Síntese e hidrólise de azalactonas de Erlenmeyer-Plöchl mediadas por radiação micro-ondas em aparelhos doméstico e dedicado: experimentos de química orgânica para a graduação

This work describes a green chemistry experiment for the synthesis of Erlenmeyer-Plöchl azalactones mediated by microwave irradiation, employing both dedicated and domestic equipment. Hippuric acid was reacted with equimolar amounts of benzaldehyde, p-chloro-benzaldehyde or p-N,N-dimethyl-benzaldehyde in acetic anhydride as the solvent. Acid hydrolysis of obtained 4-benzylidene-2-phenyloxazol-5(4H)-one under microwave and convectional heating afforded Z-α-(benzoylamino)cinnamic acid at a 51-61.5% yield. The UV-Vis molecular spectra of 4-benzylidene-2-phenyloxazol-5(4H)-one and 4-(4'-N,N-dimethylbenzylidene)-2-phenyloxazol-5(4H)-one were obtained in ethanol, CH2Cl2 and DMSO and bathochromic shift was observed for the latter azalactone.

Aplicação da radiação ultravioleta como forma de contribuição para a química verde e construção de um reator fotoquímico alternativo e de baixo custo, para pré-tratamento de amostras

Ultraviolet radiation corresponds to a fraction of electromagnetic radiation, covering wavelengths between 1 and 400 nm. Methods based on UV irradiation have become popular because it is possible to treat samples simply by applying energy, avoiding procedures that require the use of toxic substances, thus contributing to the development of Green Chemistry. This study aimed to assess the main applications of UV radiation reported in the literature and thoroughly described the construction of an alternative and low-cost photochemical reactor to be used for the pretreatment of samples in the laboratory. The use of this new photochemical reactor in the clean-up of milk samples for spectrofluorimetric measurements was also reported.

UTILIZAÇÃO DO COMPÓSITO NANOESTRUTURADO SIO2/TIO2NA FOTODEGRADAÇÃO DE CORANTES TÊXTEIS COM LUZ SOLAR NATURAL

SiO2/TiO2 nanostructured composites with three different ratios of Si:Ti were prepared using the sol-gel method. These materials were characterized using energy dispersive X-ray fluorescence, Fourier transform infrared spectroscopy, X-ray diffraction, scanning electron microscopy, high-resolution transmission electron microscopy, photoluminescence, Raman with Fourier transform infrared spectroscopy, and the specific surface area. The band gaps of materials were determined by diffuse reflectance spectra, and the values of 3.20 ± 0.01, 2.92 ± 0.02, and 2.85 ± 0.01 eV were obtained as a result of the proportional increases in the amount of Ti within the composite. The materials exhibit only the anatase (TiO2) crystalline phase and have crystalline domains ranging from 4 to 5 nm. The photodegradation process of methylene blue, royal blue GRL, and golden yellow GL dyes were studied with respect to their contact times, pH variations within the solution, and the variations in the dye concentration of the solution in response to only sunlight. The maximum amount of time for the mineralization of dyes was 90 min. The kinetics of the process follows an apparently first order model, in which the obtained rate constant values were 5.72 × 10-2 min-1 for methylene blue, 6.44 × 10-2min-1 for royal blue GRL, and 1.07 × 10-1min-1 for golden yellow.

Tratamento térmico solar da água para controle de fitopatógenos

Alguns microrganismos fitopatogênicos podem ser transportados pela água, que se constitui em importante e eficiente forma de disseminação. O controle de fitopatógenos pelo tratamento térmico da água infestada, utilizando a energia solar, constituiu o objetivo do trabalho. Quantificou-se a eficiência de um sistema automatizado de aquecimento solar desenvolvido para esta finalidade, baseado em processo misto de aquecimento da água em circuito fechado, com coletores planos e transmissão de calor por convecção natural e forçada. A automatização e a equalização da temperatura foram obtidas por termostatos localizados em diferentes pontos. Verificou-se boa eficiência do equipamento, trabalhando na temperatura de 60 ºC, tanto em rendimento de água processada como na eliminação do inóculo de fitopatógenos de importância econômica, como Botrytis cinerea, Colletotrichum spp., Fusarium spp., Pythium spp., Verticillium dahliae e Rhizoctonia solani. À exceção de F. oxysporum f. sp. phaseoli, os patógenos testados não sobreviveram ao tratamento térmico a temperaturas acima de 55 0C. A técnica mostrou-se promissora como uma opção na desinfestação da água para uso em irrigação de viveiros, casas de vegetação e diversas finalidades em pequenas ou médias propriedades agrícolas.

