EQA - Escola de Química e Alimentos

URI permanente desta comunidadehttps://rihomolog.furg.br/handle/1/1610

Navegar

Agora exibindo 1 - 20 de 1015

Item
1-(2 H -1,3-Benzodioxol-5-yl)ethanone thiosemicarbazone
(2013) Oliveira, Adriano Bof de; Farias, Renan Lira de; Näther, Christian; Jess, Inke; Bresolin, Leandro
In the title compound, C10H11N3O2S, the 1,3-benzodioxole and hydrazinecarbothioamide fragments are nearly planar [(mean deviations from planarity for non-H atoms of 0.0325 (12) Å and 0.0707 (10) Å, respectively] and subtend a dihedral angle of 29.06 (5)°. In the crystal, molecules are linked by pairs of almost linear N-H...S hydrogen bonds, forming inversion dimers. These dimers are additionally connected by weaker and strongly bent N-H...S interactions into chains along [101]. There is one additional weak N-H...O contact which, if considered as an interaction, leads to the formation of a three-dimensional network.
Item
1-(2,4,6-Trioxo-1,3-diazinan-5-ylidene)- thiosemicarbazide
(2012) Bittencourt, Viviane Conceição Duarte de; Gervini, Vanessa Carratu; Bresolin, Leandro; Locatelli, Aline; Oliveira, Adriano Bof de
The title molecule, C5H5N5O3S, is approximately planar, with a maximum deviation from the mean plane through the non-H atoms of 0.182 (3) Å for the amine N atom. In the crystal, molecules are connected via N-H...O and N-H...S interactions, building a three-dimensional hydrogen-bonded network. Additionally, a weak intramolecular N-H...O hydrogen bond is observed.
Item
[1-(5-Bromo-2-oxidobenzylidene)thiosemicarbazidato-[kappa]3O,N1,S](pyridine-[kappa]N)nickel(II)
(2012) Pederzolli, Fernanda Rosi Soares; Bresolin, Leandro; Beck, Johannes; Daniels, Jorg; Oliveira, Adriano Bof de
The reaction of 5-bromosalicylaldehyde thiosemicarbazone with nickel acetate tetrahydrate and pyridine yielded the title compound, [Ni(C8H6BrN3OS)(C5H5N)]. The NiII atom is four-coordinated in a square-planar environment by one deprotonated dianionic thiosemicarbazone ligand, acting in a tridentate chelating mode through N, O and S atoms forming two metalla-rings, and by one pyridine molecule. The complex molecules are linked into dimers by pairs of centrosymmetrical N-H...N interactions. In addition, molecules are connected through intermolecular Br...Br interactions [3.545 (1) Å], forming chains along the b-axis direction.
Item
1-(5-Bromo-2-oxoindolin-3-ylidene)thiosemicarbazide acetonitrile monosolvate
(2011) Pederzolli, Fernanda Rosi Soares; Bresolin, Leandro; Gervini, Vanessa Carratu; Locatelli, Aline; Oliveira, Adriano Bof de
In the crystal structure of the title compound, C9H7BrN4OS·C2H3N, the molecules are connected via N-H...O and N-H...S interactions into zigzag chains perpendicular to [001]. The molecules in these chains are additionally linked to acetonitrile solvent molecules through N-H...N hydrogen bonding. The molecules are arranged in layers and are stacked in the direction of the c axis indicative of [pi]-[pi] interactions, with distance = 3.381 (7) Å for the C...C interaction parallel to [001]. An intramolecular N-H...O hydrogen bond is also observed in the main molecule.
Item
1-(5-Bromo-2-oxoindolin-3-ylidene)thiosemicarbazone
(2013) Bandeira, Katlen Crhistian Tribuzy; Bresolin, Leandro; Näther, Christian; Jess, Inke; Oliveira, Adriano Bof de
The title molecule, C9H7BrN4OS, is essentially planar [r.m.s. deviation = 0.066 (2) Å], the maximum deviation from the mean plane through the non-H atoms being 0.190 (3) Å for the terminal amine N atom. In the crystal, molecules are linked through N-H...O and N-H...S interactions, generating infinite chains along the b-axis direction. In turn, the chains are stacked along the a axis via [pi]-[pi] interactions [centroid-centroid distance = 3.470 (2) Å] and further connected by N-H...Br interactions into a three-dimensional network. An intramolecular N-H...O hydrogen bond is also observed.
Item
1-(5-Nitro-2-oxoindolin-3-ylidene)thiosemicarbazide
(2011) Bandeira, Katlen Crhistian Tribuzy; Bresolin, Leandro; Beck, Johannes; Daniels, Jorg; Oliveira, Adriano Bof de
In the title molecule, C9H7N5O3S, there is an intramolecular N-H...O. The molecule is essentially planar, with the maximum deviation from the mean plane of the 18 non-H atoms being 0.135 (2) Å for the amine N atom. In the crystal, the molecules are connected via intermolecular N-H...O and N-H...S hydrogen bonds, forming two-dimensional networks lying parallel to (10\overline4). They are separated by an interplanar distance of 3.3214 (9) Å, leading to [pi]-[pi] interactions which stabilize the crystal structure.
