Este trabalho teve como objetivo avaliar o ultra-som como técnica alternativa ao processo Soxhlet para a extração de material orgânico, em especial os hidrocarbonetos poliaromáticos (HPAs) e saturados, em amostra de carvão mineral do Brasil. Para este fim foram usados diclorometano, tolueno e tetraidrofurano como solventes para as duas técnicas de extração utilizadas. Os extratos foram também comparados ao alcatrão comercial obtido por pirólise da mesma amostra de carvão. A extração com ultra-som apresentou rendimento semelhante à extração com Soxhlet, entretanto com um tempo total de análise muitas vezes inferior (75 minutos versus 48 horas na extração com Soxhlet). Desenvolveu-se uma metodologia analítica para o fracionamento cromatográfico isolando-se duas frações: hidrocarbonetos saturados e poliaromáticos. Os extratos de tetraidrofurano apresentaram o mais alto rendimento de material orgânico e o mais elevado teor de compostos polares. O diclorometano e o tolueno mostraram-se eficientes na extração das frações de hidrocarbonetos poliaromáticos. Os extratos obtidos com tolueno, através dos dois procedimentos usados, apresentaram maior seletividade para a recuperação de hidrocarbonetos a partir da amostra de carvão estudada. As frações de hidrocarbonetos foram posteriormente analisadas por cromatografia gasosa acoplada à espectrometria de massas. Para ambas as frações de todos os extratos, os perfis cromatográficos apresentaram-se muito semelhantes, com diferenças apenas nos aspectos quantitativos. / In this work, sonication was evaluated as an alternative to Soxhlet for the extraction of organic material from a high-ash Brazilian mineral coaI. The goal was to assess the influence of the on the characteristics of the extracts and then to compare the results obtained by the two techniques. For this purpose three organic solvents (dichloromethane, tetrahydrofurane and toluene) were used in both techniques. The composition of the extracts was also compared with a sample of coai tar obtained from the some parent coaI. Ultrasonic and Soxhlet techniques showed similar liquid yields, although sonication extraction required much less time (75 minutes versus 48 hours in the Soxhlet extraction). Samples were extracted in bulk, then the extracts were submitted to fractionation steps in order to isolate the saturated and the polynuclear aromatic hydrocarbons and were also analyzed regarding their CHN content. The tetrahydrofuran presented the highest yields of organic material; the extracts were rich in polar compounds and showed a lower aromatic character. On the other hand, both dichlorometane and toluene were able to better extract the polynuclear aromatic hydrocarbons fractions. The two hydrocarbon extraction fractions were further analyzed by GC-MS and the resulting chromatographic profiles were compared. In both fractions, for ali extracts, the compounds are basically the same, differing slightly in their relative concentrations.

O objetivo do presente trabalho foi o estudo de hidrocarbonetos presentes nos betumes de carvões minerais sul brasileiros. Os carvões em estudo são provenientes das Minas do Leão-Sutiã e Candiota, ambas localizadas no Rio Grande do Sul. A matéria orgânica presente nos carvões foi extraída com solventes apropriados, em sistema soxhlet, sob atmosfera inerte. Os extratos foram fracionados em o to grupos com o auxílio de Cromatografia Líquida Preparat iva, e as frações resultantes caracterizadas quimicamente através de técnicas cromatográficas e espectroscópicas. A anál i se da fração correspondente aos h i drocarbonetos sat urados alraves da delerminação do índice preferencial de carbono (CPI) e da razão prislano/filano (P/F), a conslatação da predominância dos n-alcanos de número impar de átomos de carbono, a presença de hopanóides de estereoquímica BB e a predominância de esteranos de configuração R sobre os S demonstram o baixo grau de carbonificação dos carvões em estudo A fração rica em hidrocarbonetos aromáticos revelou a presença de compostos considerados carcinogênicos, dentre os quais o benzo(a)pireno, criseno e pireno encontram-se presentes em concentrações consideráveis. O estudo da distribuição de metilnaftalenos, fenantreno e melilfenanlrenos no carvão da mina do Leão revelou integral concordância com aquela encontrada na literatura para carvões que apresentam grau de carbonificação similar. Entretanto, um comportamento anômalo foi verificado