Sub-produtos de desinfecção da água: síntese e caracterização espectroscópica, implementação de metodologias analíticas e estudo da actividade genotóxica

Dissertação de mest., Engenharia Biológica, Faculdade de Engenharia e de Recursos Naturais, Univ. do Algarve, 2008

A influência da água nas propriedades termofísicas dos solventes eutécticos

Nos últimos anos, têm sido efectuados muitos estudos acerca do impacto ambiental dos Líquidos Iónicos (LIs). Estes estudos provaram que apesar das suas características únicas e vantagens claras sobre os solventes orgânicos comuns, numa vasta gama de aplicações e processos, que os LIs por vezes não são totalmente verdes. Com o objectivo de superar algumas das limitações dos LIs em termos de sustentabilidade e estado físico, surgem recentemente os Solventes Eutécticos Profundos (SEs) que têm sido alvo de grande pesquisa científica. O objectivo deste trabalho é estudar os SEs e as suas propriedades termofísicas em soluções aquosas, como condutividade, densidade e viscosidade, com diferentes teores de água. Para esse efeito foi utilizado o cloreto de colina que é um líquido iónico benigno, que será utilizado como aceitador de pontes de hidrogénio, combinado com os vários dadores de pontes de hidrogénio, como o ácido glicólico, o ácido glutárico, o ácido levulínico, o ácido malónico e o ácido oxálico. O principal objectivo deste trabalho baseia-se no estudo do efeito da água na estabilidade dos SEs, quando estes estão presentes em soluções aquosas. No final, foi ainda realizada uma caracterização destes SEs por espectroscopia FTIR, de forma a garantir que ocorreram as pontes de hidrogénio entre o aceitador de pontes de hidrogénio, cloreto de colina e os dadores de pontes de hidrogénio, diversos ácidos carboxílicos.

Solubilizacao e interacao de pigmentos com solventes organicos e agentes tenso-ativos

A Mg e Mn-Ftalocianina (Mg e Mn-Pc) foram solubilizados à 25°C em dimetilsulfóxido (DMSO); N, N-dimetilacetamida (DMA); N,N-dimetilformamida (DMF); N-metil-formamida, formamida, piridina, o-diclorobenzeno, monoclorobenzeno, tolueno, metanol, etanol, propanol-1, propanol-2, butanol-1 e octanol-1. Alguns valores representativos obtidos para o logarítimo da absortividade molar (E) da Mn-Pc, são os seguintes: o-diclorobenzeno (E = 4,94); DMSO (E = 4,39); octanol-1 (E = 3,90). Valores correspondentes para Mg-Pc são: o-diclarobenzeno (E = 4,93); DMSO (E = 5,22) e Octanol-1 ( E = 5,06). Em função de interação com solventes, pode-se classificar a Mg-Pc como um indicador básico e a Mn-Pc como indicador ácido. Os pigmentos Mg e Mn-Pc foram também solubillzados em soluções aquosas contendo vários surfatantes à 25°C. A Mg-Pc apresentou solubilidade significativa em água contendo brometo de cetiltrimetilamônio (CTAB), Brij-35, cloreto de cetilpiridinio (CPC1), brometo de cetilpiridínio (CPBr,) Triton X-100, cloreto de metildodecilbenziltrimetilamônio, brometo de cetildimetiletilamõnio e brometo de laurilisoquinolínio. A Mn-Pc foi solúvel em soluções aquosas de Brij-35 e Triton X-100. Em função de sua interação com surfatantes a Mg-Pc é classificada como corante catiônico e a Mn-Pc como corante aniônico. O corante comercial quinóide Oil Blue A [1,4-di(isopropilarnina)-antraquinona - 9,10 foi solubilizado à 25°C em DMF, DMSO, DMA, monoclorobenzeno, benzeno, tolueno, piridina, metanol, etanol, propanol-1, propanol-2, butanol-1 e octanol-1. Foi também solubilizado em soluções aquosas de surfatantes, tais como sódio lauril-sulfato (NaLS), cloreto de cetiltrimetilamônio (CTAB), brometo de cetildimetiletilamônio, Triton X-100, cloreto de cetilpiridínio (CPCl), Brij-35, cloreto de rnetildodecilbenziltrimetilamônio e brometo de laurilisoquinolínio. Em função de suas interações com os solventes o corante é um indicador ácido-básico pouco sensível e em função de sua interação com surfatantes é um corante catiônico. 0s resultados experimentais apresentam importância teórica e prática considerando sistemas que envolvem armazenamento e transferência de energia, compostos porfirínicos, fotossíntese, fotocondutores, coletores solares, semi-condutores e processos de embelezamento e proteção de superficies de vários materiais.

