Óleos essenciais no Brasil: aspectos gerais, desenvolvimento e perspectivas

Essential oils are extracted by steam distillation of plants or cold pressing of citrus fruit pericarp. They are used in food, cosmetic, personal care and pharmaceutical industries. In Brazil, oils from orange and related products contribute to near 97% to the positive commercial performance of the sector. Predatory exploitation and the availability of new sources of raw materials, with more attracting prices, changed the paradigm. Prospective studies, sustainable use of Brazilian biodiversity, domestication of exotic species with commercial relevance, the use of breeding techniques and the development of new applications for essential oils are thematic lines, usually multidisciplinary, which have been prompting the expansion of the research on essential oils. This paper presents an analysis on essential oils balance trade from 2005 to 2008 and some historical data on research and production of essential oils in Brazil.

Desenvolvimento e validação de metodologia analítica por CLAE-IR para determinação de artemisinina em Artemisia annua L

The aim of this work was to develop and validate an analytical methodology for determination of artemisinin used as antimalaric. The method was based on high performace liquid chromatography, using a CN column with mobile phase composed of methanol : H2O 50:50 (V/V). The results showed that the method presented linearity from 50 to 1500 µg/mL. It was considered selective, accurate, precise according to the specific resolution from ANVISA, the Brazilian regulatory agency.

Atividade inseticida dos frutos de Trichilia claussenii (Meliaceae) sobre Spodoptera frugiperda

An evaluation of the insecticidal activity of the fruits extracts of Trichilia claussenii was carried out and the methanol extract revealed to have strong insecticidal activity. The fractionation of methanol extract of T. claussenii seeds bioassay-guided against Spodoptera frugiperda has led to the identification of the ω-phenylalkyl and alkenyl fatty acids as active compounds in this extract. The structures of the compounds were proposed by spectroscopic analysis and comparison with literature data.

Benzo(a)pireno, carbamato de etila e metanol em cachaças

The objective of this work was to evaluate the presence of benzo(a)pyrene (BaP), ethyl carbamate (EC) and methanol in 61 samples of cachaça. The quantification of BaP was carried out using HPLC with fluorescence detection, EC concentrations was determined by GC/MS and that of methanol, by GC/FID. In all samples, the concentration of methanol remained below 5 mg 100 mL-1 absolute alcohol. The results of BaP varied from <0.03 to 0.86 μg L-1; the values of EC exceeded the limit established by Brazilian legislation (150 μg L-1) in 53% of the samples.

Constituintes fenólicos e atividade antioxidante da geoprópolis de duas espécies de abelhas sem ferrão amazônicas

We investigated the phenolic constituents and antioxidant activity of geopropolis from two species of stingless Amazonian bees, Melipona interrupta and Melipona seminigra. The chemical investigation of geopropolis from Melipona interrupta led to the isolation of 5,7,4'-trihydroxyflavonone, 3,5,6,7,4'-pentahydroxyflavonol, naringenine-4'-O-b-D-glucopyranoside and myricetin-3-O-b-D-glucopyranoside. Their structures were assigned based on spectroscopic analyses, including two-dimensional NMR techniques. Antioxidant activity of methanol and ethanol extracts of M. interrupta and M. seminigra were measured using the 1,2-diphenyl-2-picryl-hydrazyl (DPPH) free radical scavenging assay. This is also the first work reporting the chemical investigation of stingless bee species from the Amazonian region.

Constituintes químicos e atividade antioxidante de folhas e galhos de Eugenia copacabanensis Kiaersk (Myrtaceae)

Phytochemical investigation of Eugenia copacabanensis allowed for the isolation and identification of following compounds: β-sitosterol, β-sitosterol-glucoside, eight triterpenes, (mixture of α- and β-amyrins, ursolic acid, 30-hydroxy-ursolic acid, betulin, friedelin, friedelan-3,4-lactone, and taraxerol), a mixture of three sesquiterpenes, (clovandiol, globulol, and viridiflorol), three flavonoids (kaempferol-3-O-β-D-rhamnoside, quercetin-3-O-α-L-arabinoside, and quercetin), and a mixture of four coumaroyl esters (octacosanyl, heptacosanyl, hexacosanyl, and tetracosanyl coumarates). The structures of these compounds were assigned based on comparison with literature data and spectroscopic analysis, including analysis by two-dimensional NMR techniques. Total phenolic content and total flavonoids were evaluated. Antioxidant activities of methanol extracts and fractions were measured by the 1,2-diphenyl-2-picryl-hidrazyl free radical scavenging assay.

