Estimation of adsorption capacity for dissociating and non dissociating aromatic compounds on activated carbon with different models

The process of adsorption of two dissociating and two non-dissociating aromatic compounds from dilute aqueous solutions on an untreated commercially available activated carbon (B.D.H.) was investigated systematically. All adsorption experiments were carried out in pH controlled aqueous solutions. The experimental isotherms were fitted into four different models (Langmuir homogenous Models, Langmuir binary Model, Langmuir-Freundlich single model and Langmuir-Freundlich double model). Variation of the model parameters with the solution pH was studied and used to gain further insight into the adsorption process. The relationship between the model parameters and the solution pH and pK(a) was used to predict the adsorption capacity in molecular and ionic form of solutes in other solution. A relationship was sought to predict the effect of pH on the adsorption systems and for estimating the maximum adsorption capacity of carbon at any pH where the solute is ionized reasonably well. N-2 and CO2 adsorption were used to characterize the carbon. X-ray Photoelectron Spectroscopy (XPS) measurement was used for surface elemental analysis of the activated carbon.

Do stacked species distribution models reflect altitudinal diversity patterns?

The objective of this study was to evaluate the performance of stacked species distribution models in predicting the alpha and gamma species diversity patterns of two important plant clades along elevation in the Andes. We modelled the distribution of the species in the Anthurium genus (53 species) and the Bromeliaceae family (89 species) using six modelling techniques. We combined all of the predictions for the same species in ensemble models based on two different criteria: the average of the rescaled predictions by all techniques and the average of the best techniques. The rescaled predictions were then reclassified into binary predictions (presence/absence). By stacking either the original predictions or binary predictions for both ensemble procedures, we obtained four different species richness models per taxa. The gamma and alpha diversity per elevation band (500 m) was also computed. To evaluate the prediction abilities for the four predictions of species richness and gamma diversity, the models were compared with the real data along an elevation gradient that was independently compiled by specialists. Finally, we also tested whether our richness models performed better than a null model of altitudinal changes of diversity based on the literature. Stacking of the ensemble prediction of the individual species models generated richness models that proved to be well correlated with the observed alpha diversity richness patterns along elevation and with the gamma diversity derived from the literature. Overall, these models tend to overpredict species richness. The use of the ensemble predictions from the species models built with different techniques seems very promising for modelling of species assemblages. Stacking of the binary models reduced the over-prediction, although more research is needed. The randomisation test proved to be a promising method for testing the performance of the stacked models, but other implementations may still be developed.

Remoção de corantes alimentícios em sistema aquoso binário utilizando quitosana modificada com cianoguanidina como adsorvente

Os estudos de adsorção de corantes alimentícios de soluções aquosas geralmente estão voltados para a remoção de um corante específico, porém, as misturas binárias são mais realistas para simular efluentes industriais. A adsorção de corantes com quitosana é considerada uma tecnologia alternativa eco amigável, e quando a estrutura da quitosana é modificada quimicamente, resulta em um adsorvente mais adequado. A reticulação da quitosana com cianoguanidina apresenta vantagens, como melhoria na estabilidade em soluções ácidas e diminuição do custo do adsorvente. Nesta pesquisa, o objetivo do trabalho foi modificar a quitosana com cianoguanidina para remoção de corantes alimentícios em sistema aquoso binário. A fim de verificar o comportamento dos adsorventes na operação de adsorção, foram preparadas amostras de quitosana com diferentes graus de desacetilação (75%, 85% e 95%), e após, foram realizadas modificações destas amostras com cianoguanidina. Os adsorventes foram caracterizados e aplicados para a adsorção de azul indigotina e amarelo tatrazina em sistema aquoso binário e em sistema simples. O efeito do pH e do grau de desacetilação foram verificados para a remoção dos corantes por quitosana com e sem modificação em sistema simples e binário. Curvas de equilíbrio foram obtidas em diferentes temperaturas e o modelo estendido de Langmuir foi ajustado aos dados experimentais. O comportamento cinético foi avaliado através dos modelos pseudo-primeira ordem, pseudo-segunda ordem e Avrami. Os parâmetros termodinâmicos foram determinados e estudos de dessorção do adsorvente foram realizados. O pH mais adequado foi 3, e o melhor grau de desacetilação foi 95% para ambos os sistemas aquosos e adsorbatos. As capacidades de adsorção da quitosana sem e com modificação não apresentaram diferença significativa. O modelo de Langmuir estendido apresentou ajuste adequado às curvas de equilíbrio e as máximas capacidades de adsorção foram 595,3 e 680,0 mg g-1, obtidas à 25ºC, para o os corantes azul indigotina e amarelo tatrazina, respectivamente. O modelo de Avrami foi o que melhor se ajustou aos dados cinéticos de adsorção. A dessorção do adsorvente foi possível por dois ciclos, mantendo sua capacidade de adsorção em 209,7 mg g-1 no primeiro ciclo e 200,2 mg g-1 no segundo ciclo. A quitosana modificada com cianoguanidina apresentou-se como um adsorvente promissor para a remoção de corantes alimentícios em sistema binário.

