without fractionation steps being the following Nmarkers determined: carbazole, 1-methylcarbazole, 2-methylcarbazole, 9-methylcarbazole, 1,8-dimethylcarbazole, 2,7-dimethylcarbazole, 3,6-dimethylcarbazole, 3-ethylcarbazole, 1,4,8-trimethylcarbazole, benzo[a]carbazole, benzo[b]carbazole, benzo[c]carbazole and dibenzocarbazole. The GC-MS/MS method in MRM mode, presented LOQ from 7,71 μg L-1 to 389,03 μg L-1 and LOD from 2,54 μg L-1 to 95,38 μg L-1 with determination coefficient values greater than 0,98. The precision tests resulted in relative standard deviation less than 20%. Recoveries between 78,63% and 117,34% were obtained. In the samples, the results obtained for the Nmarkers ranged from 0,29 ± 0,01 ug g-1 to benzo[c]carbazole in P6 and 59,74 ± 0,35ug g-1for 1,8-dimethylcarbazole in P1. The use of Principal Component Analysis (PCA) made it possible to differentiate samples from the lake environment and samples from the marine environment. Finally, diagnostic reasons based on correlation graphs according evaluation data of the quantitative assessment allowed to assess the environment of deposition and maturity.Submitted by Tiago Almeida Alves (secprofnit@ufba.br) on 2023-09-26T07:10:38Z No. of bitstreams: 1 Dissertação - Luise Carvalho Dias.pdf: 3547536 bytes, checksum: e1e0705e80fb8a5795215bab65f1379d (MD5)Approved for entry into archive by Cátia Silva dos Santos (catia.santos@ufba.br) on 2023-09-26T09:46:13Z (GMT) No. of bitstreams: 1 Dissertação - Luise Carvalho Dias.pdf: 3547536 bytes, checksum: e1e0705e80fb8a5795215bab65f1379d (MD5)Made available in DSpace on 2023-09-26T09:46:13Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Dissertação - Luise Carvalho Dias.pdf: 3547536 bytes, checksum: e1e0705e80fb8a5795215bab65f1379d (MD5) Previous issue date: 2021-01-06Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior, CAPESporUniversidade Federal da BahiaPrograma de Pós-Graduação em Química UFBABrasilInstituto de QuímicaNitrogen markersQuantitative analyzeAnalytical chemistryPetroleumCNPQ::CIENCIAS EXATAS E DA TERRA::QUIMICA::QUIMICA ANALITICA::ANALISE DE TRACOS E QUIMICA AMBIENTALMarcadores nitrogenadosAnálise quantitativaQuímica analíticaPetróleoDesenvolvimento, validação e aplicação de método GC-MS/MS para a determinação de marcadores nitrogenados em petróleo.Development, validation and application of a GC-MS/MS method for the determination of nitrogen markers in Petroleum.Mestrado Acadêmicoinfo:eu-repo/semantics/masterThesisinfo:eu-repo/semantics/publishedVersionMachado, Maria Elisabete0000-0001-8289-4842http://lattes.cnpq.br/4472056042009533Machado, Maria Elisabete0000-0001-8289-4842http://lattes.cnpq.br/4472056042009533Lazzari, Eliane0000-0003-0286-4833http://lattes.cnpq.br/9717641668136579Queiroz, Antonio Fernando de Souza0000-0002-3473-4462http://lattes.cnpq.br/8307874123800948Ferreira, Sérgio Luís Costa0000-0001-7738-045Xhttp://lattes.cnpq.br/9198426685541534http://lattes.cnpq.br/6334683064897968Dias, Luise Carvalhoreponame:Repositório Institucional da UFBAinstname:Universidade Federal da Bahia (UFBA)instacron:UFBAinfo:eu-repo/semantics/openAccessTEXTDissertação - Luise Carvalho Dias.pdf.txtDissertação - Luise Carvalho Dias.pdf.txtExtracted texttext/plain206871https://repositorio.ufba.br/bitstream/ri/37865/3/Disserta%c3%a7%c3%a3o%20-%20Luise%20Carvalho%20Dias.pdf.txt9de823d5b8f3e1649eb82598aeaf9ed3MD53ORIGINALDissertação - Luise Carvalho Dias.pdfDissertação - Luise Carvalho Dias.pdfDissertação mestrado de Luise Carvalho Diasapplication/pdf3547536https://repositorio.ufba.br/bitstream/ri/37865/1/Disserta%c3%a7%c3%a3o%20-%20Luise%20Carvalho%20Dias.pdfe1e0705e80fb8a5795215bab65f1379dMD51LICENSElicense.txtlicense.txttext/plain1715https://repositorio.ufba.br/bitstream/ri/37865/2/license.txt67bf4f75790b0d8d38d8f112a48ad90bMD52ri/378652023-09-30 02:04:11.602oai:repositorio.ufba.br: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Repositório InstitucionalPUBhttp://192.188.11.11:8080/oai/requestopendoar:19322023-09-30T05:04:11Repositório Institucional da UFBA - Universidade Federal da Bahia (UFBA)false |
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