EVALUACIÓN DE LA CONSTANTE CINÉTICA k PARA EL EJERCICIO DE LA DBO EN EFLUENTES DE LA INDUSTRIA CHACINERA

La industria chacinera genera efluentes con alto contenido de materia orgánica, la cual puede evaluarse midiendo la demanda bioquímica de oxígeno (DBO). Conocer la velocidad a la cual es oxidada por vía biológica permite diseñar adecuadamente los sistemas de depuración, como así también evaluar el impacto que su vertido puede ocasionar sobre el ambiente. En el presente trabajo se determinó la constante de velocidad de reacción (k) y la demanda bioquímica de oxígeno última (L) para el efluente generado por un frigorífico faenador de porcinos y elaborador de chacinados, considerando que el ejercicio de la DBO es directamente proporcional a la concentración del sustrato (cinética de primer orden). Se evaluaron muestras del efluente recogidas en diferentes días de la semana, incubándolas durante diez días en condiciones estándar y se midió la DBO ejercida cada 24 horas. Con los valores encontrados se procedió a calcular los parámetros cinéticos k y L utilizando el método de los mínimos cuadrados. Se encontraron valores de k de 0,25 - 0,85 d-1 (rango 0,60 d-1) y L de 1578 – 3270 mg/l (rango 1692 mg/l). La DBO ejercida luego de 5 días de incubación (DBO5) osciló de 1328 – 2730 mg/l (rango 1402 mg/l). Los resultados de este estudio indican una importante variación en la carga contaminante del efluente medida en términos de DBO5, al igual que la velocidad de estabilización por vía biológica evaluada según los valores de k. Del mismo modo, la DBO5 expresa solo una fracción de la cantidad de oxígeno que se consumirá para la estabilización del residuo en un sistema de depuración o en el ambiente luego de su vertido. Estas situaciones influirán en la eficiencia de las plantas de depuración para este tipo de efluente a los efectos de lograr una adecuada depuración. Se considera conveniente conocer los parámetros cinéticos para optimizar el diseño de las instalaciones para el tratamiento del efluente generado por la industria chacinera y evaluar adecuadamente el impacto ambiental de este residuo.

Dinámica y cinética de los procesos físicos y químicos del radical OH con compuestos orgánicos volátiles (COVs) de relevancia atmosférica. Dynamics and kinetics of the physical and chemical processes of OH radicals with atmospheric relevant volatile organic compounds (VOCs)