Adição de plastificante à polianilina sintetizada quimicamente e avaliação dos filmes plastificados como proteção contra a corrosão do aço AISI 1010

Filmes de polianilina (PAni) puros não apresentam propriedades mecânicas satisfatórias quando depositados sobre metais e mergulhados em soluções aquosas. Propriedades mecânicas melhoradas podem ser obtidas adicionando um plastificante ao polímero. Neste caso foi utilizado o dodecilfenol (DDPh) e as condições mais adequadas de adição do DDPh a PAni previamente solubilizada em N-metilpirrolidinona (NMP) foram determinadas a partir da avaliação das propriedades dos filmes depositados sobre eletrodos metálicos de aço carbono. As melhores condições foram: adição de 5% de DDPh á PAni seguido de aquecimento sob vácuo a 200o C durante uma hora. A PAni sintetizada quimicamente foi utilizada nas condições dedopada e dopada com 5% de ácido para-toluenosulfônico (TSA). Também foi preparada uma mistura de PAni com poli(orto-metóxianilina) (POMA) em diversas proporções e igualmente dedopadas e dopadas com 5% de TSA. Os filmes obtidos nestas condições foram analisados por técnicas variadas (espectroscopia infravermelho, Raman e de massa), testados por técnicas eletroquímicas (voltametria cíclica e medida do potencial de corrosão ao longo do tempo) e ensaios acelerados de corrosão (névoa salina e câmara úmida) O melhor desempenho como filme protetor contra a corrosão foi apresentado pela PAni plastificada com 5% de DDPh e dopada com 5% de TSA. No ensaio de potencial de corrosão contra o tempo, este filme foi capaz de manter o potencial do sistema PAni-DDPh-TSA / aço carbono durante sete dias num valor positivo. Filmes da mistura PAni-POMA plastificados e dopados com TSA também atuaram conforme um mecanismo do mesmo tipo, porém por um período de tempo inferior, demonstrando a influência da POMA nas propriedades da PAni. Os ensaios acelerados de corrosão mostraram que os filmes de PAni plastificados com 5% de DDPh e dopados com 5% de TSA são muito superiores na proteção contra a corrosão do aço quando comparados ao filme de PAni pura. No ensaio de névoa salina o aço revestido pelo filme de PAni plastificado com 5% de DDPh e dopado com 5% de TSA, não apresentou corrosão por um período de sete dias.

Estrutura e dinâmica da interação de éteres de celulose com surfactantes

As técnicas de fluorimetria, condutometria, viscosimetria, turbidimetria, espalhamento de luz e espalhamento de raios-X a baixo ângulo (SAXS) foram empregadas no estudo da agregação de diferentes surfactantes aniônicos em presença de soluções aquosas diluídas de (hidroxipropil)celulose (HPC) 0,25% m/m, (hidroxipropilmetil)celulose (HPMC) 0,20% m/m e HPMC 0,10% m/m / NaCl 0,10 mol L-1. Também foram investigadas através de SAXS soluções concentradas de HPC (30, 40 e 50% m/m). Admitindo-se uma faixa geral de concentração, entre 10-4 e 10-1 mol L-1, foram utilizados neste estudo os surfactantes colato de sódio (CS), deoxicolato de sódio (DC), derivados dos sais biliares, e o alquilsintético dodecilsulafato de sódio (SDS). Observou-se que os polímeros contribuem diferentemente no processo de agregação de cada surfactante, evidenciado pela mudança dos valores da concentração de agregação crítica (CAC) em relação à concentração micelar crítica (CMC). Os resultados condutométricos confirmaram a interação éteres de celulose/sais biliares, embora a mesma tenha se mostrado mais fraca em relação a éteres de celulose/SDS. Os dados termodinâmicos demonstraram que a formação de agregados polímero/surfactante apresenta maior estabilidade do que as próprias micelas livres. Os resultados de viscosimetria e turbidimetria evidenciaram as diferenças estruturais entre HPC e HPMC, assim como entre os surfactantes. Através do espalhamento de luz dinâmico, verificou-se a existência de dois modos de correlação, rápido e lento. O primeiro é atribuído à cadeia polimérica isolada, agregados polímero/surfactante intramoleculares ou mesmo a micelas livres. Por sua vez, o modo lento relaciona-se a clusters poliméricos ou agregados polímero/surfactante intermoleculares. Adicionalmente, as curvas de distribuição dos tempos de relaxação demonstraram a influência de cada surfactante sobre a dinâmica dos polímeros. Tal influência é percebida antes mesmo da CAC, contrariando o modelo da interação polímero/surfactante proposto por Cabane. Os resultados de SAXS acusaram a formação de domínios líquido-cristalinos em xx soluções concentradas de HPC, assim como confirmaram a presença de micelas livres a altas concentrações de surfactantes nos sistemas diluídos. Em linhas gerais, os resultados indicaram a interação dos polímeros com SDS mais efetiva do que os mesmos polímeros e os sais biliares. No que tange à natureza do polímero, a HPC mostrou uma maior estabilidade na sua interação com os surfactantes do que a HPMC.

