An evaporative and desiccant cooling system for air conditioning in humid climates

Evaporative cooling operates using water and air as working fluids. It consists in water evaporation, through the passage of an airflow, thus decreasing the air temperature. This system has a great potential to provide thermal comfort in places where air humidity is low, being, however, less efficient where air humidity is high. A way to solve this problem is to use dehumidifiers to pre-conditioning the process air. This paper presents a system that can be used in humid climates coupling desiccant dehumidification equipment to evaporative coolers. The paper shows, initially, the main characteristics of the evaporative cooling and of the adsorption dehumidification systems. Later on the coupled systems, in which occurs a dehumidification by adsorption in a counter flow rotary heat exchanger following the evaporate cooling of the air in evaporative coolers, are analyzed. The thermodynamic equations of state are also presented. Following, this paper analyzes some operation parameters such as: reactivation temperature, R/P relationship (reactivation air flow/ process air flow) and the thermodynamic conditions of the entering air flow. The paper shows the conditions for the best operation point, with regard to thermal comfort conditions and to the energy used in the process. In addition this paper presents an application of the system in different climate characteristics of several tropical and equatorial cities. Copyright © 2005 by ABCM.

Patulina: Incidência e controle em derivados de maçã

The patulin, (4hydroxy-4furo[3,2-c]pyran(6H)-1), is a thermal resistent mycotoxin produced by several species of fungi are common in plants, mainly in derivatives and apples. Studies on the toxicity in animals have shown that mycotoxin has character teratogenic, and carcinogenic in mice immunotoxic. Its biosynthesis is well understood involving a series of reactions of condensation and oxiredução, many catalyzed by enzymes. The danger of contamination of food with patulin, warning about the need for a more rigorous control. Recent research aimed their removal and degradation as well as increase the sensitivity of the tests, making them faster and at less cost. The removal of patulin of food is made with composite adsorbents, with inconvenience to diminish the quality of the product by adsorbs other components desirable. The degradation is made with sulfur compounds, which are not allowed in food in many countries, and the growth of yeasts, such as the production of cider. Many yeasts have resistance against patulin and produce compounds capable degrade it. Here, we reviewed research on patulin with emphasis on its influence in food industry, incidence of patulin in apple juice and other foods, maximum permissible concentrations, health effects, biosynthesis, removal, degradation and most widely used methods for its detection and quantification.

The reactive surface of Castor leaf [Ricinus communis L.] powder as a green adsorbent for the removal of heavy metals from natural river water

In this study, a green adsorbent was successfully applied to remove toxic metals from aqueous solutions. Dried minced castor leaves were fractionated into 63-μm particles to perform characterization and extraction experiments. Absorption bands in FTIR (Fourier Transform Infrared Spectroscopy) spectra at 1544, 1232 and 1350 cm-1 were assigned to nitrogen-containing groups. Elemental analysis showed high nitrogen and sulfur content: 5.76 and 1.93%, respectively. The adsorption kinetics for Cd(II) and Pb(II) followed a pseudo-second-order model, and no difference between the experimental and calculated Nf values (0.094 and 0.05 mmol g-1 for Cd(II) and Pb(II), respectively) was observed. The Ns values calculated using the modified Langmuir equation, 0.340 and 0.327 mmol g-1 for Cd(II) and Pb(II), respectively, were superior to the results obtained for several materials in the literature. The method proposed in this study was applied to pre-concentrate (45-fold enrichment factor) and used to measure Cd(II) and Pb(II) in freshwater samples from the Paraná River. The method was validated through a comparative analysis with a standard reference material (1643e). © 2013 Elsevier B.V. © 2013 Elsevier B.V. All rights reserved.

Biosorption of cadmium (II) and lead (II) from aqueous solution using exopolysaccharide and biomass produced by Colletotrichum sp.

