Determinação de rotina do crômio em fezes, como marcador biológico, pelo método espectrofotométrico ajustado da 1,5-difenilcarbazida

O objetivo deste estudo foi ajustar o método espectrofotométrico da 1,5-difenilcarbazida à determinação do crômio em fezes, como marcador biológico, adequando-o à rotina laboratorial. Fatores que poderiam exercer interferência na transformação do crômio (III) à crômio (VI) foram testados, como a recuperação do metal, quantidade de amostra, quantidade e ordem de emprego dos ácidos oxidantes da digestão úmida, temperatura e tempo de digestão e perda por volatilização do crômio como cloreto de cromila, porém não se determinou estatisticamente interferência destes fatores. No método ajustado, a amostra é digerida pela clássica mistura ácida nítrica/perclórica, levando a oxidação do crômio (III) a crômio (VI), e alíquota do extrato diluído é usado para reação com 1,5-difenilcarbazida; as absorbâncias são medidas a 550nm, utilizando-se de cubetas de um centímetro de caminho óptico, contra prova em branco conduzida simultaneamente. Dicromato de potássio foi empregado como substância de referência para obtenção da curva padrão na faixa de 0,25 - 2,5mg.mL-1 de Cr2O3 (1mg Cr2O3 º 1,9355mg K2Cr2O7).

Determinação das espécies de cromo nas cinzas da incineração de couro wet-blue em reatores de leito fixo e leito fluidizado

Este trabalho tem como objetivo a determinação quantitativa da concentração de cromo (III, VI e total) nas cinzas de serragem de couro wet-blue, incineradas em reatores de leito fixo nas temperaturas de 450, 550 e 650 C e reator de leito fluidizado nas temperaturas de 730, 780, 830 e 850 C, verificando se estes resultados estão dentro dos limites permitidos pelas normas ambientais brasileiras e, consequentemente, se em relação à concentração de cromo, os processos de incineração utilizados são uma maneira adequada de promover a eliminação ambientalmente aceitável da serragem de couro wet-blue. Realizou-se, neste trabalho, o estudo dos procedimentos para digestão da amostra, dos métodos analíticos quantitativos para a determinação da concentração de cromo que constatou-se depender da valência a ser analisada. As determinações de cromo total e cromo hexavalente contido nas cinzas foram realizadas após digestão ácida e digestão alcalina da amostra, respectivamente. Após o processo de digestão o cromo total (na forma de Cr (VI)) e o cromo hexavalente foram determinados por dois métodos espectrofotométricos na forma de Cr (VI) em meio ácido com difenilcarbazida (DPC) e após redução na forma de Cr (III), complexado com EDTA. O cromo total também foi determinado por volumetria empregando o método titulométrico. Este método não foi empregado na determinação de cromo hexavalente devido aos baixos teores deste nas cinzas. O teor de Cr (III) foi obtido pela diferença entre o cromo total e cromo hexavalente Procedendo-se a análise estatística dos resultados de cromo hexavalente e total nas cinzas pelos diferentes técnicas analíticas, independente do tipo de incinerador, verificou-se que não há diferenças significativas entre os mesmos. Podendo, portanto, utilizar quaisquer uma das técnicas para avaliá-los. Comparando-se os resultados das análises obtidos na incineração da serragem de couro wet-blue em reator de leito fixo e reator de leito fluidizado em diferentes temperaturas, verificou-se que no reator de leito fixo o teor de Cr (VI) nas cinzas geradas foi muito baixa, praticamente inexistente; enquanto que no reator de leito fluidizado se a temperatura de combustão não for muito alta o teor de Cr (VI) ficará dentro dos limites aceitáveis. As cinzas provenientes de qualquer um dos processos de incineração analisadas, neste trabalho, tanto do reator de leito fixo como de leito fluidizado não é conveniente que seja descartada diretamente no solo. As mesmas devem ser aproveitadas na indústria de cerâmicos, ou mesmo em algum processo que visa recuperar o cromo.

