Produção e caracterização de carvão ativado a partir da borra de café solúvel

Coffee ground waste is a residue from soluble coffee production, representing about 48% of raw material quantity used in the process. The high quantities cause environmental problems in the industries. A lot of studies have being conducted to aggregate value to this residue, but they are not applied from industries. The objective of this work was produce activated carbon using coffee ground waste, test different activating agents (KOH, K2CO3, mix of FeCl3 e ZnCl2), evaluate the influence of heat treatment, characterize of the activated carbons, realize adsorption test using methylene blue and verify which isotherm model best fits. The precursor material was submitted to thermogravimetric analysis, moisture and ash. Activated carbons were characterized using the Fourier Transform Infrared (FTIR) spectroscopy, methylene blue adsorption, iodine value, textural characterization. Perform adsorption test with higher surface area carbon and verify which isotherm model best fits. The coffee ground waste had 59,17% ± 0,20 moisture, 0,32% ± 0,05 ash and thermal stability after 550ºC (inert atmosphere). FTIR evaluation showed that after chemical activation, carbons had oxidized sites, vibrations could be observed in 3400 cm-1 (stretching OH) e 1050 a 1200 cm-1 (stretching C-O). A peak in 1743 cm-1 suggested ester groups formation in carbon activated with KOH. Carbon activated with KOH exhibit the best performance on tests of iodine value and methylene blue adsorption, while that activated with mix of FeCl3 e ZnCl2 exhibit the worst performance. Carbon activated with K2CO3 showed similar adsorption capacity (iodine value and methylene blue) than commercial one. Methylene blue and iodine value increased after heat treatment; except for that carbon activated with K2CO3. Activating agents had more influence than heat treatment evaluating iodine value and methylene blue adsorption. Chemical activation promoted changes in the textural properties of the obtained carbons, and increased surface area from 3,16 to 30,23 times depending on the activating agent used; it is also noted increase in total pore volume. The activated carbon with KOH showed a higher surface area and total pore volume, followed by that activated with K2CO3, while that activated with mix of FeCl3 and ZnCl2 had the lowest values. All carbons, however, showed a predominance of microproros before and after heat treatment. The thermal treatment caused an increase in the volume of mesopores in the activated carbon with KOH and K2CO3, 2,64 and 5,30 times, respectively. The carbon activated with KOH and heat-treated showed a better fit to the Langmuir isotherm model, and the constant qm, that is the maximum adsorption capacity, was 833,33 mg g-1.A borra é um resíduo do processamento de café solúvel e representa, em média, 48% da quantidade de café verde utilizado no processo. Os altos volumes deste resíduo refletem em problemas ambientais para as indústrias. Muitos estudos estão sendo realizados a fim de se obter um destino nobre para o mesmo, porém poucos são aplicados pelas indústrias. O objetivo deste trabalho foi produzir carvão ativado a partir da borra de café solúvel, testar diferentes agentes ativantes (KOH, K2CO3, mistura de FeCl3 e ZnCl2), avaliar a influência do tratamento térmico, realizar a caracterização dos carvões obtidos, além de realizar teste de adsorção utilizando azul de metileno e verificar o ajuste aos modelos de Langmuir e Freundlich. A borra de café foi submetida à análise termogravimétrica, determinação de umidade e cinzas. Para a caracterização dos carvões ativados realizou-se análise de infravermelho por transformada de Fourier (FTIR), adsorção de azul de metileno, índice de iodo, caracterização textural. Realizou-se ensaios de adsorção para o carvão de maior área superficial a fim de verificar o ajuste às isotermas de Langmuir e Freundlich. A borra apresentou umidade de 59,17% ± 0,20, 0,32% ± 0,05 de cinzas e estabilidade térmica após 550ºC (sob atmosfera inerte). A avaliação através de FTIR mostrou que após a ativação os carvões apresentaram sítios oxidados, pela observação dos sinais em 3400 cm-1 (estiramento OH) e 1050 a 1200 cm-1(estiramento C-O). Verificou-se que o carvão ativado com KOH apresentou também vibração em 1743 cm-1 propondo a formação de grupamentos éster. O carvão ativado com KOH apresentou melhor desempenho nos ensaios de adsorção de azul de metileno e índice de iodo, enquanto aquele ativado com mistura de FeCl3 e ZnCl2 teve menor desempenho. O carvão ativado com K2CO3 apresentou resultados similares ao carvão comercial. Após o tratamento térmico, observou-se aumento na adsorção de azul de metileno e índice de iodo; exceto para aquele ativado com K2CO3. O agente ativante influenciou mais a adsorção de azul de metileno e índice de iodo que o tratamento térmico. A ativação química promoveu alteração nas propriedades texturais dos carvões obtidos, sendo que a área superficial aumentou 3,16 a 30,23 vezes em função do agente ativante utilizado; observou-se também aumento no volume total de poros. O carvão ativado com KOH apesentou maior área superficial e volume total de poros, seguido por aquele ativado com K2CO3, enquanto aquele ativado com mistura de FeCl3 e ZnCl2 apresentou os menores valores. Todos os carvões, entretanto, apresentaram predominância de microproros, antes e após o tratamento térmico. O tratamento térmico gerou aumento no volume de mesoporos nos carvões ativados com KOH e K2CO3, 2,64 e 5,30 vezes, respectivamente. O carvão ativado com KOH e tratado termicamente apresentou melhor ajuste ao modelo de isoterma de Langmuir, sendo que a constante qm, que representa a capacidade máxima de adsorção foi de 833,33 mg g-1

