Magnetic, thermal and spectral properties of Ni(II) 2,3- , 3,5- and 2,6-dimethoxybenzoates

Complexes of Ni(II) 2,3-, 3,5- and 2,6-dimethoxybenzoates have been synthesized, their physico-chemical properties have been compared and the influence of the position of -OCH3 substituent on their properties investigated. The analysed compounds are crystalline, hydrated salts with green colour. The carboxylate ions show a bidentate chelating or bridging coordination modes. The thermal stabilities of Ni(II) dimethoxybenzoates were investigated in air in the range of 293-1173 K. The complexes decompose in three steps, yelding the NiO as the final product of decomposition. Their solubilities in water at 293 K are in the order of 10-2-10-4 mol×dm-3. The magnetic susceptibilities for the analysed dimethoxybenzoates of Ni(II) were measured over the range of 76-303 K and the magnetic moments were calculated. The results reveal that the complexes are the high-spin ones and the ligands form the weak electrostatic field in the octahedral coordination sphere of the central Ni(II) ion. The various position -OCH3 groups in benzene ring cause the different steric, mesomeric and inductive effects on the electron density in benzene ring.

Comparison of some properties of 2,3 - and 3,4 - dimethoxybenzoates of Cu(II), Co(II) and Nd(III)

The physicochemical properties of 2,4-, and 3,4- dimethoxybenzoates of Cu(II), Co(II) and Nd(III) were studied and compared to observe the -OCH3 substituent positions in benzene ring on the character of complexes. The analysed compounds are crystalline hydrated or anhydrous salts with colours depending on the kind of central ions: blue for Cu(II), pink for Co(II) and violet for Nd(III) complexes. The carboxylate groups bind as monodentate, bidentate bridging or chelating and even tridentate ligands. Their thermal stabilities were studied in air at 293-1173K. When heated the hydrated complexes release the water molecules and form anhydrous compounds which are then decomposed to the oxides of respective metals. Their magnetic moment values were determined in the range of 76-303K. The results reveal the compounds of Nd(III) and Co(II) to be the high-spin and that of Cu(II) forms dimer. The various positions of -OCH3 groups in benzene ring influence some of physicochemical properties of analysed compounds.

Viscometric investigations and molecular interactions of some derivatives of 5-substituted indole dihydropyrimidines in mixed organic solvents

Colloid chemical behavior of indole dihydropyrimidines in non-aqueous solvent mixture benzene-methanol of varying composition has been investigated by viscometric measurements at 303K± 0.1. The viscosity of the system increases with the increase in concentration. The Trend Change Point (TCP) values have been determined by intersection of two straight lines, which are found to be dependent on the composition of solvent mixtures. The study confirms that the nature of synthesized compounds agglomerate formed below and above 50% benzene concentration is quite different. The viscometric data have been analyzed in terms of Einstein, Vand, Moulik and Jones-Dole equations. These well known equations have been successfully applied to explain the results of viscosity measurements and the viscometric parameters show that the behavior of compound changes in the proximity of 50% benzene concentration.

Kemikaalien ja aineiden käyttöön liittyvä lainsäädäntö tuotteiden elinkaaren eri vaiheissa ja sen vaikutukset suomalaisten teknologiateollisuusyritysten liiketoiminnan kehittämiseen

Työn tavoitteena oli tuottaa tietoa ja esimerkkejä siitä, miten suomalaisten teknologiateollisuusyritysten tulisi suhtautua kemikaalilainsäädännön vaatimuksiin. Aihetta tarkasteltiin elinkaari- ja toimitusketjunäkökulmasta ja mallinnettiin erilaisia toimitusketjuja. Lisäksi tarkasteltiin yritysten lainsäädäntöosaamiseen vaikuttavia tekijöitä uuden nk. tietoisuuskolmiomallin avulla. Käytännössä aihetta havainnollistettiin kolmen esimerkkisäädöksen, REACH- ja CLP-asetuksen ja RoHS-direktiivin, sekä neljän esimerkkiyrityksen ja -tuotteen avulla. Yritysten tehtäviä esimerkkituotteen toimitusketjussa ja yritysten tietoisuutta esimerkkisäädösten vaatimuksista tarkasteltiin kyselyn avulla. Tulokseksi saatiin, että yritysten lainsäädäntöosaamisen ja -tietoisuuden tasoon vaikuttavat erityisesti lainsäädännön seurantaan käytetyt resurssit ja verkostoituminen. Kemikaalilainsäädäntö edellyttää yrityksiltä tuotteen elinkaaren hallintaa sekä siihen liittyvien ainevirtojen ja toimitusketjun hallintaa. Tuotteet on kyettävä pilkkomaan raaka-aineisiinsa ja yritysten on tunnistettava toimitusketjurooleihinsa liittyvät velvoitteet. On tiedostettava paitsi esimerkkisäädösten, myös muun, alati lisääntyvän kemikaali- ja ympäristösääntelyn vaatimukset, joihin on yrityksissä syytä varautua riittävin resurssein.