Item
2,20-Dihydroxy-N,N0-(ethane-1,2-diyl)- dibenzamide
(Acta Crystallographica Section E, 2013) Nobre, Sabrina Madruga; Costa, Daniel Pereira da; Lisboa, Bruna Gonçalves; Vicenti, Juliano Rosa de Menezes; Back, Davi Fernando
The asymmetric unit of the title compound, C16H16N2O4, contains one half-molecule, the whole molecule being generated by an inversion center located at the mid-point of the C-C bond of the central ethane group. An intramolecular O-H...O hydrogen bond forms an S(6) ring motif. In the crystal, molecules are connected via N-H...O hydrogen bonds, generating infinite chains along [1-10].
Item
Abordagem experimental e numérica aplicada na dissolução do calcário no processo de dessulfurização de gases de combustão
(EDGRAF, 2007) Santos, Fabiane Binsfeld Ferreira dos; Barrero, Fernando Vidal; Souza, Antônio Augusto Ulson de; Souza, Selene Maria de Arruda Guelli Ulson de
A tecnologia de dessulfurização úmida abrange aproximadamente 87% do mercado mundial (SOUD, 2000), especialmente a que utiliza calcário como reagente absorvente, sendo particularmente empregada em grandes centrais termelétricas. A reatividade do calcário é um dos parâmetros que mais influem no rendimento do processo de dessulfurização de gases de combustão. Neste trabalho foram realizados experimentos em um reator de batelada agitado, com controle de pH e temperatura, com borbulhamento de CO2, para avaliação da reatividade do calcário, bem como a elaboração de um modelo para simular a dissolução das partículas de calcário. O modelo proposto leva em consideração a distribuição granulométrica das partículas, sua composição e o pH da matriz líquida onde se realiza a dissolução. Este modelo foi validado utilizando os resultados obtidos experimentalmente, permitindo predizer a cinética de dissolução do calcário em pH ácido, sendo o erro máximo entre os resultados experimentais e os numéricos de 18%.
Item
Ação de campos magnéticos no cultivo de Chlorella kessleri LEB 113 e Chlamydomonas reinhardtii
(2016) Bauer, Lenon Medeiros; Santos, Lucielen Oliveira dos; Rosa, Ana Priscila Centeno da
As microalgas apresentam potencial biotecnológico e sua biomassa pode ser empregada para melhorar o valor nutricional de produtos alimentícios e rações para animais. Além disso, podem ser utilizadas na produção de biocombustíveis e na diminuição do efeito estufa a partir da mitigação de CO2. Nos últimos anos, houve crescente atenção sobre os efeitos biológicos que os campos magnéticos (CM) são capazes de promover, tais como estimular o crescimento microalgal, e assim, tornar viável economicamente a sua produção. Nesse contexto, o presente trabalho teve como objetivo estudar os efeitos da aplicação de CM no crescimento de Chlorella kessleri LEB 113 e em cepas de Chlamydomonas reinhardtii 2137 (selvagem) e Wt-S1 (geneticamente modificada). Além disso, as biomassas destas microalgas foram avaliadas quanto a composição proximal, parâmetros cinéticos, produção de pigmentos e antioxidantes pela célula, e estes resultados foram comparados com os respectivos cultivos controle (CC) (sem aplicação de CM). O trabalho foi dividido em duas etapas: na primeira foram feitos ensaios com Chlorella kessleri e na segunda, os ensaios com as duas cepas de Chlamydomonas. Desta forma, na primeira etapa C. kessleri LEB 113 foi exposta a ação de CM de 30 e 60 mT durante 24 h d-1 ou 1 h d-1, e os cultivos foram realizados em fotobiorreator tubular vertical (2 L) em meio BG-11, durante 10 d a 30ºC, iluminância de 42,6 μmol m-2 s-1 e fotoperíodo 12 h claro/escuro. Na segunda etapa, CM de 11 e 20 mT foram aplicados durante 1 h d-1 em cultivos de duas cepas de C. reinhardtii em reatores tipo Erlenmeyer (2 L), a 28°C, 125 rpm, 41,6 μmol m-2 s-1 e fotoperíodo de 12 h claro/escuro, durante 10 d. Ambas as condições de CM estudadas estimularam a concentração máxima de biomassa (Xmáx) nos cultivos de C. kessleri, porém o CM de 60 mT aplicado por 1 h d-1 apresentou maiores valores de Xmáx (1,39 ± 0,07 g L-1), produtividade volumétrica máxima (Pmáx) (132,5 ± 10,1 mg L-1 d-1) e velocidade específica máxima de crescimento (μmáx) (0,34 ≤ 0,01 d-1), comparados com o CC. Esta condição também estimulou a síntese de lipídios (23,8 ± 1,1 % m m-1), clorofila a (8,87 ± 1,77 mg L-1), carotenoides totais (2,23 ± 0,02 mg L-1), e a atividade antioxidante