Estudo da capacidade de complexação e sua relação com algumas variáveis ambientais em cinco represas do Rio Tietê/Brasil

The copper and cadmium complexation properties in natural sediment suspensions of reservoirs of the Tietê River were studied using the solid membrane copper and cadmium ion-selective electrodes. The complexation and the average conditional stability constants were determined under equilibrium conditions at pH=6.00 ± 0.05 in a medium of 1.0 mol L-1 sodium nitrate, using the Scatchard method. The copper and cadmium electrodes presented Nernstian behavior from 1x10-6 to 1x10-3 mol L-1 of total metal concentration. Scatchard graphs suggest two classes of binding sites for both metals. A multivariate study was done to correlate the reservoirs and the variables: complexation properties, size, total organic carbon, volatile acid sulfide, E II and pH.

Desenvolvimento de quelantes macrocíclicos para complexação de iões metálicos de transição e lantanídeos com interesse em aplicações médicas

A investigação de novos compostos macrocíclicos tetraaza tem sido intensificada ao longo das últimas décadas, uma vez que estes estão entre os melhores ligandos para complexação de iões metálicos. Desta forma, tanto a síntese destes compostos, como as propriedades dos seus complexos com iões metálicos provocaram o seu crescente interesse em variadíssimas áreas, das quais são exemplo a medicina, a biologia, a catálise, e a química analítica. Procuram-se ligandos específicos para determinados iões metálicos, mas que ao mesmo tempo se preparem por processos de síntese simples e eficazes que permitam uma maior utilização ao nível industrial. Com este trabalho procurou-se dar continuidade aos estudos desenvolvidos nesta área desde 1980 pelo grupo de investigação onde me encontro inserida e assim obter ligandos novos com vista à formação de complexos com iões metálicos estáveis e aplicáveis ao nível da medicina e da farmacologia, com destaque para as aplicações relacionadas com o diagnóstico e a terapia de tumores. Assim, foram sintetizados quatro novos ligandos derivados de macrociclos tetraaza com 12 átomos no anel, dois deles com ponte cruzada curta tipo etano. A síntes baseou-se na funcionalização destes macrociclos com braços pendentes metilnitrofenol ou metilfenol, originando assim os seguintes compostos: cb-do2nph, do2nph, cb-do2ph e do do2ph. Todos os compostos sintetizados foram caracterizados por diversas técnicas analíticas. Os compostos cb-do2nph e do2nph mostraram reduzida solubilidade em água e em metanol:água, pelo que não foi possível a determinação de constantes por potenciometria. Preparam-se alguns complexos que se estudaram em solução por espectroscopia electrónica e no estado sólido por difracção de raios X. O composto do2ph só se obteve em pequena quantidade sem revelar a pureza necessária e, a sua síntese ainda terá de ser optimizada. Finalmente, o composto cb-do2ph foi sintetizado em quantidade suficiente para se poderem determinar as suas constantes de protonação e as constantes de estabilidade dos seus complexos com Cu 2+ e Zn 2+, pelo método potenciomátrico, em solução aquosa, à temperatura de 298,2 K e à força iónica 0,10M em N(CH 3)4NO3. Determinaram-se ainda por potenciometria as constantes de protonação bem como as constantes de estabilidade dos complexos com Mg2+, Cu2+, Zn 2+, Fe3+, Ga3+, In3+, Gd3+, do composto cbdbf-do2a, igualmente em solução aquosa, à temperatura de 298,2K e à força iónica 0,10M em N(CH 3)4NO3. Para ambos os compostos, cb-do2ph e cbdbf-do2a, recorreu-se a titulações por espectroscopia de RMN de 1H para a determinação da primeira constante, por esta ter um valor muito elevado (log K1 ≥ 14), ou seja, estes compostos comportaram-se como “esponjas de protão”. Para obter informações estruturais dos complexos de alguns ligandos com cobre (II) realizaram-se estudos por espectroscopia de absorção de UV-Vis e de RPE, tendo-se ainda obtido cristais de tamanho suficiente para a determinação de estruturas por difracção de raios X de alguns compostos e complexos de cobre (II) e Zinco(II).

