Extração, purificação e caracterização química de compostos húmicos estuarinos sedimentares

TCC (graduação) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro de Ciências Físicas e Matemáticas, Curso de Química.Os compostos húmicos (CH), componentes majoritários do carbono orgânico nos solos, sedimentos e águas naturais consistem de misturas complexas de polieletrólitos com uma extensa faixa de funções e elevadas massas molares. As interações físicas e químicas entre estes compostos e outros componentes naturais ou antropogênicos, no meio ambiente, podem afetar o pH e o potencial redox de solos, sedimentos e águas, bem como a concentração, a biodisponibilidade e o transporte de metais tragos.Neste trabalho, amostras de ácidos fOlvicos (AF) e ácidos húmicos (AH) provenientes de sedimentos dos Manguezais dos Rios ltacorubi e Ratones foram extraídas e analisadas, com o objetivo de conhecer este material no que concerne suas características estruturais (CHN) e espectrais (IV, UV-Vis e Fluorescência). Os estudos revelaram que os CH dos dois ecossistemas estudados apresentam, no geral, composição elementar e respostas espectrais dentro do esperado para este tipo de material. Entretanto, a avaliação detalhada de parâmetros como as razões C/H e C/N ou mesmo de determinadas propriedades óticas, mostram que os CH estuarinos seguem, de certa forma, um padrão molecular próprio destes ambientes. Os valores das razões entre elementos, por exemplo, não se correlacionam bem, nem com CH extraídos de solos, nem com CH predominantemente marinhos, mas estão bem mais próximos destes últimos. As possíveis razões para isto são discutidas ao longo do trabalho e podem estar ligadas ã influência da matéria orgânica marinha na formação do humus, quanto à história química relativamente recente do material coletado

Análise Quantitativa de Aflatoxinas B1, B2, G1 e G2 em Ração para Aves de Corte por Cromatografia Líquida de Alta Eficiência com Detecção por Fluorescência

A contaminação de rações animais por aflatoxinas causa inúmeros danos às aves de corte, sendo a detecção dessas toxinas de extrema importância para evitar prejuízos nos sistemas de produção. Dentro desse contexto, o presente trabalho teve por objetivo determinar o sistema de extração mais adequado para a análise quantitativa das aflatoxinas B1, B2, G1 e G2 em ração animal para aves de corte por cromatografia líquida de alta eficiência (CLAE) com detecção por fluorescência. Os sistemas de extração avaliados foram o QuEChERS (Quick, Easy, Cheap, Effective, Rugged and Safe) e a Extração em Fase Sólida (SPE - Solid Phase Extraction) com sílica gel e com coluna de fase reversa C18. Em geral, o sistema de extração QuEChERS apresentou o melhor resultado, com uma recuperação média de 102,5%, além de uma redução de 78% nos custos com reagentes e tempo de análise, em comparação à SPE. Os limites de detecção e de quantificação para este método, em termos de aflatoxinas totais, foram de 0,46 ppb e 0,56 ppb, respectivamente. Além disso, verificou-se que a utilização da CLAE com detecção por fluorescência e associada ao sistema de extração QuEChERS, é uma alternativa precisa, confiável e economicamente viável para a análise quantitativa de aflatoxinas em ração animal para aves de corte. http://dx.doi.org/10.18226/23185279.v4iss3p14

Desenvolvimento de uma membrana de poli (vinil álcool) via análise de superfícies de resposta para aplicações ambientais