Genetic parameters and relationships between growth traits and scrotal circumference measured at different ages in Nellore cattle

Records from 106,212 Nellore animals, born between 1998 and 2006, were used to estimate (co)variance components and genetic parameters for birth weight (BW), average weight gains from birth to weaning (GBW), average weight gains from weaning to after yearling (GWAY), weaning hip height (WHH), postweaning hip height (PHH) and scrotal circumferences at 9 (SC9), 12 (SC12) and 15 (SC15) months of age. (Co)variance components were estimated by an animal model using multi-trait analysis. Heritability estimates for BW, GBW, GWAY, WHH, PHH, SC9, SC12 and SC15 were 0.31 ± 0.01; 0.25 ± 0.02; 0.30 ± 0.04; 0.51 ± 0.04; 0.54 ± 0.04; 0.39 ± 0.01; 0.41 ± 0.01 and 0.44 ± 0.02, respectively. Genetic correlations between growth traits ranged from 0.09 ± 0.01 to 0.88 ± 0.01, thereby implying that, at any age, selection to increase average weight gains will also increase stature. Genetic correlations between BW and average weight gains with scrotal circumferences were all positive and moderate (0.15 ± 0.03 to 0.38 ± 0.01). On the other hand, positive and low genetic associations were estimated between hip height and scrotal circumference at different ages (0.09 ± 0.01 to 0.17 ± 0.02). The results of this study pointed out that selection to larger scrotal circumferences in males will promote changes in average weight gains. In order to obtain Nellore cattle with the stature and size suitable for the production system, both weight gain and hip height should be included in a selection index