The biosorption of Cd(II) and Pb(II) ions on biomass and exopolysaccharide (EPS) produced by Colletotrichum sp. fungus has been investigated as a function of contact time, initial pH, initial metal ion concentration, and initial adsorbent concentration in a batch system. Adsorption equilibrium was described by Freundlich and Langmuir isotherms. Adsorption was characterized through granulometry, SEM and EDX analysis. Then, studies were performed to regenerate the adsorbent. Biosorption of metals by biomass and EPS were best described by the Langmuir and Freundlich isotherm, respectively. Results of thermodynamic investigations showed that adsorption reactions were spontaneous (ΔG° < 0), exothermal, and mainly physical. The EPS was able to remove 79 and 98% of cadmium and lead, respectively, and the biomass removed 85 and 84% of cadmium and lead, respectively, in a solution with initial concentration 100 mg L-1, and the four adsorption-desorption cycles of all adsorbents showed up with great regenerative capacity and relative stability after these four cycles, the high potential of these biological materials in sorption has been shown. © 2013 Copyright Balaban Desalination Publications.

Avaliação do potencial de compostos naturais (argila, turfa e carvão) na remoção do Chumbo (Pb) e da toxicidade de um efluente industrial

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)

Caracterização de argilas e biomassa da cana-de-açúcar e utilização como adsorventes na remoção de BTX

Pós-graduação em Química - IBILCE

Potencialidade analítica de um silsesquioxano e uma sílica organofuncionalizados com imidazol

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)

Síntese e caracterização de híbridos inorgânico-orgânicos funcionalizados com tiouréia e 2,2’-dipiridilamina: aplicação em adsorção de íons metálicos, pré-concentração e catálise

Pós-graduação em Ciência dos Materiais - FEIS

Síntese e caracterização de silsesquioxanos organofuncionalizados: aplicações em adsorção, pré-concentração e catálise

Pós-graduação em Ciência dos Materiais - FEIS

Sistemas de purificação de bioetanol para mini destilarias de mandioca

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)

Especiação e quimissorção de Pb(II) em rejeito de caulim

This study assesses the adsorption of Pb(II) on natural kaolin waste (KR_natural) and on that treated with 3 mol L^-1 H₂SO₄ and HCl. Equilibrium and thermodynamic parameters were determined. The results indicate that the values of CEC, specific area and SiO₂/Al₂O₃ ratio (4.6-6.0 cmol kg^-1, 14.0-16.0 m² g^-1 and 1.16-1.30, respectively) vary only slightly for the adsorbents; the concentration of Pb²⁺ is much higher than that of other species (PbOH⁺ and Pb(OH) ₂). The values of R_L, ΔGº, ΔHº and ΔSº are typical of feasible, spontaneous, exothermic and ordered adsorption. The chemisorption on KR _natural is more feasible and ordered.

Síntese e caracterização de materiais híbridos (PCHs e Organoargilas) com aplicabilidade na adsorção de fenol, benzeno e tolueno

