Zn-edta degradation by catechol-driven fenton reaction

Zn-EDTA degradabilty by catechol-driven Fenton reaction was studied. Response surface methodology central composite design was employed to maximize this complex degradation. Theoretical speciation calculations were in good agreement with the experimental results. Fenton and Fenton type treatments are typically thought to be applicable only in the highly acidic range, representing a major operational constraint. Interestingly, at optimized concentrations, this CAT-driven Fenton reaction at pH 5.5 achieved 100% Zn-EDTA degradation; 60% COD and 17% TOC removals, using tiny amounts of CAT (50 µM), Fe(III) (445 µM) and H2O2 (20 mM) with no evident ferric sludge.

Use of multivariate experimental designs for optimizing the reductive degradation of an azo dye in the presence of redox mediators

The optimization of the anaerobic degradation of the azo dye Remazol golden yellow RNL was performed according to multivariate experimental designs: a 2² full-factorial design and a central composite design (CCD). The CCD revealed that the best incubation conditions (90% color removal) for the degradation of the azo dye (50 mg L- 1) were achieved with 350 mg L- 1 of yeast extract and 45 mL of anaerobic supernatant (free cell extract) produced from the incubation of 650 mg L- 1 of anaerobic microorganisms and 250 mg L- 1 of glucose. A first-order kinetics model best fit the experimental data (k = 0.0837 h- 1, R² = 0.9263).

Influence of chloride-mediated oxidation on the electrochemical degradation of the direct black 22 dye using boron-doped diamond and β-PbO2 anodes

The Direct Black 22 dye was electrooxidized at 30 mA cm-2 in a flow cell using a BDD or β-PbO2 anode, varying pH (3, 7, 11), temperature (10, 25, 45 °C), and [NaCl] (0 or 1.5 g L-1). In the presence of NaCl, decolorization rates were similar for all conditions investigated, but much higher than predicted through a theoretical model assuming mass-transport control; similar behavior was observed for COD removal (at pH 7, 25 °C), independently of the anode. With no NaCl, COD removals were also higher than predicted with a theoretical model, which suggests the existence of distinct dye degradation pathways.

TUNGSTOPHOSPHORIC ACID HETEROGENIZED ONTO NH4ZSM5 AS AN EFFICIENT AND RECYCLABLE CATALYST FOR THE PHOTOCATALYTIC DEGRADATION OF DYES

Materials based on tungstophosphoric acid (TPA) immobilized on NH4ZSM5 zeolite were prepared by wet impregnation of the zeolite matrix with TPA aqueous solutions. Their concentration was varied in order to obtain TPA contents of 5%, 10%, 20%, and 30% w/w in the solid. The materials were characterized by N2 adsorption-desorption isotherms, XRD, FT-IR, 31P MAS-NMR, TGA-DSC, DRS-UV-Vis, and the acidic behavior was studied by potentiometric titration with n-butylamine. The BET surface area (SBET) decreased when the TPA content was raised as a result of zeolite pore blocking. The X-ray diffraction patterns of the solids modified with TPA only presented the characteristic peaks of NH4ZSM5 zeolites, and an additional set of peaks assigned to the presence of (NH4)3PW12O40. According to the Fourier transform infrared and 31P magic angle spinning-nuclear magnetic resonance spectra, the main species present in the samples was the [PW12O40]3- anion, which was partially transformed into the [P2W21O71]6- anion during the synthesis and drying steps. The thermal stability of the NH4ZSM5TPA materials was similar to that of their parent zeolites. Moreover, the samples with the highest TPA content exhibited band gap energy values similar to those reported for TiO2. The immobilization of TPA on NH4ZSM5 zeolite allowed the obtention of catalysts with high photocatalytic activity in the degradation of methyl orange dye (MO) in water, at 25 ºC. These can be reused at least three times without any significant decrease in degree of degradation.