Cinética de extração de óleo de mamona empregando etanol como solvente

The sensitization for energy issues and environmental resulting from burning fossil fuels encourage the search for materials, inputs and renewable sources of energy. The biofuel is one of these renewable sources and is produced from vegetable oils extracted from raw material such as castor (Ricinus communis). It has been investigated as a raw material due to the high oil content in the seed, the possibility of plantations in regions with water deficit and high agricultural productivity. In front of the possibility of developing a simplified process for the production of biodiesel, such as in situ transesterification, which avoids the previous separation of the oil existing in the micelle, the present work aims to evaluate the kinetic behavior of extraction from castor oil using ethanol as solvent. In this context, experimental data were obtained about the kinetic from castor oil using ethanol in several conditions of temperature, as well as, fitting mathematical models able to describe the kinetic of the system castor-oil-ethanol. The castor seed used in the work were characterized about its humidity, oil content and acidity, having been obtained 4.86 %, 43.3 % and 2.1 %, respectively. The experiments were carried out in batch using sealed Erlenmeyer flasks in a thermostatic bath with reciprocal agitation to investigate the extraction process at different temperatures (25, 35 and 45 ºC) and solid-liquid ratio equal to 0.08 (g/ml). The percentage extractions were quantified in times of 15, 30, 45, 60, 120, 180, 240, 300, 480, 600 and 1440 min. For description of kinetics extraction, the fit of three different kinetic models to the experimental data was tested, pseudo-first order (PFO), pseudo-second order (PSO) and Patricelli. From the calculation of the corrected Akaike information criterion (AICc), the PSO model was the one that best described the extraction kinetics. In this way, the results obtained in this work contribute to expand the knowledge about the extraction process of castor oil with ethanol as solvent.A sensibilização para questões energéticas e ambientais decorrentes da queima de combustíveis fósseis incentivou a busca por materiais, insumos e fontes renováveis de energias. O biocombustível é uma dessas fontes renováveis e é produzido a partir de óleos vegetais extraídos de matérias primas como a mamona (Ricinus communis). Ela tem sido investigada como matéria-prima devido ao alto teor de óleo na semente, a possibilidade de plantio em regiões com déficit hídrico e à sua elevada produtividade agrícola. Diante da possibilidade de desenvolvimento de um processo simplificado para a produção de biodiesel, como o de transesterificação in situ, que evita a separação prévia do óleo presente na micela, o presente trabalho busca avaliar o comportamento cinético da extração do óleo de mamona empregando etanol como solvente. Nesse contexto, foram obtidos dados experimentais sobre a cinética da extração de óleo de mamona com etanol em diferentes condições de temperatura, bem como, ajustar modelos matemáticos capazes de descrever a cinética do sistema mamona-óleo-etanol. As sementes de mamona empregadas no trabalho foram caracterizadas acerca de sua umidade, teor de óleo e acidez, tendo sido obtido 4,86 %, 43,3 % e 2,1 %, respectivamente. Os experimentos foram realizados em batelada utilizando frascos erlenmeyer selados em banho termostático com agitação recíproca para investigar o processo de extração em diferentes temperaturas (25, 35 e 45 ºC) e razão sólido-líquido 0,08 (g/mL). As extrações percentuais foram quantificadas em tempos de 15, 30, 45, 60, 120, 180, 240, 300, 480, 600 e 1440 min. Para descrição da cinética de extração, foi testado o ajuste de três modelos cinéticos diferentes aos dados experimentais, pseudo-primeira ordem (PFO), pseudo-segunda ordem (PSO) e Patricelli. A partir do cálculo do critério de informação de Akaike corrigido (AICc) o modelo PSO foi o que melhor descreveu a cinética de extração. Deste modo, os resultados obtidos neste trabalho contribuem para ampliação dos conhecimentos acerca do processo de extração de óleo de mamona com etanol como solvente

Consequências da alimentação em espécies de Solanum (SOLANACEAE) para o tamanho, a forma e a performance de dois cassidíneos (COLEOPTERA, CHRYSOMELIDAE)