Desenvolvimento de um método para a determinação de tioconazol associado a nanocápsulas poliméricas por cromatografia líquida

The aim of this work was to develop and validate an analytical method for the quantification of tioconazole in polymeric nanocapsule suspensions by high performance liquid chromatography with UV detection. The analysis was performed with a mobile phase composed of methanol:water (80:20) and 0.18% ammonium hydroxide; RP-18 column and UV detection at 219 nm. The method proved to be linear in the concentration range of 5-50 µg mL-1 (r = 0.9999), specific, precise (repeatability RSD = 1.42%, intermediate precision RSD = 1.17%), accurate (98 - 102%) and robust (RSD < 2.0%). In conclusion, a simple and rapid method was validated proving suitable for quantification of tioconazole in polymeric nanocapsules.

Nanocompósitos entre nanotubos de carbono e nanopartículas de platina: preparação, caracterização e aplicação em eletro-oxidação de álcoois

The synthesis and characterization of different platinum nanoparticle/carbon nanotube nanocomposite samples are described along with the application of these nanocomposites as electrocatalysts for alcohol oxidation. Samples were prepared by a biphasic system in which platinum nanoparticles (Pt-NPs) are synthesized in situ in contact with a carbon nanotube (CNT) dispersion. Variables including platinum precursor/CNT ratio, previous chemical treatment of carbon nanotubes, and presence or absence of a capping agent were evaluated and correlated with the characteristic of the synthesized materials. Samples were characterized by Raman spectroscopy, X-ray diffraction, thermogravimetric analysis and transmission electron microscopy. Glassy carbon electrodes were modified by the nanocomposite samples and evaluated as electrocatalysts for alcohol oxidation. Current densities of 56.1 and 79.8/104.7 mA cm-2 were determined for the oxidation of methanol and ethanol, respectively.

Estudo de catalisadores de níquel suportados em cinza de casca de arroz na reforma de metano com dióxido de carbono visando a produção de hidrogênio e gás de síntese

Rice husk ash (RHA) is used as a silica source for several purposes, among them to obtain metal catalysts, as was done in this work. The catalysts were characterized by chemisorption, physisorption, thermal analyses (TG, DSC), X-ray diffraction, X-ray fluorescence, temperature-programmed reduction and scanning electron microscopy. The catalysts synthesized with different Ni loadings supported on RHA were applied to the reaction of dry reforming of methane. The reaction was tested at three temperatures of catalytic reduction (500, 600 and 700 ºC). All synthesized catalysts were active for the studied reaction, with different H2/CO ratios achieved according to degree of metallic dispersion.

KIT COLORIMÉTRICO PARA DETECÇÃO DE METANOL EM ETANOL COMBUSTÍVEL PARA O MONITORAMENTO DA QUALIDADE DE COMBUSTÍVEIS

A colorimetric kit for methanol detection in ethanol-containing fuels and ease of use in the field was developed and tested. The analysis can detect the presence of methanol in fuels when exceeding specification (0.5% v/v) in about 20 min and its simple instrumentation does not require a specialist. The kit method was successfully validated at gas stations located in São Paulo State and the Federal District.

OTIMIZAÇÃO DO PROCESSO DE TRANSESTERIFICAÇÃO EM DUAS ETAPAS PARA PRODUÇÃO DE BIODIESEL ATRAVÉS DO PLANEJAMENTO EXPERIMENTAL DOEHLERT

In this work, Doehlert experimental design was used to optimize the Transesterification Double Step Process (TDSP) method of methyl soybean oil biodiesel production which starts with a basic catalysis followed by an acidic catalysis. The conversion values were calculated from NMR spectra. Response surface was used to show the results of the interactions between the variables. This experimental design evaluated variables like catalyst and alcohol amount for the basic catalysis and time and temperature for the acidic catalysis. According to results obtained after Doehlert design application the alcohol amount was the main factor that influenced on the basic catalysis but for the acidic catalysis both time and temperature are important and their effects are opposite. It resulted on excellent conversions for both steps obtaining for the basic catalysis about 100% when was used like optimal conditions catalyst amount equal to 0.40 g and volume of methanol equal to 60 mL and for the acidic catalysis about 99% when was used like optimal conditions temperature of 65 °C and 90 minutes for reaction time.