Influência da taxa de dose na degradação do herbicida ácido diclorofenóxiacético (2,4-d) por meio da radiação gama do cobalto-60

Métodos convencionais de descontaminação ambiental, algumas vezes apenas transferem esses resíduos de um lugar para outro. Esse estudo tem como objetivo checar a influência de diferentes taxas de doses de radiação gama do cobalto-60 na degradação do herbicida 2,4-D, em água e metanol. Os resultados mostraram que o 2,4-D, em água, foi totalmente degradado em uma dose de 30 kGy, utilizando-se taxa de dose de 2,7 kGy h-1 e 20 kGy com uma taxa de dose de 5- 60 kGy h-1. Para o metanol, a total degradação do 2,4-D ocorreu com uma dose de 150 kGy e taxa de dose de 2,7 kGy h-1 e 100 kGy utilizando-se taxa de dose de 5- 60 kGy h-1. Assim conclui-se que a degradação do herbicida 2,4-D é dependente da dose e da taxa de dose de radiação.O valor radiolítico da degradação do 2,4-D foi calculado.

Estudo da aplicação do processo foto-Fenton solar na degradação de efluentes de indústria de tintas

Neste trabalho estudou-se a aplicabilidade do processo foto-Fenton utilizando irradiação solar no tratamento de dois efluentes (A e B) de uma indústria de tintas. Foi avaliada a influência da concentração inicial de peróxido de hidrogênio e ferro na remoção de carbono orgânico dissolvido (COD). Nos primeiros minutos de irradiação foi observada a descoloração e a remoção de odores. Para o efluente A, atingiu-se 75 % de remoção de COD durante 60 minutos de irradiação. Para o efluente B, adições múltiplas de peróxido de hidrogênio foram necessárias para aumentar a remoção de COD, 43 % em 60 minutos de irradiação. Os resultados obtidos mostram que o processo foto-Fenton solar pode ser aplicado ao tratamento dos efluentes gerados na indústria de tintas.

Hidrotermia e radiação UV-C no controle de patógenos de manga e melão

As doenças de pós-colheita são, em geral, de difícil controle e são responsáveis por perdas significativas de manga (Mangifera indica L.) e melão (Cucumis melo L.) no Brasil. Os principais patógenos pós-colheita do melão são Alternaria alternata, Fusarium pallidoroseum e Myrothecium roridum, enquanto que na manga são Colletotrichum gloeosporioides e Lasiodiplodia theobromae. O objetivo deste trabalho foi avaliar a sensibilidade dos propágulos destes patógenos aos tratamentos de hidrotermia e de radiação UV-C. Suspensões de conídios e discos de micélio de cada patógeno foram submetidos aos tratamentos de hidrotermia a 50, 55 e 58 ºC por 15 e 30 s e de radiação UV-C nas doses de 0,330 kJ m-2, 0,660 kJ m-2 e 1,320 kJ m-2. Após os tratamentos e incubação por 72 e 48 h, foram avaliados o número de unidades formadoras de colônias (UFCs) e o crescimento micelial dos patógenos, respectivamente. Os tratamentos apresentaram eficiência distinta entre os propágulos e os patógenos. O controle de UFCs e do crescimento micelial de C. gloeosporioides e L. theobromae foi superior a 88 % com água aquecida a 55 ºC ou 58 ºC, independente do tempo de tratamento. Para os mesmos patógenos, a maior dose de radiação, 1,320 kJ m-2, controlou acima de 96 % das UFCs. Entretanto, o controle do crescimento micelial destes patógenos com radiação UV-C foi inferior quando comparado ao uso de água aquecida a 55 ºC ou 58 ºC. O controle de UFCs de A. alternata, M. roridum e F. pallidoroseum foi superior com os tratamentos de água aquecida a 55 ºC por 30 s, 58 ºC por 15 s e 30 s e com as doses de radiação de 0,660 kJ m-2 e 1,320 kJ m-2. O controle do crescimento micelial de A. alternata e de M. roridum foi inferior com as doses de radiação e com a temperatura de 50 ºC quando comparados aos demais tratamentos. Na redução do crescimento micelial de F. pallidoroseum, os tratamentos a 58 ºC ou as doses de 0,660 kJ m-2 e 1,320 kJ m-2 foram mais eficiêntes, com controle superior a 88 %. Água aquecida a 58 ºC por 15 s controlou UFCs e o crescimento micelial dos patógenos testados.

