Novas métricas holísticas para avaliação da verdura de reações de síntese em laboratório

New semi-quantitative metrics for simple evaluation of global greenness of chemical reactions used in teaching laboratories, namely, the Green Circle (GC) and Green Matrix (GM), were developed. These metrics globally consider all Twelve Principles of Green Chemistry. To illustrate their construction, the greenness of several syntheses performed in the laboratory under different sets of conditions was assessed. The tools were validated by comparing the results with another metric, the Green Star (GS), developed in our previous study. Results showed these new metrics were useful for the intended purpose, having the advantage of being simpler than the GS.

Caracterização de resíduo sólido formado em biodiesel de sebo bovino

The nature of the solid residue formed in beef tallow biodiesel from two commercial producers in Brazil was determined by comparative analytical techniques, namely, gas chromatography with flame ionization detector (GC-FID) and thermogravimetry (TG). Pure monopalmitin and monostearin were used as reference standards for both methodologies. Analyses were carried out before and after filtration of the solids formed, which allowed the observation that the formation of precipitate reduced the levels of monoglycerides in the beef tallow biodiesel. The chromatographic and thermogravimetric results confirmed the nature of the residue as saturated monoglycerides, predominantly monostearin and monopalmitin.

Uso de materiais recicláveis na determinação gravimétrica de CO2 no ar ambiente e tratamento dos resíduos de laboratório gerados

An alternative system was tested for the determination of CO2 in air using recyclable materials. The results indicate that the proposed system allows for reliable, accurate, robust and efficient collection, comparable to the standard gravimetric method. Laboratory wastes are easily treated using a filtrate that can be discharged into the sewer and solids that can be reused. The proposed system is a simple and low-cost tool that encompasses important aspects of environmental education, which should be part of the education in chemistry of undergraduate students and technicians.

Obtenção de biodiesel por transesterificação em dois estágios e sua caracterização por cromatografia gasosa: óleos e gorduras em laboratório de química orgânica

Methanolic transesterification of oils and fats was carried out in a two steps procedure, under basic and acidic catalysis. Palm, soybean, canola, corn, rice, grapeseed, sunflower, peanut, pequi and olive oils, besides tallow and lard were used as feedstock. Specific gravity, relative viscosity, thin layer chromatography and gas chromatography were used to characterize the biodiesel. Biodiesel was obtained in high yield and purity. Results were used to discuss the following key-concepts: 1 - triglycerides, composition and properties; 2 - nucleophilic acyl substitution under basic and acid conditions, 3 - thin layer chromatography, 4 - gas chromatography and its quantitative methods.

Modificação e caracterização do resíduo pó de aciaria elétrica (PAE) para aplicação em reações de redução de cromo (VI)

In this study, electric arc furnace dust (EAFD) was thermally modified at different temperatures under H2 flow or charcoal in order to obtain reduced iron phases (Fe3O4, FeO and Fe0). The formation of these phases was confirmed by powder X-ray diffraction. The tests performed for reducing Cr (VI) using resultant materials obtained after thermal treatment of the EAFD showed excellent results, with PAE600H (EAFD reduced at 600 ºC under H2 flow) decreasing around 100% of the Cr (VI) in only 10 minutes of reaction. These results indicate the possibility of adding value to the residue, obtaining materials that offer great potential for environmental applications.

Caracterização de membranas assimétricas de acetato de celulose produzidas a partir do aproveitamento do resíduo da palha de milho para uso em ultrafiltração

Cellulose acetates (CA) with different degrees of acetylation were synthesized from cellulose extracted from corn stover. Membranes were prepared for the ultrafiltration process with pure polymers and blend form of CA utilizing a dioxane/acetone system. The membranes were characterized according to their transport properties. The blend form materials presented the best results for application in ultrafiltration experiments. M-TAC/DAC (corn stover triacetate and diacetate) and M-TAC/DAC-Rho (corn stover triacetate and Rhodia diacetate) presented rejection to egg albumin protein of 87.39% and 80.50%, respectively. Thus, MWCO of 45 kDa was determined for these materials.

APROVEITAMENTO DE RESÍDUO DE BIODIESEL PARA PREPARAÇÃO DE CARVÕES ÁCIDOS COM ELEVADA ATIVIDADE CATALÍTICA NA REAÇÃO DE ETERIFICAÇÃO DO GLICEROL

Environmentally friendly acid carbon (CG) catalysts, containing a high amount of sulfonated and oxygenated groups, were prepared from glycerin, a biodiesel waste. CGs were produced by glycerin carbonization in the presence of H2SO4 at 1:3 m:m ratio in a closed autoclave at 180ºC for different times: 0.25; 1; 3 and 6 hours (CG-0.25h; CG-1h; CG-3h and CG-6h, respectively). The catalyst properties for all carbons were evaluated in the glycerol etherification reaction with tert-butyl alcohol (TBA). The yield for mono-tert-butyl glycerol (MTBG), di-tert-butyl glycerol (DTBG) and tri-tert-butyl-glycerol (TTBG) was high and very similar for all CGs, of about 43% and 20% for the MTBG and DTBG + TTBG, respectively. Furthermore, the activity of these catalysts were close to those obtained using a commercial resin, Amberlyst-15, of about 50% and 27% for MTBG and DTBG + TTBG, respectively.