HYDROLYTIC DEGRADATION BEHAVIOR OF PLLA NANOCOMPOSITES REINFORCED WITH MODIFIED CELLULOSE NANOCRYSTALS

Bionanocomposites derived from poly(L-Lactide) (PLLA) were reinforced with chemically modified cellulose nanocrystals (m-CNCs). The effects of these modified cellulose nanoparticles on the mechanical and hydrolytic degradation behavior of polylactide were studied. The m-CNCs were prepared by a method in which hydrolysis of cellulose chains is performed simultaneously with the esterification of hydroxyl groups to produce modified nanocrystals with ester groups. FTIR, elemental analysis, TEM, XRD and contact angle measurements were used to confirm and characterize the chemical modifications of the m-CNCs. These bionanocomposites gave considerably better mechanical properties than neat PLLA based on an approximately 100% increase in tensile strength. Due to the hydrophobic properties of the esterified nanocrystals incorporated into a polymer matrix, it was also demonstrated that a small amount of m-CNCs could lead to a remarkable decrease in the hydrolytic degradation rate of the biopolymer. In addition, the m-CNCs considerably delay the degradation of the nanocomposite by providing a physical barrier that prevents the permeation of water, which thus hinders the overall absorption of water into the matrix. The results obtained in this study show the nanocrystals can be used to reinforce polylactides and fine-tune their degradation rates in moist or physiological environments.

DIRECT INFUSION ESI-MS APPLIED IN THE DETECTION OF BYPRODUCTS DUE TO REDUCTIVE DEGRADATION OF ACETAMIPRID BY ZERO-VALENT IRON

This study investigated the reductive degradation of acetamiprid (5 mg L-1) in aqueous medium (at pH 2.0) induced by zero-valent iron (50 mg). The process was monitored using high-performance liquid chromatography (HPLC) to determine the degradation rate as a function of reaction time, and direct infusion electrospray ionization mass spectrometry (DI-ESI-MS) to search for (and potentially characterize) any possible byproducts formed during degradation. The results obtained via HPLC showed that after 60 min, the degradation of the substrate reached nearly 100% in an acidic medium, whereas the mineralization rate (as determined by total organic carbon measurements) was as low as 3%. Data obtained by DI-ESI-MS showed that byproducts were formed mainly by insertions of hydrogen atoms into the nitrile, imine, and pyridine ring moieties, in addition to the observation of chlorine substitution by hydrogen replacement (hydrodechlorination) reactions.

Thermal degradation behaviour of some polydithiooxamide metal complexes

The thermal decomposition behavior of the Fe(II), Co(II), Ni(II) and Zn(II) complexes of polydithiooxamide has been investigated by thermogravimetric analysis (TGA) at a heating rate of 20°C min-1 under nitrogen. The Coats-Redfern integral method is used to evaluate the kinetic parameters for the successive steps in the decomposition sequence observed in the TGA curves. The processes of thermal decomposition taking place in the four complexes are studied comparatively as the TGA curves indicate the difference in the thermal decomposition behavior of these complexes. The thermal stabilities of these complexes are discussed in terms of repulsion among electron pairs in the valence shell of the central ion and electronegativity effects.

Photoelectrocatalytical degradation of basic blue 41 dye using nanoporous semiconductor of Ti/TiO2

O presente trabalho investiga a degradação fotoeletrocatalítica do corante Azul Básico 41 (AB 41) amplamente utilizado na tintura de fibras sintéticas, utilizando um semicondutor Ti/TiO2 como fotoanodo. 100% de degradação foi obtida após 60 min de tratamento de 8,33x10-5 mol L-1 do corante em 0,1 mol L−1 Na2SO4, pH 2 sob densidade de corrente de 0,40 mA cm−2 e irradiação UV. Ainda foi obtido 80% de remoção de carbono orgânico total, cuja oxidação segue uma reação de pseudo-primeira ordem com constante de velocidade inicial de -0,040 mim-1 e uma eficiência de corrente de 51%. Os resultados são superiores á fotocatálise convencional nas mesmas condições sem a polarização do fotoanodo que leva a 65% de mineralização sob constante de velocidade de -0,024 mim-1.

