Síntese de hidroxiapatita pelo método sol-gel utilizando precursores alternativos: nitrato de cálcio e ácido fosfórico

A hidroxiapatita [Ca10(PO4)6(OH)2, HA] foi sintetizada utilizando-se a rota sol-gel partindo-se de ácido fosfórico e nitrato de cálcio como precursores de cálcio e fósforo, respectivamente e como solvente utilizou-se o metanol na preparação do sol que posteriormente será utilizado na obtenção de recobrimentos de hidroxiapatita sobre substratos de ligas de titânio. O sol permaneceu estável e não ocorreu gelatinização em temperatura ambiente durante sete dias. O sol transformou-se em um gel branco somente após a remoção do solvente a 100ºC. O produto assim obtido foi calcinado em 300°C, 500°C e 700°C e caracterizou-se por DRX, FT-IR, MEV/EDS e TGA/DSC. As fases de HA sintetizada tornaram-se estáveis sem sub-produtos a 700°C. A difração de raios X mostrou que a estrutura apatita é aparente em 300°C. O tamanho do cristal e o teor de HA aumentaram com o aumento da temperatura de calcinação. A análise por MEV mostrou a presença de poros que são importantes para aplicações biomédicas, favorecendo a adesão entre o tecido ósseo neoformado e a apatita sintética, ou seja, osseointegração.

Estudo do comportamento térmico dos compostos de Ag+ e Pb2+ com o ligante 1,4-bis(3-carbóxi-3-oxo-prop-1-enil)benzeno

Este trabalho reporta o estudo de compostos binários do dicarboxilato 1,4-bis(3-carbóxi-3-oxo-prop-1-enil)benzeno, C6H4(-CH=CH-CO-COO-)2 , com os cátions metálicos Ag+ e Pb2+, obtidos a partir de soluções aquosas do ligante e dos nitratos dos cátions metálicos, em proporções estequiométricas. Para a caracterização e o estudo do processo de decomposição térmica desses compostos foram empregadas Espectrofotometria de Absorção na Região do Infravermelho com Transformada de Fourier (FT-IR), Análise Elementar (C, H), Complexometria com EDTA, Termogravimetria (TG) e Calorimetria Exploratória Diferencial (DSC).

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.

Thermal behaviour of TEGMMA copolymers obtained by photopolymerization using iron complexes

Copolymers of methyl methacrylate (MMA) and triethyleneglycol dimethacrylate (TEGDMA) obtained by photoinitiated polymerization using Fe(III) complexes were submitted to thermogravimetry (TGA) under dynamic air atmosphere and N2, and differential scanning calorimetric analysis (DSC). Thermal events were observed only between 90 - 110 ºC. Glass transitions were observed at ca. 100 ºC, followed by an exothermic peak at 170 ºC. The exothermic peak was assigned to a thermal curing process due to the presence of unreacted vinyl groups of the monomers. DSC revealed to be a useful tool to evaluate the curing completeness in this kind of material, using small amounts of sample in relatively short time.

Synthesis and characterization of activated carbon fibers from Kevlar

Kevlar [poly (p-phenilylene terephtalamide)], was used as a precursor in the preparation of activated carbon fibers. For this intention, physical and chemical activations were carried out. Activated fibers were physically prepared from the carbonization of the Kevlar and its later activation with CO2 and steam of water, by the other hand; the chemically activated fibers were obtained by means of the impregnation of the material with phosphoric acid and their later carbonization. Different conditions were used and preliminary analyses of the precursor were taken into account (TGA-DTA / IR). The resulting fibers were characterized by N2 (77K) adsorption, infrared spectroscopy, SEM, and immersion calorimetry. Yields and Burn off were also evaluated. The results shows that if you want to synthesize activated carbon fibers from Kevlar strong conditions respect to the commonly used such as water steam, high phosphoric acid concentrations and methods of impregnation are the ones who allows the development of optimal surface areas and pore volumes.

Preparation of nano-MgO using ultrasonic method and its characteristics

MgO is an important inorganic material, which can be used in many aspects, such as catalyst, toxic-waste remediation agent, adsorbent, and others. In order to make use of MgO, nano-MgO was prepared by ultrasonic method using Mg (CH3COO)2.2H2O as precursor, NaOH aqueous solution as precipitant in this paper. Effect factors on MgO nano-particle size were investigated. Characteristics of samples were measured by TGA, XRD, TEM, and others techniques. The results showed that the size of nano-MgO about 4 nm could be obtained under the following conditions (ultrasonic time 20 min, ultrasonic power 250 W, titration rate of NaOH 0.25 mL/min, NaOH concentration 0.48 mol/L, calcinations temperature 410 °C, calcination time 1.5 h, heating rate of calcination 5 °C/min). It was a very simple and effective method to prepare nano-MgO.