Complexação de íons de metais por matéria orgânica dissolvida: modelagem e aplicação em sistemas reais

Os íons de metais pesados são conhecidos tanto pela sua importância fisiológica e industrial, bem como pelo risco ambiental e à saúde humana. Para elucidar o comportamento dessas espécies nos corpos hídricos, os quais recebem grande parte da descarga de metais, seja de origem antrópica ou por fontes naturais, é necessário entender as interações que elas apresentam com o meio, principalmente a especiação química. Um dos mais importantes processos pelos quais passam as espécies metálicas em corpos aquáticos naturais é a interação com a matéria orgânica dissolvida (MOD), que pode ser por adsorção, reações de troca iônica ou por complexação. Neste trabalho foram realizados vários experimentos com o objetivo de descrever o comportamento da complexação de três importantes cátions Cu(II), Cd(II) e Pb(II) com a matéria orgânica (ácido húmico comercial), sob condições diversas de força iônica em meio tamponado. Os resultados foram avaliados de acordo com o modelo de van den Berg e Kramer para a complexação de metais. O modelo foi aplicado na determinação da capacidade de complexação dos íons em amostras reais, oriundas de três rios maranhenses que integram a Amazônia legal: Itapecuru, Bacanga e Pericumã. Nas águas dos rios utilizou-se o parâmetro carbono orgânico dissolvido (COD) para expressar a MOD. Os resultados confirmaram forte interação entre a MOD e íons de metais pesados e que o modelo de van den Berg e Kramer é satisfatório para se estimar a constante de complexação (K) e a concentração de sítios de complexação (Lt). Nas amostras simuladas em laboratório a ordem de complexação dos metais foi Cu(II) > Cd(II) > Pb(II) e a capacidade de complexação mostrou ser linear em função da concentração de ácido húmico comercial. Acredita-se que por ter menor raio iônico, o íon Cu(II) possui maior afinidade com os sítios de complexação. Nas amostras retiradas dos corpos aquáticos, observou-se que o rio com maior concentração de COD (rio Bacanga) apresentou maior capacidade de complexação; entretanto, a ordem foi Pb(II) > Cu(II) > Cd(II) provavelmente devido à presença de íons Cu(II) em maior quantidade nas águas dos rios.

Adsorção de fosfato em solos com caráter ácrico avaliada por um modelo de complexação de superfície

Foi estudada, em 1993, a aplicação de um modelo de complexação de superfície para a verificação do efeito do pH e da concentração de fosfato na solução do solo sobre a adsorção de fósforo em dois latossolos roxos ácricos da região Norte do Estado de São Paulo. Utilizaram-se amostras superficiais e em profundidade, na maior expressão do horizonte B. Para alterar o pH, as amostras foram incubadas com doses crescentes de carbonato de cálcio e de ácido clorídrico. Para obtenção das curvas de adsorção, as amostras foram equilibradas com uma solução de cloreto de cálcio 0,01 mol L-1 contendo de zero a 1.200 mg dm-3 de P . A elevação da concentração de fosfato na solução de equilíbrio resultou em maior adsorção em toda a faixa de pH estudada. Os potenciais eletrostáticos iniciais tornaram-se mais negativos com a elevação do pH. Mesmo com a variação do parâmetro ajustável - adsorção máxima - obteve-se boa simulação da adsorção de fosfato, gerando diferentes valores de potenciais eletrostáticos. Embora o modelo não apresente valores reais para o potencial eletrostático, foi eficiente na simulação da adsorção fosfato em função do pH e da concentração de fósforo em equilíbrio na solução do solo. A adsorção de fosfato foi mais influenciada pela concentração de fósforo que pelo pH.