Metabolismo oxidativo dos neutrófilos de ovinos tratados com monensina sódica e experimentalmente submetidos à acidose ruminal

A acidose láctica ruminal é causada pela ingestão excessiva de carboidratos de fermentação rápida sem uma prévia adaptação dos mocroorganismos, podendo com isso gerar distúrbios metabólicos graves aos ruminantes. Este trabalho tem por objetivo estudar o metabolismo oxidativo dos neutrófilos em ovinos tratados com a monensina sódica na acidose láctica ruminal induzida experimentalmente. Foram empregados 18 ovinos, machos, mestiços (Ideal x Merino), fistulados no rúmen; dos quais nove receberam 33 mg/kg da dieta do ionóforo ao dia, durante 30 dias, os demais ovinos pertenceram ao grupo controle. A acidose foi induzida fornecendo 15g de sacarose/kg de peso corporal. A avaliação clínica e as amostras de rúmen e sangüíneas foram obtidas antes (momento controle) 0h e às 6h, 12h, 24h e 48h pós-indução. Em ambos os grupos os animais apresentaram manifestações clínicas de acidose láctica ruminal 6 horas pós-indução. A partir deste período se observou uma diminuição significativa (p<0,05) do pH no fluido ruminal, que alcançou valores inferiores a cinco, e diferenças significativas (p<0,05) entre os grupos a partir das 12h pós-indução foram constatadas, nos quais os ovinos tratados com a monensina apresentaram valores superiores em relação aos do grupo controle. Durante este período ocorreu uma inibição do metabolismo oxidativo dos neutrófilos nos animais estudados, ocorrendo restabelecimento desta função somente nos ovinos que receberam a monensina. O pH sangüíneo, a glicose plasmática e o cálcio ionizável sofreram alterações nos seus índices. A concentração do cortisol sérico elevou-se de forma significativa (p< 0,05) em ambos os grupos, porém diferenças (p< 0,05) entre eles foram constatadas ao final no período de observação. O tratamento com a monensina não influenciou o metabolismo oxidativo dos neutrófilos, inibido pela acidose láctica; porém se verificou uma recuperação mais rápida deste metabolismo nos animais em que receberam o ionóforo.

Estudo comparativo de algumas provas funcionais do fluido ruminal e de metabólitos sangüíneos de bovinos e bubalinos

No fluido ruminal de búfalos e de bovinos da Região Amazônica, alimentados com capim-elefante (Pennisetum purpureum) var. Cameron, foram determinados os seguintes parâmetros: cor, odor, viscosidade, sedimentação, flotação, pH, redução do azul de metileno, fermentação da glicose, acidez total, número total de protozoários, teor de cloretos, redução de nitrito e grupo de bactérias predominantes. No soro sangüíneo também foram avaliados os teores de cloretos, proteínas totais e uréia. A comparação desses dados não resultou em diferenças significativas entre as duas espécies, com exceção do teor de cloretos e do número e distribuição dos protozoários. Nos búfalos, os teores de cloretos foram mais baixos e o número de protozoários foi maior do que o observado em bovinos; adicionalmente nos búfalos predominaram os protozoários pequenos, enquanto em bovinos preponderaram os protozoários grandes.

Estudo clínico e características do suco ruminal de caprinos com acidose láctica induzida experimentalmente

Este trabalho teve por objetivo estudar os efeitos da acidose láctica ruminal, induzida experimentalmente em caprinos, sobre o quadro clínico, as características físico-químicas e microbiológicas do fluido ruminal. Para tal, foram utilizados dez animais, sem raça definida (SRD), com peso médio de 25 kg, machos, com um a dois anos de idade, fistulados, clinicamente sadios e mantidos em baias. Após se estabelecer os padrões de normalidade para as variáveis estudadas, os animais foram induzidos experimentalmente a ter a acidose ruminal empregando-se a sacarose, na dose de 15 g/kg de peso corporal. As observações clínicas e laboratoriais foram realizadas nos intervalos de 4, 8, 12, 16, 24, 32, 48, 72, 96, 120 e 144 horas, após a indução (PI) onde se avaliou a intensidade do processo da acidose láctica ruminal. Os caprinos estudados apresentaram manifestações clínicas de acidose láctica ruminal já a partir das 4 horas PI, cujos sinais como apatia, anorexia, taquicardia, atonia ruminal, distensão abdominal e diarréia de intensidade variável foram observados. As características do suco ruminal sofreram alterações, ocorreu a redução do pH para valores inferiores a 5, a cor tornou-se leitosa, o odor ácido e a consistência aquosa. O tempo de atividade de sedimentação (TAS) reduziu seus valores, e a dinâmica da fauna e flora ficaram comprometidas, havendo um predomínio da microbiota Gram-positiva. Ao término do período de observação constatou-se que em alguns animais não ocorreu o restabelecimento pleno das variáveis analisadas.

