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Previous issue date: 2015-08-21 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) / In this
study, samples of coprolites (fossilized feces) were analyzed in LIBS (Laser-Induced
Breakdown Spectroscopy) to evaluate the chemical profile in these samples using
hyperspectral images, which enable us to assess the different concentration of several
elements in the same image. One of these samples was submitted to analysis by ICP
OES (Inductively Coupled Plasma Optical Emission Spectroscopy) separately (rock and
coprolites) to assess the actual concentration of each element in both of the arrays.
Through the results of both techniques, it was possible to infer the diet of animals that
generated the coprolites. The samples correspond to the Oligo-Miocene, Cretaceous, and
Permian periods (28, 85 and 260 million years, respectively). Coprolites samples showed
positive correlation between the Ca and P elements, indicating the presence of Ca3(PO4)2,
compound generally present in carnivorous animal waste. In rock samples, the
predominant elements were Al, K, Na and Si. Through a PCA analysis (Principal
Component Analysis), it was found that the elements that characterized the samples
changed as the age. Through scores graph analysis, it is possible to identify groups of
samples in chronological order. The soil samples were analyzed by NIRS (Near-Infrared
Spectroscopy) in an attempt to create classification models for soil texture, which is
characterized by sand fractions, clay and silt soil. These are differentiated by particle size.
Various strategies have been adopted in an attempt to improve the created models and
several chemometric tools were utilized, such as SIMCA, KNN and PLS-DA for
classification, giving satisfactory results as accuracy 83-100% for the calibration set. PLS
to quantify the levels was also tested, but without success. The samples were also
subjected to analysis by LIBS and soil encapsulation strategy with a polymer was tested,
also without success, since the LIBS generates the spectral profile elements and does not
distinguish particle size. / No presente trabalho, amostras de coprólitos (fezes fossilizadas)
foram submetidas à análise em LIBS (Laser-Induced Breakdown Spectroscopy) para
avaliar o perfil químico destas amostras através de imagens hiperespectrais, que nos
possibilitam avaliar a diferença de concentração de vários elementos em apenas uma
imagem. Uma destas amostras foi submetida à análise por ICP OES (Inductively Coupled
Plasma Optical Emission Spectroscopy) separadamente (rocha e coprólito), para avaliar
a concentração real de cada elemento em cada uma das matrizes. Através dos resultados
de ambas as técnicas foi possível inferir características da dieta dos animais que geraram
os coprólitos cujas amostras correspondem aos períodos Oligo-Mioceno, Cretáceo e
Permiano (28, 85 e 260 milhões de anos, respectivamente). Amostras de coprólitos
apresentaram correlação positiva entre os elementos Ca e P, o que indica a presença de
Ca3(PO4)2, composto geralmente presente em resíduos de animais carnívoros. Já nas
amostras de rocha, os elementos predominantes foram Al, K, Na e Si. Através de uma
análise de PCA (Principal Component Analysis), identificou-se que os elementos que
caracterizavam as amostras mudavam conforme a Era. Através da análise do gráfico de
escores, foi possível identificar os agrupamentos das amostras em ordem cronológica.
As amostras de solos foram submetidas à análise por NIRS (Near-Infrared Spectroscopy)
na tentativa de criar modelos de classificação para textura do solo, que é caracterizada
pelas frações de areia, argila e silte do solo. Estes, por sua vez, são diferenciados pelo
tamanho de partícula. Várias estratégias foram adotadas na tentativa de se melhorar os
modelos criados e várias ferramentas quimiométricas foram utilizadas, como SIMCA,
KNN e PLS-DA para classificação, obtendo-se resultados satisfatórios com exatidão de
83 a 100% para o conjunto de calibração. PLS para quantificação dos teores também foi
testada, porém sem sucesso. As amostras foram submetidas também à análise por LIBS
e uma estratégia de encapsulamento do solo com um polímero foi testada, também sem
sucesso, visto que o LIBS gera o perfil espectral de elementos e não diferencia tamanho
de partícula.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:IBICT/oai:repositorio.ufscar.br:ufscar/7723 |
| Date | 21 August 2015 |
| Creators | Sperança, Marco Aurélio |
| Contributors | Pereira Filho, Edenir Rodrigues |
| Publisher | Universidade Federal de São Carlos, Câmpus São Carlos, Programa de Pós-graduação em Química, UFSCar |
| Source Sets | IBICT Brazilian ETDs |
| Language | Portuguese |
| Detected Language | Portuguese |
| Type | info:eu-repo/semantics/publishedVersion, info:eu-repo/semantics/masterThesis |
| Source | reponame:Repositório Institucional da UFSCAR, instname:Universidade Federal de São Carlos, instacron:UFSCAR |
| Rights | info:eu-repo/semantics/openAccess |
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