A variedade de plantas hospedeiras e suas características, bem como a digestão e assimilação dos seus nutrientes por parte dos insetos herbívoros compreendem mecanismos pré- e pós-ingestivos centrais para a interpretação de fenômenos da história de vida dos insetos. Metriona elatior (Klug, 1829) e Gratiana spadicea (Klug, 1829) (Coleoptera, Chrysomelidae, Cassidinae) têm diferente comportamento alimentar; a primeira é considerada oligófaga e ocorre sobre algumas espécies de Solanum e, a segunda, monófaga, tendo sua ocorrência limitada a Solanum sisymbriifolium Lamarck. Neste trabalho, detectamos diferenças comportamentais, através da quantificação do tempo empregado em diferentes atividades (repouso, caminhada, remoção de tricomas, alimentação e prova do alimento) pelas larvas de primeiro, terceiro e quinto ínstares desses dois Cassidinae em cinco diferentes plantas hospedeiras (Solanum aculeatissimum Jacquin, Solanum atropurpureum Shrank, Solanum melongena Linnaeus, S. sisymbriifolium e Solanum viarum Dunal), durante 6 horas consecutivas. Diante do hábito oligófago de M. elatior, observamos a ocorrência de diferenças na performance em seis espécies do gênero Solanum (as mesmas citadas anteriomente em adição a Solanum guraraniticum Hassl), além da escolha alimentar das larvas e preferência de oviposição. Em adição, com o uso da morfometria geométrica, avaliamos se diferentes tipos de alimentação durante o estágio larval influenciam na forma e tamanho das estruturas corporais dos adultos. Os diferentes graus de especialização de G. spadicea e M. elatior têm grande influência no comportamento das larvas, quando em diferentes plantas hospedeiras. M. elatior apresentou-se plástica em relação ao comportamento de G. spadicea, as quais apresentaram respostas divergentes quando sobre outras plantas que não são sua hospedeira usual. M. elatior apresentou maior performance sobre S. aculeatissimum, S. atropurpureum e S. viarum, e uma clara desvantagem em se alimentar de S. guaraniticum, S. melongena e S. sisymbriifolium, o que foi também confirmado pelos testes de escolha alimentar pelas larvas e oviposição pelas fêmeas. Além disso, a alimentação em diferentes hospedeiras trouxe conseqüências para a forma e tamanho de estruturas corporais dos adultos, que são importantes evolutivamente no contexto da seleção natural (vôo) e sexual (genitália)

Plot size and experimental precision for sunflower production

In order for sunflower cultivation to be economically sustainable, research should be based upon suitable experimental techniques. Since this kind of information is not readily available, the aim of this study was to estimate the seed production heterogeneity index and the optimal experimental plot size, and to verify experimental precision in sunflower experiments. Sunflower seed yield figures for plots of 1-meter rows (0.4 m spacing) were collected. The experiments were carried out in the 2004/05 and 2005/06 growing seasons in a 1-ha area, by marking out 12 randomized blocks (12 uniformity trials) of two rows 48 plots long on land used for commercial production of sunflowers in Bossoroca, state of Rio Grande do Sul, Brazil. Plots of different sizes were simulated and estimates made for the mean, variance and coefficient of variance for each plot size, and the production heterogeneity index, optimal plot size and experimental precision estimated. The sunflower seed production heterogeneity index was high, the plots should be large and the rows are the blocks. The optimal plot size is two 3-meter rows (2.4 m²).Para sustentar a expressão econômica da cultura do girassol, a pesquisa deve dispor de técnicas experimentais adequadas. Pela falta desta informação, o trabalho tem como objetivo estimar o índice de heterogeneidade da produção de grãos, o tamanho ótimo de parcela experimental e verificar a precisão experimental em experimentos com girassol. Foi obtida a produção de grãos de girassol em parcelas de uma fila (espaçadas em 0,4 m) de 1 m de comprimento. Nas safras de 2004 e 2005, 2 blocos (12 ensaios em branco) constituídos por duas filas com 48 parcelas de comprimento foram casualizados, numa área de 1 ha com produção comercial de girassol em Bossoroca, RS. Foram planejadas parcelas de diferentes tamanhos, estimadas a média, variância e coeficiente de variação para cada tamanho de parcela, sendo estimados o índice de heterogeneidade da produção, o tamanho ótimo de parcela e a precisão experimental. O índice de heterogeneidade da produção de grãos de girassol é alto, as parcelas devem ser grandes e as filas devem ser os blocos. O tamanho ótimo de parcela é igual a duas filas de 3 m de comprimento (2,4 m²)