Preparação e caracterização do complexo sólido de estanho(II)-EDTA e influência do tratamento térmico sobre a morfologia do resíduo SnO2

A síntese do complexo sólido de estanho(II)-EDTA é descrita e sua caracterização efetuada através da análise elementar, espectroscopia de absorção na região do infravermelho, difratometria de raios X e ressonância magnética nuclear de ¹H e 13C. O comportamento térmico é avaliado através das curvas termogravimétricas TG e de análise térmica diferencial DTA em atmosferas inerte e oxidante sugerindo etapas de decomposição térmica para o quelato de estequiometria [H2SnH2O(NCH2(CH2COO)2)2].¹/2H2O. As microscopias eletrônicas de varredura demonstram diferentes morfologias para os resíduos óxidos obtidos a 1200ºC em função da razão de aquecimento utilizada.

Determinação de ultratraços de selênio em urina por geração de hidretos e espectrometria de absorção atômica em fluxo

A determinação de selênio utilizando a geração de hidretos acoplada às técnicas atômicas vêm sendo utilizada com sucesso em amostras de urina. Devido a necessidade de se dispor de um método analítico capaz de determinar pequenas quantidades de selênio; é proposto o sistema de fluxo, por zonas coalescentes, utilizando a técnica de geração de hidretos, seguida da detecção por espectrometria de absorção atômica para a determinação de selênio em amostras de urina. O limite de detecção obtido é 0,3 ng mL-1, correspondendo a 30 pg de selênio e a freqüência analítica de 140 determinações por hora. A precisão (d.p.r.) do método foi de 2,0% para 1,0 ng mL-1. A quantidade de reagente (0,5 mg de NaBH4 para cada determinação) e de resíduo químico gerado no laboratório (170 mL h-1) é mínima. A aplicação do método proposto para análises de amostras de urina evidenciou a presença média de 4,0 ng mL-1 de selênio para pacientes que não ingeriram nenhum medicamento contendo selênio. Para pacientes que ingeriram uma dose única de medicamento contendo selênio, o teor encontrado nas amostras de urina analisadas variaram de 5,0 a 16,0 ng mL-1. Estudos de recuperação mostraram valores de 90,0% e 103,0% para 1,0 e 10,0 ng mL-1 de selênio adicionado, respectivamente, nas amostras de urina. A certificação do método foi avaliada para análises de material de referência de urina SRM 2670 (valor certificado: 30,0±8,0 ng mL-1 e valor obtido: 27,0±2,0 ng mL-1).

Gerenciamento de resíduos químicos em um laboratório de ensino e pesquisa: a experiência do Laboratório de Limnologia da UFRJ

This work describes the waste management system developed at the Laboratory of Limnology of Federal University of Rio de Janeiro. The initial challenge was to identify and treat a great variety of wastes generated in the analytical procedures performed in the laboratory. Since many of the students and researchers are not chemists, an intensive training was performed during the establishment of the management system. After three years, there was a deep change of attitude of the professionals involved. The present experience may be useful for other laboratories with a profile similar to the one under study.

Supressividade por incorporação de resíduo de leguminosas no controle da fusariose do tomateiro

A utilização de materiais orgânicos que melhoram as características físicas, químicas e biológicas do solo vem sendo estudada como indutor da supressividade a fitopatógenos. Objetivou-se avaliar o efeito da incorporação da parte aérea de leguminosas no controle da fusariose do tomateiro. Os resíduos frescos das leguminosas leucena, feijão guandu, amendoim forrageiro e feijão de porco foram incorporados ao solo nas concentrações 0; 20; 40; 60 e 80 g L-1. Sementes de tomateiro da variedade Santa Cruz Kada Gigante foram semeadas em bandejas contendo terra autoclavado e húmus de minhoca. As mudas foram transplantadas para vasos, contendo substrato (terra autoclavada + resíduo fresco), 15 dias após a semeadura. Aos 15 dias após o transplantio realizou-se a inoculação, por meio de ferimento de raízes em meia lua, aplicando em seguida 20 mL da suspensão de 1x10(6) conídios mL-1 por planta. A avaliação foi realizada 21 dias após a inoculação através de escala de notas variando de 1 a 5. O delineamento experimental foi inteiramente casualizado, com quatro repetições, sendo a unidade experimental duas plantas por vaso. A incorporação da parte aérea das leguminosas leucena, feijão guandu, amendoim forrageiro e feijão de porco demonstrou eficiência no controle da fusariose. Maior percentual de controle foi obtido com os resíduos de amendoim forrageiro (40 g L-1), feijão de porco (60 g L-1) e leucena (80 g L-1), apresentando um percentual de controle de 73,3%. O amendoim forrageiro pode ser considerado o mais eficiente, por necessitar de uma menor concentração para atingir o mesmo percentual de controle da fusariose.