para a fração aromática proveniente do betume extraído do carvão da mina de Candiota. / The goal of the present work was to study the hydrocarbons present in bi tumen extracted from Brazi I ian coaIs. The coal under study carne from Leão Bulia and Candiota mines, bolh Iocaled at Rio Grande do Sul State. The organic maller was exlracted from lhe coaI wilh lhe heIp of proper solvenls. in inert almosphere, using a Soxhlel system. Thc cxlracls wcre fraclionaled lnlo elghl groups by Prcparalive Liquid Chromatography and the resulting fraclions were chemically c~aracterized by chromalographic and spectroscopic lechniques. Analysis of lhe salurated hydrocarbons by delerminlng lhe carbon preferencial index (CPI) and lhe pristane/phylane ralio (P/f), the predominance of n-alkanes wilh odd carbon number , lhe presence of hopanolds • showing ~~ slereochemistry and lhe predominance of sleranes with R inslead • of S configuralion show lhe low rank of bolh coaIs under investigation. The fraclion containing aromalic hydrocarbons reveals lhe presence oI' corr.pounds considered as carcinogenic including uenzo(a)pyr'ene whlch are presenl in relevant concenlrations in such fracllon. The distribution of melhylnaftalenes, phenanthene and melhyIphenanlhene in lhe Mina do Leão coaI shows a total agreement with that found in lhe literalure for coaIs of similar rank. However, anomalous behaviour was verifled for the aromalic fraclion of lhe betumen from lhe Cand i ota coaI.

Este trabalho teve como objetivo avaliar o ultra-som como técnica alternativa ao processo Soxhlet para a extração de material orgânico, em especial os hidrocarbonetos poliaromáticos (HPAs) e saturados, em amostra de carvão mineral do Brasil. Para este fim foram usados diclorometano, tolueno e tetraidrofurano como solventes para as duas técnicas de extração utilizadas. Os extratos foram também comparados ao alcatrão comercial obtido por pirólise da mesma amostra de carvão. A extração com ultra-som apresentou rendimento semelhante à extração com Soxhlet, entretanto com um tempo total de análise muitas vezes inferior (75 minutos versus 48 horas na extração com Soxhlet). Desenvolveu-se uma metodologia analítica para o fracionamento cromatográfico isolando-se duas frações: hidrocarbonetos saturados e poliaromáticos. Os extratos de tetraidrofurano apresentaram o mais alto rendimento de material orgânico e o mais elevado teor de compostos polares. O diclorometano e o tolueno mostraram-se eficientes na extração das frações de hidrocarbonetos poliaromáticos. Os extratos obtidos com tolueno, através dos dois procedimentos usados, apresentaram maior seletividade para a recuperação de hidrocarbonetos a partir da amostra de carvão estudada. As frações de hidrocarbonetos foram posteriormente analisadas por cromatografia gasosa acoplada à espectrometria de massas. Para ambas as frações de todos os extratos, os perfis cromatográficos apresentaram-se muito semelhantes, com diferenças apenas nos aspectos quantitativos. / In this work, sonication was evaluated as an alternative to Soxhlet for the extraction of organic material from a high-ash Brazilian mineral coaI. The goal was to assess the influence of the on the characteristics of the extracts and then to compare the results obtained by the two techniques. For this purpose three organic solvents (dichloromethane, tetrahydrofurane and toluene) were used in both techniques. The composition of the extracts was also compared with a sample of coai tar obtained from the some parent coaI. Ultrasonic and Soxhlet techniques showed similar liquid yields, although sonication extraction required much less time (75 minutes versus 48 hours in the Soxhlet extraction). Samples were extracted in bulk, then the extracts were submitted to fractionation steps in order to isolate the saturated and the polynuclear aromatic hydrocarbons and were also analyzed regarding their CHN content. The tetrahydrofuran presented the highest yields of organic material; the extracts were rich in polar compounds and showed a lower aromatic character. On the other hand, both dichlorometane and toluene were able to better extract the polynuclear aromatic hydrocarbons fractions. The two hydrocarbon extraction fractions were further analyzed by GC-MS and the resulting chromatographic profiles were compared. In both fractions, for ali extracts, the compounds are basically the same, differing slightly in their relative concentrations.