Isolamento de bactérias resistentes a cromo hexavalente e purificação parcial da enzima redutora de cromo do Bacillus sp. ES29

A redução do Cr(VI) para Cr(III) diminui a toxidade deste metal no ambiente uma vez que, o Cr(III) é insolúvel às membranas biológicas. Assim a redução microbiana do Cr(VI) é uma alternativa para reduzir os impactos ambientais causados por este metal, utilizado em diversos processos industriais. O objetivo deste trabalho foi selecionar microrganismos a partir de solo contaminado com cromo, caracterizar sua capacidade de redução do Cr(VI) durante o crescimento celular e purificar parcialmente a enzima cromo redutase do Bacillus sp. ES29, através da precipitação com sulfato de amônio (45-75%), cromatografia de gel filtração (Sephadex G-25) e cromatografia de interação hidrofóbica (Octyl Sepharose). A atividade de redução do Cr(VI) pelos isolados foi quantificada com o reagente de s-difenilcarbazida. No isolamento, foram obtidas 20 bactérias resistentes a cromo(VI). Seis destas foram capazes de reduzir 100 mg L-1 Cr(VI) em 24 horas. Um dos isolados foi identificado, através de testes bioquímicos, como pertencete ao gênero Bacillus, sendo tolerante a 750 mg L-1 Cr(VI) e reduzindo mais de 40% do Cr(VI) durante o crescimento celular. Na purificação parcial da enzima foi obtido um fator de purificação de 11,2, aumentando a atividade específica da enzima acima de 11 vezes, porém se faz necessário mais passos de purificações para obtenção desta enzima pura. As bactérias selecionadas e a enzima parcialmente purificada, foram eficientes na redução do Cr(VI) e apresentam potencial para outros estudos, visando a aplicação em processos de biorremediação.

Inibição à corrosão do aço AISI 1020, em meios ácido e salino, por tensoativos e substâncias nitrogenadas microemulsionados

Corrosion inhibition efficiency of saponified coconut oil (SCO) and sodium dodecilbenzene sulfonate (DBS) surfactants in AISI 1020 carbon steel was evaluated by electrochemical methods. These surfactants were also evaluated as microemulsion systems (SCO-ME and DBS-ME), of O/W type (water-rich microemulsion), in a Winsor IV region. They were obtained according to the following composition: 15% SCO, 15% butanol (30% Co-surfactant/Surfactant C/T), 10% organic phase (FO, kerosene) and 60% aqueous phase (FA). These systems were also used to solubilize the following nitrogenated substances: Diphenylcarbazide (DC), 2,4-dinitro-phenyl-thiosemicarbazide (TSC) and the mesoionic type compound 1,3,4-triazolium-2-thiolate (MI), that were investigated with the purpose of evaluating their anticorrosive effects. Comparative studies of carbon steel corrosion inhibition efficiencies of free DBS and DBS-ME, in brine and acidic media (0.5%), showed that DBS presents better inhibition results in acidic media (free DBS, 89% and DBS-ME, 93%). However, the values obtained for DBS in salted solution (72% free DBS and 77% DBS-ME) were similar to the ones observed for the SCO surfactant in brine (63% free SCO and 74% SCO-ME). Analysis of corrosion inhibition of the nitrogenated substances that were solubilized in the SCO-ME microemulsion system by the linear polarization method in brine (0.5% NaCl) showed that such compounds are very efficient an corrosion inhibitors [DC-ME-SCO (92%), TSC-ME-SCO (93%) and MI-ME-SCO (94%)]

