Polpa de guavira (Campomanesia cambessedeana Berg) desidratada em spray dryer: efeitos das condições de processo e composição da alimentação nas propriedades físico químicas e atividade antioxidante

O objetivo desse trabalho foi obter polpa de guavira desidratada por atomização, utilizando maltodextrina ou goma arábica como agentes carreadores. Inicialmente, avaliou-se a influência das condições de processo, temperatura do ar de secagem (130, 155 e 180) °C e vazão volumétrica da mistura (20 e 40) mL/min, o tipo e concentração de agente carreador (10 e 20) % nas características físicas, físico-químicas e atividade antioxidante do produto obtido. As propriedades analisadas foram umidade, atividade de água, higroscopicidade, solubilidade, cor, distribuição e tamanho médio de partículas, morfologia, compostos fenólicos totais e atividade antioxidante. A temperatura do ar de secagem e a vazão volumétrica de alimentação influenciaram significativamente todas as propriedades da guavira em pó. A umidade e atividade de água apresentaram os menores valores na temperatura intermediária, independentemente do tipo e concentração do carreador usado. A solubilidade das amostras adicionadas de maltodextrina foram superiores às amostras com goma arábica. O aumento da concentração de agente carreador, em geral, proporcionou um aumento no parâmetro L* e diminuição dos parâmetros a* e b*, tornando as amostras mais claras e reduzindo as tonalidades vermelha e amarela. A guavira em pó apresentou coloração próxima do amarelo e marrom, com grande variação nos parâmetros de cor C* e H* em função das diferentes condições de secagem. A distribuição do tamanho de partículas não teve um padrão definido e o tamanho médio das amostras com maltodextrina foram maiores do que as com goma arábica para a temperatura do ar a 130 °C. No entanto, para as outras temperaturas (155 e 180) °C não houve um comportamento específico do tamanho das partículas em função da vazão de alimentação, tipo e ou concentração de agente carreador. A análise de microscopia eletrônica de varredura permitiu observar que as partículas obtidas tanto com maltodextrina como goma arábica apresentaram formato esférico, superfície rugosa e com adesão de partículas menores nas de maior tamanho, sendo que a superfície das partículas com goma arábica também apresentaram concavidades. A atividade antioxidante foi superior quando utilizada a temperatura de secagem intermediária. A partir das condições selecionadas na primeira etapa (temperatura do ar de 155 °C, vazão volumétrica da mistura de 40 mL/min e 10% de maltodextrina ou goma arábica) a polpa de guavira em pó foi caracterizada quanto a temperatura de transição vítrea, as isotermas de adsorção e a estabilidade à estocagem do ácido ascórbico, compostos fenólicos totais e da atividade antioxidante da polpa de guavira em pó produzida por spray drying ao longo de 120 dias. As temperaturas de transição vítrea foram de (25,2 ± 2,7 °C e 31,4 ± 0,4) °C para os pós produzidos com goma arábica e maltodextrina, respectivamente. O modelo de BET apresentou ajuste muito bom (R2>0,99) para descrever o comportamento de sorção de água das amostras nas temperaturas de (20, 30 e 40) °C. A polpa de guavira em pó produzida com goma arábica apresentou maior adsorção de água do que as amostras obtidas com maltodextrina. No estudo da estabilidade, as amostras foram acondicionadas em embalagem de polietileno laminado e armazenadas a 25 °C e umidade relativa de 75%. A embalagem de polietileno laminado foi eficiente na manutenção do teor de ácido ascórbico e atividade antioxidante da guavira em pó por um período de 120 dias, independente do carreador adicionado. O teor de compostos fenólicos para a guavira em pó com goma arábica apresentou uma redução nos primeiros 22 dias, contudo a amostra com maltodextrina manteve-se estável durante 120 dias de armazenamento.

Estudo e desenvolvimento de catalisadores para células a combustível visando o aumento de escala e avaliação da distribuição de corrente