The pollution of hydric sources by pharmaceuticals is an issue in many countries, particularly in Brazil. The presence of these substances causes deleterious effects on the environment and human health. One of the main sources of this contamination is domestic sewage, due to the expressive amount of medicines released in their unaltered form. Unfortunately, traditional wastewater treatment is not effective for the removal of pharmaceuticals and, for this reason, membrane technology is an attractive alternative to overcome this issue. In this regard, hydrophilic polymers, such as poly(vinyl alcohol) (PVA), are the most suitable. However, their high affinity with water causes intense swelling, leading to severe modifications in the membrane properties. In view of all these facts, the present work evaluated the swelling of PVA-based membranes, with the aim of finding the membrane preparation method that has the lowest swelling, thereby providing the most suitable characteristics for pharmaceutical removal from wastewater. The membranes were prepared by the casting of a polymeric solution, with PVA as a basis polymer, citric acid as a crosslink agent and glycerol and silver nanoparticles as performance additives. The process optimization was performed using a design of experiments with posterior analysis by the response surface methodology (RSM). The RSM assessed the effect on the membrane swelling of the factors, including citric acid concentration and the time and temperature of crosslinking. The membrane characterization was performed by Fourier-transform infrared (FT-IR) spectroscopy, scanning electron microscopy coupled with a field emission gun (SEM-FEG) and water contact angle (WCA) measurements. Overall, the condition that showed the lowest swelling was obtained with 10% of citric acid and crosslinking for 4 h at 130 °C. Under these conditions, the membrane had a mass swelling of 42% and a dimensional swelling of 24%. Additionally, our statistical analysis revealed that the factors with the dominant effects were the citric acid concentration and the temperature of crosslinking. The FT-IR analysis suggested that the crosslinking occurred by an esterification reaction, as showed by the stretching frequencies of C=O at 1710 cm-1 and ester C-O at 1230 cm-1. Moreover, the SEM-FEG images revealed a smooth and flat surface and a dense cross section with a thickness of ~113 μm. Concerning the WCA, the angle was at ~80°, which is characteristic of hydrophilic materials. Finally, the data suggested that it is possible to optimize the membrane preparation process with adequate properties so that it can be subsequently applied to the removal of pharmaceuticals from hospital wastewater.A contaminação dos corpos hídricos por fármacos está sendo observada em diversos países, especialmente no Brasil. A presença dessas substâncias provoca efeitos nocivos, tanto ao meio ambiente quanto à saúde dos seres humanos. O esgoto doméstico é a principal fonte dessa contaminação, uma vez que uma grande quantidade de fármacos ingeridos pelo homem é excretada na sua forma inalterada. Infelizmente, o tratamento convencional de efluentes é pouco eficiente na remoção dessas substâncias e, nesse sentido, uma alternativa é processo de separação por membranas (PSM). Para essa aplicação, os polímeros hidrofílicos, como o poli(vinil álcool) (PVA), são os materiais mais apropriados. Entretanto, essa característica faz com que as membranas de PVA sofram um inchamento intenso quando em contato com a água, o que altera propriedades importantes para os PSM. Nesse contexto, o presente trabalho teve por objetivo avaliar o inchamento de membranas de PVA, a fim de determinar o método de preparação que proporciona o menor inchamento, fornecendo as características mais adequadas para a remoção de fármacos de efluentes. As membranas foram preparadas pelo espalhamento de uma solução polimérica contendo PVA como polímero base, ácido cítrico como agente reticulante, e glicerol e nanopartículas de prata como aditivos de performance. A otimização do processo foi realizada por meio de um planejamento experimental com posterior análise de superfícies de resposta, avaliando-se a influência da concentração de agente reticulante, além do tempo e da temperatura de reticulação no inchamento da membrana. As membranas foram ainda caracterizadas por meio das técnicas de espectroscopia de infravermelho com transformada de Fourier (FT-IR), microscopia eletrônica de varredura com emissão de campo (MEV-FEG) e ângulo de contato com água (WCA). A condição de melhor desempenho foi obtida utilizando-se 10% de ácido cítrico e reticulação por 4 h a 130 °C. Nessas condições, a membrana teve um inchamento mássico de 42% e dimensional de 24%. Também se verificou que a concentração do ácido cítrico e a temperatura de reticulação foram os fatores de maior influência, de acordo com a análise estatística. De modo geral, a análise de FT-IR indicou a reticulação da membrana por meio de uma reação de esterificação, evidenciada pelos estiramentos das ligações C=O em 1710 cm-1 e de C-O de ésteres em 1230 cm-1. As imagens de MEV-FEG, por sua vez, revelaram uma superfície lisa e plana, além de uma secção transversal densa com aproximadamente 113 μm de espessura. O ângulo de contato foi de aproximadamente 80°, típico de materiais de caráter hidrofílico. Finalmente, o conjunto de dados evidenciou que foi possível aperfeiçoar a preparação de uma membrana com características adequadas para a subsequente aplicação na remoção de fármacos de efluentes hospitalares

Removal of the hormones 17β-estradiol and 17α-ethinylestradiol from aqueous solutions employing a decomposed peat as adsorbent material