El objetivo del presente proyecto es estudiar los procesos físicos y químicos del radical OH con compuestos orgánicos volátiles (COVs), con los cuales sea factible la formación de agregados de van der Waals (vdW) responsables de la curvatura en los gráficos de Arrhenius, empleando técnicas modernas, complementarias entre si y novedosas en el país. El problema será abordado desde tres perspectivas complementarias: 1) estudios cinéticos, 2) estudios mecanísticos y de distribución de productos y 3) estudios de la dinámica de los procesos físicos y químicos. La finalidad es alcanzar una mejor comprensión de los mecanismos que intervienen en el comportamiento químico de especies presentes en la atmósfera y obtener datos cinéticos de alta calidad que puedan alimentar modelos computacionales capaces de describir la composición de la atmósfera, presente y futura. Los objetivos son estudiar: 1) mediante fotólisis láser pulsada con detección por fluorescencia inducida por láser (PLP-LIF), en reactores de flujo, la cinética de reacción del radical OH(v”=0) con COVs que presentan gráficos de Arrhenius curvos con energías de activación negativas, tales como alcoholes insaturados, alquenos halogenados, éteres halogenados, ésteres alifáticos; 2) en una cámara de simulación de condiciones atmosféricas de gran volumen (4500 L), la identidad y el rendimiento de productos de las reacciones mencionadas, a fines de evaluar su impacto atmosférico y dilucidar los mecanismos de reacción; 3) mediante haces moleculares y espectroscopía láser, la estructura y reactividad de complejos de vdW entre alcoholes insaturados o aromáticos (cresoles) y el radical OH, como modelo de los aductos propuestos como responsables de la desviación al comportamiento de Arrhenius de las reacciones mencionadas; 4) mediante PLP-LIF y expansiones supersónicas, las constantes específicas estado a estado (ksts) de relajación/reacción del radical OH(v”=1-4) vibracionalmente excitado con los COVs mencionados. Los resultados experimentales obtenidos serán contrastados con cálculos ab-initio de estructura electrónica, los cuales apoyarán las interpretaciones, permitirán proponer estructuras de estados de transición y aductos colisionales, como así también calcular las frecuencias de vibración de los complejos de vdW para su posterior asignación en los espectros LIF y REMPI. Asimismo, los mecanismos de reacción propuestos y los parámetros cinéticos medidos experimentalmente serán comparados con aquellos obtenidos por cálculos teóricos. The aim of this project is to study the physical and chemical processes of OH radicals with volatile organic compounds (VOCs) with which the formation of van der Waals (vdW) clusters, responsible for the observed curvature in the Arrhenius plots, might be feasible. The problem will be addressed as follow : 1) kinetic studies; 2) products distribution and mechanistic studies and 3) dynamical studies of the physical and chemical processes. The purpose is to obtain a better understanding of the mechanisms that govern the chemical behavior of species present in the atmosphere and to obtain high quality kinetic data to be used as input to computational models. We will study: 1) the reaction kinetics of OH (v”=0) radicals with VOCs such as unsaturated alcohols, halogenated alkenes, halogenated ethers, aliphatic esters, which show curved Arrhenius plots and negative activation energies, by PLP-LIF, in flow systems; 2) in a large volume (4500 L) atmospheric simulation chamber, reaction products yields in order to evaluate their atmospheric impact and reaction mechanisms; 3) using molecular beams and laser spectroscopy, the structure and reactivity of the vdW complexes formed between the unsaturated or aromatic alcohols and the OH radicals as a model of the adducts proposed as responsible for the non-Arrhenius behavior; 4) the specific state-to-state relaxation/reaction rate constants (ksts) of the vibrationally excited OH (v”=1-4) radical with the VOCs by PLP-LIF and supersonic expansions. Ab-initio calculations will be carried out to support the interpretation of the experimental results, to obtain the transition state and collisional adducts structures, as well as to calculate the vibrational frequencies of the vdW complexes to assign to the LIF and REMPI spectra. Also, the proposed reaction mechanisms and the experimentally measured kinetic parameters will be compared with those obtained from theoretical calculations.

Cinética da reação de redução de nitrato a nitrito por actinomicetos isolados de solo I - Influência da concentração hidrogênio-iônica

Among some strains of Actinomycetes isolated from Latosol red-yelow soil during the four seasons of the year only few strains had the capacity to reduce nitrate to nitrite. The stronger activity was shown by t !he strains isolated in springtime and at a pH of 5,5.

Cinética da reação de redução de nitrato por actinomicetos isolados do solo II - Influência dos elementos minerais

Some strains of Actinomycetes showed variation in its activity to reduce nitrate to nitrite when the nutrient solution was modified in relation to the major elements. One of these strains incapable of !this reaction showed a strong activity in nutrient solution without K and little activity without P. Otherwise strains capable of reducing nitrate to nitrite had this capacity decreased in absence of each one of the following elements: K, P, Mg, e S. K showed to be the most important of them, followed by P, Mg e S. Without any of these elements the pH of the nutrient solution has to be increased from 5,5 to 6,5 for the strains capable to reduce nitrate to nitrite preserve its capacity. The time for the reaction is increased from 5 to 8 days and the amount of nitrite obtained is small.