O trabalho visa o desenvolvimento do sistema para medidas de distribuição de corrente e ampliação de escala (50 cm²) buscando aperfeiçoar as condições de preparação do conjunto eletrodo membrana (MEA) quanto às condições de operação da célula e avaliar a melhor geometria. Foram realizados estudos de síntese de catalisadores de Pt-M e avaliação do desempenho desses materias e das rotas de síntese utilizadas com objetivo de aplicar estes materias em sistemas de maior escala. A insuficiência do desempenho e estabilidade dos catalisadores são fatores que ainda inviabilizam o uso em larga escala das células a combustível de eletrólito polimérico sólido, destacando-se as perdas associadas ao desempenho do cátodo. Os catalisadores preparados foram nanopartículas bimetálicas PtM/C (M = Fe, Co e Ni) suportadas em carbono de elevada área superficial, por duas rotas sintéticas. Foram utilizadas as rotas: ácido fórmico e etilenoglicol modificado (EG). Em ambas as rotas se buscou catalisadores com alto grau de incorporação do segundo metal, tamanho de partícula pequeno e bom desempenho catalítico do cátodo. Observou-se que pela rota do ácido fórmico com modificações no processo de síntese é possível obter a incorporação nominal do segundo metal no catalisador, porém há desvantagem de o tamanho de partícula ser elevado. Pela rota do EG obteve-se catalisadores com pequeno tamanho de partícula, porém a incorporação do segundo metal mostrou-se ineficiente. Os estudos de ampliação de escala foram realizados em células de 50 cm2 variando-se as condições de operação; i) diferentes placas de distribuição de gás, e ii) diferentes valores de fluxo dos gases reagentes. Foi observado que a baixos fluxos de gases a quantidade de reagente é insuficiente para ser difundida por todo eletrodo, o que ocasiona reação apenas na região de entrada de gases no sistema, ocasionando uma rápida limitação em obter-se densidades de corrente alta. Pode-se observar que a diferença de desempenho entre as placas é pequena, porém a placa serpentina 6 apresentou melhor desempenho. O desempenho dos cátodos preparados com catalisadores comerciais e os sintetizados no laboratório nas células de 50 cm² mostrou sofrer bastante influência das condições de operação comparada com as células de 4,6 cm².

Estudo da extração de índio a partir de telas de cristal líquido (LCD).

Ao longo dos últimos anos, o crescimento ao acesso a esse tipo de tecnologia pelos consumidores brasileiros tem intensificado o aumento no interesse ambiental e econômico dos LCDs. Os displays de cristal líquido são utilizados em televisores, calculadoras, telefones celulares, computadores (portáteis e tablets), vídeo games entre outros equipamentos eletrônicos. O avanço tecnológico neste campo tem tornado estes aparelhos obsoletos cada vez mais rápido, aumentando o volume de resíduos de LCDs a ser dispostos em aterros o que contribui para a redução da sua vida útil. Neste contexto, os LCDs provenientes de televisores de LED LCD tem se tornado uma fonte importante de resíduos de equipamentos eletroeletrônicos (REEE). Assim, torna-se essencial o desenvolvimento de métodos e processos para tratamento e reciclagem de LCDs. Deste modo, o objetivo do presente trabalho é a caracterização física e química de telas de cristal líquido provenientes de displays de televisores de LED LCDs e o estudo de uma rota hidrometalúrgica para recuperação de índio. Para tanto se utilizou técnicas de tratamento de minérios e análises físicas e químicas (separação granulométrica, perda ao fogo, visualização em lupa binocular, TGA, FRX, FT-IR) para caracterização do material e quantificação do índio antes e, após, a rota hidrometalúrgica que, por sua vez, foi realizada em reatores de bancada utilizando três agentes lixiviantes (ácido nítrico, sulfúrico e clorídrico), três temperaturas (25ºC, 40ºC e 60ºC) e quatro tempos (0,5h; 1h; 2h e 4h). Encontrou-se que a tela de cristal líquido representa cerca de 20% da massa total do display de televisores de LCD e que é composta por aproximadamente 11% em massa de polímeros e 90% de vidro + cristal líquido. Verificou-se também que há seis camadas poliméricas nas telas de cristal líquido, onde: um conjunto com 3 polímeros compõe o analisador e o polarizador, sendo que o polímero da primeira e da terceira camada de cada conjunto é triacetato de celulose e corresponde a 64% da massa de polímeros das telas. Já o polímero da segunda camada é polivinilalcool e representa 36% da massa de polímeros. Os melhores resultados obtidos nos processos de lixiviação foram com o ácido sulfúrico, nas condições de 60°C por 4h, relação sólido-líquido 1/5. Nessas condições, foi extraído em torno de 61% do índio contido tela de LCD.