REMOVAL OF THE HORMONES 17b-ESTRADIOL AND 17a-ETHINYLESTRADIOL FROM AQUEOUS SOLUTIONS EMPLOYING A DECOMPOSED PEAT AS ADSORBENT MATERIAL. This paper describes the adsorption of 17b-estradiol (E2) and 17a-ethinylestradiol (EE2) from aqueous solution by decomposed peat. The peat presented a good adsorption process, close to 76.2% for E2 removal and approximately 55.0% for EE2. Moreover, the results indicated a probable multi-layered process. Adsorption isotherms were well fitted by Freundlich model. The data were evaluated considering the pseudo-first-order and pseudo-second-order approaches, being the second more significant mechanism in the rate-controlling step. Thermodynamic data revealed that hormones adsorption onto peat is spontaneous under the employed experimental conditions. The results confirmed the potential of this adsorbent to be employed for effluents treatment

Chemical and spectroscopic characterization of humic acids extracted from the bottom sediments of a Brazilian subtropical microbasin

International audienceHumic substances (HS) perform a fundamental role in aquatic environments, exhibiting different levels of reactivity in retaining metal ions and organic pollutants. Also, they control the primary production of these ecosystems and act in the carbon sequestering process. In order to improve our understanding vis-à-vis the structural and functional features of HS from aquatic systems, this study aimed to chemically and spectroscopically characterize humic acids (HA) isolated from bottom sediment samples of a stream in a Brazilian subtropical microbasin by elemental analysis, and infrared (FT-IR), ultraviolet and visible (UV-Vis) and solid-state 13C nuclear magnetic resonance (CP-MAS 13C NMR) spectroscopies, thermogravimetry (TG), and scanning electron microscopy (SEM). Although all samples originated from the same environment, the data showed that the HA have distinct chemical and spectroscopic properties, and that the location and characteristics of the sampling points from which the sediments were collected played an important role in the differences observed. Furthermore, vascular plant matter is probably the main contributor to these samples

Informalidad de la oferta del turismo místico en el centro histórico de Cusco 2019

La informalidad es un fenómeno presente en toda Latinoamérica que en la actualidad forma parte de la cotidianidad de los países de la región, se hace presente en la prestación de servicios y en el sector laboral. En este estudio se analizó cómo funciona la informalidad de la oferta del turismo místico en el centro histórico de Cusco; la demanda turística ha ido creciendo en los últimos años a causa de esta alternativa turística, es por ello que se ha permitido un desarrollo socio – económico por parte de las agencias y la población, generando un crecimiento de la informalidad de la oferta turística en la ciudad de Cusco. El objetivo de la presente investigación es determinar cuál es el nivel de incidencia que tiene la informalidad de la oferta del turismo místico en el centro histórico de Cusco, 2019. La metodología utilizada fue de nivel descriptivo correlacional, donde se encuestó a 95 turistas que realizaron la ceremonia ancestral al consumir Ayahuasca y San Pedro para obtener la información de cómo actúa la oferta del turismo místico, así mismo se aplicó fichas de registro a 77 agencias del centro histórico de Cusco para corroborar si cumplen con la documentación necesaria para la formalización de una empresa turística. Se da a conocer las estrategias de fiscalización, regulación y promoción planteadas para el buen desarrollo del turismo místico y así mejorar la imagen de esta actividad. Finalmente se concluye que la informalidad de la oferta del turismo místico tiene incidencia negativa en el centro histórico, ya que existe un considerable número de agencias que operan el turismo místico fuera de los marcos legales y normativos, las que pasan desapercibidas por los turistas porque muchos de ellos carecen del conocimiento sobre formalización.Informality is a phenomenon present in all of Latin America that is currently part of the daily life of the countries of the region, it is present in the provision of services and in the labor sector. This study analyzes how the informality of the mystical tourism offer works in the historic center of Cusco; The tourist demand has been growing in recent years because of this tourist alternative, which is why a socio-economic development has been allowed by the agencies and the population, generating a growth in the informality of the tourist offer in the city of Cusco. The objective of this research is to determine the level of incidence of informality in the mystical tourism offer in the historic center of Cusco, 2019. The methodology to be used is of a correlational descriptive level, where 95 tourists who were surveyed were surveyed. performed the ancestral ceremony when consuming Ayahuasca and San Pedro to obtain information on how the offer of mystical tourism works, likewise follow-up files were applied to 77 agencies in the historic center of Cusco to corroborate if they comply with the necessary documentation for the formalization of a tourist company. The control, regulation and promotion strategies proposed for the proper development of mystical tourism and thus improve the image of this activity are disclosed. Finally, it is concluded that the informality of the mystical tourism offer has a negative impact on the historic center, since there is a considerable number of agencies that operate mystical tourism outside the legal and regulatory frameworks, which go unnoticed by tourists because many of them lack knowledge about formalization