da biomassa, em relação ao CC. O cultivo com aplicação de CM de 30 mT por 1 h d-1 apresentou Xmáx 36,0 % maior que o CC (0,76 ± 0,06 g L-1), e estimulou a produção de proteínas (58,6 ± 0,2 % m m-1), lipídios (23,6 ± 0,7 % m m-1), clorofila a (7,85 ± 0,66 mg L-1), clorofila b (3,35 ± 0,22 mg L-1) e carotenoides totais (2,34 ± 0,08 mg L-1). Os cultivos de C. reinhardtii não apresentaram aumento na concentração de biomassa quando expostos aos CM, sendo que a cepa sem parede celular mostrou-se mais sensível aos CM, apresentando menores valores de Xmáx e Pmáx em relação ao CC. Entretanto, a aplicação de CM de 20 mT nesta cepa aumentou a produção de lipídios em 31,6 %, em relação ao CC (16,0 ± 0,5 % m m-1). O CM de 11 mT estimulou a produção de lipídios (19,2 ± 0,5 % m m-1), carboidratos (20,7 ± 0,7 % m m-1), clorofilas a (7,74 ± 0,41 mg L-1), clorofilas b (4,59 ± 0,23 mg L-1) e carotenoides totais (2,71 ± 0,21 mg L-1), além de aumentar a atividade antioxidante na biomassa. Os resultados obtidos neste estudo comprovaram a eficiência dos CM durante os cultivos microalgais, promovendo a estimulação do crescimento celular, contribuindo com a diminuição de custos na produção de biomassa, bem como na estimulação da síntese de biocompostos de interesse biotecnológico.
Item
Ação de campos magnéticos no cultivo de Chlorella kessleri LEB 113 e Chlamydomonas reinhardtii
(2016) Bauer, Lenon Medeiros; Santos, Lucielen Oliveira dos
As microalgas apresentam potencial biotecnológico e sua biomassa pode ser empregada para melhorar o valor nutricional de produtos alimentícios e rações para animais. Além disso, podem ser utilizadas na produção de biocombustíveis e na diminuição do efeito estufa a partir da mitigação de CO2. Nos últimos anos, houve crescente atenção sobre os efeitos biológicos que os campos magnéticos (CM) são capazes de promover, tais como estimular o crescimento microalgal, e assim, tornar viável economicamente a sua produção. Nesse contexto, o presente trabalho teve como objetivo estudar os efeitos da aplicação de CM no crescimento de Chlorella kessleri LEB 113 e em cepas de Chlamydomonas reinhardtii 2137 (selvagem) e Wt-S1 (geneticamente modificada). Além disso, as biomassas destas microalgas foram avaliadas quanto a composição proximal, parâmetros cinéticos, produção de pigmentos e antioxidantes pela célula, e estes resultados foram comparados com os respectivos cultivos controle (CC) (sem aplicação de CM). O trabalho foi dividido em duas etapas: na primeira foram feitos ensaios com Chlorella kessleri e na segunda, os ensaios com as duas cepas de Chlamydomonas. Desta forma, na primeira etapa C. kessleri LEB 113 foi exposta a ação de CM de 30 e 60 mT durante 24 h d-1 ou 1 h d-1, e os cultivos foram realizados em fotobiorreator tubular vertical (2 L) em meio BG-11, durante 10 d a 30ºC, iluminância de 42,6 µmol m-2 s-1 e fotoperíodo 12 h claro/escuro. Na segunda etapa, CM de 11 e 20 mT foram aplicados durante 1 h d-1 em cultivos de duas cepas de C. reinhardtii em reatores tipo Erlenmeyer (2 L), a 28°C, 125 rpm, 41,6 µmol m-2 s-1 e fotoperíodo de 12 h claro/escuro, durante 10 d. Ambas as condições de CM estudadas estimularam a concentração máxima de biomassa (Xmáx) nos cultivos de C. kessleri, porém o CM de 60 mT aplicado por 1 h d-1 apresentou maiores valores de Xmáx (1,39 ± 0,07 g L-1), produtividade volumétrica máxima (Pmáx) (132,5 ± 10,1 mg L-1 d-1) e velocidade específica máxima de crescimento (µmáx) (0,34 0,01 d-1), comparados com o CC. Esta condição também estimulou a síntese de lipídios (23,8 ± 1,1 % m m-1), clorofila a (8,87 ± 1,77 mg L-1), carotenoides totais (2,23 ± 0,02 mg L-1), e a atividade antioxidante da biomassa, em relação ao CC. O cultivo com aplicação de CM de 30 mT por 1 h d-1 apresentou Xmáx 36,0 % maior que o CC (0,76 ± 0,06 g L-1), e estimulou a produção de proteínas (58,6 ± 0,2 % m m-1), lipídios (23,6 ± 0,7 % m m-1), clorofila a (7,85 ± 0,66 mg L-1), clorofila b (3,35 ± 0,22 mg L-1) e carotenoides totais (2,34 ± 0,08 mg L-1). Os cultivos de C. reinhardtii não apresentaram aumento na concentração de biomassa quando expostos aos CM, sendo que a cepa sem parede celular mostrou-se mais sensível aos CM, apresentando menores valores de Xmáx e Pmáx em relação ao CC. Entretanto, a aplicação de CM de 20 mT nesta cepa aumentou a produção de lipídios em 31,6 %, em relação ao CC (16,0 ± 0,5 % m m-1). O CM de 11 mT estimulou a produção de lipídios (19,2 ± 0,5 % m m-1), carboidratos (20,7 ± 0,7 % m m-1), clorofilas a (7,74 ± 0,41 mg L-1), clorofilas b (4,59 ± 0,23 mg L-1) e carotenoides totais (2,71 ± 0,21 mg L-1), além de aumentar a atividade antioxidante na biomassa. Os resultados obtidos neste estudo comprovaram a eficiência dos CM durante os cultivos microalgais, promovendo a estimulação do crescimento celular, contribuindo com a diminuição de custos na produção de biomassa, bem como na estimulação da síntese de biocompostos de interesse biotecnológico.