Rejeito de mineração de carvão como adsorvente para remoção da acidez, Fe (III), Al (III) e Mn (II) em drenagem ácida

This study aimed the use of coal mining waste as a new adsorbent for H3O+ and removal of Al (III), Fe (III) and Mn (II) from acid mine drainage. Data from kinetic and equilibrium of the adsorption of H3O+ followed the pseudo second-order and Langmuir isotherm models. The maximum adsorption capacity of H3O+ was 316 mmol kg-1. The adsorbent removed 100% of Al (III), 100% of Fe (III) and 89% of Mn (II), suggesting its use as an alternative for the treatment of acid mine drainage.

Síntese e caracterização de aluminofosfato impregnado com molibdênio/zinco visando a dessulfurização por adsorção

Discussions about pollution caused by vehicles emission are old and have been developed along the years. The search for cleaner technologies and frequent weather alterations have been inducing industries and government organizations to impose limits much more rigorous to the contaminant content in fuels, which have an direct impact in atmospheric emissions. Nowadays, the quality of fuels, in relation to the sulfur content, is carried out through the process of hydrodesulfurization. Adsorption processes also represent an interesting alternative route to the removal of sulfur content. Both processes are simpler and operate to atmospheric temperatures and pressures. This work studies the synthesis and characterization of aluminophosphate impregnate with zinc, molybdenum or both, and its application in the sulfur removal from the gasoline through the adsorption process, using a pattern gasoline containing isooctane and thiophene. The adsorbents were characterized by x-ray diffraction, differential thermal analysis (DTG), x-ray fluorescence and scanning electron microscopy (SEM). The specific area, volume and pore diameter were determined by BET (Brunauer- Emmet-Teller) and the t-plot method. The sulfur was quantified by elementary analysis using ANTEK 9000 NS. The adsorption process was evaluated as function of the temperature variation and initial sulfur content through the adsorption isotherm and its thermodynamic parameters. The parameters of entropy (ΔS), enthalpy variation (ΔH) and free Gibbs energy (ΔG) were calculated through the graph ln(Kd) versus 1/T. Langmuir, Freundlich and Langmuir-Freundlich models were adjusted to the experimental data, and the last one had presented better results. The thermodynamic tests were accomplished in different temperatures, such as 30, 40 and 50ºC, where it was concluded the adsorption process is spontaneous and exothermic. The kinetic of adsorption was studied by 24 h and it showed that the capability adsorption to the adsorbents studied respect the following order: MoZnPO > MoPO > ZnPO > AlPO. The maximum adsorption capacity was 4.91 mg/g for MoZnPO with an adsorption efficiency of 49%.

Adsorção de molibdato em minerais de argilas naturais e modificadas com ácido sulfúrico, ácido húmico e uréia

Sedimentos argilosos provenientes do município Assis Brasil, Acre, foram lixiviados com soluções de ácido sulfúrico, ácido húmico e uréia, visando avaliar a capacidade de retenção de molibdato nesses materiais e investigar a viabilidade do processo de adsorção na interface sólido-solução. Os materiais foram caracterizados a partir de dados de difração de raios X, espectros FTIR, cargas superficiais e composição química. Os modelos de isotermas de Langmuir, Freundlich e Sips foram usados no ajuste dos dados experimentais de adsorção. Os minerais identificados nos sedimentos argilosos foram esmectita, caulinita, ilita, quartzo, albita, microclineo e calcita. A modificação química promoveu a amorfização da amostra modificada com ácido sulfúrico e delaminação ao longo do plano 001 da amostra modificada com uréia. Os ajustes matemáticos definidos pelos parâmetros (K_L,K_f) das isotermas de adsorção, avaliação de C_e vs. Q_e, pH vs. Q_e ,Qmáx (sips) e Kd indicaram que a amostra S10H15 é a mais eficiente na adsorção de MoO₄^2-, com q_Max = 6,83 mg.L^-1.

