Engenharia Química - Bachareladohttps://repositorio.ucs.br/11338/40162024-03-29T08:58:14Z2024-03-29T08:58:14ZEstudo da recuperação de acetonitrila proveniente de um laboratório de análises em bebidasGuaresi, Marcoshttps://repositorio.ucs.br/11338/127032024-03-01T19:18:27Z2023-08-30T00:00:00ZEstudo da recuperação de acetonitrila proveniente de um laboratório de análises em bebidas
Guaresi, Marcos
In order to obtain an ecologically correct cycle for acetonitrile, recovery of the solvent is sought as an alternative to the usual treatment through incineration. Acetonitrile is obtained primarily through the production of acrylonitrile, this solvent has uses mainly in the pharmaceutical industries and in laboratories, being widely used as a mobile phase in reversed phase liquid chromatography. Due to the recurrent lack of acetonitrile on the market, there was a search and adaptation of a solvent recovery method through a systematic review. After characterizing the residue and calculating the laboratory's consumption of acetonitrile, the solvent was recovered. The process consists of freezing the initial HPLC residue for 72 hours, filtering the remaining liquid phase, which consists mainly of acetonitrile, adding calcium chloride to it, followed by a new filtration and fractional distillation. Finally, a purity of 95,3% was obtained, confirmed through a calibration curve constructed on the gas chromatograph. The use of acetonitrile with this purity did not present significant differences in the analytical results, despite being below the refinement levels of the commercial solvent. The process has a good cost-benefit ratio when compared to the price per liter in the current market, and because of this, there is room for the insertion of new steps for greater product purity. [resumo fornecido pelo autor]
Visando obter um ciclo ecologicamente correto para a acetonitrila, é buscada como alternativa a recuperação do solvente, que muitas vezes, é tratado através da incineração. A acetonitrila é obtida primariamente por meio da produção de acrilonitrila, esse solvente possui usos majoritariamente na indústria farmacêutica e em laboratórios, sendo muito utilizado como fase móvel em cromatografia líquida de fase reversa. Por conta da recorrente falta de acetonitrila no mercado, houve a busca e adaptação de um método de recuperação do solvente através da revisão sistemática. Após a caracterização do resíduo e cálculo do consumo de acetonitrila do laboratório, foi-se realizada a recuperação do solvente. O processo consiste em congelar o resíduo inicial do CLAE por 72 horas, filtrar a fase líquida restante que consiste majoritariamente de acetonitrila, adicionar cloreto de cálcio na mesma, seguido de nova filtração e destilação fracionada. Por fim obteve-se uma pureza de 95,3 %, confirmada através de uma curva de calibração construída no cromatógrafo gasoso. O uso da acetonitrila com essa pureza não apresentou diferenças significativas dos resultados analíticos, apesar de estar abaixo dos níveis de refinamento do solvente comercial. O processo possui um bom custo-benefício quando comparado com o preço por litro do mercado atual, e por conta disso, há espaço para a inserção de novas etapas para uma pureza maior do produto. [resumo fornecido pelo autor]
2023-08-30T00:00:00ZDesenvolvimento de filme polimérico à base de hemicelulose extraída de serragem de Mezilaurus itauba e Pinus eliottiiSoldera, Robertahttps://repositorio.ucs.br/11338/126402023-08-22T07:04:24Z2023-08-21T00:00:00ZDesenvolvimento de filme polimérico à base de hemicelulose extraída de serragem de Mezilaurus itauba e Pinus eliottii
Soldera, Roberta