Diminuição do teor de óxido de crômio (III) usado como marcador externo

A sensibilidade do método espectrofotométrico da s-difenilcarbazida de determinação do crômio permite que esse metal possa ser determinado em teores e em massas de amostras tão pequenas que as concentrações atualmente usadas de óxido de crômio (III) como marcador externo em ensaios biológicos poderiam ser drasticamente diminuídas. Utilizando-se do piauçu (Leporinus macrocephalus) para um estudo sobre o coeficiente de digestibilidade aparente (CDA) da fração protéica, seis níveis de óxido de crômio (III) - 0,01% - 0,02% - 0,03% - 0,05% - 0,1% e 0,2% - foram incorporados em dietas isoprotéica e isoenergética, objetivando-se verificar se o cálculo do CDA seria afetado pela variação do teor do marcador. Os seis tratamentos foram dispostos em um delineamento em blocos inteiramente casualisados, sendo as fezes coletadas durante 16 dias. Verificou-se que os resultados do coeficiente de digestibilidade aparente da fração protéica não apresentaram diferenças estatísticas significativas devidas aos teores incorporados do marcador à ração e aos dias de coleta. Conseqüentemente, e em experimentos dessa natureza, nada impede que seja reduzido o teor de óxido de crômio (III) ao menos até 0,01%: além da economia relativa ao consumo do mesmo e da facilidade na manipulação de menor quantidade de amostras de fezes, o método espectrofotométrico da s-difenilcarbazida permite dosar esse nível (e até menor do que 0,01%) de modo simples e rápido, com precisão e exatidão.

Redução de crômio hexavalente por substâncias húmicas aquáticas imobilizadas em aminopropil sílica

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

Recuperação e aplicação do dicromato de potássio proveniente do resíduo de sulfocrômica

A simple procedure for recovering potassium dichromate (K2Cr2O7 ) from treatment of residual sulphochromic solution was proposed in the present work by means of cooling crystallization. The decrease of temperature favored the crystallization of K2Cr2O7 due to the decrease of solubility. 5.0 L of sulphochromic wastes containing 48.08 g L-1 of Cr(VI) were treated and the process of crystallization was performed in three steps until crystals were not formed anymore. On each step the content of Crtotal was determined by flame atomic absorption spectrometry and Cr(VI) by colorimetric method with 1,5- diphenylcarbazide, resulting in the removal of 91% and 92% of Crtotal and Cr(VI), respectively. After the last step, the remaining Cr(VI) in the solution was reduced to Cr(III) from the addition of NaHSO3 , recovering via precipitation in pH 8 approximately 36.13 g of Cr(OH)3 . The final supernatant was discarded since chromium content was below the maximum limit established by the Brazilian legislation for effluents discharge, which corresponds to 0.10 and 1.0 mg L-1 of Cr(VI) and Cr(III), respectively. 628.4 g of K2Cr2O7 were recovered and the salt was characterized by X-ray diffraction and differential thermal analysis. Its applicability was compared to the standard K2Cr2O7 when determining the soil organic matter, in which there was no significant difference, thus inferring that the recovered compound may be incorporated on routine analyses. This recovering process allowed the reuse of K2Cr2O7 , thus reducing costs with the acquisition of new reagents and environmental impacts caused by the inadequate discard of sulphochromic solutions.

Substâncias húmicas aquáticas: caracterização e interação com íons crômio e proposta de um indicador de matéria orgânica lábil

Pós-graduação em Química - IBILCE

Adsorção de cromo hexavalente por carvão ativado granulado comercial na presença de surfactante aniônico (LAS)