Refratômetro

Este modelo é parte de um conjunto de modelos 3D produzidos pela equipe de audiovisual da SEaD/UFSCar para o jogo de realidade virtual “O Laboratório de Química”.

Obtenção e caracterização de complexos de inclusão binários e ternários com praziquantel

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior

Modificação superficial do tecido 100% algodão tratado com plasma

The 100% cotton fabric (CO)* treated with plasma of methane CH4 has direct application in all areas that needs of aqueous solutions repellent material like coatings and uniforms applied biomedical, aeronautics, and automobile between others. 100% cotton fabric (CO) samples were treated by plasma with two differents atmosphere: Methane gas (CH4), treatment time was varied in 10 in 10 min. until 60 min., and mixture methane/argon (CH4/Ar), it was varied the proportion 1:9, 2:8, 3:7, 4:6, 5:5, 6:4, 7:3, 8:2 e 9:1, with treatment time of 30 minutes. In both, the fluxe was 5 sccm (second cubic centimeter), pressure 6 mbar, voltage 490 V and current 0,15A. The objective of work was measure the superficial tension of 100% CO then it treated with plasma, using contact angle measures of water and glycerol with the surface. The samples were tested after treatment, with 8 and 12 months to verify the superficial modification effects. It was verified an increase of hydrophobility with the Sessile drop values varied between 116,69º to 137,85º and it carried on after 12 months. The no treated samples shows contact angle equal 0º. OES analysis and Raman spectroscopy were accomplished. In the SEM analysis was verified oligomers. The plasma treatment is correct environmental, It turning greater than conventional treatments

Propriedades cerâmicas e imobilização do manganês em cerâmica estrutural

In this work is the addition of a metallic ion, of the metal Manganese, in a clay of Rio Grande do Norte state for structural ceramics use, the objective this study was to assess the evolution of ceramic properties. The clay was characterized by Chemical and Thermal analysis and Xray difraction. The metallic ion was added in the clay as aqueous solutions at concentrations of 100, 150 and 200 mg / L. The molded by extrusion and the burned were temperatures at 850, 950, 1050 and 1150 º C. Was made Chemical Analysis and investigated the following parameters environmental and ceramic: Solubility, Colour, Linear Retraction (%), Water Absorption (%), Gresification Curves, Apparent Porosity (%), Apparent Specific Mass (g/cm3) and Flexion Rupture Module (kgf/cm2). The results showed that increasing the concentration of metallic ion, properties such as Apparent Porosity (%), Water Absorption (%) decreases and the Flexion Rupture Module (kgf/cm2) increases with increasing temperature independent of the concentration of the ion. The gresification curves showed that the optimum firing temperatures were in the range between 950 and 1050 ° C. The evaluation of the properties showed that the ceramic material can be studied its use in solid brick and ceramic materials with structural function of filling. The results of solubility showed that the addition of ion offers no risk to the environment

Estudo da remoção de compostos orgânicos, benzeno e tolueno, em solução aquosa por processo oxidativo avançado do tipo Fenton

The oil and petrochemical industry is responsable to generate a large amount of waste and wastewater. Among some efluents, is possible find the benzene, toluene, ethilbenze and isomers of xilenes compounds, known as BTEX. These compounds are very volatily, toxic for environment and potencially cancerigenous in man. Oxidative advanced processes, OAP, are unconventional waste treatment, wich may be apply on treatment and remotion this compounds. Fenton is a type of OAPs, wich uses the Fenton s reactant, hydrogen peroxide and ferrous salt, to promove the organic degradation. While the Photo-Fenton type uses the Fenton s reactant plus UV radiation (ultraviolet). These two types of OAP, according to literature, may be apply on BTEX complex system. This project consists on the consideration of the utilization of technologies Fenton and Photo-Fenton in aqueous solution in concentration of 100 ppm of BTEX, each, on simulation of condition near of petrochemical effluents. Different reactors were used for each type of OAP. For the analyticals results of amount of remotion were used the SPME technique (solid phase microextraction) for extraction in gaseous phase of these analytes and the gas chromatography/mass espectrometry The arrangement mechanical of Photo-Fenton system has been shown big loss by volatilization of these compounds. The Fenton system has been shown capable of degradate benzene and toluene compounds, with massic percentage of remotion near the 99%.

