Incorporation of Ca, P, and Si on bioactive coatings produced by plasma electrolytic oxidation: The role of electrolyte concentration and treatment duration

Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP)

Growth rate of fractal copper electrodeposits: Potential and concentration effects

Experiments are reported on fractal copper electrodeposits. An electrochemical cell was designed in order to obtain a potentiostatic control on the quasi-two-dimensional electrodeposition process. The aim was focused on the analysis of the growth rate of the electrodeposited phase, in particular its dependence on the electrode potential and electrolyte concentration.

Influence of an inert electrolyte on the morphology of quasi-two-dimensional electrodeposits

The influence of an inert electrolyte (sodium sulfate) on quasi-two-dimensional copper electrodeposition from a nondeaerated aqueous copper sulfate solution has been analyzed. The different morphologies for a fixed concentration of CuSO4 have been classified in a diagram in terms of the applied potential and the inert electrolyte concentration. The main conclusion is the extension of the well-known Ohmic model for the homogeneous growth regime for copper sulfate solutions with small amounts of sodium sulfate. Moreover, we have observed the formation of fingerlike deposits at large applied potential and inert electrolyte concentration values, before hydrogen evolution becomes the main electrode reaction.

Doehlert Design-desirability Function Multi-criteria Optimal Separation Of 17 Phenolic Compounds From Extra-virgin Olive Oil By Capillary Zone Electrophoresis.

In Brazil, the consumption of extra-virgin olive oil (EVOO) is increasing annually, but there are no experimental studies concerning the phenolic compound contents of commercial EVOO. The aim of this work was to optimise the separation of 17 phenolic compounds already detected in EVOO. A Doehlert matrix experimental design was used, evaluating the effects of pH and electrolyte concentration. Resolution, runtime and migration time relative standard deviation values were evaluated. Derringer's desirability function was used to simultaneously optimise all 37 responses. The 17 peaks were separated in 19min using a fused-silica capillary (50μm internal diameter, 72cm of effective length) with an extended light path and 101.3mmolL(-1) of boric acid electrolyte (pH 9.15, 30kV). The method was validated and applied to 15 EVOO samples found in Brazilian supermarkets.

Azul de metileno imobilizado na celulose/TiO2 e SiO2/TiO2: propriedades eletroquímicas e planejamento fatorial

The electrochemical properties of methylene blue immobilized on cellulose/TiO2 and mixed oxide SiO2/TiO2 matrices were investigated by means of cyclic voltammetry. The electron mediator property of the methylene blue was optimized using a factorial design, consisting of four factors in two levels. The experimental observations and data analyses on the system indicate that the lowest peak separation occurs for Sil/TiOAM, 1.0 mol L-1 KCl solution and 20 mV s-1 scan rate, while values of current ratio closest to unity were found for Cel/TiOAM independent of electrolyte concentration, 0.2 or 1.0 mol L-1, and scan rate, 20 mV s-1 or 60 mV s-1.

Polarization effects in molecular dynamics simulations of glass-formers Ca(NO(3))(2)center dot nH(2)O, n=4, 6, and 8

Thermodynamics, equilibrium structure, and dynamics of glass-forming liquids Ca(NO(3))(2)center dot nH(2)O, n=4, 6, and 8, have been investigated by molecular dynamics (MD) simulations. A polarizable model was considered for H(2)O and NO(3)- on the basis of previous fluctuating charge models for pure water and the molten salt 2Ca(NO(3))(2)center dot 3KNO(3). Similar thermodynamic properties have been obtained with nonpolarizable and polarizable models. The glass transition temperature, T(g), estimated from MD simulations was dependent on polarization, in particular the dependence of T(g) with electrolyte concentration. Significant polarization effects on equilibrium structure were observed in cation-cation, cation-anion, and water-water structures. Polarization increases the diffusion coefficient of H(2)O, but does not change significantly the diffusion coefficients of ions. Viscosity decreases upon inclusion of polarization, but the conductivity calculated with the polarizable model is smaller than the nonpolarizable model because polarization enhances anion-cation interactions.