Voimalaitoksen palamisilman esilämmittimen sisäpuolisen korroosion hallinta pinta-aktiivisten amiinien avulla

Useat voimalaitokset käyttävät hiiliteräksistä valmistettuja palamisilman esilämmittimiä, joissa höyrykattilan palamisilmaa lämmitetään matalapainehöyryllä. Joissakin tapauksissa esilämmittimet ovat kärsineet sisäpuolisen korroosion aiheuttamista putkirikoista. Tämän työn tavoitteena oli selvittää korroosiovaurioiden aiheuttajat ja tarkastella eri keinoja uusien korroosiovaurioiden ehkäisemiseksi. Keskeisimpänä uusien vaurioiden ehkäisykeinona tarkastellaan pinta-aktiivisia amiineja sisältäviä höyrykattilan jälkiannostelukemikaaliseoksia, joista tarkemman tarkastelun kohteena on kaupallinen Helamin 90 H Turb- kemikaaliseos. Pääasialliseksi korroosion aiheuttajaksi on usein epäilty höyryn sisältämää hiilidioksidia. Uusimpien näkemysten mukaan orgaaniset hapot, pääasiassa etikka- ja muurahaishappo ovat kuitenkin hiilidioksidia voimakkaampia korroosion aiheuttajia ilmanesilämmittimissä. Orgaaniset hapot väkevöityvät höyryn lauhtumisen alkaessa muodostuviin lauhdepisaroihin ja alentavat pH-tasoa radikaalisti. pH-tason aleneminen nopeuttaa metallipintoja suojaavan magnetiitin liukenemista ja vaikeuttaa myös sen uusiutumista. Orgaanisia happoja ja hiilidioksidia muodostuu orgaanisten aineiden osittaisessa hajoamisessa höyrykattilan vesi-höyrypiirissä. Pääasialliset orgaanisten aineiden lähteet ovat lisäveden mukana kattilaan kulkeutuva luonnon orgaaninen aines ja käytetyt orgaaniset jälkiannostelukemikaalit. Orgaanisten aineiden kuormaa voidaan pienentää parantamalla lisäveden valmistusprosessin orgaanisten aineiden erotustehokkuutta esimerkiksi käänteisosmoosilla. Mikäli lisäveden laadun parantaminen ei ole järkevästi toteutettavissa, voidaan orgaanisten jälkiannostelukemikaalien oikeanlaisella käytöllä neutraloida orgaanisten happojen vaikutus ilmanesilämmittimissä. Tehokkaimmaksi korroosion hillitsijäksi suoritettujen mittausten perusteella osoittautuivat kemikaaliseokset, jotka sisältävät alkaloivien amiinien lisäksi kalvoa muodostavaa pinta-aktiivista amiinia.

Aukko-osuuden mittausmenetelmien kartoitus PWR PACTEL -koelaitteiston pystyhöyrystimen sekundääripuolella

Diplomityössä kartoitetaan mahdollisuuksia aukko-osuuden mittaamiseksi ydinvoimalaitosta mallintavan PWR PACTEL -koelaitteiston pystyhöyrystimen sekundääripuolella. Työ on toteutettu osana kansallista SAFIR2014-ydinturvallisuustutkimusohjelmaa. Diplomityön tavoitteena on löytää kustannuksiltaan mahdollisimman järkevä ja toimiva menetelmä aukko-osuuden määrittämiseksi. Aukko-osuuden mittaaminen on tärkeää sekundääripuolen kaksifaasivirtauksen käyttäytymisen paremman tuntemuksen lisäämiseksi. Aukko-osuusmittausdataa tarvitaan muun muassa laskentakoodien validointiin. Diplomityössä perehdytään kaksifaasivirtauksen ja aukko-osuuden fysiikkaan sekä esitellään erityyppisiä aukko-osuuden mittausmenetelmiä. Kunkin mittausmenetelmän soveltuvuutta PWR PACTEL -koelaitteistoon arvioidaan erikseen. Aukko-osuuden mittaaminen höyrystimen sekundääripuolella osoittautuu käytännössä erittäin hankalaksi. Pääasiassa tämä johtuu höyrystimen rakenteesta sekä mittausmenetelmien korkeista kustannuksista. Tämän vuoksi työssä tarkastellaan myös edellytyksiä aukko-osuuden mittaamiselle erillisessä höyrystintä mallintavassa koelaitteistossa. Mikäli aukko-osuutta haluttaisiin mitata erilliskoelaitteistossa, tulisi höyrystinmallin rakennetta, materiaaleja tai kiertoainetta muuttaa PWR PACTELin höyrystimeen verrattuna.

