Determinação de ácidos orgânicos em amostras alimentícias e petroleômicas utilizando sistemas eletroforéticos

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dc.contributor.advisor1Coltro, Wendell Karlos Tomazelli
dc.contributor.advisor1Latteshttp://lattes.cnpq.br/8302650734477213
dc.contributor.referee1Coltro, Wendell Karlos Tomazelli
dc.contributor.referee2Vaz, Boniek Gontijo
dc.contributor.referee3Lago, Claudimir Lúcio do
dc.contributor.referee4Richter, Eduardo Mathias
dc.contributor.referee5Micke, Gustavo Amadeu
dc.creatorPinheiro, Kemilly Mara Pires
dc.creator.Latteshttp://lattes.cnpq.br/1042666294949864
dc.date.accessioned2024-02-23T14:50:37Z
dc.date.available2024-02-23T14:50:37Z
dc.date.issued2022-06-30
dc.description.abstractThis study describes the use of microchip electrophoresis coupled to contactless conductivity detection for the determination of inorganic and organic anions for food and petroleomics application. Also, describes the use of capillary electrophoresis coupled to mass spectrometry for petroleomic application. Organic acids are responsible for several wines characteristics, such as aroma, flavor, color and stability. Their analysis are important for monitoring fermentation process and the quality of wines. 12 anions were detected and separated within 100 s, using a buffer composed of 30 mmol L-1 OF 2-(N-Morpholino)ethanesulfonic acid, 15 mmol L-1 of histidine and 0.05 mmol L-1 of cetyltrimethylammonium bromide (pH 5.8). 18 wine samples were analyzed and it was possible to detect and quantify sulfate, phosphate, tartrate, maleate, succinate, acetate and lactate. A multivariate approach was used to investigate the similarities among anionic profile of the wines, and it was possible to discriminate samples mainly by grape varieties, production region and winemaking process. Naphthenic acids are carboxylic acids naturally occurring in crude oil with one or more ring structures. They are present in produced water, which is the water obtained with petroleum during its prospection and are responsible for corrosion, naphthenates deposition, and harmful to the environment when disposed of without treatment. The acids benzoic, 1-naphthoic and 9-anthracenecarboxylic were separated and detected using a microsystem electrophoresis coupled to contactless conductivity detection. The analysis was performed within 140 s using a buffer composed of an equimolar mixture of 10 mmol L-1 of sodium carbonate and bicarbonate (pH 10.2). 5 samples of produced water were analyzed and it was possible to detect and quantify 9-anthracenecarboxylic acid, demonstrating to be an efficient tool for analysis of complex samples matrices for petroleum applications. In this way, electrophoresis microchip proves to be a simple and portable analytical platform for field analysis, proving to be promising for wine quality control and for monitoring the presence of naphthenic acids in produced water samples. A capillary electrophoresis system coupled to a mass spectrometer was also used to analyze naphthenic acids. It was possible to detect cyclopentanecarboxylic acid, benzoic acid, cyclohexanebutyric acid, 1-naphthoic acid, decanoic acid, 3,5-dimethyladamantane-1-carboxylic acid, 9-anthracenecarboxylic acid, pentadecanoic acid and 2-methyl-octadecanoic acid within 13 min using a buffer composed of 40 mmol L-1 of ammonium hydroxide, 32 mmol L-1 of acetic acid and 20% isopropanol (pH 8.6). Produced water samples were analyzed and it was possible to identify and quantify cyclopentanecarboxylic, benzoic, cyclohexanebutyric and decanoic acids. In this way, the proposed method demonstrated to be efficient to detect naphthenic acids analysis in complex samples of produced water using capillary electrophoresis coupled with mass spectrometry. The next steps of this study are the evaluation of other acids in produced water samples for quantification of total acids.eng