Utilização de microemulsões como agentes modificadores de superfícies para remoção de íons metálicos

The heavy metals are used in many industrial processes and when discharged to the environment can cause harmful effects to human, plants and animals. The adsorption technology has been used as an effective methodology to remove metallic ions. The search for new adsorbents motivated the development of this research, accomplished with the purpose of removing Cr (III) from aqueous solutions. Diatomite, chitosan, Filtrol 24TM and active carbon were used as adsorbents. To modify the adsorbent surface was used a bicontinuous microemulsion composed by water (25%), kerosene (25%), saponified coconut oil (10%) and as co-surfactant isoamyl or butyl alcohols (40%). With the objective of developing the best operational conditions the research started with the surfactant synthesis and after that the pseudo-ternary diagrams were plotted. It was decided to use the system composed with isoamyl alcohol as co-surfactant due its smallest solubility in water. The methodology to impregnate the microemulsion on the adsorbents was developed and to prepare each sample was used 10 g of adsorbent and 20 mL of microemulsion. The effect of drying time and temperature was evaluated and the best results were obtained with T = 65 ºC and t = 48 h. After evaluating the efficiency of the tested adsorbents it was decided to use chitosan and diatomite. The influence of the agitation speed, granule size, heavy metal synthetic solution concentration, pH, contact time between adsorbent and metal solution, presence or not of NaCl and others metallic ions in the solution (copper and nickel) were evaluated. The adsorption isotherms were obtained and Freundlich and Langmuir models were tested. The last one correlated better the data. With the purpose to evaluate if using a surfactant solution would supply similar results, the adsorbent surface was modified with this solution. It was verified that the adsorbent impregnated with a microemulsion was more effective than the one with a surfactant solution, showing that the organic phase (kerosene) was important in the heavy metal removal process. It was studied the desorption process and verified that the concentrated minerals acids removed the chromium from the adsorbent surface better than others tested solutions. The treatment showed to be effective, being obtained an increase of approximately 10% in the chitosan s adsorption capacity (132 mg of Cr3+ / g adsorbent), that was already quite efficient, and for diatomite, that was not capable to remove the metal without the microemulsion treatment, it was obtained a capacity of 10 mg of Cr3+ / g adsorbent, checking the applied treatment effectiveness

Qualidade fisiológica de sementes de genótipos de algodoeiro sob estresse salino

The germination of cotton seeds and the seedlings emergency are generally delayed and reduced by the salinity. Although the cotton is considered a tolerant culture, it can suffer substantial reductions in regarding its growth and production when exposed to salinity condition. The aims of this study went evaluate the effect of the saline stress in the germination phase to four cotton genotypes (BRS Rubi, BRS Safira, BRS 201 and CNPA 187 8H), using different osmotic potentials generated with increment of sodium chloride (NaCl). The saline stress was simulated using NaCl aqueous solutions in the potentials: 0.0 (Control); -0.2; -0.4; -0.6; -0.8 and -1.0 MPa. The treatments were monitored by means of tests for analysis of seeds, germination, first counting, speed germination index, length of shoot, radicle length, dry weigth of embrionic axis and shoot/radicle ratio. The tests for germination, first counting and index of germination speed were accomplished using 50 seeds for repetition and for the study of length of shoot, radicle length, dry weigth of embrionic axis and shoot/radicle ratio were used 20 seeds by repetition. For both tests four repetitions were accomplished by genotype for each one of the potentials. The seeds of each repetition were involved in papers Germitest humidified with NaCl solution corresponding to the potential. The repetitions of both tests were maintained in a germinator with saturated humidity. The analysis were initiate four days after the induction of the saline stress. The evaluations of the first three variables analyzed were accomplished daily; the seeds were remove and counted when its germinated. For the length tests just the repetitions corresponding to the potential of NaCl 0,0 MPa were analysis 4 days after the beginning of the induction of the saline stress. The analysis of the repetitions of the potentials -0,2 and -0,4 and of the potentials -0,6, -0,8 and -1,0 MPa they were accomplished with 12 and 20 days, respectively. For accomplishment of the analisis of this test the shoot of the 20 plantules of each repetition was separate from the radicle and both parts were measured. The statistical analyses were performed using the GENMOD and GLM procedures of the SAS. For the variable germination, the cultivates CNPA 187 8H and BRS Safira stood out for the potential -0.8 MPa, with averages of 89% and 81%, respectively. The test of speed germination index to cultivate BRS Safira presented the largest averages for the two higher saline potentials. It was observed that the increase of the saline potential reduces the germination percentage and speed germination index. For each day of evaluation it was verified that the increase of the saline potential causes a reduction of the length both of the shoot and of the radicle. The radicle tends to grow more than the shoot until the potential -0,4 MPa