Literatura, cinema e outras arquiteturas textuais: algumas considerações sobre teorias da adaptação

Studies investigating the relationship between literature and film have been largely oriented by an analysis vector which always departs from literary texts towards films. Moreover, the overwhelming majority of criticism done by renowned theorists such as Robert Stam and Brian McFarlane approaches almost exclusively texts considered canonical. This reveals an overemphasis on the notion that the “primordial” text in a study of adaptation should be the literary text. This essay discusses some of those concepts, challenging the “binary” models in adaptation studies and showing how the vectors of analysis can be usefully reversed, for example, starting from films to literature and to other textual architectures. This approach, shared by theorists such as Linda Hutcheon (2006) and Thomas Leitch (2007), rejects old notions that guided comparisons between literary and filmic texts, such as fidelity and equivalence, replacing them with intertextuality and transmedia storytelling.

Adsorption of immunoglobulin Y in supermacroporous continuous cryogel with immobilized Cu2+ ions

Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq)

Adsorption of p-nitrophenol in untreated and treated activated carbon

The adsorption of p-nitrophenol in one untreated activated carbon (F100) and three treated activated carbons (H-2, H2SO4 and Urea treated F100) was carried out at undissociated and dissociated conditions. To characterize the carbon, N-2 and CO2 adsorption were used. X-ray Photoelectron Spectroscopy (XPS) was used to analyze the surface of the activated carbon. The experimental isotherms are fitted via the Langmuir homogenous model and Langmuir binary model. Variation of the model parameters with the solution pH is studied. Both Q(max) and the adsorption affinity coefficient (K-1) were dependent on the PZC of the carbons and solution pH. The Effect of pH must be considered due to its combined effects on the carbon surface and on the solute molecules. Adsorption of p-nitrophenol at higher pH was found to be dependent on the concentration of the anionic form of the solute.

Purificação de C-ficocianina e sua incorporação em nanofibras

C-ficocianina (C-FC) é uma ficobiliproteína, de cor natural azul, com diversas aplicações na indústria alimentícia, farmacêutica e biomédica, dependendo do seu grau específico de pureza, que pode variar de 0,7 a 4,0, com respectivo aumento de seu valor comercial. Essa pureza é alcançada através de diversas técnicas de purificação, que podem ser aplicadas em diferentes sequências. Um destes processos de purificação de proteínas baseia-se na cromatografia de troca iônica, que utiliza trocadores que adsorvem as proteínas como resultado de interações iônicas entre a superfície da proteína e o trocador. Resinas e colunas de leito expandido podem ser utilizadas para aumentar a produtividade dessa técnica. É fundamental conhecer o perfil do processo de adsorção, para melhor aplicá-lo como ferramenta para o design e otimização de parâmetros operacionais. Outra tecnologia para o tratamento de biomoléculas é a ultrafiltração. Esta técnica é aplicável em larga escala, apresenta baixa complexidade de aplicação e pode ser realizada em condições brandas, minimizando o dano para o produto. Para aumentar a estabilidade da C-FC, e facilitar a sua aplicação, podem ser avaliadas técnicas recentes, não exploradas para este fim, como as nanofibras obtidas através do processo de electrospinning. Estas fibras possuem uma área superficial específica extremamente elevada devido a seu pequeno diâmetro. O objetivo deste trabalho foi avaliar parâmetros de adsorção e diferentes técnicas para purificação de C-ficocianina de Spirulina platensis e obter nanofibras poliméricas incorporadas de C-ficocianina. O trabalho foi dividido em quatro artigos. No primeiro artigo, foram avaliados os parâmetros e as isotermas de adsorção de C-ficocianina em resina de troca iônica para leito expandido Streamline® DEAE. Verificou-se que o maior coeficiente de partição foi obtido em pH 7,5, nas temperaturas de 15 e 25 °C. As isotermas de adsorção da Cficocianina foram bem representadas pelos modelos de Langmuir, de Freundlich e de Langmuir-Freundlich, sendo os valores estimados para Qm e Kd obtidos pela isoterma de Langmuir foram, respectivamente, 33,92 mg.mL-1 e 0,123 mg.mL-1, respectivamente. No segundo artigo foi avaliada a purificação de C-FC até grau alimentar, utilizando ultrafiltração (UF). Com a membrana de 50 kDa, identificou-se que somente a temperatura e a aplicação de diferentes ciclos de diafiltração (DF) causaram influência significativa sobre a purificação e recuperação da C-ficocianina. Foram então aplicados o aumento gradativo da quantidade de ciclos, e a diafiltração previamente à ultrafiltração (DF/UF), onde obteve-se um extrato de Cficocianina com pureza de 0,95. No terceiro artigo foram propostos processos de purificação, envolvendo a utilização das diferentes técnicas para obtenção de C-FC com diferentes purezas. Determinou-se que a partir de cromatografia de troca iônica em leito fixo seguido de DF/UF, obtém-se C-FC para uso em cosméticos e a partir de precipitação com sulfato de amônio, e DF/UF obtém-se C-FC para uso em biomarcadores. Com uma sequência de precipitação com sulfato de amônio, DF/UF e cromatografia de troca iônica em leito fixo chega-se a C-FC de grau analítico. No último artigo, C-FC foi incorporada a nanofibras de óxido de polietileno (PEO) através de processo de electrospinning. Foram determinadas a condutividade da solução de C-FC/PEO, a estrutura e comportamento termogravimétrico das nanofibras formadas. Soluções de polímeros com concentração de 6 e 8% proporcionaram a formação de nanofibras com diâmetro médio inferior a 800 nm, homogêneas, sem a presença de gotas. A análise termogravimétrica identificou aumento na resistência térmica da C-FC incorporada nas fibras.