Metanolin tuotanto biomassasta

Tämä työ käsittelee eri tapoja, joilla biomassasta voidaan valmistaa metanolia. Työssä käydään läpi eri valmistusreitit sekä tarkastellaan biomassaa raaka-aineena. Työhön on myös koottu joidenkin maailmalla tehtyjen tutkimusten aine- ja energiataseita. Tutkimusten pohjalta mietitään onko metanolin tuotanto liikennepolttoaineeksi tällä hetkellä taloudellisesti tai energiatehokkuudeltaan järkevää. Metanolia voidaan valmistaa biomassasta pääsääntöisesti viidellä eri tavalla. Ensimmäinen tapa on kaasuttaa biomassaa, jolloin tuotetaan raaka-kaasua. Raaka-kaasusta jalostetaan synteesikaasua, josta voidaan metanolisynteesillä valmistaa metanolia. Toinen tapa metanolin valmistamiseksi on liittää tuotanto sellunkeiton yhteyteen. Tällöin raaka-aineena olisi selluprosessissa syntyvä mustalipeä, josta metanoli voidaan erottaa. Kolmas mahdollinen valmistusprosessi on biomassan mädätys. Mädätyksessä syntyy biokaasua, josta jalostetaan synteesikaasuaja siitä edelleen metanolia. Neljäs keino metanolin valmistamiseksi biomassasta on pyrolyysi. Puun pyrolyysissä puu kuumennetaan nopeasti hapettomissa tai rajallisen hapensaannin olosuhteissa. Prosessissa syntyvästä pyrolyysiöljystä voidaan erottaa metanolia tislaamalla. Viides mahdollinen reitti metanolin valmistukselle on Fischer¬–Tropsch-synteesi. Biomassasta saatu synteesikaasu johdetaan FT-synteesiin, jossa katalyyttisesti saadaan hiilivetyjen ohella tuotettua metanolia. Biopolttoaineiden kuten metanolin valmistusprosesseja tutkitaan ja kehitetään jatkuvasti, sillä uusiutumattomat energianlähteet eivät riitä loputtomasti ja niiden aiheuttamia hiilidioksidipäästöjä halutaan vähentää. Tällä hetkellä tuotantoteknologiat eivät ole vielä tarpeeksi kehittyneet, jotta tuotanto saataisiin vastaamaan kulutusta. Metanolia ei kuitenkaan vielä voida käyttää sellaisenaan liikennepolttoaineena, joten metanolin markkinat ainakin vielä ovat sillä saralla varsin kapeat.

Höyryturbiinin käytönaikaisen suorituskyvyn seuranta

Tässä diplomityössä jatkettiin Loviisan voimalaitoksen höyryturbiinien suorituskyvyn parannuspotentiaalien tutkimusta. Tavoitteena oli kehittää laitoksen höyryturbiinien suorituskyvyn käytönaikaisia on-line-mittauksia. Selvityksessä perehdyttiin norjalaisen IFE:n kehittämään stationääritilan TEMPOohjelmaan( The Thermal Performance Monitoring And Optimisation system), sen käyttöohjeisiin ja toimintaperiaatteisiin. Työssä esiteltiin laajasti tiedon yhteensovittamisen laskentateoriaa, johon TEMPOn toiminta perustuu. Työssä tarkasteltiin turbiinin todellista paisuntaprosessia, koska sen ymmärtäminen on tärkeässä osassa turbiinin suorituskyvyn valvonnassa. Tutkimuksessa esiteltiin myös turbiineille mahdollisia vikoja sekä niiden syntymisprosesseja. Työssä tarkasteltiin TEMPOn sovittamien tulostiedostojen analysointiohjelman toimivuutta havaitsemalla itse aiheutettuja poikkeamia todellisiin mittaustiedostoihin. Analysointiohjelmalla muodostettuja kuvaajia vertailtiin todellisen prosessin ajotilanteen kuvaajiin ja tarkasteltiin, kuinka poikkeamia on mahdollista havaita kuvaajien avulla. TEMPO-ohjelmalle löydettiin tutkimuksen edetessä kehittämisehdotuksia. Näillä muutoksilla ohjelma saadaan mallintamaan Loviisan voimalaitoksen turbiiniprosessia tarkemmin ja tuloksista saadaan hyödyllisempiä.