Exposição e proteção solar dos estudantes de medicina de Curitiba (PR)

Trata-se de estudo observacional de corte transversal que teve como objetivo analisar a exposição e proteção solar de estudantes de Medicina de Curitiba (PR), através de questionário autoaplicado, comparando os resultados entre alunos de ambos os sexos que tiveram ou não intervenção da disciplina de Dermatologia. Análise estatística pelo Teste Exato de Fisher e Qui-Quadrado. Amostra composta de 398 estudantes com perfil sociodemográfico caracterizado principalmente por mulheres (54,9%), brancas, predominando a média de 23,8 anos. A maioria cursou a disciplina de Dermatologia (72,1%) e possui conhecimentos básicos sobre fotoproteção (65,3%). Quanto às práticas de exposição solar, os horários preferidos foram após 16 horas (55%) e entre 10-16 horas (23,3%), com uso diário de protetor solar (36,5%) e fator de proteção 30 ou superior (65,5%). Em relação aos riscos individuais para carcinomas cutâneos, 61,2% se enquadraram nos fototipos II e III de Fitzpatrick. Histórico familiar de câncer de pele ocorreu em 24,6% nos avós e/ou pais. Entre as mulheres que cursaram a disciplina de Dermatologia, verificou-se aplicação diária de fotoprotetor mais vezes ao dia e com fator de proteção solar mais alto.

Measurement and simulation of solar radiation availability in relation to the growth of coffee plants in an agroforestry system with rubber trees

Solar radiation is an important factor for plant growth, being its availability to understory crops strongly modified by trees in an Agroforestry System (AFS). Coffee trees (Coffea arabica - cv. Obatã IAC 1669-20) were planted at a 3.4 x 0.9 m spacing inside and aside rows of monocrops of 12 year-old rubber trees (Hevea spp.), in Piracicaba-SP, Brazil (22º42'30" S, 47º38'00" W - altitude: 546m). One-year-old coffee plants exposed to 25; 30; 35; 40; 45; 80; 90; 95 and 100% of the total solar radiation were evaluated according to its biophysical parameters of solar radiation interception and capture. The Goudriaan (1977) adapted by Bernardes et al. (1998) model for radiation attenuation fit well to the measured data. Coffee plants tolerate a decrease in solar radiation availability to 50% without undergoing a reduction on growth and LAI, which was approximately 2m².m-2 under this condition. Further reductions on the availability of solar radiation caused a reduction in LAI (1.5m².m-2), thus poor land cover and solar radiation interception, resulting in growth reduction.

MODELING AND SIMULATION OF RELIEF INFLUENCE ON EUCALYPTUS FORESTS: INTERACTION BETWEEN SOLAR IRRADIANCE AND PRODUCTIVITY

ABSTRACT This study aimed to verify the differences in radiation intensity as a function of distinct relief exposure surfaces and to quantify these effects on the leaf area index (LAI) and other variables expressing eucalyptus forest productivity for simulations in a process-based growth model. The study was carried out at two contrasting edaphoclimatic locations in the Rio Doce basin in Minas Gerais, Brazil. Two stands with 32-year-old plantations were used, allocating fixed plots in locations with northern and southern exposure surfaces. The meteorological data were obtained from two automated weather stations located near the study sites. Solar radiation was corrected for terrain inclination and exposure surfaces, as it is measured based on the plane, perpendicularly to the vertical location. The LAI values collected in the field were used. For the comparative simulations in productivity variation, the mechanistic 3PG model was used, considering the relief exposure surfaces. It was verified that during most of the year, the southern surfaces showed lower availability of incident solar radiation, resulting in up to 66% losses, compared to the same surface considered plane, probably related to its geographical location and higher declivity. Higher values were obtained for the plantings located on the northern surface for the variables LAI, volume and mean annual wood increase, with this tendency being repeated in the 3PG model simulations.