Item
Aceitação sensorial de bebidas lácteas potencialmente simbióticas
(2012) Burkert, Janaina Fernandes de Medeiros; Fonseca, Renata Aline dos Santos da; Moraes, Jaqueline Oliveira de; Sganzerla, Janaína; Kalil, Susana Juliano; Burkert, Carlos André Veiga
A procura por alimentos funcionais, como leites fermentados com culturas microbianas probióticas, aumentou o interesse em pesquisas para manter estes micro-organismos viáveis no produto. Neste sentido, o objetivo deste trabalho foi formular um leite fermentado sabor morango agregado de benefícios potencialmente prebióticos e probióticos, apresentando características sensoriais adequadas. Um planejamento fatorial 23 com ponto central foi realizado para otimizar a saborização do produto, avaliando a adição de sacarose (50, 85 e 120 g.L–1), corante natural carmim cochonilha (0,5; 1,0 e 1,5 g.L–1) e aroma natural de morango (0,10; 0,25 e 0,40 g.L–1). Diferentes concentrações da cultura Bio Rich (L. acidophilus, Bifidobacterium e S. thermophilus) foram testadas (1,00; 0,50 e 0,33 g.L–1), ordenando-se sensorialmente conforme a preferência. Concentrações do xarope de fruto-oligossacarídeos (50 e 100 g.L–1) foram avaliadas por meio de aceitação sensorial e análises microbiológicas. Um leite fermentado sabor morango utilizando, em g.L–1, 0,33 de cultura, 120 de sacarose, 1,5 de corante, 0,4 de aroma e 100 de xarope de fruto-oligossacarídeos, foi desenvolvido. O incremento da concentração de prebiótico influenciou positivamente na preferência do produto, apresentando índice de aceitação de 88%; microbiologicamente, aumentou a contagem de L. acidophilus e Bifidobacterium, sendo 1,7 × 107 e 4,8 × 106 UFC.mL–1, respectivamente, com 100 g.L–1 de prebiótico.
Item
Acompanhamento do crescimento celular e bioprodução de carotenoides em diferentes condições de cultivo para Haematococcus pluvialis
(2012) Trevisol, Thalles Canton; Oliveira, Kelly Silva Degani de; Remedi, Rafael Diaz; Reis, Daiane Felix; Machado Junior, Francisco Roberto da Silva; Burkert, Carlos André Veiga; Burkert, Janaina Fernandes de Medeiros
Carotenoides são pigmentos naturais responsáveis pelas cores de muitos alimentos. Além de colorir, possuem atividades biológicas importantes, como a atividade antioxidante. Dentre os carotenoides a astaxantina é um pigmento muito empregado na aquicultura e na avicultura, e compreende 85-88% do conteúdo de carotenoides totais presentes na biomassa da microalga de água doce Haematococcus pluvialis. Células de H. pluvialis expostas a diferentes condições ambientais e nutricionais sofrem alterações em sua morfologia e no teor de pigmentos. A astaxantina obtida sinteticamente possui um elevado custo e pode conter uma configuração diferente da natural, o que pode ocasionar uma perda na atividade biológica. O objetivo deste trabalho foi estudar o crescimento celular e a bioprodução de carotenoides totais utilizando diferentes meios de cultivo e pHs. Foram utilizados os meios BBM e glicose, BBM e acetato de sódio e BG-11, empregando 10% de inóculo, aeração de 0,30 L.min-1 à temperatura de 24ºC, sob iluminância constante de 6 Klux durante 15 dias. O pH foi ajustado inicialmente em 6,0, 7,0 ou 8,0. A biomassa foi avaliada através de leitura de absorvância a 560 nm em espectrofotômetro. A ruptura celular foi realizada com dimetilsulfóxido e a concentração de carotenoides totais foi determinada a partir da leitura espectrofotométrica a 474nm. O meio de cultivo BBM e glicose em pH inicial de 6,0 apresentou a maior concentração celular, de 1,31+0,06 g.L-1e a maior produção de carotenoides, de 3870,63+481,43 µg.g-1, mostrando-se o meio mais promissor para o crescimento celular e para a bioprodução de carotenoides totais de H. pluvialis.