Estudo cinético do branqueamento do óleo da carpa (Cyprinus carpio L)

O óleo de pescado é caracterizado por ser uma fonte rica de ácidos graxos poliinsaturados ω-3, desde modo a sua oxidação lipídica se torna mais favorável quando comparado com outros óleos de origem vegetal. O objetivo do presente trabalho foi a otimização da etapa de branqueamento através da metodologia de superfície de resposta, sendo utilizado misturas de carvão ativado e terra ativada (Tonsil) para a remoção da cor e dos produtos de oxidação, procurando-se preservar o conteúdo total de carotenóides no óleo de carpa. O óleo bruto de carpa (Cyprinus carpio L.) para a realização do trabalho foi obtido a partir da realização de ensilagem ácida, passando posteriormente pelas etapas de refino: degomagem, neutralização, lavagem, secagem e branqueamento. A otimização da etapa de branqueamento foi realizada através de um planejamento fatorial composto central, com os fatores de estudo: a quantidade de adsorvente (Ads) e a quantidade de carvão ativado (Ca), sendo consideradas como respostas o conteúdo total de carotenóides e o valor de TBA. Na melhor condição do branqueamento do óleo de carpa foi realizado um estudo cinético, e para o cálculo das constantes cinéticas foram utilizados os modelos de Brimberg modificado e de Langmuir-Hinshelwood, A condição ótima do branqueamento foi com 2% de adsorvente e 10% de carvão ativado, onde ocorreram menores perdas de carotenóides (44,40%), com redução da cor escura presente no óleo de (85,62%) e redução do valor de TBA (73,10%), obtendo-se um óleo branqueado de carpa com qualidade oxidativa e melhor aspecto em relação à cor. Os dois modelos cinéticos representaram de forma satisfatória os dados experimentais do branqueamento do óleo de carpa, pelos altos coeficientes de determinação e baixos erros médios relativos apresentados. Foi possível observar que ocorreu uma rápida adsorção dos pigmentos carotenóides, e após 30 min a adsorção foi menos eficiente. Nos óleos bruto e branqueado de vísceras de carpa não foi identificada diferença significativa entre as concentrações de ácidos graxos, demonstrando que as etapas de refino utilizadas não alteraram o perfil de ácidos graxos do óleo bruto.

Testing predictions of macroscopic binary diffusion coefficients using lattice models with site heterogeneity

Quantitatively predicting mass transport rates for chemical mixtures in porous materials is important in applications of materials such as adsorbents, membranes, and catalysts. Because directly assessing mixture transport experimentally is challenging, theoretical models that can predict mixture diffusion coefficients using Only single-component information would have many uses. One such model was proposed by Skoulidas, Sholl, and Krishna (Langmuir, 2003, 19, 7977), and applications of this model to a variety of chemical mixtures in nanoporous materials have yielded promising results. In this paper, the accuracy of this model for predicting mixture diffusion coefficients in materials that exhibit a heterogeneous distribution of local binding energies is examined. To examine this issue, single-component and binary mixture diffusion coefficients are computed using kinetic Monte Carlo for a two-dimensional lattice model over a wide range of lattice occupancies and compositions. The approach suggested by Skoulidas, Sholl, and Krishna is found to be accurate in situations where the spatial distribution of binding site energies is relatively homogeneous, but is considerably less accurate for strongly heterogeneous energy distributions.