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dc.description.resumoEste trabalho descreve o uso de microssistema eletroforético acoplado com detecção condutométrica sem contato para determinação de ânions inorgânicos e orgânicos para aplicações alimentícias e petroleômicas. E também descreve o uso de sistema de eletroforese capilar acoplado com espectrometria de massas para aplicações petroleômicas. Os ácidos orgânicos são responsáveis pelas principais características dos vinhos, como aroma, sabor, cor e estabilidade. Logo, o estudo destes compostos é de grande importância para monitoramento do processo fermentativo e da qualidade dos vinhos. 12 ânions foram detectados e separados em aproximadamente 100 s, utilizando um tampão composto por 30 mmol L-1 de ácido 2-(Nmorfolino) etanossulfônico, 15 mmol L-1 de histidina e 0,05 mmol L-1 de brometo de cetiltrimetilamônio (pH 5,8). 18 amostras de vinhos foram analisadas e foi possível detectar e quantificar sulfato, fosfato, tartarato, maleato, succinato, acetato e lactato nas amostras. A partir do perfil aniônico, uma análise multivariada foi feita para separação dos vinhos de acordo com região de produção, tipo de uva e processo de produção. Já os ácidos naftênicos, são ácidos carboxílicos existentes nas diversas frações do processo de extração do petróleo. Estes ácidos estão presentes na água produzida, que é a água obtida juntamente com o petróleo durante o processo de extração, e podem atrapalhar no processo de produção devido à corrosão e deposição de naftenatos, além de ser prejudicial ao meio ambiente quando descartada sem tratamento. Os ácidos benzoico, 1-naftóico e 9-antracenocarboxílico foram separados e detectados utilizando um microssistema eletroforético acoplado com detecção condutométrica sem contato. A análise foi realizada em aproximadamente 140 s utilizando um tampão carbonato composto por uma mistura equimolar de 10 mmol L-1 de carbonato de sódio e bicarbonato de sódio (pH 10,2). Foram analisadas cinco amostras de água produzida, sendo possível detectar e quantificar o ácido 9-antracenocarboxílico, indicando ser uma metodologia capaz de analisar amostras de matrizes complexas para aplicações petroleômicas. Deste modo, os microdispositivos eletroforéticos demonstram ser uma plataforma analítica simples e portátil para análise em campo, provando ser promissor para controle de qualidade de vinhos e para monitoramento da presença de ácidos naftênicos em amostras de água produzida. Um sistema de eletroforese capilar acoplado com espectrometria de massas também foi utilizado para análise de ácidos naftênicos. Foi possível detectar os ácidos ciclopentanocarboxílico, benzoico, ciclohexanobutírico, 1-naftóico, decanóico, 3,5-dimetiladamantano-1-carboxílico, 9- antracenocarboxílico, pentadecanóico e 2-metil-octadecanóico em aproximadamente 13 min utilizando um tampão composto por 40 mmol L-1 de hidróxido de amônio, 32 mmol L-1 de ácido acético e 20% de isopropanol (pH 8,6). Amostras de água produzida foram analisadas e foi possível identificar e quantificar os ácidos ciclopentanocarboxílico, benzoico, ciclohexanobutírico e decanóico. Sendo assim, o método proposto demonstrou eficácia na detecção de ácidos naftênicos em amostras complexas de água produzida utilizando eletroforese capilar acoplada com espectrometria de massas. Como próximas etapas deste estudo têm-se a avaliação de outros ácidos nas amostras de água produzida para quantificação de ácidos totais.
dc.description.sponsorshipFundação de Apoio à Pesquisa
dc.identifier.citationPINHEIRO, K. M. P. Determinação de ácidos orgânicos em amostras alimentícias e petroleômicas utilizando sistemas eletroforéticos. 2022. 166 f. Tese (Doutorado em Química) - Instituto de Química, Universidade Federal de Goiás, Goiânia, 2022.
dc.identifier.urihttp://repositorio.bc.ufg.br/tede/handle/tede/13271
dc.languagepor
dc.publisherUniversidade Federal de Goiás
dc.publisher.countryBrasil
dc.publisher.departmentInstituto de Química - IQ (RMG)
dc.publisher.initialsUFG
dc.publisher.programPrograma de Pós-graduação em Química (IQ)
dc.rightsAttribution-NonCommercial-NoDerivatives 4.0 Internationalen
dc.rights.urihttp://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/
dc.subjectÁcidos orgânicospor
dc.subjectÁcidos naftênicospor
dc.subjectVinhopor
dc.subjectÁgua produzidapor
dc.subjectDetecção condutométrica sem contatopor
dc.subjectEspectrometria de massaspor
dc.subjectOrganic acidseng
dc.subjectNaphthenic acidseng
dc.subjectWineeng
dc.subjectProduced watereng
dc.subjectContactless conductivity detectioneng
dc.subjectMass spectrometryeng
dc.subject.cnpqCIENCIAS EXATAS E DA TERRA::QUIMICA
dc.titleDeterminação de ácidos orgânicos em amostras alimentícias e petroleômicas utilizando sistemas eletroforéticos
dc.typeTese

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