Estimativa da irradiação solar global com partição mensal e sazonal para a região de Cascavel - PR

No presente trabalho, mostram-se equações de estimativa da irradiação solar global (R G), por meio do modelo de Angstrom, com partições sazonal e mensal para a região de Cascavel - PR. Os dados experimentais foram cedidos pelo IAPAR, coletados na sua estação meteorológica localizada na COODETEC/Cascavel - PR, no período de 1983 a 1998. Dos 16 anos de dados, 12 anos foram utilizados para cálculo dos coeficientes (a e b) e quatro anos para a validação das equações. Os coeficientes de determinação encontrados foram superiores a 80% para as duas partições. O mínimo da R G é superestimado e o máximo é subestimado quando comparados com o mínimo e o máximo para dados reais, sendo esses encontrados no solstício de inverno e equinócio de primavera, respectivamente. A variação sazonal e mensal do coeficiente "a" foi menor (0,16 a 0,19 e 0,14 a 0,21) e do coeficiente "b" maior (0,34 a 0,43 e 0,32 a 0,44). As maiores variações dos erros médios diários ocorreram no equinócio de primavera (-19,45% a 27,28%) e as menores no equinócio de outono (-11,32% a 10,61%). O ajuste mais eficaz das equações foi encontrado para a partição mensal.

Condutância estomática como indicador de estresse hídrico em feijão

O objetivo do trabalho foi verificar os indicadores de estresse hídrico, bem como seu efeito na cultura do feijão, por meio da condutância estomática. O experimento foi realizado na Área Experimental de Irrigação da Universidade Estadual Paulista - Jaboticabal, no ano agrícola de 2000. Foram estudados quatro tratamentos de irrigação com níveis crescentes de ETm: (T1) ETm acumulada = 22 mm; (T2) ETm acumulada = 33 mm; (T3) ETm acumulada = 44 mm; (T4) ausência de irrigação. Nas plantas com suprimento adequado de água, os maiores valores de condutância estomática ocorreram por volta do meio-dia solar, atingindo cerca de 159 e 174 mmol m-2 s-1, para T1 e T2, respectivamente, enquanto nos tratamentos T3 e T4, os maiores valores encontrados foram de 83 e 52 mmol m-2 s-1, respectivamente. A condutância estomática ao longo do ciclo apresentou valor máximo de 165 mmol m-2 s-1 para o tratamento T4, enquanto para T1 e T2 os valores máximos obtidos variaram de 179 a 183 mmol m-2 s-1. A temperatura da folha e a transpiração apresentaram estreita relação com a resistência estomática, enquanto a radiação fotossinteticamente ativa não diferiu entre os tratamentos.

Solar drying of jack fruit almonds

Dryers heated by solar energy have been constructed and used in drying whole and half jack fruit almonds. The samples were dried during the day in direct sun and in the conventional solar dryer prepared for this purpose. Another piece of equipment was built for reception and accumulation of sun energy in a body of water, which was used as a heat source for night drying. The drying with the sun energy was compared with artificial drying. The jack fruit almonds were dried whole, half, with pellicle and without it. The storage of solar energy in water was technically viable for use in night drying. The drying by combining solar dryers in the day and night periods were completed in approximately 35 hours, and were equivalent to artificial drying between 40ºC and 70ºC. Almond cut in half and the pellicle removed reduced the drying time.

Computer tools applied to analysis of solar water heaters

The simulation programs are important tools to analyze the different energetic alternatives, including the use of renewable energy. The objective of this study was to analyze comparatively the different computer tools available for modeling of solar water heaters. Among the main simulation software of solar thermal systems, there are: RETScreen International, EnergyPlus, TRNSYS, SolDesigner, SolarPro, e T*SOL. Among the tools mentioned, only EnergyPlus and RETScreen International are free, but they allow obtaining interesting results when applied together. The first one has a detailed module of energy analysis of solar water heaters, while the second one provides an detailed economic feasibility study and an assessment of emissions of greenhouse gases. RETScreen International and EnergyPlus programs are aimed at a diverse audience, including designers, researchers and energy planners.

Solar energy use for water pre-heating in boilers of agro-industries

Energy consumption in the world has been growing every year. The industrial sector represents 27.32% of the world energy demand. Heating systems that use solar energy may contribute with a percentage of the total energy required by industries. This work aimed to study the use of vacuum solar collectors for water pre-heating in boilers. We used four collectors installed according to NBR 15,569; water flow through the tubes was 0.058 L/s, and temperature in the inlet and outlet pipes was measured. Results showed that instantaneous radiation, and inlet fluid and room temperatures are variables that influence the process, reaching water maximum temperature in the solar collector outlet of 97.9 °C, and efficiency of approximately 65% for most experiments. For the financial viability evaluation, the payback study was applied, which resulted in 4; 7 and 5 years, for the respective sources: firewood, LPG (liquefied petroleum gas), and electricity. Regarding the calculation of the annual contribution to the reduction of greenhouse gases, it was, respectively, 2.162 and 356 kg of CO2 per m² of collector tubes, in comparison with firewood and LPG.