Temperatura de solo coberto e descoberto a partir da temperatura do ar

A temperatura do solo é de fundamental importância agrícola e ecológica ao desenvolvimento do sistema solo-planta. No entanto, há uma deficiência em dados de temperatura do solo nas séries recentes e antigas de estações meteorológicas. Objetivou-se estimar a temperatura do solo coberto e descoberto na escala horária e diária a partir da temperatura do ar. Em seis meses foram coletados dados de temperatura do ar e do solo coberto e descoberto a 5 cm e 10 cm de profundidade. Foi realizada análise de regressão, sendo que, na escala horária os dados também foram submetidos a correlações lag-1, lag-2, lag-3, lag-4 e lag-5. Na escala diária foram feitas análises de acordo com a nebulosidade, definida pelo Índice de Claridade e determinados o erro médio e o erro padrão de estimativa. A temperatura horária do solo descoberto e coberto pode ser estimada com a temperatura do ar defasada em quatro e cinco horas, respectivamente. Na escala diária, as estimativas de temperatura do solo a 5 ou 10 cm de profundidade podem ser obtidas independentes da nebulosidade.

Caracterização da emissão foliar de cultivares de alface crespa em função da soma térmica

O objetivo do estudo foi determinar e comparar variáveis do desenvolvimento vegetal de cultivares de alface crespa (Elba, Camila e Alcione) produzidas em sistema hidropônico do tipo NFT. Determinou-se o filocrono, a área foliar e massa seca. Utilizou-se o delineamento experimental inteiramente casualizado com três tratamentos, cada um com doze repetições. O experimento foi conduzido no Laboratório de Hidroponia, em Florianópolis, no período de 20 de agosto à 04 de outubro de 2018. A semeadura foi realizada, permanecendo primeiramente em estufa de germinação, passando para maternidade, berçário e bancada final. No berçário haviam 10 perfis com espaçamento de 10 cm entre plantas e 5,5 cm entre perfil e na bancada final eram 8 perfis com espaçamento de 25 cm entre plantas e 17 cm entre o eixo central de cada perfil. A colheita foi efetuada 44 dias após a semeadura, sendo que no berçário permaneceram por 15 dias e na bancada final 19 dias. A cultivar Elba apresentou o menor filocrono, indicando que precisou de menos soma térmica para emitir suas folhas, porém sua área foliar não se apresentou como a maior. A cultivar Alcione apresentou menor área foliar e seu filocrono não foi o maior. Para massa seca não houve diferença entre as cultivares

Modelagem Estatística para Previsão de Geada de Radiação

O objetivo do estudo foi obter modelos estatísticos para a previsão de geada branca. Foram utilizados dados meteorológicos diários de temperatura mínima e temperatura média do ar das 18 h e 00 h (TMG - Tempo Médio de Greenwich) no período de maio a agosto de 2000 a 2015, de estações localizadas nos municípios de Campos Novos, Lages, Chapecó e São Joaquim, em Santa Catarina. Foi utilizada a regressão linear simples e polinomial para correlacionar as variáveis independentes (X), temperatura mínima, temperatura média, temperatura das 18 h e 00 h (TGM) do dia anterior (Ti-1), com a variável dependente (Y), temperatura mínima do dia presente (Tmin i). O índice de confiança foi utilizado para avaliar a confiabilidade da estimativa de temperatura mínima (Ti). A temperatura do ar a 00 h (TMG) foi a melhor variável preditora para a temperatura mínima (Tmin i). Os modelos estatísticos obtidos para previsão de temperatura mínima (Tmin i) apresentaram um desempenho ‘muito bom’. Em eventos de geada branca (Tmin ≤ 4°C), o acerto nas estimativas esteve entre 64,3% e 88,9%