Highly improved chromium (III) uptake capacity in modified sugarcane bagasse using different chemical treatments

The present paper focuses on improving chromium (III) uptake capacity of sugarcane bagasse through its chemical modification with citric acid and/or sodium hydroxide. The chemical modifications were confirmed by infrared spectroscopy, with an evident peak observed at 1730 cm-1, attributed to carbonyl groups. Equilibrium was reached after 24 h, and the kinetics followed the pseudo-second-order model. The highest chromium (III) maximum adsorption capacity (MAC) value was found when using sugarcane bagasse modified with sodium hydroxide and citric acid (58.00 mg g-1) giving a MAC value about three times greater (20.34 mg g-1) than for raw sugarcane bagasse.

Biosorption and removal of chromium from water by using moringa seed cake (Moringa oleifera Lam.)

This study evaluated the adsorption capacity of chromium from contaminated aqueous solutions by using Moringa oleifera Lam. seeds. Parameters such as solution pH, adsorbent mass, contact time between solution and adsorbent, isotherms, thermodynamic, kinetics, and desorption were evaluated. The maximum adsorption capacity (Qm) calculated to be 3.191 mg g-1 for the biosorbent. Activated carbon was used for comparison purposes in addition to the biosorbent. The best fit was obtained by the Langmuir model for both adsorbents. The average desorption value indicated that both the biosorbent and activated carbon have a strong interaction with the metal. The results showed that the biosorbent has advantages owing to its low cost and efficiency in Cr3+ removal from contaminated waters.

A FACTORIAL DESIGN APPLIED TO THE STUDY OF CHROMIUM TOXICITY ON THE GLUTATHIONE LEVELS OF Brachiaria brizantha AND Brachiaria ruziziensis SEEDLINGS

Chromium toxicity affects redox reactions within plant cells, generating detrimental reactive oxygen species. Glutathione is an antioxidant peptide and also a substrate for the production of phytochelatins, which are chelating peptides reported to mitigate Cr3+ toxicity in plants. In this study, Brachiaria brizantha (B. brizantha) and Brachiaria ruziziensis (B. ruziziensis) seedlings were evaluated for physiological responses and glutathione production following the addition of zero or 5 mg L-1 Cr3+ to the nutrient solution. Glutathione levels were determined by colorimetric analysis at 412 nm using 5,5'-dithio-bis(2-nitrobenzoic acid) as a chromophore reagent and recovery with glutathione reductase (with evaluations at days 10 and 20 of continuous growth). The assessments were carried out in a completely randomized design with 2 authentic replications, and arranged in a 23 factorial. Cr3+ caused an average increase of 0.76 mg g-1 in the initial glutathione content. However, by day 20 there was an average reduction of 3.63 mg g-1. Chromium-affected physiological detrimental responses, albeit detected in both species, were less-pronounced in B. ruziziensis, along with a much higher level of glutathione. This study indicates that B. ruziziensis has a greater tolerance for chromium toxicity than B. brizantha, and that glutathione is likely to be involved in the mitigation of chromium stress in B. ruziziensis.

A water soluble 3-n-propyl-1-azonia-4-azabicyclo[2.2.2]octanechloride silsesquioxane grafted onto Al/SiO2 surface: chromium adsorption study

The water soluble material, 3-n-propyl-1-azonia-4-azabicyclo[2.2.2]octanechloride silsesquioxane (dabcosil silsesquioxane) was obtained. The dabcosil silsesquioxane was grafted onto a silica surface, previously modified with aluminum oxide. The resulting solid, dabcosil-Al/SiO2, presents 0.15 mmol of dabco groups per gram of material. The product of the grafting reaction was analyzed by infrared spectroscopy and N2 adsorption-desorption isotherms. The dabcosil-Al/SiO2 material was used as sorbent for chromium (VI) adsorption in aqueous solution.