Estudos sôbre a alimentação mineral do cafeeiro, X: extração de macronutrientes na colheita pelas variedades "Mundo Novo", "Caturra" e "Bourbon Amarelo"

This paper deals with the determination of the content of macronutrients in pulp and beans of three coffee varieties, namely 'Mundo Novo', 'Caturra Amarelo' and 'Bourbon Amarelo'. Samples were collected in plantations located in the three types of soils herein most of S. Paulo, Brazil, coffee is grown, that is, "terra roxa legítima" (Ribeirão Preto), "massapé-salmourão" (Mocóca), and "arenito de Bauru" (Pindorama). The following main conclusions were drawn after statistical analysis of data obtained hereby. There is no statistical difference among the three varieties . Average contents of macronutrients, as per cent of the dry matter, are the following: N P K Ca Mg S bean 1,71 0,10 1,53 0,27 0,15 0,12 pulps 1.78 0,14 3,75 0,41 0,13 0,15 Samples collected in Mocóca ("massapé-salmourão") had lower N and K contents, probably due to lack of availability of these elements in the soil, as suggested by its analysis. Results obtained in this work are in good agreement with data described elsewhere. Out of the total of elements contained in the whole fruit the following proportions are exported as clean coffee: N - 2/3, P and K - 1/2, Ca, Mg and S - 1/3. It is clear therefore that a substantial amount of elements absorbed from the soil remains in the pulp or in the dry hulls which result from processing. From this fact raises the interest of using these residues as fertilizer in the coffee plantations.

Extração e determinação do alumínio trocável do solo

O presente trabalho relata: o estudo da determinação do alumínio "trocável" pelo método colorimétrico do "aluminon" (direto) e pelo método da acidez titulável (indireto); a extração do alumínio "trocável" do solo, com solução de KC1 1N, variando a proporção entre o peso de solo e o volume de solução, e o tempo de contato do solo com a solução; e a extração do alumínio do solo, com solução de acetato de cálcio 1N, ajustada a vários níveis de pH. Os resultados obtidos permitem concluir que os dois métodos de determinação do alumínio "trocável" (direto e indireto) apresentam uma precis,ão razoável. Entretanto, a acidez titulável pode apresentar valor mais elevado do que o do alumínio "trocável", particularmente quando o teor deste último é baixo nos solos. A variação da relação pêso de solo: volume de solução extratora de KC1 1N e a variação do tempo de contato do solo com a mesma solução extratora, afetam a quantidade de alumínio "trocável" extraído. Por outro lado, a solução de acetato de cálcio 1N, com pH 7,00, não extrai alumínio do solo. Porém, quando baixa o pH da mesma, quantidades crescentes de alumínio passam a ser extraídas.

Estudos sobre a alimentação mineral do cafeeiro: XIX. extração de micronutrientes na colheita pelas variedades "Mundo novo", "Caturra Amarelo" e "Bourbon Amarelo"

Foi determinado o teor de micronutrientes na casca (polpa) e no grão de café "cereja" das variedades "Caturra Amarelo", "Bourbon Amarelo" e "Mundo Novo" colhidos em plantas cultivadas em três tipos de solos - terra roxa legítima, massapé-salmourão e arenito de Bauru. A análise revelou que as três variedades possuem a mesma composição mineral com respeito aos elementos determinados. O tipo de solo - ou o local - influiu na composição das amostras. Em um saco de café em coco existem quantidades aproximadamente iguais dos elementos na casca e no grão.

Extração de diversos íons do solo com solução normal de KCl

O presente trabalho tem por objetivo extrair e determinar diversos íons, como o alumínio, hidrogênio, cálcio e magnésio que se acham ligados aos colóides do solo por eletrovalência, em alguns solos do Município de Piracicaba. Além disso, constitui também finalidade dêste trabalho relacionar as diversas características dos solos estudados a fim de esclarecer vários aspectos considerados importantes na química do solo. Trinta e seis amostras de solos, correspondentes aos horizontes superficiais e subsuperficiais de dez séries do citado Município, foram submetidas à extração com solução 1 N de KCl e no extrato foram determinados os cátions já mencionados, além de determinar o pH em suspensão da solução 1 N em KCl. Nas mesmas amostras foram determinados: pH em suspensão aquosa, carbono total, cálcio, magnésio e potássio extraídos com solução 0,05 N de HNO3 e hidrogênio extraído com solução 1 N de acetato de cálcio com pH = 7,0. Os dados obtidos permitem concluir que a carga negativa permanente dos colóides dos solos estudados é muito baixa e que uma fração elevada da mesma é neutralizada pelo alumínio, em muitas das amostras analisadas. Verificou-se, também, que o teor de alumínio trocável correlaciona-se tanto com o pH determinado em suspensão aquosa, como com o determinado em suspensão de solução 1 N de CKl e com o hidrogênio, extraído com solução de acetato de cálcio 1 N com pH = 7,0. A porcentagem de saturação de bases, calculada em função da carga permanente e a calculada em função da extração das bases com solução de HNO3 0,05 N e da extração do hidrogênio com solução de acetato de cálcio 1N, pH = 7,0, correlacionam-se com o pH do solo. Finalmente, constatou-se que o teor de cálcio mais magnésio extraído com solução 1 N de KCl é equivalente ao extraído com solução 0,05 N de HNO3, indicando que, provàvelmente, os solos estudados não apresentam minerais silicatados ou carbonatados dos mencionados cátions.