Avaliação de diferentes meios de cultura na esporulação de Scytalidium lignicola

Scytalidium lignicola é um fungo que causa podridão negra em raízes e caules de mandioca. A esporulação de S. lignicola foi avaliada em 8 meios de cultura - BDA, SA, AvA, BSA, LCA, suco V-8, Mandioca-agar (MAND-A) e MA - sob regime de alternância de luz (12h claro/12h escuro) e 3 temperaturas (25 28 e 30ºC). Discos de 5mm de diâmetro retirados da borda da colônia cultivada em meio BDA, após 5 dias de incubação a 28ºC, foram transferidos para o centro de placas de Petri contendo 15mL de cada meio com inibidores seletivos. Após 5 dias de incubação, os esporos foram quantificados em contagens realizadas em câmara de Neubauer. O experimento seguiu delineamento inteiramente casualizado em esquema fatorial 8 x 3 (Meios x Temperaturas). Observou-se que houve diferença significativa apenas para os meios de cultura, não havendo diferença entre as temperaturas testadas. A esporulação de S. lignicola foi superior nos meios suco V-8, BDA, MAND-A, AvA, BSA e SA, não diferindo entre si estatisticamente. Enquanto nos meios MA e LCA ocorreram as menores esporulações, também não havendo diferença entre si.

Hakkuutähteestä valmistetun pyrolyysiöljyn elinkaaren kasvihuonekaasupäästöt

Kasvihuonekaasupäästöjen vähentämiseksi ja uusiutuvan energian käytön lisäämiseksi EU:ssa on säädetty direktiivi uusiutuvan energian käytön edistämisestä(RES-direktiivi). Direktiivissä annetaan ohjeet biopolttoaineiden ja bionesteiden kasvihuonekaasuvaikutusten laskemiseen. Tämän työn tarkoituksena oli selvittää, täyttääkö hakkuutähteistä valmistettu pyrolyysiöljy RES-direktiivin asettamat määrälliset vaatimukset kasvihuonekaasujen päästövähennykselle silloin, kun pyrolyysiöljyllä korvataan raskasta polttoöljyä lämmöntuotannossa. Laskenta suorittiin direktiivin ohjeiden mukaan. Lisäksi työssä pohdittiin laskentamenetelmän soveltuvuutta pyrolyysiöljyn ilmastovaikutusten arviointiin yleisesti. Laskennassa huomioitiin raaka-aineen tuotannosta, jalostuksesta sekä kuljetuksesta ja jakelusta aiheutuvat kasvihuonekaasupäästöt. Päästöt laskettiin ensin oletusarvoilla, jonka jälkeen suoritettiin todennäköisyyspohjainen herkkyystarkastelu valituille parametreille. Herkkyystarkastelun tuloksista huomattiin, että päästövähennys riippuu pääasiassa kahdesta tekijästä: maaperän hiilitaseen muutoksesta aiheutuvista päästöistä ja pyrolyysiprosessin tarvitseman lämmön tuotantoon käytetyistä polttoaineista. Eniten tuloksiin vaikutti kuitenkin se, oletettiinko pyrolysaattori ja kattila tarkastelussa erillisiksi yksiköiksi (tapaus 1) vai kokonaisuudeksi (tapaus 2). Tulosten perusteella näyttää siltä, että pyrolyysiöljyn käyttö lämmöntuotannossa raskaan polttoöljyn sijasta johtaa päästövähennyksiin. Saatuja tuloksia ei kuitenkaan voida pitää ennusteina pyrolyysiöljyn todellisista ilmastovaikutuksista, koska elinkaariarviointiin liittyy monia epävarmuuksia. RES-direktiivin laskentaohjeet esimerkiksi järjestelmärajausten muodostamisesta ja päästöjen kohdentamisesta ovat epätarkat. Tästä syystä direktiiviä on mahdollista tulkita usealla eri tavalla, jolloin toisistaan poikkeavat tulokset voivat silti olla kaikki direktiivin mukaisesti laskettuja. Jotta liika tulkinnanvaraisuus ei aiheuttaisi ongelmia, olisi RES-direktiivin laskentaohjetta hyvä tarkentaa.