A remoção de cromo hexavalente de soluções de surfactante aniônico (LAS) por carvão ativado granulado (CAG) comercial foi estudada. Na caracterização do CAG foram empregados métodos padronizados ASTM (diâmetro médio de Sauter, dDMS e pH) e método BET (S, área superficial específica). Os grupos de superfície e PCZ do adsorvente foram determinados, pelo método de Boehm e titulação potenciométrica, respectivamente. Os resultados da caracterização do adsorvente: dDMS=2,4 mm; pH=9,0; S=677,4 m² g-1; grupos básicos (70%) comparados com os grupos ácidos e o PCZ no intervalo de (4,8-8,6). Os ensaios de adsorção do surfactante LAS foram realizados em mesa agitadora (140 rpm/24 h./27 oC); 2,0 g CAG/50 mL de solução, as concentrações do LAS foram determinadas, pelo método padrão do azul de metileno. Os resultados obtidos da remoção percentual em função da concentração inicial e da remoção percentual em função da variação do tempo em todas as concentrações de LAS estudadas foram superiores a 99 %. Os ensaios de adsorção do metal Cr(VI) (5 – 20 mg/L) foram realizados em banho termostático (140 rpm/27 oC); 2,0 g CAG/50 mL de solução; 1 e 24 horas de processo e sem e com adição de surfactante (70; 140; 210; 280; 350; 533 e 700 mg/L). As concentrações iniciais e residuais de metal foram determinadas pelo método colorimétrico da 1,5 difenilcarbazida. A adsorção do metal, sem a adição de LAS não foi satisfatória, a remoção foi em torno de 15%. O percentual de remoção do metal com adição surfactante atingiu valores, em torno de 70% para a menor concentração do metal (5 mg/L) e entre (58 – 65%) paras as demais concentrações.

Aplicação e otimização de métodos eletroquímicos combinados para remoção e determinação de cromo hexavalente em efluentes simulados

Hexavalent chromium is a heavy metal present in various industrial effluents, and depending on its concentration may cause irreparable damage to the environment and to humans. Facing this surrounding context, this study aimed on the application of electrochemical methods to determine and remove the hexavalent chromium (Cr6+) in simulated wastewater. To determine was applied to cathodic stripping voltammetry (CSV) using ultra trace graphite electrodes ultra trace (work), Ag/AgCl (reference) and platinum (counter electrode), the samples were complexed with 1,5- diphenylcarbazide and then subjected to analysis. The removal of Cr6+ was applied electrocoagulation process (EC) using Fe and Al electrodes. The variables that constituted the factorial design 24, applied to optimizing the EC process, were: current density (5 and 10 mA.cm-2), temperature (25 and 60 ºC), concentration (50 and 100 ppm) and agitation rate (400 and 600 RPM). Through the preliminary test it was possible the adequacy of applying the CSV for determining of Cr6+, removed during the EC process. The Fe and Al electrodes as anodes sacrifice showed satisfactory results in the EC process, however Fe favored complete removal in 30 min, whereas with Al occurred at 240 min. In the application of factorial design 24 and analysis of Response Surface Methodology was possible to optimize the EC process for removal of Cr6+ in H2SO4 solution (0.5 mol.L-1), in which the temperature, with positive effect, was the variable that presented higher statistical significance compared with other variables and interactions, while in optimizing the EC process for removal of Cr6+ in NaCl solution (0.1 mol.L-1) the current density, with positive effect, and concentration, with a negative effect were the variables that had greater statistical significance with greater statistical significance compared with other variables and interactions. The utilization of electrolytes supports NaCl and Na2SO4 showed no significant differences, however NaCl resulted in rapid improvement in Cr6+ removal kinetics and increasing the NaCl concentration provided an increase in conductivity of the solution, resulting in lower energy consumption. The wear of the electrodes evaluated in all the process of EC showed that the Al in H2SO4 solution (0.5 mol.L-1), undergoes during the process of anodization CE, then the experimental mass loss is less than the theoretical mass loss, however, the Fe in the same medium showed a loss of mass greater experimental estimated theoretically. This fact is due to a spontaneous reaction of Fe with H2SO4, and when the reaction medium was the NaCl and Na2SO4 loss experimental mass approached the theoretical mass loss. Furthermore, it was observed the energy consumption of all processes involved in this study had a low operating cost, thus enabling the application of the EC process for treating industrial effluents. The results were satisfactory, it was achieved complete removal of Cr6+ in all processes used in this study.