Thermal decomposition of the different particles size fractions of almond shells and olive stones. Thermal behaviour changes due to the milling processes

The aim of this study is to investigate the effect of particle size on the non-isothermal pyrolysis of almond shells (AS) and olive stones (OS) and to show possible differences in the composition of the different fractions obtained after milling and sieving. The results obtained from the study of different particle size of AS and OS samples show significant differences in the solid residue obtained and in the shape and overlapping degree of the peaks, especially with the smaller particle size. These differences can be due to different factors: (a) the amount of inorganic matter, which increases as particle size decreases, (b) heat and mass transfer processes, (c) different sample composition as a consequence of the milling process which may provoke changes in the structure and the segregation of the components (in addition to the ashes) increasingly changes the composition of the sample as the particle size decreases.

Effects of Ultrasound Irradiation on the Synthesis of Metal Oxide Nanostructures

High intensity ultrasound can be used for the production of novel nanomaterials, including metal oxides. According to previous works in this field, the most notable effects are consequence of acoustic cavitation. In this context, we have studied the preparation of different materials in the presence of ultrasound, including N-doped TiO2 nanopowder, NiTiO3 nanorods and MnOx thin films. Ultrasound did not show a significant effect in all the cases. Exclusively for NiTiO3 nanorods a reduction of the final particle size occurs upon ultrasonic irradiation. From these results, it can be concluded that the ultrasound irradiation does not always play a key role during the synthesis of metal oxides. The effects seem to be particularly relevant in those cases where mass transport is highly hindered and in those procedures that require the rupture of nanoparticle aggregates to obtain a homogenous dispersion.

(Table 1) Porosity, particle diameter, ATP content and carbon and nitrogen composition of ODP Site 164-994 sediments

Sediment samples were obtained for detailed Adenosine 5'-Triphosphate (ATP) analysis down to 57.8 m below the seafloor (mbsf). The samples were also analyzed for particle-size distribution, calcium carbonate (CaCO3), organic carbon, and total nitrogen. The concentrations of ATP ranged between 360 and 7050 pg/g (dry weight sediment), which agree well with a limited number of direct bacteria counts. Principal component analyses show that 63% of the total variance can be accounted for by the first two principal components. The concentration of ATP (bacterial numbers by inference) is virtually independent of the concentration of sedimentary organic carbon, but correlates with CaCO3 and coarse particles.

(Table 1) Grain size composition of recent sediments from the eastern Barents Sea shelf

Based on materials on geomorphology, hydrology, lithology, and sedimentation dynamics obtained during cruises of the P.P. Shirshov Institute of Oceanology in the Barents Sea, the author prepared a number of charts on content of the main particle size facies in shelf surface sediments, as well as a chart of lithologic types of sediments in the Barents Sea. Factors of sedimentation control and basic features of distribution of sedimentary material over its bottom area are taken into consideration.

(Table 1) Summary of maximum clast size and bed thickness of ODP Leg 126 samples

Subaerial debris flows, with water contents ranging from as little as 10 wt% up to no more than about 25 wt% (Pierson, 1986; Pierson and Costa, 1987), are non-Newtonian fluids that move as fairly coherent masses with yield strength (owing to bulk densities and viscosity that are much greater than those of clear water), which enables them to suspend and transport large clasts. Their flow behavior is thought to be predominantly laminar, although the relative importance of laminar and turbulent flow has not been established and is debatable. They leave deposits (debrites) that are characteristically poorly sorted with large clasts in their middle portions and commonly protruding from their tops. Although generally ungraded or normally graded in their upper portions, many have centimeter- to decimeter-thick inversely graded basal zones (Arguden and Rodolfo, 1990, doi:10.1130/0016-7606(1990)102<0865:SADDBH>2.3.CO;2).

Focused beam reflectance technique for in situ particle sizing in wastewater treatment settling tanks

Due to the complexities involved with measuring activated sludge floc size distributions, this parameter has largely been ignored by wastewater researchers and practitioners. One of the major reasons has been that instruments able to measure particle size distributions were complex, expensive and only provided off-line measurements. The Focused Beam Reflectance Method (FBRM) is one of the rare techniques able to measure the particle size distribution in situ. This paper introduces the technique for monitoring wastewater treatment systems and compares its performance with other sizing techniques. The issue of the optimal focal point is discussed, and similar conclusions as found in the literature for other particulate systems are drawn. The study also demonstrates the capabilities of the FBRM in evaluating the performance of settling tanks. Interestingly, the floc size distributions did not vary with position inside the settling tank flocculator. This was an unexpected finding, and seriously questioned the need for a flocculator in the settling tank. It is conjectured that the invariable size distributions were caused by the unique combination of high solids concentration, low shear and zeolite dosing. (C) 2004 Society of Chemical Industry.