Synthesis and Characterization of Poly(Styrene)-b-Poly(y-Benzyl-L-Glutamate) Diblock Copolymers

Neste trabalho foi realizada a síntese e a caracterização de copolímeros dibloco formados pelo poli(estireno)-b-poli(γ-benzil-L-glutamato) (PS-b-PBLG). O bloco de PS foi sintetizado via polimerização aniônica, enquanto o bloco de PBLG foi sintetizado via polimerização por abertura de anel. Os homopolímeros e copolímeros foram caracterizados por meio de técnicas clássicas de ressonância magnética nuclear de próton e carbono (RMN 1H e 13C), cromatografia de permeação em gel (GPC) e análise térmica (calorimetria de varredura diferencial (DSC) e termogravimetria (TG)). A caracterização em solução foi realizada utilizando-se a técnica de espalhamento de luz estático (SLS). Na análise de SLS foram determinados parâmetros como a massa molar ponderal média (Mwm), o segundo coeficiente virial (A2) e a concentração crítica (C*) para os homopolímeros puros e para o copolímero PS100-b-PBLG330. http://dx.doi.org/10.18226/23185279.v2iss1p31 The synthesis and characterization of diblock copolymers formed by poly(styrene) and poly(γ-benzyl-L-glutamate) (PBLG) were studied. The PS and PBLG blocks were obtained by anionic and open ring polymerization, respectively. The homopolymers and copolymers were characterized by classical techniques such as nuclear magnetic resonance of proton and carbon (1H and 13C NMR), gel permeation chromatography (GPC) and thermal analysis (differential scanning calorimetry (DSC) and thermogravimetry (TGA)). The characterization in solution was performed using static light scattering (SLS). In the analysis by SLS, parameters such as average molar mass (Mwm), second virial coefficient (A2) and critical concentration (C*) for the pure homopolymers and the copolymer PS100-b-PBLG330 were determined. http://dx.doi.org/10.18226/23185279.v2iss1p3

Síntese, caracterização e aplicação de nanopartículas de prata como agentes antimicrobianos