Este estudo avalia o uso de argila do Estado do Acre de natureza esmectítica (argila original) como precursora na síntese de PCHs (Porous Clay Heterostructure) e na organofuncionalização com mercaptopropiltrimetoxisilano (MPTS-Arg) e aplicabilidade desses materiais como adsorventes de fenol, benzeno e tolueno em fase líquida. A síntese de PCHs envolve as seguintes etapas: preparação de organoargila com hexadeciltrimetilamônio (HDTMA-Argila); aumento do espaçamento basal (d₀₀₁) da organoargila usando o cosurfactante octilamina e adição concomitante de uma fonte de Si, como o tetraetilortosilicato (TEOS); lavagens com etanol em HCl, secagem a 60 o C (PCH-60 A e B); calcinação a 500 o C e 700 º C (PCH 500 A/B e PCH 700), com a remoção do surfatante/co-surfactante e consequente substituição destas substâncias orgânicas por prótons que permanecem nas paredes das galerias de pilares de SiO₂ até novo tratamento porventura realizado no PCH. O material MPTS-Arg foi obtido a partir da intercalação de mercaptopropiltrimetoxisilano na argila original sob agitação durante 1 h (Arg-MPTS 1) e na argila original previamente tratada com HCl 1 mol L^-1 e sob agitação durante 2 h (Arg-MPOS 2). Os materiais (argila original, HDTMA-Argila, PCH-60, PCH-500/700 e MPTS-Arg) foram caracterizados por difração de raios-X (DRX), microscopia eletrônica de varredura acoplado a espectroscopia de raios X por dispersão de energia (MEV/ EDS), espectroscopia de absorção molecular IV com transformada de Fourier (FTIR), técnicas de análises térmicas (DTA_TG) e análises texturais, como as medidas de área superficial específica (ASEBET, ASE_Langmuir), volume total de poros (VTP) e diâmetro médio de poros (DMP). Caracterização complementar por ressonância nuclear magnética no estado sólido acoplada a espectrometria de massa (RMN-M AS) foi realizada para o PCH-500 A. Nos experimentos de adsorção de fenol, benzeno e tolueno foram utilizadas suspensões aquosas dos adsorventes contendo separadamente os adsorvatos. As concentrações de equilíbrio de fenol, tolueno e benzeno foram medidas por espectroscopia de absorção molecular na região ultravioleta, conforme método aceito e aplicado em outros estudos de adsorção. Foram obtidos os seguintes resultados: identificação do argilomineral esmectita na argila natural com espaçamento basal de 1,25nm; intercalação do HDTMA e do MPTS com expansão do d(001) para 1,95nm (HDTMA-Arg 5) e 2,1nm (MPTS-Argila 1h). Após a modificação observou-se através da análise de EDS um decréscimo das concentrações dos elementos Na, Si e Al (%) nas posições interlamelares e aumento na concentração de C. O espectro ²⁹Si MAS NMR do PCH-500 A apresentou sinais químicos dos centro Q₃ Si(OSi)₃OH e Q₄ Si(OSi)₄ que indicam a formação de sílica em sua estrutura. Os PCHs (60 e 500 A) foram classificados como mesoporosos, apresentando ASE_BET entre 417 a 446 m² g^-1 e volume total de poros (cm³ g^-1) = 0,367 - 0,369. O aumento da temperatura de calcinação do PCH 500 para 700 o C (PCH 700) propiciou decréscimos em SBET (305 m² g^-1) e diâmetro médio de poros (0.976 nm). Foi verificado a partir da avaliação das medidas dos diâmetro de poros em PCH 700 que 46% das medidas correspondem a microporos. No estudo do equilíbrio de adsorção foram obtidos os valores de K_L (L mg^-1), K_F (L mg^-1) e q_Max (mg g^-1) nos seguintes processos: (i) adsorção de fenol (1.40; 2.26 e 3.80) e tolueno (145, 7.18 e 135) em PCH-500 A; (ii) adsorção de benzeno (0.33, 41.49 e 69.81) em PCH 500 B; (iii) na adsorção de tolueno em argila-MPOS 1 (1.06, 118.9 e 146) e argila-MPOS 2 (2.1, 92 e 97); (iv) na adsorção de fenol (0.07, 0.48 e 4.44) e benzeno (0.11, 4.95 e 35.8) em HDTA-Arg 5, respectivamente. Os dados obtidos sobre a caracterização dos materiais indicaram que a formação dos PCHs propiciou grande aumento nas concentrações de Si e decréscimo nas concentrações de Al, Fe e outros elementos, devido à delaminação- exfoliação da esmectita original. Foi verificado que os materiais são mais adequados para adsorção de tolueno e benzeno do que fenol.

Adsorção de íons metálicos em meio aquoso, etanólico e cetônico utilizando silsesquioxanos organofuncionalizados

Pós-graduação em Ciência dos Materiais - FEIS

Polímeros impressos com íons: fundamentos, estratégias de preparo e aplicações em química analítica

Chemical imprinting technology has been widely used as a valuable tool in selective recognition of a given target analyte (molecule or metal ion), yielding a notable advance in the development of new analytical protocols. Since their discovery, molecularly imprinted polymers (MIPs) have been extensively studied with excellent reviews published. However, studies involving ion imprinted polymers (IIPs), in which metal ions are recognized in the presence of closely related inorganic ions, remain scarce. Thus, this review involved a survey of different synthetic approaches for preparing ion imprinted adsorbents and their application for the development of solid phase extraction methods, metal ion sensors (electrodes and optodes) and selective membranes.

Estudo sobre desruptores endócrinos em sistemas aquáticos: detecção e perspectivas de tratamento das águas do Rio Aporé-MS/GO, utilizando-se adsorventes sólidos

Pós-graduação em Ciência dos Materiais - FEIS