Synthesis and complexation properties of some novel lariat-crown ethers

Several new lariat-crown ethers bearing either bridged bisdioxine or tetraoxaadamantane units as chiral substituents are prepared by reacting the corresponding amino-crown ether derivatives with the dimeric alpha-oxoketene, the latter obtained by flash vacuum pyrolysis of a furan-2,3-dione precursor. Complexation properties towards differently charged metal ions are investigated by H-1 NMR titration to obtain complexation constants (K-c-values for potassium/ sodium rhodanides: 480-1100 mol dm(-3)), as well as extraction experiments to explore the metal ion transportation abilities of the new lariat crown derivatives. In particular, a significantly increased ability to transport metal ions from water into chloroform was found with spherical tetraoxaadamantyl derivatives when compared with the free amino-benzocrown ethers.

The influence of key chemical constituents in activated sludge on surface and flocculating properties

This paper examines the influence of the chemical constituents of activated sludge and extracted extracellular polymeric substances (EPS) on the surface properties, hydrophobicity, surface charge (SC) and flocculating ability (FA) of activated sludge floes. Activated sludge samples from 7 different full-scale wastewater treatment plants were examined. Protein and humic substances were found to be the dominant polymeric compounds in the activated sludges and the extracted EPS, and they significantly affected the FA and surface properties, hydrophobicity and SC, of the sludge floes. The polymeric compounds proteins, humic substances and carbohydrates in the sludge floes and the extracted EPS contributed to the negative SC, but correlated negatively to the hydrophobicity of sludge floes. The quantity of protein and carbohydrate within the sludge and the extracted EPS was correlated positively to the FA of the sludge floes, while increased amounts of humic substances resulted in lower FA. In contrast, increased amounts of total extracted EPS had a negative correlation to FA. The results reveal that the quality and quantity of the polymeric compounds within the sludge floes is more informative, with respect to understanding the mechanisms involved in flocculation, than if only the extracted EPS are considered. This is an important finding as it indicates that extracting EPS may be insufficient to characterise the EPS. This is due to the low extraction efficiency and difficulties involved in the separation of EPS from other organic compounds. Correlations were observed between the surface properties and FA of the sludge floes., This confirms that the surface properties of the, sludge flocs play an important role in the bioflocculation process but that also other interactions like polymer entanglement are important. (C) 2002 Elsevier Science Ltd. All rights reserved.

Field hydraulic properties of an Alfisol under various fallow systems in southwestern Nigeria

The effects of various fallow management systems and cropping intensities on water infiltration were measured on an Alfisol at Ibadan in southwestern Nigeria. The objective was to determine the influence of the land use systems (a combination of crop-fallow sequences and intercropping types) on soil hydraulic properties obtained by disc permeameter and double-ring infiltration measurements. The experiment was established in 1989 as a split-plot design with four replications. The main plots were natural fallow, planted Pueraria phaseoloides and planted Leucaena leucocephala. The subplots were 1 year of maize/cassava intercrop followed by 3-year fallow (25% cropping intensity), or 2-year fallow (33% cropping intensity), or 1-year fallow (50% cropping intensity), or no fallow period (100% cropping intensity). Water infiltration rates and sorptivities were measured under saturated and unsaturated flow. Irrespective of land use, infiltration rates at the soil surface (121-324 cm h(-1)) were greater than those measured at 30 cm depth (55-144 cm h(-1)). This indicated that fewer large pores were present below 30 cm depth compared with 0-30 cm, depth. Despite some temporal variation, sorptivities with the highest mean value of 93.5 cm h(-1/2) increased as the cropping intensity decreased, suggesting a more continuous macropore system under less intensive land use systems. This was most likely due to continuous biopores created by perennial vegetation under long fallow systems. Intercropped maize and cassava yields also increased as cropping intensity decreased. The weak relationship between crop yields and hydraulic conductivity/infiltration rates suggests that the rates were not limiting.