Spectrophotometric study of the chromium(III)/azide system in the ultraviolet region and its analytical application

A sensitive and alternative method for the spectrophotometric determination of chromium(III) based on the formation of chromium(III)/azide complexes was established by investigating a new band in the ultraviolet region. The best experimental conditions for the analytical determination of this metallic ion were: ligand and perchloric acid analytical concentration = 493 and 12.0 mmol L-1, respectively; aqueous medium; T = 25.0 ºC; contact time = 1 hour. The maximum molar absorptivity coefficient occurred at 287 nm (average 1.481 ± 0.008 ´ 10(4) L mol-1 cm-1), leading to the determination of metal ion concentrations one hundred times lower than the ones formerly determined in the visible region. The system obeys Beer's Law and is suitable for chromium determination in the 0.702-2.81 mg L-1 concentration range (15-65% T, 1.00 cm-width quartz cells). Analytical applications of the current method were tested with a nutritional supplement containing chromium. Results were compared with those obtained with atomic absorption spectrometry.

Chromium mass balance in sodium chlorate process

Kuudenarvoista kromia käytetään natriumkloraatin valmistuksessa prosessin tuotantotehokkuuden ja turvallisuuden parantamiseksi. Kromia kuitenkin poistuu prosessista muutamaa reittiä pitkin. Koska kuuudenarvoisella kromilla on syöpää aiheuttavia, mutageenisiä sekä lisääntymiselle myrkyllisiä ominaisuuksia, olisi tärkeää ymmärtää, miten kromi kulkeutuu prosessin eri osiin, ja kuinka paljon sitä poistuu prosessista. Tämä on tärkeää, jotta osataan hallita kromin käytöstä aiheutuvat riskit, sekä toisaalta myös tehostaa kromin käyttöä prosessissa. Työn tarkoituksena oli tuottaa tietoa kromin käytöstä natriumkloraattiprosessissa. Työssä tutkittiin kromitasetta prosessin keskeisimmissä yksikköoperaatioissa. Myös kromin saostumista katodien pinnalle arvioitiin määrällisesti. Eri prosessinäytteistä tutkittiin lisäksi kromin hapetusasteita. Edellä mainittuja tutkimuskohteita varten määritettiin prosessinäytteiden kromipitoisuus. Eri prosessioperaatioille suoritettiin lisäksi taselaskelmat. Työn tuloksena esitettiin kromitase sekä yksikköoperaatioille että koko prosessille. Erinäisten epätarkkuustekijöiden vuoksi tasetta ei kuitenkaan pystytty määrittämään halutulla tarkkuudella, ja siksi työssä esitettyä tasetta voidaan pitää vain suuntaa antavana laskelmana. Katodien pinnalle saostunutta kromin määrää pidettiin kuitenkin oikean suuruusluokan tuloksena. Prosessinäytteiden hapetusasteita ei voitu arvioida, sillä saadut kokonaiskromitulokset eivät olleet täysin luotettavia. Huolimatta tulosten epätarkkuudesta, työ tuotti tärkeää tietoa prosessin toiminnasta kromin suhteen. Työtä voidaan hyödyntää jatkossa monin tavoin prosessin kromitaseen seurannassa.

Chi-square analysis of the reduction of ATP levels in L-02 hepatocytes by hexavalent chromium

This study explored the reduction of adenosine triphosphate (ATP) levels in L-02 hepatocytes by hexavalent chromium (Cr(VI)) using chi-square analysis. Cells were treated with 2, 4, 8, 16, or 32 μM Cr(VI) for 12, 24, or 36 h. Methyl thiazolyl tetrazolium (MTT) experiments and measurements of intracellular ATP levels were performed by spectrophotometry or bioluminescence assays following Cr(VI) treatment. The chi-square test was used to determine the difference between cell survival rate and ATP levels. For the chi-square analysis, the results of the MTT or ATP experiments were transformed into a relative ratio with respect to the control (%). The relative ATP levels increased at 12 h, decreased at 24 h, and increased slightly again at 36 h following 4, 8, 16, 32 μM Cr(VI) treatment, corresponding to a "V-shaped" curve. Furthermore, the results of the chi-square analysis demonstrated a significant difference of the ATP level in the 32-μM Cr(VI) group (P < 0.05). The results suggest that the chi-square test can be applied to analyze the interference effects of Cr(VI) on ATP levels in L-02 hepatocytes. The decreased ATP levels at 24 h indicated disruption of mitochondrial energy metabolism and the slight increase of ATP levels at 36 h indicated partial recovery of mitochondrial function or activated glycolysis in L-02 hepatocytes.

Lung cancer risk associated with occupational exposure to nickel, chromium VI, and cadmium in two population-based case-control studies in Montreal.