Ácido L-ascórbico: reações de complexação e de óxido-redução com alguns íons metálicos de transição

The strong reducing action of L-ascorbic acid (Vitamin C) are of fundamental interest in biochemical and related process. The oxidation of ascorbic acid by molecular oxygen and others oxidants are of fundamental importance, involving the intervention of transition metal ions as catalysts and the formation transition metal complexes of ascorbic acid as intermediates. The present article is intended to cover some aspects of the reactions of ascorbic acid and related compounds involving some transition metal ions.

Reações de Cp'(CO)2MnPPH2H com CH3COCl e CH3S(O)2Cl em THF/trietilamina: evidências da primeira estabilização por complexação de um fósforo-homólogo das sulfonamidas

Cp'Mn(CO)3 (Cp'=h5-C5H4-CH 3) reacts with P(C6H5)2H in THF to give Cp'(CO)2MnPPh2H (Ph = Phenyl) (1), by substitution of one CO ligand. The reaction of 1 with CH3COCl and CH3S(O)2Cl in the presence of triethylamine occurs under electrophilic substitution on the diphenylphosphan ligand to yield the acetyl- and sulfonylphosphane complexes of manganese(I) Cp'(CO)2MnPPh2COCH3 (2) and Cp'(CO)2MnPPh2S(O)2 CH3 (3). The complex stabilisation of these molecules, wich are hitherto unknown in the free state, is only accomplished by blocking the free electron pair on phosphorus by coordination. The new complexes 1, 2 and 3 were analysed by IR, ¹H-NMR and 31P-MNR spectroscopy and their similar structures are discusssed.

Utilização de eletrodos potenciométricos de amálgama em estudos de complexação de substâncias húmicas

Potentiometric amalgam electrodes of lead, cadmium, and zinc are proposed to study the complexation properties of commercial and river sediment humic acids. The copper complexation properties of both humic acids were studied in parallel using the solid membrane copper ion-selective electrode (Cu-ISE). The complexing capacity and the averaged conditional stability constants were determined at pH 6.00 ± 0.05 in medium of 2x10-2 mol L-1 sodium nitrate, using the Scatchard method. The lead and cadmium amalgam electrodes presented a Nernstian behavior from 1x10-5 to 1x10-3 moles L-1 of total metal concentration, permitting to perform the complexation studies using humic acid concentrations around of 20 to 30 mg L-1, that avoids colloidal aggregation. The zinc amalgam electrode showed a subnernstian linear response in the same range of metal concentrations. The Scatchard graphs for both humic acids suggested two classes of binding sites for lead and copper and one class of binding site for zinc and cadmium.

Complexação da tetraciclina, da oxitetraciclina e da clortetraciclina com o catião cobre (II). Estudo potenciométrico

Stability constants of complexes formed by copper (II) with three different tetracyclines (tetracycline, oxytetracycline and chlortetracycline) have been determined potentiometrically with an automatic system in aqueous medium at 25,0 ± 0,2 ºC and I = 0,1 mol L-1 NaNO3. The protonation constants of the three tetracyclines were also determined under the same conditions. The distribution of the complexes was then simulated at therapeutic levels of the drugs.

Substâncias húmicas aquáticas: fracionamento molecular e caracterização de rearranjos internos após complexação com íons metálicos

The aquatic humic substances (AHS) investigated in this study were conventionally isolated from Rio Negro waters - Amazonas State/Brazil by means of the collector XAD 8. A special five-stage tangential-flow ultrafiltration device was used for analytical fractionation of AHS. The fractionation patterns (6 fractions each) showed that metal traces remaining in AHS after their XAD 8 isolation have different size distributions. For instance, the major percentage of traces of Ni, Cu, Zn, Cd and Pb (determined using ICP-AES) was preferably complexed by molecules with relatively high molecular size (30-100 kDa) and the following complexation order was characterized: F2 >> F1 = F4 = F5 > F3 > F6. Moreover, the species formed between AHS and metals prepared by spiking, showed distribution patterns changing as a function of the complexation time (ageing process), indicating a slow transformation process and an inner rearrangements in the binding sites within the AHS molecules.