A technique to assess small-scale heterogeneity of chemical properties in soil aggregates

A new method is presented which allows the separation of the soil aggregate exterior from the aggregate core. The method employs a combination of aggregate freezing with rapid separation of aggregate exteriors using ultrasonic energy. The factors influencing the thickness of the removed aggregate surface layer include water content of the aggregate prior to freezing, temperature difference between that of the frozen aggregate and that of the liquid it is submerged in during sonification, sonification time and energy, and the type of the immersion liquid. The success of the method and the thickness of the removed aggregate surface were examined using barium ( Ba2+) as a tracer. Barium ( as BaCl2) is rapidly absorbed by soil and is present at only very low levels in natural soils. Surface layers of 0.2 - 0.4 cm thickness were successfully removed from aggregates of 1 - 4 cm diameter. Two examples are given from soils in northern NSW to demonstrate the occurrence of small- scale heterogeneity in soil chemical properties. Compared with the surface fraction, a 4 - 7% higher calcium concentration was found in the core fraction of a clay loam soil ( Dermosol). Conversely, on a cracking clay soil ( Vertosol), atrazine concentration was around 15 times greater in the aggregate surface fractions compared with core fractions. Compared with the traditional estimation of soil chemical properties on homogenised bulk soil samples, it is suggested that separate analysis of aggregate surface and core fractions could provide useful additional information on the relationships between soil properties and environmental responses.

Crystallisation and moisture sorption properties of selected Australian unifloral honeys

The sorption properties of yapunyah (Eucalyptus ochropholia) and yellow box (Eucalyptus melliodora) honeys (Australian unifloral honeys) were investigated in a controlled relative humidity (RH) environment at 30degreesC for 71 days. The original water activity of the honeys affected the sorption properties. These two honeys absorbed moisture at and above 67.9% RH and desorbed moisture at and below 51.4% RH. The crystallisation behaviour of tea tree (Melaleuca quinquenervia) and yapunyah honeys was studied during storage at 13 and 23 degreesC. The degree of crystallisation was monitored by measuring the absorbance at 660 and 665 nm using a spectrophotometer. The heat-treated honeys did not show any sign of crystallisation after S months, whereas a seeding with precrystallised honey induced crystallisation of the same honeys. This crystallisation was more rapid at 13 than at 23degreesC. (C) 2003 Society of Chemical Industry.

An investigation of the thermal and tensile properties of PFA following γ-radiolysis

For some applications for fluoropolymers they must be subjected to high-energy radiation, e.g., when they are grafted with styrene using an irradiation method to produce fuel cell membranes or matrix supports for combinatorial chemistry. In some of these applications they may be subjected to mechanical stress or elevated temperature, so it is important to elucidate the effects of the radiolysis on these properties. In the present work the effect of gamma-radiolysis on the glass transition, melting behavior, and thermal stability of PFA has been studied as well as the effect of the radiolysis on the tensile properties of the polymer.

Avaliação da retratibilidade da madeira de sete espécies de Eucalyptus

As variações na retratibilidade no lenho das árvores são as principais causas dos defeitos de secagem, como o empenamento e fendilhamento das peças de madeira. Os tipos de madeira presentes em um tronco estão relacionados com as variações dessa importante propriedade física. Este trabalho teve como objetivo estudar a retratibilidade da madeira de sete espécies de eucaliptos. Os parâmetros de retratibilidade, bem como a sua variação na direção radial da medula em direção à periferia do tronco de sete espécies de eucaliptos, foram avaliados de acordo com a Norma brasileira. De modo geral, os resultados indicaram que as espécies de eucaliptos estudados possuíam madeira com elevada retratibilidade. À exceção das madeiras de Eucalyptus tereticornis e E. pilularis, as demais espécies estudadas apresentaram valores menores de retratibilidade na região próxima da medula.