Item
Activity of rice bran proteic extracts against Fusarium graminearum
(2013) Pagnussatt, Fernanda Arnhold; Bretanha, Cristiana Costa; Meza, Silvia Leticia Rivero; Buffon, Jaqueline Garda; Furlong, Eliana Badiale
The application of natural antifungal substances is motivated by the need for alternatives to existing methods that are not always applicable, efficient, or that do not pose risk to consumers or the environment. Furthermore, studies on the behaviour of toxigenic species in the presence of natural fungicides have enabled their safe application in the food chain. This study aimed to identify the fraction of the rice grain with greater inhibitory activity of amylase and related to its antifungal and antimycotoxigenic potential against Fusarium graminearum CQ 244 biomass. The greatest inhibitory effect was observed in extracts of bran, which inhibited by 90% the fungal amylase activity. The primary fractionation of the rice bran extract was more efficient when ethanolic extracts was precipitated by acetone, resulting in a specific inhibition estimated at 20 μg min-1mg protein1, PF 45 and recovery 61%. The rice bran protein extracts showed fungistatic activity against F. graminearum, with MIC50 of 419 μg ml-1 and 168 mg ml-1 estimated from glucosamine and amylase inhibition, respectively, which cause 63% biomass inhibition and 40% of the nivalenol (NIV) production.
Item
Adaptação do método turbidimétrico para a análise de sulfato
(EDGRAF, 2006) Cabrera, Liziara da Costa; Baumgarten, Maria da Graça Zepka; Niencheski, Luis Felipe Hax; Spengler, Ângela
O sulfato é um íon abundante na água do mar, no entanto sua concentração diminui em águas estuarinas, seja pelo efeito da diluição devido à entrada de água doce ou pela redução a sulfeto. Dessa forma, a determinação de sulfato em águas estuarinas e marinhas é de suma importância em estudos que controlam a qualidade dessas águas. Porém, o método utilizado rotineiramente em laboratório, para análise de sulfato em águas com salinidade, é o gravimétrico, que é demorado e trabalhoso, dificultando a análise de amostras em série. Já o método turbidimétrico é mais rápido e prático, porém é mais adequado para águas doces. No presente trabalho buscou-se adaptar o método turbidimétrico para análise de sulfato em águas estuarinas e marinhas, sugerindo diluições exatas, de maneira que as concentrações de sulfato nessas águas se incluam nos limites da quantificação máxima do método. Os resultados das determinações turbidimétricas e gravimétricas feitas nas mesmas amostras não apresentaram diferenças significativas.
Item
Adsorção de antocianinas extraídas do repolho roxo utilizando filmes de quitosana
(2018) Lima, Valéria Vieira Carvalho de; Lopes, Toni Jefferson; Pinto, Luiz A. A.; Silva, Adriano da
Corantes alimentícios são amplamente utilizados com o intuito de aprimorar o aspecto visual dos produtos e com isso melhorar sua aceitação. Usualmente se utilizam corantes de origem sintética, porém a substituição destes por corantes de origem natural vem ganhando força devido à demanda por produtos mais saudáveis. Este trabalho teve como objetivo extrair a antocianina do repolho roxo e separá-la da solução através da técnica de adsorção utilizando filmes de quitosana. A extração da antocianina do repolho roxo foi feita em solução aquosa com sistema de refluxo a uma temperatura de 100ºC por aproximadamente 30 minutos. A quitosana produzida de resíduos de camarão apresentou grau de desacetilação de 85%. Os filmes de quitosana foram obtidos pela técnica casting, e foram caracterizados de acordo com as propriedades mecânicas, apresentando alongamento de aproximadamente 11%, tensão de ruptura de 25 MPa e espessura com aproximadamente 103 µm. O efeito do pH foi verificado para adsorção de antocianina por filmes de quitosana. Curvas de equilíbrio foram obtidas em diferentes temperaturas e os modelos de Henry, Langmuir e Freundlich foram ajustados aos dados experimentais. Também foram determinados parâmetros termodinâmicos. O comportamento cinético foi avaliado através dos modelos de pseudoprimeira ordem, pseudossegunda ordem e Elovich. O pH que apresentou maior capacidade de adsorção e percentual de remoção foi o de 8,0. Todos os modelos de isotermas apresentaram bons ajustes aos dados experimentais. Os parâmetros termodinâmicos revelaramm uma adsorção endotérmica e um processo espontâneo. O modelo de pseudoprimeira ordem foi o que melhor se ajustou aos dados cinéticos de adsorção. Através da modelagem dos dados experimentais em batelada determinou-se os parâmetros kF e Def, com o intuito da melhor compreensão da transferência de massa de antocianina para o filme de quitosana e o número de Bi > 100 indicou que existe uma resistência a transferência de massa interna. Os resultados apresentados nesta pesquisa mostram que a quitosana é um adsorvente promissor para separação de antocianina.