Box-Behnken design for the optimization of an enantioselective method for the simultaneous analysis of propranolol and 4-hydroxypropranolol by CE

An experimental design optimization (Box-Behnken design, BBD) was used to develop a CE method for the simultaneous resolution of propranolol (Prop) and 4-hydroxypropranolol enantiomers and acetaminophen (internal standard). The method was optimized using an uncoated fused silica capillary, carboxymethyl-beta-cyclodextrin (CM-beta-CD) as chiral selector and triethylamine/phosphoric acid buffer in alkaline conditions. A BBD for four factors was selected to observe the effects of buffer electrolyte concentration, pH, CM-beta-CD concentration and voltage on separation responses. Each factor was studied at three levels: high, central and low, and three center points were added. The buffer electrolyte concentration ranged from 25 to 75 mM, the pH ranged from 8 to 9, the CM-beta-CD concentration ranged from 3.5 to 4.5%w/v, and the applied run voltage ranged from 14 to 20 W. The responses evaluated were resolution and migration time for the last peak. The obtained responses were processed by Minitab (R) to evaluate the significance of the effects and to find the optimum analysis conditions. The best results were obtained using 4%w/v CM-beta-CD in 25 mM triethylamine/H(3)PO(4) buffer at pH 9 as running electrolyte and 17 kV of voltage. Resolution values of 1.98 and 1.95 were obtained for Prop and 4-hydroxypropranolol enantiomers, respectively. The total analysis time was around of 15 min. The BBD showed to be an adequate design for the development of a CE method, resulting in a rapid and efficient optimization of the pH and concentration of the buffer, cyclodextrin concentration and applied voltage.

Kinetic measurements during transient film growth on zinc

Quimica Nova, Vol. 32, Nº2

Cytochemical study of Rhodnius neglectus and Rhodnius prolixus salivary gland cells (Hemiptera, Triatominae)

Triatomines are hematophagous bugs of medical interest in South and Central America, where they may act as invertebrate hosts of the hemoflagellate protozoa Trypanosoma cruzi (the causative of Chagas’ disease) and Trypanosoma rangeli (Tejera, 1920). Triatomines of Rhodnius genus have salivary gland formed by two close and independent units: the principal and the accessory. This gland secretes saliva that abounds in substances that facilitate and permit feeding. Despite this importance, there are few reports on its cytochemistry. In purpose of amplifying this understanding, in this work it was investigated the nuclear structures (chromatin and nucleolar corpuscles) of salivary gland cells of Rhodnius neglectus (Lent, 1954) and Rhodnius prolixus (Stål, 1859). The salivary glands were removed from adult insects, fixed and submitted to different cytochemical methods: lacto-acetic orcein, silver ion impregnation, Feulgen reaction, Toluidine Blue, Variant method of critical electrolyte concentration and C-banding. The results evidenced predominance of binucleated cells, with bulky and polyploid nucleus, decondensed chromatin and a large nucleolar area. In addition, cytoplasmic metachromasy and a clear association between nucleolar and heterochromatic corpuscles were observed. Such characteristics were associated with intense synthesis activity to produce saliva. Besides, the heterochromatic corpuscles observed with C Banding permitted the differentiation of sexes and species.

Eräiden paperinvalmistuksessa käytettävien vahadispersioiden stabiilisuuden hallinta