O objetivo do presente trabalho foi o estudo de hidrocarbonetos presentes nos betumes de carvões minerais sul brasileiros. Os carvões em estudo são provenientes das Minas do Leão-Sutiã e Candiota, ambas localizadas no Rio Grande do Sul. A matéria orgânica presente nos carvões foi extraída com solventes apropriados, em sistema soxhlet, sob atmosfera inerte. Os extratos foram fracionados em o to grupos com o auxílio de Cromatografia Líquida Preparat iva, e as frações resultantes caracterizadas quimicamente através de técnicas cromatográficas e espectroscópicas. A anál i se da fração correspondente aos h i drocarbonetos sat urados alraves da delerminação do índice preferencial de carbono (CPI) e da razão prislano/filano (P/F), a conslatação da predominância dos n-alcanos de número impar de átomos de carbono, a presença de hopanóides de estereoquímica BB e a predominância de esteranos de configuração R sobre os S demonstram o baixo grau de carbonificação dos carvões em estudo A fração rica em hidrocarbonetos aromáticos revelou a presença de compostos considerados carcinogênicos, dentre os quais o benzo(a)pireno, criseno e pireno encontram-se presentes em concentrações consideráveis. O estudo da distribuição de metilnaftalenos, fenantreno e melilfenanlrenos no carvão da mina do Leão revelou integral concordância com aquela encontrada na literatura para carvões que apresentam grau de carbonificação similar. Entretanto, um comportamento anômalo foi verificado para a fração aromática proveniente do betume extraído do carvão da mina de Candiota. / The goal of the present work was to study the hydrocarbons present in bi tumen extracted from Brazi I ian coaIs. The coal under study carne from Leão Bulia and Candiota mines, bolh Iocaled at Rio Grande do Sul State. The organic maller was exlracted from lhe coaI wilh lhe heIp of proper solvenls. in inert almosphere, using a Soxhlel system. Thc cxlracls wcre fraclionaled lnlo elghl groups by Prcparalive Liquid Chromatography and the resulting fraclions were chemically c~aracterized by chromalographic and spectroscopic lechniques. Analysis of lhe salurated hydrocarbons by delerminlng lhe carbon preferencial index (CPI) and lhe pristane/phylane ralio (P/f), the predominance of n-alkanes wilh odd carbon number , lhe presence of hopanolds • showing ~~ slereochemistry and lhe predominance of sleranes with R inslead • of S configuralion show lhe low rank of bolh coaIs under investigation. The fraclion containing aromalic hydrocarbons reveals lhe presence oI' corr.pounds considered as carcinogenic including uenzo(a)pyr'ene whlch are presenl in relevant concenlrations in such fracllon. The distribution of melhylnaftalenes, phenanthene and melhyIphenanlhene in lhe Mina do Leão coaI shows a total agreement with that found in lhe literalure for coaIs of similar rank. However, anomalous behaviour was verifled for the aromalic fraclion of lhe betumen from lhe Cand i ota coaI.

Este trabalho teve como objetivo avaliar o ultra-som como técnica alternativa ao processo Soxhlet para a extração de material orgânico, em especial os hidrocarbonetos poliaromáticos (HPAs) e saturados, em amostra de carvão mineral do Brasil. Para este fim foram usados diclorometano, tolueno e tetraidrofurano como solventes para as duas técnicas de extração utilizadas. Os extratos foram também comparados ao alcatrão comercial obtido por pirólise da mesma amostra de carvão. A extração com ultra-som apresentou rendimento semelhante à extração com Soxhlet, entretanto com um tempo total de análise muitas vezes inferior (75 minutos versus 48 horas na extração com Soxhlet). Desenvolveu-se uma metodologia analítica para o fracionamento cromatográfico isolando-se duas frações: hidrocarbonetos saturados e poliaromáticos. Os extratos de tetraidrofurano apresentaram o mais alto rendimento de material orgânico e o mais elevado teor de compostos polares. O diclorometano e o tolueno mostraram-se eficientes na extração das frações de hidrocarbonetos poliaromáticos. Os extratos obtidos com tolueno, através dos dois procedimentos usados, apresentaram maior seletividade para a recuperação de hidrocarbonetos a partir da amostra de carvão estudada. As frações de hidrocarbonetos foram posteriormente analisadas por cromatografia gasosa acoplada à espectrometria de massas. Para ambas as frações de todos os extratos, os perfis cromatográficos apresentaram-se muito semelhantes, com diferenças