Estudo de algumas propriedades mecânicas da madeira de um híbrido clonal de Eucalyptus urophylla X Eucalyptus grandis

A procura por madeiras oriundas de reflorestamentos destinadas à serraria é uma realidade já há muitos anos, principalmente aquelas das espécies do gênero Eucalyptus. Visando buscar novas informações importantes para esse mercado, este trabalho objetivou determinar algumas propriedades mecânicas da madeira de um híbrido clonal de Eucalyptus urophylla x Eucalyptus grandis de duas idades e provenientes de talhadia simples e de reforma. Os resultados indicaram que a madeira desse híbrido apresenta boas características tecnológicas, destacando-se a segunda tora (a partir de 3 m) com as melhores propriedades de flexão estática (Módulo de Elasticidade - MOE e Módulo de Ruptura - MOR) e Compressão Axial das fibras. As árvores de maior idade (166 meses) e que sofreram dois desbastes apresentaram as melhores propriedades de flexão estática e compressão axial.

Resistência natural da madeira de sete espécies de eucalipto ao apodrecimento

A resistência natural ao apodrecimento se constitui numa importante propriedade da madeira. Em se tratando das madeiras provenientes do gênero Eucalyptus, tal atributo se torna ainda mais importante, uma vez que tais madeiras são, na grande maioria das vezes, de difícil tratabilidade pelos métodos de tratamento convencionais. O objetivo do presente trabalho foi determinar a resistência natural da madeira de sete espécies de eucalipto em ensaio acelerado de laboratório ao fungo causador da podridão-parda Gloeophyllum trabeum. Foram ensaiadas madeiras das espécies de Corymbia citriodora, Eucalyptus tereticornis, E. paniculata, E. pilularis, E. cloeziana, E. urophylla e E. grandis com 16 anos de idade, que cresceram na Estação Experimental de Anhembi, em São Paulo, pertencente ao Departamento de Ciências Florestais da ESALQ/USP. No que diz respeito ao apodrecimento causado pelo fungo Gloeophyllum trabeum, a madeira de eucalipto das sete espécies pode ser considerada resistente, uma vez que os valores de perda de massa foram sempre inferiores a 10%.

Variação do teor de umidade e da densidade básica na madeira de sete espécies de eucalipto

As variações de umidade e da densidade do lenho das árvores são as principais causas dos defeitos de secagem, como o empenamento e fendilhamento das peças de madeira. Os tipos de madeira presentes em um tronco estão relacionados com as variações dessas duas importantes propriedades físicas. Os gradientes de umidade e da densidade da madeira de sete espécies de eucalipto foram avaliados nas direções radial e longitudinal do tronco de árvores recém-abatidas. Os resultados apontaram uma maior homogeneidade de distribuição de umidade dentro das árvores de E. paniculata e E. citriodora, indicada pelos coeficientes de variação e desvio-padrão. O diferencial de umidade da madeira nas regiões internas do tronco de E. paniculata e E. citriodora foi de 20% e de E. urophylla e E. grandis, de 80%. A densidade básica da madeira aumentou na direção radial do tronco, e cada espécie de eucalipto apresentou um modelo de variação.

Variação radial da retratibilidade e densidade básica da madeira de Eucalyptus saligna Sm.

A ultra-estrutura e a composição química da madeira, bem como suas propriedades físicas e mecânicas, variam significativamente entre espécies, entre árvores de uma mesma espécie e, mesmo, entre diferentes partes de uma mesma árvore. Com este trabalho objetivou-se o estudo dos parâmetros de retratibilidade e de densidade básica da madeira Eucalyptus saligna, com idade de 16 anos, proveniente de talhões experimentais da EMBRAPA Florestas, de Colombo, Paraná. As amostras foram retiradas à altura do DAP de quatro posições eqüidistantes a partir da medula em direção à periferia, correspondendo a 0, 33, 66 e 100%, com dimensões nominais de 1,0 x 2,0 x 3,0 cm, sendo a última dimensão no sentido longitudinal. Elas foram mantidas em câmara fechada com ventilação, próximo de soluções salinas supersaturadas, com o objetivo de proporcionar diferentes condições de umidade relativa. Uma vez atingidas as distintas condições de umidade de equilíbrio, as amostras foram secas em estufa a 105 ºC e obtidos os dados de retratibilidade e densidade básica da madeira nas posições mencionadas. Constataram-se valores de contração volumétrica mais baixos na região medular, apresentando um acréscimo para as demais posições. Comportamento semelhante foi observado para os coeficientes das contrações lineares nas direções tangencial e radial. O fator anisotrópico foi consideravelmente mais elevado na região medular, decrescendo substancialmente em direção ao alburno. A densidade básica não mostrou sinais efetivos de estabilidade, apesar de mostrar tendência de aumento em direção à periferia do tronco.