Características do fluído ruminal de ovinos Santa Inês criados extensivamente em Pernambuco

Este trabalho teve por objetivo estabelecer padrões de normalidade para as características do fluído ruminal de ovinos da raça Santa Inês criados sob regime extensivo de pastagem no município de Garanhuns, Agreste Meridional de Pernambuco. Foram coletadas amostras de 50 animais, por meio de sonda esofágica, nos períodos de inverno (estação chuvosa) e verão (estação seca). As cores do fluído predominantes foram a verde oliva, no período chuvoso, e a castanha, no período seco. O odor aromático foi observado em todas as amostras, estando mais pronunciado no inverno. A consistência levemente viscosa predominou em ambas as estações, com maior freqüência desta no inverno. O tempo de sedimentação e flotação foi de 6,73min (±1,63) na estação chuvosa e 3,15min (±0.72) na estação seca. Nas provas bioquímicas os valores médios encontrados para o inverno e verão, respectivamente, foram: pH, 6,76±0,21 e 6,59±0,14; redução do azul de metileno, 3,20 min (±0,76) e 7,76min (±3.00); teor de cloretos, 28,14±4,16mEq/L e 24,97±5,65mEq/L; acidez total titulável, 21,90±4,38UC e 13,68±2.97UC. Observou-se densidade abundante (+++) de protozoários no inverno e moderada (++) no verão. A motilidade dos protozoários foi bastante ativa (+++) e havia aproximadamente 90% deles vivos em ambos os períodos experimentais. A contagem de protozoários no inverno foi de 425.373±217.258/mL e 155.375± 83.113/mL no verão. As bactérias Gram-negativas predominaram em ambas as estações.

Aspectos clínicos e a bioquímica ruminal de caprinos submetidos à acidose láctica experimental e suplementados ou não com monensina sódica

Objetivou-se com este trabalho estudar o comportamento clínico e laboratorial de caprinos submetidos à incorporação da monensina sódica na alimentação e avaliar os seus efeitos na prevenção da acidose láctica ruminal induzida experimentalmente. Foram avaliados os aspectos clínicos como atitude, comportamento, apetite, coloração das mucosas externas, frequência cardíaca e respiratória, motilidade retículo-ruminal, temperatura retal e o aspecto das fezes, e as características físico-químicas e microbiológicas do fluido ruminal. Foram utilizados 20 caprinos, machos, castrados, cruzados Anglo Nubiana x Saanen, com peso médio de 30kg, clinicamente sadios e submetidos a implantação de cânulas ruminais permanentes. Foram formados dois grupos de 10 animais, um grupo controle (GC) e outro que recebeu a monensina sódica (GM) através da cânula, na dose diária de 33mg/kg da dieta, por animal, no decorrer de 40 dias. A acidose láctica ruminal foi induzida fornecendo 10g de sacarose/kg de peso corpóreo, antes da alimentação matinal. As observações clínicas e a colheita das amostras de fluido ruminal foram efetuadas em intervalos de 4h, 8h, 12h, 24h, 32h, 48h e 72h pós-indução (PI). A partir das 4 horas PI, evidenciou-se sinais como apatia, apetite caprichoso ou anorexia, taquicardia, taquipnéia, atonia ruminal, distensão abdominal e diarréia de intensidade variável. O refluxo de fluido ruminal pelas narinas, sinais de cólica intestinal e secreção nasal serosa bilateral foi observado em alguns animais do GC, e laminite no GM. Ocorreu perda média de peso corpóreo de 900g no GC (P>0,05) e de 1,3kg no GM (P<0,05). Houve uma diminuição significativa (P<0,05) do pH ruminal para valores abaixo de seis; do tempo de atividade de sedimentação e flotação; da viabilidade, densidade e motilidade dos protozoários, a partir das quatro horas da indução no GC e de quatro a 24 horas no GM; no número de infusórios, às 4h PI, tanto no GC como no GM, que se manteve até o final das 72h; e nos valores dos ácidos acético, propiônico e do butírico no GM. Os valores do ácido butírico no GC reduziram sem que houvesse diferença significativa (P>0,05). A cor do fluido ruminal tornou-se leitosa, o odor ácido e a consistência aquosa. Houve um aumento significativo (P<0,05) da acidez titulável, do tempo na prova de redução do azul de metileno, nos valores do teor de cloretos e do ácido láctico. A dinâmica da fauna e flora foi alterada, com predomínio de bactérias Gram-positiva. Em alguns animais não ocorreu o restabelecimento pleno das variáveis analisadas. A utilização da monensina sódica não preveniu o desencadeamento do distúrbio fermentativo nos animais que a receberam.

