Imageamento multielementar por meio de ablação a laser e espectrometria de massas com plasma indutivamente acoplado (LA-ICP-MS) para espeleotemas e anéis de árvores

Autor(es)

Danielle da Silva Francischini

• Tipo de documento: Tese de Doutorado
• Imprenta: Campinas, SP.
• Instituição: Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP). Instituto de Química
• Data de defesa: 2023-08-18

Membros da banca

Marco Aurelio Zezzi Arruda; Cassiana Carolina Montagner; Leandro Wang Hantao; Valderi Luiz Dressler; César Ricardo Teixeira Tarley

• Orientador: Marco Aurelio Zezzi Arruda

Resumo

Esta tese de doutorado está associada ao projeto "PIRE-CREATE: Climate research education in the Americas using tree-ring speleothem examples". Neste sentido, os anéis de crescimento são considerados camadas de crescimento produzidas pela madeira por certo período de tempo, portanto, são considerados registros biológicos das alterações ocorridas no ambiente. Espeleotemas também são matrizes pré-estabelecidas como arquivos da mudança climática, pois também incorporam elementos traços na matriz de carbonato de cálcio de acordo com as mudanças ocorridas no local. Por serem matrizes que possuem informações ambientais e regiões micrométricas, técnicas que possuam alta resolução espacial são de suma importância para a obtenção de resultados satisfatórios. Neste contexto, o processo de imageamento surge como alternativa que permite a análise da amostra em seu estado sólido, possibilitando o acesso a informações de distribuições espaciais espécies químicas e a comparação com informações ambientais. O método conhecido por ablação a laser e espectrometria de massas com fonte de plasma indutivamente acoplado (LA-ICP-MS) tem apresentado vantagens no processo de imageamento devido à alta resolução espacial, mínimo preparo de amostra e alta sensibilidade, possibilitando análises qualitativas e quantitativas das informações espaciais. Neste contexto, esta tese teve como objetivos gerais o desenvolvimento de métodos de imageamento qualitativo de Zn, Ba, Mn, Fe, Ni, Sr, Ca e Mg para análise de espeleotemas (Capítulo I), bem como imageamento quantitativo de Pb, Cd e Ba para anéis de crescimento pela técnica LA-ICP-MS (Capítulo II). Para ambas as matrizes, foi realizado a otimização dos parâmetros analíticos, bem como da resolução de imagem de elementos-chave para as amostras de espeleotemas. Para o método o imageamento quantitativo em anéis de crescimento por LA-ICP-MS, foram avaliados àqueles baseados na calibração por compatibilização de matriz: (i) curva analítica e (ii) one-point, por meio do uso da espécie P. taeda como matriz dos padrões analíticos e três materiais de referência para validação analítica. Como resultados do Capítulo I, foi verificado a influência positiva do diâmetro do spot e intensidade do laser na intensidade de sinal dos isótopos, bem como a influência da velocidade de ablação e padrão interno na resolução de imagem qualitativa, possibilitando a obtenção de imagens com alta resolução da superfície de amostra real de espeleotema. Com relação aos resultados do Capítulo II, foram obtidos coeficientes de correlação linear acima de 0,99 e recuperação analítica entre 74 e 110% para ambos os métodos de quantificação avaliados, os quais foram aplicados no imageamento quantitativo de amostra de Araucária araucana, possibilitando verificar quantitativamente a heterogeneidade dos anéis de crescimento. Ao comparar os resultados de imageamento quantitativo com os resultados após a decomposição e quantificação total, também foi possível verificar que esta heterogeneidade da matriz influencia na validação dos resultados com técnicas convencionais, assim, alertando para a busca de novas maneiras de se validar resultados de imagem quantitativa para além da quantificação total via ICP-MS (AU)

• Processo FAPESP: 19/00063-9 - Bioimagem quantitativa de Cd e Pb por meio de ablação a laser e espectrometria de massa com plasma indutivo (LA-ICP-MS) para anéis de árvores e espeleotemas
• Beneficiário: Danielle da Silva Francischini
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Doutorado Direto