Avaliação das propriedades higroscópicas da madeira de Eucalyptus saligna Sm., em diferentes condições de umidade relativa do ar

O estudo da higroscopicidade é indispensável para o entendimento da trabalhabilidade, estabilidade dimensional, resistência mecânica e durabilidade natural da madeira. Neste trabalho objetivou-se a avaliação do teor de equilíbrio higroscópico para diversas condições de umidade relativa do ar, bem como da retratibilidade linear e volumétrica e da densidade básica da madeira de Eucalyptus saligna Sm. A madeira utilizada foi proveniente de árvores com 16 anos de idade, procedentes de talhões experimentais da EMBRAPA Florestas de Colombo, Paraná. Amostras com dimensões de 1,0x2,0x3,0 cm, sendo a última na direção longitudinal, foram colocadas em uma câmara fechada, sob ventilação, próximas de recipientes com soluções salinas supersaturadas, a fim de atingir determinada condição preestabelecida de teor de equilíbrio higroscópico. Após o equilíbrio da umidade da madeira nas distintas condições de umidade relativa, as amostras foram secas em estufa, para posterior avaliação. Os dados relativos à umidade de equilíbrio ajustaram-se muito bem às condições de umidade relativa adotadas neste estudo, tendo sido possível estimar com grande precisão o teor de equilíbrio higroscópico, para a faixa de aproximadamente 20 até 100% de umidade relativa. A madeira em estudo apresentou dados de retratibilidade bastante elevados, se comparados aos de outras da mesma faixa de densidade. Apesar dos elevados coeficientes de contração, o fator anisotrópico ou relação T/R mostrou-se próximo daquele encontrado na grande maioria das madeiras comerciais brasileiras. Verificaram-se ainda coeficientes de contrações mais suaves nos teores de umidade abaixo de 17%.

Mechanical, electrical and electro-mechanical properties of thermoplastic elastomer styrene–butadiene–styrene/multiwal carbon nanotubes composites

Composites of styrene–butadiene–styrene (SBS) block copolymer with multiwall carbon nanotubes were processed by solution casting to investigate the influence of filler content, the different ratios of styrene/butadiene in the copolymer and the architecture of the SBS matrix on the electrical, mechanical and electro-mechanical properties of the composites. It was found that filler content and elastomer matrix architecture influence the percolation threshold and consequently the overall composite electrical conductivity. Themechanical properties aremainly affected by the styrene and filler content. Hopping between nearest fillers is proposed as the main mechanism for the composite conduction. The variation of the electrical resistivity is linear with the deformation. This fact, together with the gauge factor values in the range of 2–18, results in appropriate composites to be used as (large) deformation sensors.

Mechanical, electrical and electro-mechanical properties of thermoplastic elastomer styrene–butadiene–styrene/multiwall carbon nanotubes composites

Composites of styrene–butadiene–styrene (SBS) block copolymer with multiwall carbon nanotubes were processed by solution casting to investigate the influence of filler content, the different ratios of styrene/butadiene in the copolymer and the architecture of the SBS matrix on the electrical, mechanical and electro-mechanical properties of the composites. It was found that filler content and elastomer matrix architecture influence the percolation threshold and consequently the overall composite electrical conductivity. The mechanical properties are mainly affected by the styrene and filler content. Hopping between nearest fillers is proposed as the main mechanism for the composite conduction. The variation of the electrical resistivity is linear with the deformation. This fact, together with the gauge factor values in the range of 2–18, results in appropriate composites to be used as (large) deformation sensors.