Cancer du poumon associé à l’exposition au nickel, au chrome VI et au cadmium dans le milieu de travail utilisant deux études populationnelles cas-témoins à Montréal. Au début des années 1990, le nickel, le chrome VI et le cadmium ont été classés en tant qu’agents cancérigènes de classe 1 par le CIRC (Centre International de Recherche sur le Cancer). Cependant, les résultats des études ayant permis la classification de ces métaux n’ont pas toujours été reproduits, et d’importantes questions demeurent quant aux effets de ces métaux à de faibles niveaux d’exposition. Un plus grand nombre de recherches empiriques est donc nécessaire afin de réaffirmer la cancérogénicité de ces agents, et d’identifier les circonstances dans lesquelles ils peuvent être néfastes. L'objectif de cette étude était d'explorer la relation entre l’exposition à un des métaux (soit le nickel, le chrome VI, ou le cadmium) et les risques subséquents de développer un cancer du poumon chez des travailleurs provenant de différents milieux de travail qui sont exposés à ces métaux à de différents degrés. Deux études cas-témoins de base populationnelle menées à Montréal ont fourni les données nécessaires pour examiner la cancérogénicité de ces métaux. La première étude était menée entre 1979 et 1986 chez des hommes âgés de 35 à 70 ans ayant un cancer dans l’un de 19 sites anatomiques de cancer sélectionnés. La seconde étude était menée entre 1996 et 2001 chez des hommes et des femmes âgés de 35 à 75 ans, avec un diagnostic de tumeur maligne au poumon. Dans ces deux études, les cas ont été recensés dans tous les hôpitaux de l'île de Montréal, tandis que les contrôles populationnels appariés par âge et stratifiés par sexe, ont été sélectionnés des listes électorales. Une entrevue avec chaque sujet a permis d'obtenir un historique d'emploi détaillé ainsi que des informations précises sur les facteurs de risques socio-économiques et personnels. Les descriptions de poste ont été évaluées par une équipe d'experts chimistes et hygiénistes afin de déterminer si le sujet a été exposé à chaque agent, et pour mesurer à la fois la concentration et la durée de chaque exposition, ainsi que l’exposition cumulative tout au long de la vie de chaque participant. Pour déterminer si une exposition à l’un des trois métaux en cause était associée à une augmentation de l'incidence du cancer du poumon, des données ont été analysées par régression logistique : des ajustements ont été effectués pour des facteurs de confusion pertinents incluant un historique détaillé du tabagisme. Des mesures catégoriques d'exposition cumulée ont été également analysées, ainsi que la modification des effets par le tabagisme. Les deux études ont été analysées séparément, puis par la suite combinées afin d'augmenter la puissance statistique. Les niveaux d'exposition mesurés dans cette population ne semblaient pas poser un excès de risque de cancer du poumon pour les travailleurs exposés au chrome VI. Cependant, ceux qui ont été exposés au nickel ont subi une augmentation significative du risque, et ce, quel que soit leur niveau d'exposition. Le risque de développer un cancer du poumon suite à une exposition au cadmium était élevé, mais pas de manière significative. Pour chacun des trois métaux, le risque de cancer du poumon était très élevé parmi les non-fumeurs, mais pas parmi les fumeurs. L’effet combiné du tabagisme et de l’exposition aux métaux était compatible avec un excès de risque additif. Cependant, les intervalles de confiance dans cette étude tendaient à être larges, et une faiblesse de puissance statistique peut limiter l’interprétation de certains résultats. Cette étude est unique dans la mesure où elle a fourni des preuves empiriques sur les risques de développer le cancer du poumon liés aux faibles niveaux d’exposition au nickel, au chrome VI, ou au cadmium provenant de divers contextes de travail. Dans la plupart des autres études, la majorité des expositions pertinentes n’ont pas été bien contrôlées. À l'inverse, cette étude a bénéficié de la collecte et de la disponibilité d'information détaillée concernant le tabagisme et d’autres facteurs de risque. Les résultats de cette étude ont d'importantes conséquences pour la santé publique, tant au niveau de la détermination des risques pour les travailleurs actuellement exposés à ces métaux, qu'au niveau de l’évaluation des risques pour la population en général, elle-même exposée à ces métaux par le biais de la pollution et de la fumée de cigarette. Cette analyse contribuera fort probablement à une réévaluation par le CIRC de la cancérogénicité de ces métaux. L'exploration de la relation entre les risques de cancer du poumon et l'exposition au nickel, au chrome VI et au cadmium est donc opportune et pertinente.