Self-assembly of supermolecular species directed by hydrogen bonding and aromatic π-π stacking interactions

A new Cu(II) trimers, [Cu3(dcp)2(H2O)8]. 4DMF, with the ligand 3,5-pyrazoledicarboxylic acid monohydrate (H3dcp) has been prepared by solvent method. Its solid-state structure has been characterized by elemental analysis, thermal analysis (TGA and DSC), and single crystal X-ray diffraction. X-ray crystallographic studies reveal that this complex has extended 1-D,2-D and 3-D supramolecular architectures directed by weak interactions (hydrogen bond and aromatic π-π stacking interaction) leading to a sandwich solid-state structure.

Caracterização de cálculos renais por análise térmica

Dez amostras de cálculos renais foram estudadas por Análise Elementar de CHN (EA), Espectroscopia de Absorção no Infravermelho (IV) e Difração de raios X pelo método de Pó (XRD). O comportamento térmico das amostras foi estudado por Termogravimetria/Termogravimetria Derivada (TG/DTG) e por Calorimetria Exploratória Diferencial (DSC). Os resultados de EA, Espectroscopia de Absorção IV e XRD mostraram a presença de estruvita [NH4Mg(PO4).6H2O], apatita, oxalato de cálcio monohidratado e oxalato de cálcio dihidratado. As curvas TG e DSC permitiram classificar as amostras em dois grupos diferentes: Grupo I mostrando comportamento térmico típico de estruvita e Grupo II apresentando um perfil termoanalítico característico de mistura de oxalatos.

Características físico-químicas de ácidos húmicos em diferentes etapas da vermicompostagem

Amostras de materiais coletados em diferentes estádios de vermicompostagem foram submetidas a procedimentos de extração de ácidos húmicos. Técnicas de titulação potenciométrica, termogravimetria (DTG), difração de raios X e espectrofotometria no uv/visível e no infravermelho foram utilizadas no estudo desses materiais. Os dados de titulação foram submetidos ao ajuste por regressão não-linear, determinando-se, assim, cinco valores de pKa característicos de cinco classes de grupos tituláveis. Nas curvas DTG, foram observadas duas etapas, sendo a primeira característica da separação de estruturas alifáticas e, ou, alicíclicas e a segunda, a decomposição de estruturas aromáticas. A difratometria de raios X apresentou diferenças marcantes nos resultados, principalmente nos três primeiros picos onde parecem ocorrer reorganização estrutural e polimerização ao longo do processo de vermicompostagem. Os espectros do infravermelho não apresentaram diferenciação entre os espectros. Os valores da razão E4/E6 encontrados estão de acordo com os característicos dos ácidos húmicos, mas não fornecem informações que possam contribuir para a elucidação da estrutura e formação desses ácidos.

COMPARISON OF PROCEDURES FOR IMMEDIATE CHEMICAL ANALYSIS OF CHARCOAL

ABSTRACT The climate change, the quest for sustainability and the strong environmental pressures for alternatives to traditional fossil fuels have increased the interest in the search and use of renewable energy sources. Among them stands out the biomass of charcoal coming from renewable forests, widely used as a thermal reductant in the steel industry in the detriment of the use of mineral coal coke. This study aimed to compare different operating procedures of immediate chemical analysis of charcoal. Seven essays to immediate chemical analysis were compared, spread between procedures performed by Brazilian companies and laboratories, the test described by NBR 8112 and one realized with a thermogravimetric analyzer (TGA) using the parameters of the NBR 8112. There were significant differences in the volatiles matter content and consequently in the fixed carbon contents found. The differences between the procedures and the NBR 8112 were caused by an excess burning time, a mass sample above or below the standard or inappropriate container used for burning. It observed that the TGA appraisal of the volatiles content must be carried out with a burning time equal to 2 minutes to obtain results similar to those of the NBR 8112 norm. Moreover, the ash content values were statistically identical and the particles size did not influence the differences between means.

Comportamento da beta-ciclodextrina adicionada ao leite de cabra submetido ao processo de desidratação por "spray-dryer"

Este trabalho avaliou o comportamento do agente encapsulante beta -ciclodextrina ( beta-CD) adicionado ao leite de cabra submetido ao processo de desidratação por "spray-dryer", através de análise termogravimétrica e de cromatografia gasosa. Após a desidratação, a amostra adicionada de beta-CD apresentou um rendimento real de 10,59% com taxa de perda de 0,04% (em relação ao valor teórico esperado 10,6% ); enquanto na amostra sem adição do agente encapsulante o rendimento real foi de 9,57%, com taxa de perda de 4,27% (valor teórico esperado 10% ). Através da análise termogravimétrica (TGA), verificou-se que são volatilizados 44% e 21% dos ácidos comerciais C8 e C10 , respectivamente. Os resultados cromatográficos mostraram uma perda de aproximadamente 30% dos ácidos C8 e 20% dos ácidos C10 , nas amostras de leite de cabra sem beta -CD em relação às amostras com beta-CD. Tais porcentagens estão de acordo com os valores estimados para os ácidos comerciais. Com base nos parâmetros estudados, podemos inferir que há menor perda dos ácidos graxos C8 e C10 na amostra de leite de cabra com beta-CD, provavelmente devido ao efeito encapsulante, aumentando a estabilidade térmica dos ácidos.