Item
Adsorção de corantes alimentícios pelo biopolímero quitosana
(2010) Dotto, Guilherme Luiz; Pinto, Luiz Antonio de Almeida
O despejo de efluentes industriais contendo corantes é um grave problema ambiental, tanto para a vida aquática quanto para a saúde pública. Com o intuito de remover estes corantes dos efluentes, a adsorção é uma técnica de fácil execução e extremamente viável, principalmente quando envolve o uso de bioadsorventes. Um potencial bioadsorvente para a remoção de corantes é a quitosana, pois, pode ser obtida de matérias-primas renováveis e de baixo custo. O objetivo deste trabalho foi utilização do biopolímero quitosana para a adsorção de três corantes alimentícios: azul brilhante, amarelo tartrazina e amarelo crepúsculo. O estudo foi realizado mediante a comparação da quitosana com adsorventes comerciais, construção das isotermas de equilíbrio, determinação dos parâmetros termodinâmicos, definição de condições ótimas do processo, cinética, mecanismos e natureza da adsorção. A quitosana foi mais eficiente que o carvão ativado, terra ativada e terra diatomácea na remoção dos três corantes estudados, preferencialmente em pH ácido alcançando percentuais de remoção de até 90%. O modelo de Langmuir foi mais adequado para representar as isotermas de equilíbrio, sendo que as capacidades máximas de adsorção na monocamada obtidas a 298 K foram 1134 mg g-1, 1684 mg g-1 e 1977 mg g-1 para os corantes azul brilhante, amarelo tartrazina e amarelo crepúsculo respectivamente. Valores negativos de entalpia (-51,7 a -34,2 kJ mol-1), entropia (-0,14 a -0,10 kJ mol-1 XIII K-1) e energia livre de Gibbs (-8,52 a -2,24 kJ mol-1) mostraram que o processo de adsorção de todos os corantes foi exotérmico, espontâneo e favorável. Os corantes, amarelo tartrazina e amarelo crepúsculo apresentaram comportamento similar, e desta maneira apenas o corante amarelo crepúsculo foi utilizado para a otimização do processo. As condições ótimas de processo foram pH 3, 60 minutos e 150 rpm para o corante azul brilhante, e pH 3, 60 minutos e 50 rpm para o corante amarelo crepúsculo obtendo-se capacidades de adsorção de 210 mg g-1 e 295 mg g-1, respectivamente. Os modelos de pseudo-segunda ordem e Elovich foram os mais adequados para representar a cinética de adsorção para todos os corantes, obtendo-se 85% da capacidade máxima de adsorção em 40 minutos. O processo de adsorção ocorreu simultaneamente por difusão no filme e difusão intrapartícula, sendo que um aumento na taxa de agitação causou uma diminuição na resistência à transferência de massa no filme, sendo este mecanismo o limitante do processo. A adsorção dos corantes foi de natureza química, devido a interações eletrostáticas dos grupamentos amino e hidroxila da quitosana com os grupamentos sulfonados dos corantes.