Extração do alumínio trocável e o pH do solo

O alumínio trocável e o hidrogênio "eletrovalente" foram extraídos e determinados em diversas amostras de solos, atraves de percolação contínua com solução 1 N de KC1. Em seguida, após a extração do alumínio e hidrogênio "eletrovalente", determinou-se o pH dos solos e suspensão aquosa e procedeu-se a extração do hidrogênio "covalente" com solução 1 N de acetato decálcio, com pH = 7,0, em algumas das amostras estudadas. Como era de se esperar, a remoção do alumínio trocável e do hidrogênio "eletrovalente" elevou o pH de todas as amostras de solo. No entanto, em alguns dos solos estudados, os valores do pH (de 5,05 a 6,25), após a remoção dos citados íons, evidenciaram a influência de outros componentes da acidez do solo sôbre o pH.

Extração e determinação do íon amônio do solo

Este trabalho descreve a determinação do íon amônio em solos, pelo método colorimétrico baseado no reativo de Nessler. Foram estudados diversos aspectos, como o espectro de absorção do composto colorido e do reativo de Nessler, a influência do tempo de repouso e da temperatura sobre o desenvolvimento da côr e a interferência de alguns íons que normalmente se encontram nos extratos de solos. A determinação do íon amônio foi conduzida em extratos de solos obtidos com solução de KC1 1 N e destilados, para evitar a interferência do íon manganês-II, que forma um precipitado com o reativo de Nessler. Os resultados obtidos pelo método colorimétrico foram comparados com os determinados pelo método titrimétrico.

Extração e determinação do boro solúvel dos solos

O teor de boro solúvel em água em ebulição cresce com o aumento do volume de água, para um mesmo peso de solo. Êste fato foi constatado nas 6 amostras de solos estudados, quando a proporção de peso de terra: volume de água destilada variou de 10 : 20, 5 : 20 e 2,5 : 20. Por outro lado, a extração do boro de 5 g de solo com 20 ml de soluções 0,05 N de H2SO4 e 0,05 N de acido acético, evidenciou que a solução de acido acético apresentou resultados que recomendam mais estudos no sentido de adaptá-la para a extração do boro solúvel do solo.

Extração e determinação do teor solúvel de zinco do solo

Foram estudadas diversas soluções extratoras e várias técnicas para extração do zinco solúvel do solo. Foram utilizadas cinco amostras de solos do Estado de São Paulo e as determinações foram feitas empregando-se o método baseado na espectrofotometria de chama de absorção atômica. Para extração do zinco solúvel foram empregadas as seguintes soluções: HCl 0,05 e 0,10N; CH3COOH 0,10N; EDTA dissódico a 1%; MgCl2 0,10 e 0,50N; H2SO4 0,05 e 0,10N. As extrações com as soluções de HCl, CH3COOH, EDTA dissódico e MgCl2 , foram conduzidas por agitação de 2,5 e 5,0 g de solo com 50 ml de solução, durante 10, 15 e 30 minutos. Com as soluções de H2SO4, as extrações foram feitas apenas a partir de 5,0 g de solo para 50 ml de solução, conservando-se as demais condições. Os dados obtidos revelaram que de um modo geral as soluções de EDTA a 1%, de HC1 0,05 e 0,10N, e de H2S0(4) 0,05 e 0,10N, foram mais eficientes na extração do zinco do que as soluções de MgCl2 0,10 e 0,50N e de CH3COOH 0,10N. O tempo de agitação para extração do zinco durante 15 minutos forneceu resultados mais elevados (significativos ao nível de 5% de probabilidade) do que os obtidos com 10 minutos. No entanto a agitação durante 30 minutos apresentou resultados que não diferiram dos conseguidos com 15 minutos. A proporção de 2,5:50 (pêso da terra em gramas para volume em ml de solução extratora) apresentou resultados mais elevados, e significativos ao nível de 5%, do que os obtidos com a proporção de 5:50.