apenas nos aspectos quantitativos. / In this work, sonication was evaluated as an alternative to Soxhlet for the extraction of organic material from a high-ash Brazilian mineral coaI. The goal was to assess the influence of the on the characteristics of the extracts and then to compare the results obtained by the two techniques. For this purpose three organic solvents (dichloromethane, tetrahydrofurane and toluene) were used in both techniques. The composition of the extracts was also compared with a sample of coai tar obtained from the some parent coaI. Ultrasonic and Soxhlet techniques showed similar liquid yields, although sonication extraction required much less time (75 minutes versus 48 hours in the Soxhlet extraction). Samples were extracted in bulk, then the extracts were submitted to fractionation steps in order to isolate the saturated and the polynuclear aromatic hydrocarbons and were also analyzed regarding their CHN content. The tetrahydrofuran presented the highest yields of organic material; the extracts were rich in polar compounds and showed a lower aromatic character. On the other hand, both dichlorometane and toluene were able to better extract the polynuclear aromatic hydrocarbons fractions. The two hydrocarbon extraction fractions were further analyzed by GC-MS and the resulting chromatographic profiles were compared. In both fractions, for ali extracts, the compounds are basically the same, differing slightly in their relative concentrations.

O objetivo do presente trabalho foi o estudo de hidrocarbonetos presentes nos betumes de carvões minerais sul brasileiros. Os carvões em estudo são provenientes das Minas do Leão-Sutiã e Candiota, ambas localizadas no Rio Grande do Sul. A matéria orgânica presente nos carvões foi extraída com solventes apropriados, em sistema soxhlet, sob atmosfera inerte. Os extratos foram fracionados em o to grupos com o auxílio de Cromatografia Líquida Preparat iva, e as frações resultantes caracterizadas quimicamente através de técnicas cromatográficas e espectroscópicas. A anál i se da fração correspondente aos h i drocarbonetos sat urados alraves da delerminação do índice preferencial de carbono (CPI) e da razão prislano/filano (P/F), a conslatação da predominância dos n-alcanos de número impar de átomos de carbono, a presença de hopanóides de estereoquímica BB e a predominância de esteranos de configuração R sobre os S demonstram o baixo grau de carbonificação dos carvões em estudo A fração rica em hidrocarbonetos aromáticos revelou a presença de compostos considerados carcinogênicos, dentre os quais o benzo(a)pireno, criseno e pireno encontram-se presentes em concentrações consideráveis. O estudo da distribuição de metilnaftalenos, fenantreno e melilfenanlrenos no carvão da mina do Leão revelou integral concordância com aquela encontrada na literatura para carvões que apresentam grau de carbonificação similar. Entretanto, um comportamento anômalo foi verificado para a fração aromática proveniente do betume extraído do carvão da mina de Candiota. / The goal of the present work was to study the hydrocarbons present in bi tumen extracted from Brazi I ian coaIs. The coal under study carne from Leão Bulia and Candiota mines, bolh Iocaled at Rio Grande do Sul State. The organic maller was exlracted from lhe coaI wilh lhe heIp of proper solvenls. in inert almosphere, using a Soxhlel system. Thc cxlracls wcre fraclionaled lnlo elghl groups by Prcparalive Liquid Chromatography and the resulting fraclions were chemically c~aracterized by chromalographic and spectroscopic lechniques. Analysis of lhe salurated hydrocarbons by delerminlng lhe carbon preferencial index (CPI) and lhe pristane/phylane ralio (P/f), the predominance of n-alkanes wilh odd carbon number , lhe presence of hopanolds • showing ~~ slereochemistry and lhe predominance of sleranes with R inslead • of S configuralion show lhe low rank of bolh coaIs under investigation. The fraclion containing aromalic hydrocarbons reveals lhe presence oI' corr.pounds considered as carcinogenic including uenzo(a)pyr'ene whlch are presenl in relevant concenlrations in such fracllon. The distribution of melhylnaftalenes, phenanthene and melhyIphenanlhene in lhe Mina do Leão coaI shows a total agreement with that found in lhe literalure for coaIs of similar rank. However, anomalous behaviour was verifled for the aromalic fraclion of lhe betumen from lhe Cand i ota coaI.