Item
Adsorção de Cr6+ e Pb2+ utilizando filmes e blendas de quitosana e Spirulina sp
(2019) Gerhardt, Rafael; Pinto, Luiz Antonio de Almeida; Cadaval Junior, Tito Roberto Sant’Anna
Indústrias de diversos segmentos descartam uma quantidade significativa de efluentes contendo íons metálicos no meio ambiente. Se estes resíduos não forem tratados corretamente, causam graves impactos ambientais e sérios problemas à saúde pública. Desta forma, faz-se necessário a remoção destes contaminantes a fim de minimizar estes problemas. A biossorção se destaca por ser uma operação simples e tecnicamente viável no tratamento deste tipo de efluente, principalmente quando são utilizados adsorventes de baixo custo, ou de materiais provenientes de fontes renováveis. Dois bioadsorventes promissores para a remoção de íons metálicos são a quitosana e a Spirulina sp. No entanto, a utilização destes materiais na forma de pó dificulta a separação de fases após o processo, bem como sua reutilização. Sendo assim, o preparo de filmes e blendas de quitosana/Spirulina sp. é uma forma de contornar esse problema, e ainda aproveitar todo o potencial desses materiais como bioadsorventes. Neste contexto, o objetivo do presente trabalho foi preparar filmes e blendas bioadsorventes a partir de quitosana e Spirulina sp., e aplicar na remoção dos íons Cr6+ e Pb2+ de soluções aquosas. A quitosana foi produzida a partir da reação de desacetilação da quitina, extraída de resíduos de camarão (Penaeus Brasiliensis), e apresentou grau de desacetilação de 85,8% e massa molar de 170,4 kDa. A Spirulina sp. foi obtida através do cultivo da microalga Spirulina LEB-18 sp. no município de Santa Vitória do Palmar - RS. Os filmes e as blendas de quitosana/Spirulina sp. foram preparados pela técnica casting e caracterizados quanto à espessura, cor, propriedades mecânicas, propriedades térmicas, cristalinidade, grupamentos funcionais, morfologia da superfície e ponto de carga zero. Foram realizados experimentos para avaliar o efeito do pH (2 a 10) e o estudo cinético na biossorção dos íons metálicos de sistemas aquosos. Os resultados mostraram que o filme de quitosana e as blendas de quitosana/Spirulina sp. apresentaram características mecânicas adequadas, mantendo suas características físicas, facilitando a separação de fases após a biossorção. O filme de Spirulina sp. apresentou as maiores capacidades de biossorção para ambos os íons Cr6+ (43,9 mg g-1) e Pb2+ (37,0 mg g-1) nos pH 2 e 10, respectivamente, porém este filme perdeu sua integridade física em meio ácido. Já a blenda de quitosana/Spirulina sp. apresentou resultados semelhantes aos obtidos pelo filme de Spilurina sp., com capacidades de biossorção de 35,0 mg g-1 para os íons Cr6+ e 32,5 mg g-1 para o Pb2+ nos pH 2 e 10, respectivamente. O filme de quitosana apresentou baixa capacidade de biossorção para ambos os íons, no entanto, a quitosana promoveu um aumento na resistência mecânica da blenda bioadsorvente. O estudo cinético, realizado para ambos os metais, demonstrou que a adsorção do Cr6+ foi gradual, atingindo a máxima capacidade de adsorção no tempo de 180 min. Já a adsorção do Pb2+ foi rápida, atingindo a máxima capacidade de biossorção no tempo de 40 min, porém no tempo de 20 min a capacidade é igual a 92% da máxima capacidade bioadsortiva. Além disso, os resultados cinéticos obtidos experimentalmente, demonstram que os modelos de Elovich e pseudossegunda ordem, foram os mais adequados para os íons metálicos Cr6+ e Pb2+, respectivamente. Pode-se verificar que, dentre os bioadsorventes utilizados neste estudo, as blendas de quitosana/Spirulina sp. são as mais indicadas para a remoção dos íons Cr6+ e Pb2+ de soluções aquosas, devido à capacidade de biossorção ser semelhante ao filme de Spirulina sp. e por não perder sua integridade física em meio ácido e básico.
Item
Adsorção de cromo (VI) em leito fixo utilizando partículas de areia recobertas com Quitosana
(2014) Camara, Álisson Schons; Pinto, Luiz Antonio de Almeida
Neste trabalho foi avaliado o processo de recobrimento de partículas de areia com quitosana utilizando a técnica dip-coating, e analisado o emprego destas partículas como recheio de uma coluna de leito fixo no processo de adsorção de cromo (VI) em solução aquosa. A quitosana foi obtida a partir de resíduos de camarão e caracterizada. O estudo avaliou a influência do tamanho das partículas e da concentração da solução de quitosana no recobrimento das partículas de areia. Foram avaliados parâmetros termodinâmicos, isotermas de equilíbrio e parâmetros relacionados ao funcionamento do leito (vazão e pH da solução, diâmetro de partícula) para o processo de adsorção de cromo (VI) em solução aquosa. No recobrimento das partículas de areia, o tamanho não teve significância na resposta, enquanto a concentração da solução de recobrimento mostrou ter grande influência sobre o resultado, sendo que a menor concentração de quitosana dentro da faixa estudada (0,5% p/v) apresentou o melhor desempenho. O processo de cura física para o recobrimento das partículas de areia mostrou melhor desempenho para a adsorção de cromo (VI) em leito fixo frente ao processo físico-químico. As análises de superfície (MEV) e de difração de raio-X (EDX) comprovaram a mudança na superfície das partículas recobertas e a presença de cromo após a adsorção. O modelo de Sips foi o que melhor representou os dados experimentais de equilíbrio, com R2 >0,99% e EMR<3,5%, sendo que a capacidade máxima de adsorção foi de 46,93 mg g-1 obtida a 298 K. O processo se mostrou espontâneo, exotérmico e favorável, com valores de -4,49 a -4,66kJ mol-1 para e energia livre de Gibbs, -5,97kJ mol-1 para a variação de entalpia e -5,17x10-3 kJ mol-1K -1 para variação de entropia. O aumento do pH diminuiu a adsorção de cromo (VI), sendo que a melhor resposta foi obtida em pH 3, sendo que o diâmetro de partícula não teve efeito significante. O estudo da vazão da solução de cromo (VI) no desempenho do leito mostrou que no menor valor (2,5 mL min-1 ) a concentração de saída do leito foi próxima a zero, mantendo-se com concentrações de saída abaixo de 20% por pelo menos 20 min. O estudo da dessorção do leito mostrou que após cinco ciclos de trabalho o leito manteve 86% da capacidade de adsorção, com taxas de recuperação do cromo no processo de dessorção maiores que 95%.