Extração do fósforo nativo e do adicionado ao solo com várias soluções

A extração do fósforo nativo e do adicionado a amostras de solos (horizonte Ap) Latosol Roxo (LR), Latosol Vermelho Amarelo, fase arenosa (LVa), Podzolizado Vermelho Amarelo-orto (PV) e Podzolizado Lins-Marília, variação Marília (Pml), com diversas soluções (H2S0(4) 0,05N; HCl 0,05N +H2SO4 0,025N; H2SO4 0,05N + NH4F 0,025N; e CH3C00H 0,10N), decresceu pronunciadamente (50% ou mais), em muitos casos, quando a relação peso da amostra (em gramas) para volume (em ml) da solução extratora variou de 5:100 para 20:100. A solução de H2SO4 0,05N + NH4F 0,025N extraiu mais fósforo nativo e adicionado ao solo do que as demais soluções nos solos LR, LVa e PV, isto é, solos com um certo teor de sesquióxidos, de pH baixo, indicando a ação solubilizante do ânion fluoreto, quer pela ação complexante frente ao ferro e alumínio, libertando o fosfato, quer pela troca aniônica ou, ainda, evitando a refixação ou readsorção do fósforo extraido. A solução de ácido acético 0,10N extraiu fósforo nativo e adicionado em quantidade relativamente elevada apenas do solo Pml, isto é, com pH = 7,1, baixo teor em sesquióxidos e teor razoável em Ca + Mg, onde o fósforo provavelmente tende a integrar sistemas cálcicos. Nos demais solos, com pH baixo e teor de sesquióxidos mais elevado, a solução de CH3COOH 0,10N praticamente não extraiu o fósforo nativo e o adicionado. Os dados obtidos apresentam importância no estabelecimento de técnicas utilizadas em análises de solos para fins de fertilidade.

Cinética da absorção de cálcio na presença de magnésio em células foliares de cafeeiro (Coffea arabica L. cv. 'Mundo Novo')

No trabalho apresentado, estudou-se a cinética de absorção de íons, baseado na equação de LINEWEAVER & bURk (1934). o estudo visou verificar o efeito competitivo ou não do íon Mg²+ na absorção do íon Ca²+. Para facilidade do estudo, soluções de CaCl2 marcadas com 45Ca foram administradas em diferentes concentrações à tecidos foliares de café (Coffea arabica L., cv. 'Mundo Novo'), em solução contendo ou não uma concentração conhecida de MgCl2 segundo a técnica de SMITH & EPSTEIN (1964a e 1964b). São apresentados também cálculos estatísticos, considerados inéditos na aplicação do presente estudo. Conclue-se que há inibição competitiva devida ao íon Mg²+ pelos centros ativos dos carregadores.

A determinação espectrofotométrica do cobalto pelo método da 2,2'dipiridil cetoxima (II) - escolha do solvente e estudos sobre a extração do composto

Foram continuados os estudos da parte experimental do método da 2,2'-dipiridil cetoxima, cuja finalidade é o estabelecimento de uma técnica adequada para a determinação do cobalto em material vegetal. Estudos sobre o preparo, concentração e conservação do reativo, sobre a influência do pH na formação e extração do composto colorido e sobre o sistema tampão, já foram efetuados na etapa inicial. Nesta oportunidade, procurou-se estudar o solvente; sua seleção, a sensibilidade, o tempo de extração, a influência do contato entre as fases e a estabilidade da cor do composto.