Spectrophotometric Determination of Chromium(III) with 2-Hydroxybenzaldiminoglycine

A spectrophotometric method employing 2-hydroxybenzaldiminoglycine (HBIG) is proposed for the determination of chromium(III). The results of the determinations are compared with the standard diphenyl carbazide method. The presently developed method is direct, simple, rapid, selective, sensitive and precise.

Effect of Chromium Doping on the Diffraction Efficiency of Methylene Blue Sensitized PVA/Acrylamide Films

The effect of chromium doping on methylene blue sensitized Poly (vinyl alcohol)/Acrylamide was carried out by varying the ratios of Ammonium dichromate and methylene blue. In the case of films without ammonium dichromate, the diffraction efficiency was found to decrease on storage. On chromium doping the storage life was improved. Interestingly, a self-enhancement in efficiency was observed for a particular ratio of methylene blue and ammonium dichromate.

Selective alkylation of aniline to N-methyl aniline using chromium manganese ferrospinels

Various compositions of chromium manganese ferrospinels were tested as catalysts for the vapour phase alkylation of aniline with methanol. The samples were prepared by room temperature co-precipitation technique and characterized by various physico-chemical methods. The acidity–basicity determination revealed that the samples possess greater amount of basic sites than acidic sites. All the ferrite samples proved to be selective and active for N-monoalkylation of aniline leading to N-methyl aniline; Cr0.6Mn0.4Fe2O4, Cr0.8Mn0.2Fe2O4 and CrFe2O4 exhibited cent percent selectivity for N-methyl aniline. Neither C-alkylated products nor any other side products were detected for all catalyst samples. The catalytic activity of the samples studied in this reaction is related to their acid–base properties and also on the cation distribution. Under the optimized reaction conditions all the systems showed constant activity for a long duration.

Design and development of an LED based fiber optic evanescent wave sensor for simultaneous detection of chromium and nitrite traces in water

The design and development of a cost-effective, simple, sensitive and portable LED based fiber optic evanescent wave sensor for simultaneously detecting trace amounts of chromium and nitrite in water are presented. In order to obtain the desired performance, the middle portions of two multimode plastic clad silica fibers are unclad and are used as the sensing elements in the two arms of the sensor. Each of the sensor arms is sourced by separate super bright green LEDs, which are modulated in a time-sharing manner and a single photo detector is employed for detecting these light signals. The performance and characteristics of this system clearly establish the usefulness of the technique for detecting very low concentrations of the dissolved contaminants.

Exploring chromium (VI) dioxodihalides chemistry: is density functional theory the most suitable tool?

A comparative systematic study of the CrO2F2 compound has been performed using different conventional ab initio methodologies and density functional procedures. Two points have been analyzed: first, the accuracy of results yielded by each method under study, and second, the computational cost required to reach such results. Weighing up both aspects, density functional theory has been found to be more appropriate than the Hartree-Fock (HF) and the analyzed post-HF methods. Hence, the structural characterization and spectroscopic elucidation of the full CrO2X2 series (X=F,Cl,Br,I) has been done at this level of theory. Emphasis has been given to the unknown CrO2I2 species, and specially to the UV/visible spectra of all four compounds. Furthermore, a topological analysis in terms of charge density distributions has revealed why the valence shell electron pair repulsion model fails in predicting the molecular shape of such CrO2X2 complexes

A mathematical model of the in vitro keratinocyte response to chromium and nickel exposure

A mathematical model describing the main mechanistic processes involved in keratinocyte response to chromium and nickel has been developed and compared to experimental in vitro data. Accounting for the interactions between the metal ions and the keratinocytes, the law of mass action was used to generate ordinary differential equations which predict the time evolution and ion concentration dependency of keratinocyte viability, the amount of metal associated with the keratinocytes and the release of cytokines by the keratinocytes. Good agreement between model predictions and existing experimental data of these endpoints was observed, supporting the use of this model to explore physiochemical parameters that influence the toxicological response of keratinocytes to these two metals.