Item
Adsorção de cromo (VI) utilizando quitosana com diferentes graus de desacetilação
(2012) Cadaval Junior, Tito Roberto Sant'Anna; Pinto, Luiz Antonio de Almeida
Neste trabalho, foi utilizada a quitosana com três diferentes graus de desacetilação para a adsorção de cromo VI de soluções aquosas. A quitosana foi obtida de resíduos de camarão e caracterizada. O estudo foi realizado mediante delineamento experimental, isotermas de equilíbrio, análise termodinâmica, cinética e mecanismos de adsorção. A quitosana apresentou grau de desacetilação de 75, 85 e 95%. O aumento no grau de desacetilação disponibilizou mais amino grupos, além de causar modificações na cristalinidade e um aumento na rugosidade da superfície do biopolímero. A condição mais adequada para adsorção de cromo VI foi obtida utilizando se quitosana com grau de desacetilação de 95% em pH 3, alcançando percentuais de remoção de até 33%. O modelo de Sips foi mais adequado para representar as isotermas de equilíbrio (R2>0,99 e EMR<2,5%), sendo que a capacidade máxima de adsorção foi de 97% mg/g, obtida a 298 K. Valores negativos de entalpia (-6,57 kJ/mol), entropia (-5,77x10-3 kJ/mol K) e energia livre de Gibbs (-4,87 a -4,68 kJ/mol) mostraram que o processo de adsorção foi exotérmico, espontâneo e favorável. O modelo de pseudo-segunda ordem foi o mais adequado para representar a cinética de adsorção (R2>0,99 e EMR<2,0%), sendo que 80% da saturação foi alcançada em cerca de 50 min. Os valores do número de Biot (0,87 a 3,55) mostraram que a adsorção ocorreu simultaneamente por transferência de massa externa e difusão intraparticular, sendo que um aumento na taxa de agitação causou uma diminuição na resistência à transferência de massa externa. Foi verificada a preferência do metal pela região da amina protonada em meio ácido, presente na estrutura da quitosana.
Item
Adsorção de flúor em efluentes da indústria de fertilizantes utilizando hidrogel à base de quitosana com nanotubo de carbono
(2019) Affonso, Lutiane das Neves; Cadaval Junior, Tito Roberto Sant'Anna
Neste estudo foi avaliada a aplicação de hidrogel à base de quitosana com nanotubo de carbono para a adsorção de íons flúor em um efluente industrial proveniente da produção de fertilizantes. Primeiramente a quitosana foi obtida de resíduos de camarão e caracterizada. Após o hidrogel de quitosana, com nanotubos de carbono, foi sintetizado e caracterizado em termos de força de gel, grau de intumescimento e submetido aos experimentos de adsorção dos íons flúor. A máxima capacidade de adsorção para o hidrogel à base de quitosana com nanotubos de carbono foi 989,01 mg g-1. Os parâmetros termodinâmicos indicaram que a adsorção foi um fenômeno espontâneo, favorável, endotérmico e controlado pela variação de entropia. O modelo que melhor representou os dados cinéticos foi o de Avrami e a isoterma de Freundlich foi a mais adequada para representar os experimentos de equilíbrio. As interações entre o hidrogel à base de quitosana com nanotubo de carbono e os íons do efluente foram investigadas utilizando as técnicas de microscopia eletrônica de varredura (MEV), espectroscopia de energia dispersiva (EDS), microscopia de força atômica (AFM), difração de raios X (DRX), calorimetria diferencial de varredura (DSC) e termogravimétrica (TGA). Nas análises de EDS se confirmaram a presença dos íons de flúor adsorvidos. As imagens de MEV mostraram a superfície do hidrogel e determinaram sua estrutura morfológica, assim como a microscopia de força atômica confirmou as modificações na superfície do material. As análises térmicas de TGA e DSC identificaram alterações nos termogramas após a adsorção, quando comparadas ao material antes da adsorção. Nos difratogramas foi possível observar que houveram alterações na cristalinidade do biopolímero após a adsorção dos íons, quando comparados ao hidrogel antes da operação.