Caracterização dos óleos das sementes de limão rosa (Citrus limonia Osbeck) e limão siciliano (Citrus limon), um resíduo agroindustrial

A finalidade deste estudo foi caracterizar os óleos extraídos das sementes de limão rosa e limão siciliano, como aproveitamento de resíduos industriais. Foram determinados os índices de iodo, ácidos graxos livres (AGL,% em ácido oléico) e teor de peróxidos. Foram realizadas análises termoanalíticas (termogravimetria, TG; termogravimetria diferencial, DTG e calorimetria diferencial exploratória, DSC); espectroscópicas (infravermelho e ultravioleta) e cromatográficas (cromatografia gasosa). Foram identificados no óleo das sementes de limão rosa os seguintes ácidos graxos na forma de ésteres metílicos: caprílico (0,90%), palmítico (21,40%), esteárico (2,60%), oléico (21,20%), linoléico (43,00%), linolênico (7,60%) e araquídico (0,20%) e no óleo das sementes de limão siciliano: caprílico (1,00%), mirístico (0,10%), palmítico (19,60%), esteárico (3,00%), oléico (28,60%), linoléico (34,40%), linolênico (10,00%) e araquídico (0,20%). Os resultados indicaram que ambos os óleos apresentam estabilidade térmica até 250ºC, composição química semelhante e alto teor de ácidos graxos insaturados (71,80 e 73,00%). Pela composição de ácidos graxos também foi possível determinar a provável composição em triacilgliceróis dos óleos. Os resultados mostraram que os óleos apresentam características semelhantes a óleos comestíveis de boa qualidade.

Estudo da estabilidade do complexo ácido fítico e o íon Ni(II)

A técnica de titulação potenciométrica foi utilizada para verificar as propriedades ácida-base do ácido fítico [1,2,3,4,5,6-hexaquis(dihidrogenofosfato)-mio-inositol] e do complexo ácido fítico e Ni(II), em solução aquosa, em temperatura e força iônica constantes. Para avaliar o comportamento térmico e a complexação do ácido fítico com o íon Ni(II) foram realizadas análises de Termogravimetria (TG), Termogravimetria Derivada (DTG), Calorimetria Exploratória Diferencial (DSC) e estudos de Espectrofotometria de Infravermelho. Foram obtidas oito constantes de protonação da amostra de ácido fítico na forma de sal de dipotássio e sete constantes de estabilidade do complexo ácido fítico e Ni(II). As reações de protonação e de formação ocorrem na faixa de pH de 2,0 a 11,0. Os dados obtidos mostram que o ácido fítico encontra-se totalmente deprotonado em pH 12,0 no qual a espécie ML (um ligante para um íon metálico) encontra-se totalmente formada no mesmo valor de pH. Os resultados obtidos por TG e DSC revelaram tanto para o ácido fítico como para o complexo boa estabilidade até a temperatura próxima a 200ºC. Por TG, DTG e DSC conclui-se também que a estequiometria do complexo estudado foi de um mol de ligante para um mol de íon metálico. A Espectrofotometria de Infravermelho comprovou a estabilidade do ácido fítico e a sua interação com o íon Ni(II).

Queratina de penas de frango: extração, caracterização e obtenção de filmes

Apresenta-se neste trabalho um processo brando de extração de queratina de penas de frango em solução aquosa contendo uréia, 2-mercaptoetanol e um surfactante (pH 9,0). Foram realizadas as determinações das massas molares, do perfil de aminoácidos e da estabilidade térmica da queratina extraída. Resultados preliminares relativos às propriedades mecânicas de filmes de queratina obtidos por casting também são apresentados. A extração proporcionou um rendimento de 94% em relação à queratina presente inicialmente nas penas secas. As massas molares dos compostos presentes na solução de queratina extraída foram determinadas por eletroforese e variaram entre 10 e 14.000 g mol-1. A termogravimetria da queratina extraída mostrou que o processo de extração não modificou a temperatura de degradação da queratina. Os filmes de queratina obtidos apresentaram propriedades que estão de acordo com dados da literatura.

Determination of structural and mechanical properties, diffractometry, and thermal analysis of chitosan and hydroxypropylmethylcellulose (HPMC) films plasticized with sorbitol

In this work, the structural, mechanical, diffractometric, and thermal parameters of chitosan-hydroxypropylmethylcellulose (HPMC) films plasticized with sorbitol were studied. Solutions of HPMC (2% w/v) in water and chitosan (2% w/v) in 2% acetic acid solution were prepared. The concentration of sorbitol used was 10% (w/w) to both polymers. This solutions were mixed at different proportions (100/0; 70/30; 50/50; 30/70, and 0/100) of chitosan and HPMC, respectively, and 20 mL was cast in Petri dishes for further analysis of dried films. The miscibility of polymers was assessed by X-ray diffraction, scanning electronic microscopy (SEM), differential scanning calorimetry (DSC), and thermal gravimetric analysis (TGA). The results obtained indicate that the films are not fully miscible at a dry state despite the weak hydrogen bonding between the polymer functional groups.