Ethological activities, ruminal parameters and weight gain of calves supplemented with different amounts of sodium chloride

The daily weight gain, behavioral activities (grazing, ruminating and water consumption) and the number of rumen protozoa, pH, NH3, and the osmolarity of rumen fluid was evaluated for four groups of six calves HPB/Zebu submitted to daily intake of 15, 30, 60 and 90g of NaCl during 135 days (9th Jan. to 24th May 2008).Throughout the experimental period the calves were in perfect health condition and did not show any signs suggestive of chronic sodium poisoning. There was no significant difference in average daily gain of the calves as the intake of NaCl increased. No significant behavioral changes were observed in the activities of grazing and rumination. However, there was a noticeable change in the frequency of water consumption in the calves that ingested 90g/d of NaCl; they went more often to the trough and drank more water than the group that ingested only 15g sodium chloride/d. The osmolarity of ruminal liquid was higher in the group of calves fed 90g of NaCl/d. The pH, NH3 concentration and number of rumen protozoa was within the normal range.

Avaliação das características do líquido ruminal, hemogasometria, atividade pedométrica e diagnóstico de laminite subclínica em vacas leiteiras

Este estudo objetivou avaliar as características do líquido ruminal, hemogasometria, atividade pedométrica e ocorrência laminite subclínica, por meio da presença de enfermidades podais secundárias, em vacas leiteiras de alta produção, provenientes de um rebanho comercial. Foram avaliadas 200 vacas holandesas, oriundas da mesma propriedade, localizada na região de Araçatuba, SP, divididas em quatro grupos, sendo estes estabelecidos a partir da produtividade diária. Inicialmente procedeu-se o exame clínico dos animais, seguido da colheita de amostras do líquido ruminal, por meio de sondagem esofágica, sendo este avaliado quanto ao pH, cor, odor, consistência, sedimentação, flutuação e prova de redução pelo azul de metileno. Também foram colhidas amostras de sangue venoso para hemogasometria, além da coleta dos dados da pedometria (número de passos) e produção de leite diária das vacas. Os dados obtidos foram tabulados e submetidos à análise de correlação. Nenhum animal avaliado apresentou alterações no pH ruminal, bem como não foram encontrados distúrbios do desequilíbrio ácido básico, pois os valores de pH sanguíneo, PCO2, TCO2, HCO3- e EB estavam dentro da normalidade, durante a análise hemogasométrica. A pedometria foi efetiva como método de triagem para as vacas acometidas de afecções podais, pois se observou a redução no número de passos devido à dor, correlacionada a menor produção leiteira. Contudo, a identificação destas afecções, somente foi possível mediante exame clínico específico dos dígitos. A ocorrência das afecções podais em 49,5% do rebanho deveu-se aos fatores de riscos presentes na propriedade, como o concreto abrasivo e instalações inadequadas, associados também a possível ocorrência de acidose ruminal subaguda, não diagnosticada pela metodologia utilizada. A correlação entre os valores do pH ruminal, pedometria e hemogasometria se mostrou eficiente para o diagnóstico precoce das afecções podais e também no estabelecimento da etiologia destas enfermidades. A laminite subclínica acometeu primariamente as vacas do rebanho, considerando a etiologia multifatorial desta afecção, ocorrência e distribuição das enfermidades podais diagnosticadas.