Propriedades ácido-base e de complexação de ácidos húmico e fúlvico isolados de vermicomposto

Proton binding properties of humic and fulvic acids were studied by potentiometric titration. Carboxylic groups were the predominant ionizable sites in comparison to phenolic and amine groups. Total acidity of fulvic acid was 12 x 10-3 mol g-1, a number significantly higher than that obtained for humic acid (5.2 x 10-3 mol g-1). Copper ion binding was evaluated at pH 4, 5 and 6 by potentiometric titration with an ion selective electrode for Cu(II). Differential stability constants and complexation capacities were systematically higher for humic acid, despite its lower number of ionizable sites in comparison with fulvic acid.

Estudo da capacidade de complexação e sua relação com algumas variáveis ambientais em cinco represas do Rio Tietê/Brasil

The copper and cadmium complexation properties in natural sediment suspensions of reservoirs of the Tietê River were studied using the solid membrane copper and cadmium ion-selective electrodes. The complexation and the average conditional stability constants were determined under equilibrium conditions at pH=6.00 ± 0.05 in a medium of 1.0 mol L-1 sodium nitrate, using the Scatchard method. The copper and cadmium electrodes presented Nernstian behavior from 1x10-6 to 1x10-3 mol L-1 of total metal concentration. Scatchard graphs suggest two classes of binding sites for both metals. A multivariate study was done to correlate the reservoirs and the variables: complexation properties, size, total organic carbon, volatile acid sulfide, E II and pH.

Avaliação da influência de sulfetos solúveis na complexação do cobre em águas superficiais empregando métodos voltamétricos

In this work a sulfide quantification protocol using voltammetric methods was developed to evaluate the effect of dissolved sulfides on copper complexation. On the basis of pH, sulfide release from the dissociation of specific metal sulfide complexes can be electrochemically measured and then removed (as H2S) by a N2 purge. Cathodic stripping square wave voltammetry (CSSWV) was conducted to quantify Cu sulfides complexes which dissociate at pH < 5.0 during the process of acid titration.

Efeito da complexação de metais aos antiinflamatórios na ação contra agentes oxidativos e radicais livres: ação do cetoprofeno

Os radicais livres são espécies altamente reativas geradas nos organismos vivos com a finalidade de proteção. Porém, em algumas circunstâncias, estes são responsáveis pela ocorrência ou o agravo de danos teciduais. Muitos antiinflamatórios apresentam ação direta sobre radicais livres e espécies reativas não radicalares, o que contribui para suas ações contra a inflamação. O cetoprofeno é um antiinflamatório não esteroidal que gera radicais livres ao sofrer fotoirradiação e tem com isso um efeito hemolítico importante. A complexação de metais a diferentes fármacos tem sido utilizada como estratégia para melhorar a ação farmacológica de diferentes moléculas e reduzir seus efeitos colaterais. Neste trabalho são apresentados resultados do estudo de ação do cetoprofeno e seus complexos de cério e cobre sobre radicais livres e sobre eritrócitos. Observou-se que o cério intensifica as propriedades scavenger do cetoprofeno sobre radicais livres enquanto o cobre intensifica as ações sobre oxidantes não radicalares. O cobre ainda reduziu o efeito hemolítico apresentado pelo cetoprofeno e mantido pelo seu derivado de cério.