Enhancing performance of paper coatings by tailor-made plastic pigments

The paper industry is constantly looking for new ideas for improving paper products while competition and raw material prices are increasing. Many paper products are pigment coated. Coating layer is the top layer of paper, thus by modifying coating pigment also the paper itself can be altered and value added to the final product. In this thesis, synthesis of new plastic and hybrid pigments and their performance in paper and paperboard coating is reported. Two types of plastic pigments were studied: core-shell latexes and solid beads of maleimide copolymers. Core-shell latexes with partially crosslinked hydrophilic polymer core of poly(n-butyl acrylate-co-methacrylic acid) and a hard hydrophobic polystyrene shell were prepared to improve the optical properties of coated paper. In addition, the effect of different crosslinkers was analyzed and the best overall performance was achieved by the use of ethylene glycol dimethacrylate (EGDMA). Furthermore, the possibility to modify core-shell latex was investigated by introducing a new polymerizable optical brightening agent, 1-[(4-vinylphenoxy)methyl]-4-(2-henylethylenyl)benzene which gave promising results. The prepared core-shell latex pigments performed smoothly also in pilot coating and printing trials. The results demonstrated that by optimizing polymer composition, the optical and surface properties of coated paper can be significantly enhanced. The optimal reaction conditions were established for thermal imidization of poly(styrene-co-maleimide) (SMI) and poly(octadecene-co-maleimide) (OMI) from respective maleic anhydride copolymer precursors and ammonia in a solvent free process. The obtained aqueous dispersions of nanoparticle copolymers exhibited glass transition temperatures (Tg) between 140-170ºC and particle sizes from 50-230 nm. Furthermore, the maleimide copolymers were evaluated in paperboard coating as additional pigments. The maleimide copolymer nanoparticles were partly imbedded into the porous coating structure and therefore the full potential of optical property enhancement for paperboard was not achieved by this method. The possibility to modify maleimide copolymers was also studied. Modifications were carried out via N-substitution by replacing part of the ammonia in the imidization reaction with amines, such as triacetonediamine (TAD), aspartic acid (ASP) and fluorinated amines (2,2,2- trifluoroethylamine, TFEA and 2,2,3,3,4,4,4-heptafluorobuthylamine, HFBA). The obtained functional nanoparticles varied in size between 50-217 nm and their Tg from 150-180ºC. During the coating process the produced plastic pigments exhibited good runnability. No significant improvements were achieved in light stability with TAD modified copolymers whereas nanoparticles modified with aspartic acid and those containing fluorinated groups showed the desired changes in surface properties of the coated paperboard. Finally, reports on preliminary studies with organic-inorganic hybrids are presented. The hybrids prepared by an in situ polymerization reaction consisted of 30 wt% poly(styrene- co-maleimide) (SMI) and high levels of 70 wt% inorganic components of kaolin and/or alumina trihydrate. Scanning Electron Microscopy (SEM) images and characterization by Fourier Transform Infrared Spcetroscopy (FTIR) and X-Ray Diffraction (XRD) revealed that the hybrids had conventional composite structure and inorganic components were covered with precipitated SMI nanoparticles attached to the surface via hydrogen bonding. In paper coating, the hybrids had a beneficial effect on increasing gloss levels.

Teurasjätteiden jalostaminen liikennepolttoaineiksi

Työssä määritettiin luokan 2 eläinperäisistä sivutuotteista liikennekäyttöön tuotettujen biodieselin ja biometaanin elinkaaren aikaiset kasvihuonekaasupäästöt ja tuotantoprosessien energiankulutukset perustuen kirjallisuuslähteistä saatuihin lähtötietoihin. Tätä kautta tutkittiin yhdistelmäprosessia, jossa tuotetaan molempia polttoaineita ja selvitettiin onko tällaisella tuotantotavalla mahdollista vähentää päästöjä ja parantaa polttoaineiden tuotannon energiatehokkuutta. Kasvihuone-kaasupäästöjen laskentamenetelmä pohjautuu direktiivissä 2009/28/EY annettuun ohjeistukseen ja eri kasvihuonekaasupäästöjen karakterisointi IPCC:n sadan vuoden tarkastelumalliin. Käytännön laskenta suoritettiin standardien SFS-EN ISO 14040 ja 14044 määrittelemän elinkaariarviointiselvityksen muodossa. Työssä käytetyn laskentamenetelmän ja tarkasteluun valittujen tuotanto-teknologioiden perusteella lasketut tulokset osoittavat, että yhdistelmäprosessilla ei saavuteta suurempia päästövähenemiä eikä parempaa energiatehokkuutta kuin nykyisin käytössä olevilla tuotantotavoilla. Tulokset ovat kuitenkin hyvin herkkiä laskennassa tehtyjen oletusten ja käytettyjen lähtötietojen vaihtelulle sekä valittujen laskentamenetelmien muutoksille. Suurin päästöjä ja energiankulutusta aiheuttava yksittäinen tekijä on kaikissa tuotejärjestelmissä luokan 2 sivutuotteiden esikäsittelyssä vaadittavaan steri-lointiin tarvittavan lämmön tuotanto. Tutkituissa tuotejärjestelmissä lämpö tuotetaan kokonaan tai osittain fossiilisilla polttoaineilla. Kasvihuone-kaasupäästöjä olisi mahdollista alentaa merkittävästi siirtymällä lämmön tuotannossa kokonaan uusiutuviin polttoaineisiin. Sterilointi on lain edellyttämä käsittelytapa ja siksi energiankulutusta on vallitsevissa olosuhteissa hyvin vaikea pienentää merkittävästi.