The synthesis of silver nanoparticles (Ag NPs) has attracted the interest of many researchers in recent years, both from scientific and technological point of view. These NPs present unique physical, chemical and biological properties when compared to metal at a macroscopic scale, and have been used in applications such as catalysis, optoelectronic devices and medical area. In this context, the aim of this work was to synthesize and characterize Ag NPs and evaluate its antimicrobial efficiency against Gram-positive and Gram-negative bacteria. Ag NPs were initially prepared by chemical reduction of silver ions with sodium borohydride in the presence of sodium citrate tribasic dihydrate. Then, they were characterized by molecular absorption spectroscopy in the ultraviolet and visible (UV-Vis) region and transmission electron microscopy (TEM). The evaluation of antimicrobial activity of Ag NPs was performed with basis on the qualitative antibiogram method against Escherichia coli and Staphylococcus aureus. In general, the UV-Vis spectra of colloidal solutions of Ag NPs (18 ppm and 1000 ppm, respectively) were very similar to each other, indicating the presence of a single band centered at approximately 400 nm, which is indicative of NPs with spherical shape. This result was corroborated by TEM analysis which showed Ag NPs with average sizes of 7.3 ± 4.3 nm (colloidal solution of 18 ppm) and 15.2 ± 7.4 nm (colloidal solution 1000 ppm). The antibiograms, in turn, revealed that only the colloidal solution of 1000 ppm showed antimicrobial activity against the two bacterial strains tested.Key words: Nanotecnology, silver nanoparticles, antimicrobial agents.A síntese de nanopartículas de prata (NPs Ag) tem atraído o interesse de vários pesquisadores nestes últimos anos, tanto do ponto científico como tecnológico. Essas NPs possuem propriedades físicas, químicas e biológicas únicas quando comparadas ao metal em escala macroscópica, e têm sido utilizadas em aplicações tais como catálise, em dispositivos optoeletrônicos e na área médica. Neste contexto, este trabalho teve por objetivo sintetizar e caracterizar NPs Ag, além de avaliar sua eficiência antimicrobiana frente a bactérias Grampositivas e Gram-negativas. As NPs Ag foram inicialmente preparadas através da redução química de íons prata com boroidreto de sódio, na presença de citrato de sódio tribásico dihidratado. Em seguida, as mesmas foram caracterizadas por espectroscopia de absorção molecular na região do ultravioleta e visível (UV-Vis) e microscopia eletrônica de transmissão (MET). A avaliação da atividade antimicrobiana das NPs Ag frente às bactérias Escherichia coli e Staphylococcus aureus foi realizada com base no método de antibiograma qualitativo. No geral, os espectros de UV-Vis das soluções coloidais de NPs Ag (18 ppm e 1000 ppm, respectivamente) foram muito similares entre si, evidenciando a presença de uma única banda centrada em aproximadamente 400 nm, que é indicativo de NPs com formato esférico. Esse resultado foi corroborado pelas análises de MET que mostraram NPs Ag com tamanhos médios de 7,3 ± 4,3 nm (solução coloidal de 18 ppm) e de 15,2 ± 7,4 nm (solução coloidal de 1000 ppm). Os antibiogramas, por sua vez, revelaram que apenas a solução coloidal de 1000 ppm apresentou atividade antimicrobiana em relação às duas bactérias testadas.Palavras-chave: Nanotecnologia, nanopartículas de prata, agentes antimicrobianos

Propriedades Mecânicas e Térmicas e Morfologia de Compósitos de Poliuretano Termoplástico (TPU) com Argila

In this study, thermoplastic polyurethane (TPU) composites were prepared with different nanoclay contents (1, 3 and 10 wt%). The nanoclay Cloisite ®30B (C30B) was dispersed in the TPU matrix by melt processing using a twin-screw extruder. The synthesis method of TPU involved the two-step bulk polymerization of polyesterpolyol and 4,4’ diphenylmethanediisocyanate with butane-1,4-diol as the chain extender. The dispersion of the nanoclay particles and its effect on the mechanical and thermal properties of the composites was investigated. The characterization of TPU/nanoclay composites was carried out by means of scanning electron microscopy, energy dispersion microanalysis and X ray diffraction. The mechanical characterization was performed through determination of the tensile strength. The TPU 3 wt% composite showed the best improvement with increases in stress and tensile at break (28% and 35%, respectively), compared to the neat TPU (sample without nanoclay). The differential scanning calorimetry and thermogravimetry analyses for composites indicated that the nanoclay did not affect significantly the glass transition, melt, and degradation temperatures of the polymeric matrix, but reduces the molecular mobility.  http://dx.doi.org/10.18226/23185279.v3iss2p50Neste trabalho, compósitos de elastômero termoplástico de poliuretano (TPU) foram preparados com diferentes teores de argila (1, 3 e 10% m/m). A argila Cloisite ®30B (C30B) foi incorporada na matriz de TPU via processamento por fusão em uma extrusora de dupla rosca. O método de síntese do TPU foi a polimerização em duas etapas do poliol poliéster e do di-isocianato de 4,4’ difenil metano com butano-1,4-diol como extensor de cadeia. A dispersão da argila e seu efeito sobre as propriedades mecânicas e térmicas dos compósitos foram investigadas. A caracterização dos compósitos de TPU com argila foi realizada por meio das análises de microscopia eletrônica de varredura, microanálise de energia dispersiva e difração de raios X. As propriedades mecânicas foram avaliadas através da resistência à tração. O TPU com 3% m/m de argila apresentou os melhores resultados com aumento nos valores de tensão e alongamento na ruptura (28% e 35%, respectivamente), quando comparado ao TPU puro (amostra sem argila). As análises de calorimetria diferencial de varredura e termogravimetria, para os compósitos, indicaram que a argila não afetou significativamente as temperaturas de transição vítrea, de fusão e de degradação da matriz polimérica, mas restringe o movimento molecular.  http://dx.doi.org/10.18226/23185279.v3iss2p5