Diplomityön tavoitteena oli selvittää millainen laaduntarkastus AKD-dispersioille tulisi suorittaa kuormien vastaanotossa ja tulisiko dispersioiden laatu tarkastaa uudelleen ennen annostelua. Tätä varten seurattiin toimituserien laadun tasaisuutta ja tarkasteltiin varastointiolosuhteiden vaikutusta dispersioiden säilyvyyteen. Lisäksi kartoitettiin dispersioiden käsittelyssä ja kartonginvalmistusprosessissa esiintyvien riskitekijöiden vaikutuksia kaupallisten dispersioiden stabiilisuuteen. Kirjallisuusosassa perehdyttiin kolloidisiin dispersioihin sekä niiden stabiilisuuteen vaikuttaviin tekijöihin. AKD-dispersiot valmistetaan emulgointitekniikoiden avulla, joten dispergointimenetelmien ohella käsiteltiin myös emulsioiden valmistamista. Lisäksi luotiin katsaus dispersioteknologian tärkeimpiin analyysimenetelmiin. Alkyyliketeenidimeerin osalta käsiteltiin emulgoinnin lisäksi vahan ja muiden lisäaineiden vaikutuksia dispersioiden stabiilisuuteen ja myös niiden merkitystä dispersioiden formuloinnissa. AKD-liimauksen osalta esiin tuotiin AKD:n tärkeimmät reaktiomekanismit, sillä ne liittyvät osittain myös dispersioiden stabiilisuuteen. Lopuksi luotiin lyhyt katsaus AKD-dispersioiden stabiilisuutta käsittelevään tutkimukseen, jota on toistaiseksi julkaistu varsin niukasti. Kokeellisessaosassa tarkastelun kohteeksi valittiin neljä kaupallista alkyyliketeenidimeerinvesidispersiota, joiden koostumus ja ominaisuudet selvitettiin perusteellisesti. Tarkoituksena oli auttaa ymmärtämään dispersioiden stabiilisuudessa mahdollisesti esiintyviä eroja. Laajamittainen dispersioiden karakterisointi näyttää olevan tarpeen ainakin otettaessa uutta AKD-laatua käyttöön, sillä dispersioiden koostumus ja ominaisuudet voivat vaihdella merkittävästi. AKD-dispersioiden laadussa esiintyi vaihtelua eri toimituserien välillä. Suurimmat vaihtelut havaittiin dispersioiden varaustiloissa ja partikkelikokojakaumissa. Laadun epätasaisuuden vuoksi vastaanottotarkastuksen merkitys korostuu. Vastaanottotarkastuksessa syytä olisi kiinnittää dispersion kuiva-ainepitoisuuden ohella sen viskositeettiin, varaustilaan, tehoainepitoisuuteen sekä rakenteeseen. Rakenteen tarkastelussa optinen mikroskooppi voi rutiininomaisessa seurannassa korvata partikkelikokojakauman määrittämisen. Varastointilämpötilan vaikutus dispersioidenlaatuun on merkittävä. Dispersiot säilyvät parhaiten viileässä, joten jos varastosäiliöissä ei ole jäähdytystä, on dispersioiden laadun tarkastus tarpeen myös ennen annostelua. Jotta dispersion kunnosta saadaan luotettava arvio, on viskositeetin määrittämiseen yhdistettävä vähintään rakenteen tarkastelu optisella mikroskoopilla. Mekaaninen rasitus voi dominoivasta stabilointimekanismistariippuen aiheuttaa dispersiossa hienoaineen muodostumista tai partikkelien flokkaantumista. Stabilointimekanismi vaikuttaa niin ikään partikkelien käyttäytymiseen korkeissa lämpötiloissa. Dispersioiden stabiilisuuden todettiin heikkenevän pH:n kohotessa emäksiselle alueelle. Elektrolyyttikonsentraatio vaikuttaa partikkelien mikroelektroforeettiseen ioniliikkuvuuteen merkittävästi. Kartonkikoneen märkäosan kemikaaleista anionisen retentioaineen (BMA) todettiin vuorovaikuttavan kationisten AKD-partikkelien kanssa selvimmin. Mikroelektroforeettisen ioniliikkuvuuden mittaaminen kiertovedessä todettiin tärkeäksi, sillä se kuvaa dispersion käyttäytymistä sen käyttöympäristössä.

STYREENI-BUTADIEENILATEKSIN VALMISTUS EMULSIOPOLYMEROIN-NILLA JA LATEKSIN VISKOSITEETTIIN VAIKUTTAVAT TEKIJÄT.