The young, tight, and low-mass binary TWA22AB: a new calibrator for evolutionary models? Orbit, spectral types, and temperature

Context. Tight binaries discovered in young, nearby associations are ideal targets for providing dynamical mass measurements to test the physics of evolutionary models at young ages and very low masses. Aims. We report the binarity of TWA22 for the first time. We aim at monitoring the orbit of this young and tight system to determine its total dynamical mass using an accurate distance determination. We also intend to characterize the physical properties (luminosity, effective temperature, and surface gravity) of each component based on near-infrared photometric and spectroscopic observations. Methods. We used the adaptive-optics assisted imager NACO to resolve the components, to monitor the complete orbit and to obtain the relative near-infrared photometry of TWA22 AB. The adaptive-optics assisted integral field spectrometer SINFONI was also used to obtain medium-resolution (R(lambda) = 1500-2000) spectra in JHK bands. Comparison with empirical and synthetic librairies were necessary for deriving the spectral type, the effective temperature, and the surface gravity for each component of the system. Results. Based on an accurate trigonometric distance (17.5 +/- 0.2 pc) determination, we infer a total dynamical mass of 220 +/- 21 M(Jup) for the system. From the complete set of spectra, we find an effective temperature T(eff) = 2900(-200)(+200) K for TWA22A and T(eff) = 2900(-100)(+200) for TWA22 B and surface gravities between 4.0 and 5.5 dex. From our photometry and an M6 +/- 1 spectral type for both components, we find luminosities of log(L/L(circle dot)) = -2.11 +/- 0.13 dex and log(L/L(circle dot)) = -2.30 +/- 0.16 dex for TWA22 A and B, respectively. By comparing these parameters with evolutionary models, we question the age and the multiplicity of this system. We also discuss a possible underestimation of the mass predicted by evolutionary models for young stars close to the substellar boundary.

Fitting genetic models to twin data with binary and ordered categorical responses: A comparison of structural equation modelling and Bayesian hierarchical models

We compare Bayesian methodology utilizing free-ware BUGS (Bayesian Inference Using Gibbs Sampling) with the traditional structural equation modelling approach based on another free-ware package, Mx. Dichotomous and ordinal (three category) twin data were simulated according to different additive genetic and common environment models for phenotypic variation. Practical issues are discussed in using Gibbs sampling as implemented by BUGS to fit subject-specific Bayesian generalized linear models, where the components of variation may be estimated directly. The simulation study (based on 2000 twin pairs) indicated that there is a consistent advantage in using the Bayesian method to detect a correct model under certain specifications of additive genetics and common environmental effects. For binary data, both methods had difficulty in detecting the correct model when the additive genetic effect was low (between 10 and 20%) or of moderate range (between 20 and 40%). Furthermore, neither method could adequately detect a correct model that included a modest common environmental effect (20%) even when the additive genetic effect was large (50%). Power was significantly improved with ordinal data for most scenarios, except for the case of low heritability under a true ACE model. We illustrate and compare both methods using data from 1239 twin pairs over the age of 50 years, who were registered with the Australian National Health and Medical Research Council Twin Registry (ATR) and presented symptoms associated with osteoarthritis occurring in joints of the hand.

Binary classification of dyslipidemia from the waist-to-hip ratio and body mass index: a comparison of linear, logistic, and CART models.

BACKGROUND: We sought to improve upon previously published statistical modeling strategies for binary classification of dyslipidemia for general population screening purposes based on the waist-to-hip circumference ratio and body mass index anthropometric measurements. METHODS: Study subjects were participants in WHO-MONICA population-based surveys conducted in two Swiss regions. Outcome variables were based on the total serum cholesterol to high density lipoprotein cholesterol ratio. The other potential predictor variables were gender, age, current cigarette smoking, and hypertension. The models investigated were: (i) linear regression; (ii) logistic classification; (iii) regression trees; (iv) classification trees (iii and iv are collectively known as "CART"). Binary classification performance of the region-specific models was externally validated by classifying the subjects from the other region. RESULTS: Waist-to-hip circumference ratio and body mass index remained modest predictors of dyslipidemia. Correct classification rates for all models were 60-80%, with marked gender differences. Gender-specific models provided only small gains in classification. The external validations provided assurance about the stability of the models. CONCLUSIONS: There were no striking differences between either the algebraic (i, ii) vs. non-algebraic (iii, iv), or the regression (i, iii) vs. classification (ii, iv) modeling approaches. Anticipated advantages of the CART vs. simple additive linear and logistic models were less than expected in this particular application with a relatively small set of predictor variables. CART models may be more useful when considering main effects and interactions between larger sets of predictor variables.