Resistência natural da madeira de Corymbia maculata (Hook.) K.D.Hill & L.A.S. Johnson a fungos e cupins xilófagos, em condições de laboratório

A pesquisa teve o objetivo de avaliar a resistência natural da madeira de Corymbia maculata a fungos e a cupins xilófagos, em condições de laboratório. De peças radiais (tábuas) que continham o cerne e o alburno intactos foram retirados corpos-de-prova de 2,00 x 2,00 x 1,00 cm, com a menor dimensão na direção tangencial (ensaio com fungos), e de 2,54 x 2,00 x 0,64 cm, com a maior dimensão na direção das fibras (ensaio com cupins), em quatro posições na direção medula-casca. As amostras foram submetidas à ação dos fungos Postia placenta, Neolentinus lepideus e Polyporus fumosus por 12 semanas, ou à ação de cupins do gênero Nasutitermes por 30 dias. Constatou-se que a resistência da madeira ao apodrecimento foi dependente da posição na direção medula-casca e dos fungos utilizados. As amostras retiradas nas posições mais externas do tronco foram mais deterioradas que as internas. Dentro de cada posição, os fungos causaram deterioração semelhante à madeira, exceto para a posição mais externa (alburno), em que o fungo P. fumosus causou menos deterioração que os demais. De modo geral, a madeira de C. maculata foi altamente resistente (posições internas) ou resistente (posições externas) aos fungos ensaiados. Somente para o fungo N. lepideus a posição mais externa foi moderadamente resistente. Quanto aos cupins, a resistência da madeira não foi afetada pela posição na direção medula-casca e apresentou uma baixa perda de massa para as posições analisadas. Além disto, os cupins causaram somente desgaste superficial à madeira, e morreram durante o ensaio, o que permitiu classificar a madeira de C.maculata como resistente aos cupins ensaiados.

Potencial poluidor de resíduo sólido da Samarco Mineração: estudo de caso da barragem de Germano

Foram estudadas amostras de resíduo sólido da Barragem de Germano, da Samarco Mineração S.A. Tal barragem localiza-se no município de Mariana-MG. Sua principal função é coletar os efluentes do tratamento do minério de ferro processado no Complexo de Germano. Este resíduo foi submetido a testes de classificação, de acordo com as Normas ABNT 10004, 10005, 10006 e 10007. Constatou-se que o resíduo é classe III (inerte) e que os testes mostraram a grande capacidade deste material na retenção de metais pesados e de cromo.

Influência do tratamento térmico do resíduo sólido industrial (Grits) na resistência mecânica de um latossolo para pavimentos de estradas florestais

Em estudos que envolvem o tratamento de solos com aditivos químicos com fins rodoviários, merecem especial importância aquelas pesquisas orientadas no sentido de descobrir novos meios de torná-los mais econômicos e, ao mesmo tempo, mais resistentes. No presente trabalho, o resíduo sólido industrial Grits, oriundo do processo de fabricação de papel e celulose, foi aplicado a um latossolo denominado ETA, característico da microrregião de Viçosa, Minas Gerais, Brasil, com o intuito de melhorar suas características mecânicas para sua aplicação em pavimentos de estradas florestais. O Grits, após receber tratamento térmico a 200, 300, 400, 500 e 600 ºC, em mufla, foi misturado no teor de 10%, em peso, ao solo anteriormente citado. Parâmetros geotécnicos, característicos dos ensaios de compactação e resistência à compressão simples, foram utilizados para avaliar o efeito do tratamento térmico nas misturas solo+10% Grits. Os resultados indicaram que o Grits tem potencial para estabilização de solos de pavimentos de estradas florestais, sendo o melhor resultado alcançado para o Grits tratado a 600 ºC, pois houve ganhos de resistência mecânica.

Resistência natural de nove madeiras do semi-árido brasileiro a fungos xilófagos em condições de laboratório

Objetivou-se avaliar a resistência natural de nove madeiras do semi-árido brasileiro a fungos xilófagos, em condições de laboratório. As madeiras estudadas foram a algaroba (Prosopis juliflora), o angico (Anadenanthera macrocarpa), a aroeira (Myracrodruon urundeuva), a braúna (Schinopsis brasiliensis), a cássia (Senna siamea), a craibeira (Tabebuia aurea), o cumaru (Amburana cearensis), o ipê (Tabebuia impetiginosa) e o pereiro (Aspidosperma pyrifolium). De cada espécie foram retirados corpos-de-prova de 2,54 x 2,00 x 1,00 cm, com a maior dimensão na direção das fibras, em quatro posições na direção medula-casca. As amostras foram submetidas, por 14 semanas, à ação dos fungos Postia placenta e Neolentinus lepideus. A resistência natural, com exceção da algaroba e do angico (P. placenta), da craibeira (N. lepideus) e da cássia (P. placenta e N. lepideus), foi afetada pela posição na direção medula-casca, sem estar relacionada à densidade das madeiras ensaiadas. A madeira de ipê e a madeira de cerne da aroeira e braúna foram as mais resistentes aos fungos testados. As diferenças entre a resistência natural, exceto para a aroeira e braúna, não estavam associadas à concentração de extrativos solúveis em água quente.