Työn tavoitteina oli kirjallisuusosassa selvittää emulsiopolymeroinnin perusperiaatteet ja lateksien viskositeettiin vaikuttavat tekijät. Kokeellisessa osassa selvitettiin eräiden kaupallisten lateksien viskositeettiin vaikuttavia tekijöitä. Tutkittujen kaupallisten lateksien viskositeettien riippuvuudelle kuiva-ainepitoisuudesta saatiin tulokset, jotka ovat melko hyvin yhtäpitäviä kirjallisuudesta saatujen tulosten kanssa. Tutkitut lateksit erosivat lähinnä maksimaalisen polymeeripartikkelin tilavuusosuuden kohdalla kirjallisuudesta saaduista arvoista. Tämän todettiin johtuvan sähköisen kaksoiskerroksen ja partikkelin pintaan kiinnittyneiden ryhmien vaikutuksesta. Tämä tulos varmentui elektrolyyttipitoisuuden vaikutusta selvitettäessä. Elektrolyyttilisäys laski lateksien viskositeetteja ja pienensi lateksien välisiä viskositeettieroja. Lateksin pH:n nostolla oli selvästi viskositeettia kasvattava vaikutus. Tämä johtuu osaltaan myös sähköisen kaksoiskerroksen kasvamisesta happoryhmien ionisoituessa. Latekseja toisiinsa verrattaessa havaittiin selkeästi karboksyylihapon ja initiaattorista peräisin olevien happoryhmien määrän vaikutus lateksin viskositeetin muutokselle. Paljon karboksyylihappoa ja initiaattoria sisältävien lateksien viskositeetti muuttui selvästi voimakkaammin pH:n muuttuessa. Latekseissa havaittiin myös ero heikkojen karboksyylihapporyhmien ja vahvojen initiaattorista peräisin olevien happoryhmien ionisoitumisen välillä. Vahvat happoryhmät ionisoituivat matalammassa pH:ssa kuin vahvat ja nostavat näin myös viskositeettia matalammassa pH:ssa kuin karboksyylihapporyhmät. Anionisen emulgaattorin lisäyksellä ei havaittu olevan kovinkaan suurta vaikutusta viskositeettiin. Partikkelikoon vaikutusta voitiin tutkia ainoastaan prosessista saadun mittausaineiston avulla. Partikkelikoon vaikutukset peittyivät suurelta osin muiden tekijöiden alle. Ainoastaan yhdelle lateksityypille saatiin selkeä riippuvuus partikkelikoon ja viskositeetin välille. Riippuvuus noudattaa kirjallisuudesta saatuja tietoja eli partikkelikoon kasvaessa viskositeetti laskee. Myös lateksin viskositeetin riippuvuus käytetystä leikkaus-nopeudesta noudattaa hyvin kirjallisuudesta saatuja tuloksia. Lateksin viskositeetti laskee leikkausnopeuden kasvaessa.

Fotocatálise eletroquímica de atrazina sobre dióxido de titânio: efeito de diferentes parâmetros experimentais

The atrazine photoelectrochemical degradation has been examined in solutions containing TiO2 on immobilized films under a variety of experimental conditions. It was possible to observe that the supporting electrolyte nature affects the intensity of the photocurrent, being an indicative of the adsorption process. The disappearance of the organic molecule follows approximately a pseudo-first order kinetic. As mineralization product, NH4+ and NO3- ion have been identified. These results indicated that the formation of NH4+ ion can be associated to the effect of atrazine adsorption, due to need of potential adaptation together with a variation in the supporting electrolyte concentration.

Azul de metileno imobilizado na celulose/TiO2 e SiO2/TiO2: propriedades eletroquímicas e planejamento fatorial

The electrochemical properties of methylene blue immobilized on cellulose/TiO2 and mixed oxide SiO2/TiO2 matrices were investigated by means of cyclic voltammetry. The electron mediator property of the methylene blue was optimized using a factorial design, consisting of four factors in two levels. The experimental observations and data analyses on the system indicate that the lowest peak separation occurs for Sil/TiOAM, 1.0 mol L-1 KCl solution and 20 mV s-1 scan rate, while values of current ratio closest to unity were found for Cel/TiOAM independent of electrolyte concentration, 0.2 or 1.0 mol L-1, and scan rate, 20 mV s-1 or 60 mV s-1.

Kinetic measurements during transient film growth on zinc

The electrochemical behaviour of zinc has been extensively studied in alkaline and acid media, but only a few studies have been reported in neutral solutions, particularly in deaerated media. Zinc passivation in neutral medium and the effect of the ClO4- ion on the nucleation and growth of the passive layer is studied in this paper by a transient technique at different electrolyte concentrations and applied potentials. ZnO growth rate was shown to decrease with increasing electrolyte concentration. Moreover, passive layer growth occurred followed by pitting nucleation and growth. Film growth and pit nucleation are explained by means of the Macdonald and Engell-Stolica models.

Efecto del catión, del anión y del co-ión sobre la agregación de líquidos iónicos en solución acuosa

The aggregation behavior of thirteen 1-alkyl-3-methylimidazolium based ionic liquids in aqueous solution is presented, considering variations of the alkyl side chain length as well as the anionic moiety. Cation and anion molecular volumes are selected as appropriate molecular descriptors. Additionally, the existing relationship between critical micelle concentration (CMC) and electrolyte concentration in solution is established, aiming to clarify ion effects. CMC values were obtained by measuring electrical conductivity and surface tension. It was confirmed that aggregation of ionic liquids in aqueous solution and in presence of inorganic salts is affected by the factors developed in this study.