Estudo da mistura comercial dolomita-quartzo, dopada com Hg(I), Cd(II) e Cr(III), para adsorção de H2S

The present work was to carry out a study on the adsorption of hydrogen sulfide (H2S) in arrays synthesized from a commercial clay mineral formed by a mixture of dolomite and quartz. To produce the ion exchange matrix were made using aqueous solutions of salts of cobalt II chloride hexahydrate (CoCl2.6H2O) II cadmium nitrate tetrahydrate (Cd (NO3)2.4H2O) I mercuric chloride (HgCl) nitrate and chromium III pentahydrate (Cr (NO3)3.5H2O). The arrays were subjected to hydrogen sulphide gas passage for one hour. To check the amount of gas adsorbed was used gravimetric process. The best result was in the adsorption matrix doped with cadmium and the solution retained for a longer time than the largest amount of H2S was the cobalt matrix. The matrix unmodified exhibited poor adsorption capacity. The characterization of the matrices were used XRD, XRF and IV. Mother with cadmium showed a high capacity in ion exchange, because the percentage of cadmium increased from 0% to 81.38% by replacing atoms of calcium and silicon which increased from 96.54% to 17.56% and 15, 72% to 0.32%, respectively, but also the best performance in adsorption of H2S adsorbing 11.89507 mg per gram of matrix

Entendendo as propriedades do arenito Botucatu e sua utilização como meio poroso para estudos envolvendo o deslocamento de fluidos poliméricos

The development of products whose purpose is to promote blockages in high permeability zones as well as to control the hydrate or scale formation also needs some tests in porous media before using the product in the field, where attempts and unavoidable operational errors costs would able to derail any projects. The aim of this study was to analyze and compare the Botucatu and Berea sandstones properties, involving problems related to loss permeability. It was observed that even cores of Berea, without expansible clays in their composition had their permeability reduced, as soon as the salinity of brine reached a lower limit. As expected, the same happened with the Botucatu sandstone samples, however, in this case, the sensitivity to low salinity was more pronounced. In a second phase, the research was focused on the Botucatu Sandstone behavior front of dilute polymer solutions injection, checking the main relationships between the Rock / Fluid interactions, considering the Mobility Reduction, Resistance and Residual Resistance Factors, as well as adsorption/desorption processes of these polymers, and the polymer molecules average size and porous sandstone average size ratio. The results for both phases showed a real feasibility of using the Botucatu sandstone in laboratory tests whose objective is the displacement of fluids through porous media

Osmocondicionamento de sementes de salsa (Petroselinum sativum Hoffm.) em diferentes potenciais hídricos

A germinação de sementes de salsa (Petroselinum sativum Hoffm.) é lenta e desuniforme, sendo a contagem do teste padrão de germinação recomendada aos 10 e 28 dias e a emergência em campo é relativamente longa, justificando o uso de técnicas que acelerem e uniformizem o processo germinativo: um método promissor é o osmocondicionamento. No presente trabalho, objetivou-se avaliar os efeitos dos diferentes potenciais de osmocondicionamento, com PEG 6000, na germinação de sementes de salsa e identificar o potencial osmótico ótimo para aumentar a germinação destas sementes. Sementes das cultivares Lisa e Portuguesa de dois lotes, adquiridas no comércio local foram osmocondicionadas pelo método de imersão direta das mesmas em soluções aquosas com potencial hídrico: 0,0, -0,5, -1,0 e -1,5 MPa, obtidos com a adição de PEG 6.000, sob aeração constante a 25ºC por 144 horas, como testemunha utilizaram-se sementes não osmocondicionadas. As variáveis analisadas foram: porcentagem de germinação (10 e 28 dias), velocidade de germinação e índice de velocidade de germinação. O osmocondicionamento aumenta a porcentagem e a velocidade de germinação de sementes de salsa, sendo que, o potencial osmótico indicado situa-se entre -1,0 e -1,5 MPa.