Resumo: Os protocolos padrão para a análise de rochas geradoras de óleo, material este de altíssima complexidade, exigem diversas operações unitárias entre as diferentes etapas necessárias para isolamento da fração de interesse geoquímico. As diferentes etapas envolvidas no processo de preparo de amostra chegam a demandar entre 30 e 80 h/amostra a depender do protocolo adotado e cerca de 1,2 L/amostra de solventes de alta toxicidade, incluindo diclorometano e hexano. Neste trabalho, exploramos técnicas atuais consolidadas e emergentes (microextração em fase sólida assistida por vácuo – Vac-HSSPME e extração com fluidos pressurizados – água e etanol), para a análise de compostos semi-voláteis (biomarcadores) em amostras de rocha geradora e também hidrocarbonetos policíclicos aromáticos (PAHs) em amostras de água. As técnicas utilizadas tiveram seu impacto ambiental avaliados através da métrica AGREEPrep e alinhamento com os princípios da química analítica verde (GAC) também foi avaliado. Com a aplicação de planejamento experimental às amostras de rocha geradora de óleo, o consumo de solventes e tempo foi reduzido, passando para cerca de 150 mL e 3 h por amostra. Consequentemente, o impacto ambiental pela métrica AGREEPrep passou de 0,04 no método clássico para cerca de 0,30 com Vac-HSSPME e etanol. Com Vac-HSSPME, foi possível o estudo de aspectos fundamentais da técnica, onde verificou-se que a extração de analitos em condições não convencionais, isto é, amostras sólidas, estáticas, não solubilizadas, pode estar diretamente correlacionada ao coeficiente de difusão dos analitos na fase vapor (DG). Com etanol, verificou-se que esta pode ser uma substituta direta para os protocolos convencionais devido à alta similaridade no perfil de biomarcadores e equivalência nos parâmetros diagnóstico nas amostras estudadas. O estudo com PAHs foi desenvolvido em parceria com a Profa. Dra. Elia Psillakis em Creta – Grécia, onde foi explorada geometria de maior volume associada a pressão reduzida para análise de componentes traço em amostras de água. A abordagem geral aqui proposta pode ser expandida para amostras de diferentes naturezas, tomando o planejamento experimental como veículo para miniaturização e redução de impacto ambiental Ver menos

Abstract: The standard protocols for the analysis of oil-source rocks, a highly complex material, require several unit operations between the different steps necessary for the isolation of the fraction of geochemical interest. The different steps involved in the sample preparation process require between 30 and 80 h/sample, depending on the protocol adopted, and about 1.2 L/sample of highly toxic solvents, including dichloromethane and hexane. In this work, we explore consolidated and emerging techniques (vacuum-assisted solid-phase microextraction – Vac-HSSPME and pressurized fluid extraction – water and ethanol), for the analysis of semi-volatile compounds (biomarkers) in oil-source rock samples and polycyclic aromatic hydrocarbons (PAHs) in water samples. The techniques used had their environmental impact evaluated through the AGREEPrep metric and alignment with the principles of green analytical chemistry (GAC) was also evaluated. With the application of experimental design to the oil-source rock samples, the consumption of solvents and time was reduced, going to about 150 mL and 3 h per sample. Consequently, the environmental impact by the AGREEPrep metric went from 0.04 in the classical method to about 0.30 with Vac-HSSPME and ethanol. With Vac-HSSPME, it was possible to study fundamental aspects of the technique, where it was found that the extraction of analytes under unconventional conditions, i.e., solid, static, non-solubilized samples, can be directly correlated to the diffusion coefficient of the analytes in the vapor phase (DG). With ethanol, it was found that this can be a direct substitute for conventional protocols due to the high similarity in the biomarker profile and equivalence in the diagnostic parameters in the samples studied. The study with PAHs was developed in partnership with Prof. Dr. Elia Psillakis in Crete – Greece, where higher volume geometry associated with reduced pressure was explored for trace component analysis in water samples. The general approach proposed here can be expanded to samples of different natures, taking experimental design as a vehicle for miniaturization and reduction of environmental impact Ver menos