Efeito da Gália como aditivo de sinterização em eletrólitos cerâmicos à base de céria sintetizados pelo método de complexação de cátions

Fuel cells are considered one of the most promising ways of converting electrical energy due to its high yield and by using hydrogen (as fuel) which is considered one of the most important source of clean energy for the future. Rare earths doped ceria has been widely investigated as an alternative material for the electrolyte of solid oxide fuel cells (SOFCs) due to its high ionic conductivity at low operating temperatures compared with the traditional electrolytes based on stabilized zirconia. This work investigates the effect of gallium oxide (Gallia) as a sintering aid in Eu doped ceria ceramic electrolytes since this effect has already been investigated for Gd, Sm and Y doped ceria electrolytes. The desired goal with the use of a sintering aid is to reduce the sintering temperature aiming to produce dense ceramics. In this study we investigated the effects on densification, microstructure and ionic conduction caused by different molar fraction of the dopants europium (10, 15 and 20%) and gallium oxide (0.3, 0.6 and 0.9%) in samples sintered at 1300, 1350 and 1450 0 C. Samaria (10 and 20%) doped ceria samples sintered between 1350 and 1450 °C were used as reference. Samples were synthesized using the cation complexation method. The ceramics powders were characterized by XRF, XRD and SEM, while the sintered samples were investigated by its relative density, SEM and impedance spectroscopy. It was showed that gallia contents up to 0.6% act as excellent sintering aids in Eu doped ceria. Above this aid content, gallia addition does not promote significant increase in density of the ceramics. In Ga free samples the larger densification were accomplished with Eu 15% molar, effect expressed in the microstructure with higher grain growth although reduced and surrounded by many open pores. Relative densities greater than 95 % were obtained by sintering between 1300 and 1350 °C against the usual range 1500 - 1600 0 C. Samples containing 10% of Sm and 0.9% of Ga reached 96% of theoretical density by sintering at 1350 0 C for 3h, a gain compared to 97% achieved with 20% of Sm and 1% of Ga co-doped cerias sintered at 1450 0 C for 24 h as described in the literature. It is found that the addition of gallia in the Eu doped ceria has a positive effect on the grain conductivity and a negative one in the grain boundary conductivity resulting in a small decrease in the total conductivity which will not compromise its application as sintering aids in ceria based electrolytes. Typical total conductivity values at 600 and 700 °C, around 10 and 30 mS.cm -1 respectively were reached in this study. Samples with 15% of Eu and 0.9 % of Ga sintered at 1300 and 1350 °C showed relative densities greater than 96% and total conductivity (measured at 700 °C) between 20 and 33 mS.cm -1 . The simultaneous sintering of the electrolyte with the anode is one of the goals of research in materials for SOFCs. The results obtained in this study suggest that dense Eu and Ga co-doped ceria electrolytes with good ionic conductivity can be sintered simultaneously with the anode at temperatures below 1350 °C, the usual temperature for firing porous anode materials

Caracterização morfológica e microestrutural da perovskita BaCexPr1-xO3 sintetizada a partir do método de complexação combinando EDTA/Citrato

In this study, binary perovskite (BaCexO3) were doped with praseodymium (Pr) to obtainment of the ternary material BaCexPr1-xO3. This material was synthesized by the complexation method combining EDTA/Citrate with the stoichiometric ratio of the element Praseodymium ranging from x = 0.1 to x = 0.9 in order to determine the influence of this rare earth element on the morphology and microstructure of the final powder. At first the material was synthesized based on the route proposed by literature (Santos, 2010), and then characterized by SEM and XRD, besides being refined by the Rietveld method. In the material that had lowest residual parameter, S, and lowest average size of crystal, pH variation of synthesis solution was made in order to identify the influence of this parameter on the morphology and microscopy of the final powder. The results show that addition of praseodymium did not directly influence the crystallographic and lattice parameters, keeping even the same orthorhombic structure of the binary material BaCexO3, according to Yamanaka et al (2003). Material type BaCe0,2Pr0,8O3 had lowest residual parameter (S=1.4) and lowest average size of crystallite (26.4 nm), being used as reference in the pH variation of synthesis solution for 9, 7, 5 and 3, respectively. Variation of this parameter showed that when the synthesis solution pH was decreased to below 11, there was an increase in the average size of crystals, for pH 9, about 58.3%, for pH 7 (30.3 %), for pH 2 (2.3%) and for pH 3 (42%), indicating that the value initially used and quoted by Santos (2010) was the most coherent