Aiming to link sustainability to economic development, the use of raw materials from renewable sources as an alternative to the production of biofilms is growing. The residues generated in the wood processing correspond to about 50 % of its initial volume and being generally destined to incineration for energy generation, they are no longer explored as a source of polysaccharides that are promising for the development of new materials. Representing about 20 % of the composition of Mezilaurus itauba (ITA), a North Brazilian native species largely used in the timber industry, and 24 % of Pinus elliottii (PIE), a species widely cultivated in the South of Brazil used in pulp and construction industries, hemicellulose is an amorphous polysaccharide studied for application since the fuel production until the development of films and gels. In this study, hemicellulose was removed from the extractive-free wood sawdust and was characterized by FTIR and thermogravimetry, where its presence was confirmed through the IR bands and degradation peaks characteristic of the polyoses. The extraction method tested was not efficient to remove hemicellulose from ITA, therefore only the hemicellulosic content extracted from Pinus at concentrations of 2 %, 3 % and 4 % (w/v) was used to the development of films by casting placed on polytetrafluoroethylene surface, which had their morphological, physical, thermogravimetric and mechanical properties subsequently analyzed. The films exhibited a dense and pore-free structure with average thicknesses ranging from 0.1034 to 0.1451 mm, but with the presence of contaminants seen in the microscopies and identified as sodium chloride in the EDS analysis. The films' FTIR spectra were similar for all hemicellulose concentrations, but thermogravimetry showed higher thermal stability and higher ash content for the 4 % (w/v) film. Mechanically, the films presented elongations ranging from 0.86 % to 2.25 %, and low tensile strength possibly due to the salt crystals, since the most resistant hemicellulose film (4 % (w/v)) supported a tensile strength of 0.64 ± 0.02 MPa. Despite the fragility of the films, they exhibited a tendency of increasing thickness, thermal stability and tensile strength with increasing hemicellulose content, which can be improved by further purification of the extracted hemicellulose. The study indicated the possibility of utilizing hemicellulose extracted from ITA and PIE woods for the development of polymeric films. [resumo fornecido pelo autor]
Visando unir a sustentabilidade com o desenvolvimento econômico, é crescente a utilização de matérias-primas de fontes renováveis como alternativa para a produção de biofilmes. Os resíduos gerados no processamento da madeira correspondem à aproximadamente 50 % do seu volume inicial e sendo geralmente destinados a incineração para geração de energia, deixam de ser explorados como fonte de polissacarídeos promissores no desenvolvimento de novos materiais. Representando cerca de 20 % da composição da Mezilaurus itauba (ITA), espécie nativa do norte brasileiro utilizada amplamente no ramo madeireiro, e 24 % do Pinus elliottii (PIE), espécie amplamente cultivada no sul do Brasil utilizada em indústrias de celulose e de construção civil, a hemicelulose é um polissacarídeo amorfo estudado para aplicação desde a produção combustíveis até o desenvolvimento de filmes e géis. Nesse estudo a hemicelulose foi removida das serragens das madeiras livres de extrativos e caracterizada por FTIR e termogravimetria, onde foi constatada sua presença por meio das bandas e picos de degradação característicos das polioses. O método de extração testado não se mostrou eficiente para a remoção de hemicelulose da ITA, portanto utilizou-se apenas o conteúdo hemicelulósico extraído do Pinus em concentrações de 2 %, 3 % e 4 % (m/v), para o desenvolvimento dos filmes por casting depositados em superfície de politetrafluoretileno, que em seguida tiveram suas propriedades morfológicas, físicas, termogravimétricas e mecânicas analisadas. Os filmes apresentaram estrutura densa e sem poros com espessuras médias variando entre 0,1034 e 0,1451 mm, porém com a presença de contaminantes vistos nas microscopias e identificados como cloreto de sódio na análise EDS. Os espectros de FTIR dos filmes foram semelhantes para todas as concentrações de hemicelulose, porém a termogravimetria mostrou maior estabilidade térmica e maior teor de cinzas para o filme de 4 % (m/v). Mecanicamente, os filmes apresentaram alongamentos que variaram de 0,86 % a 2,25 %, e baixa resistência à tração possivelmente devido aos cristais de sal, dado que o filme hemicelulósico mais resistente (4 % (m/v)) suportou uma tração de 0,64 ± 0,02 MPa. Apesar da fragilidade dos filmes eles apresentaram a tendência de aumento da espessura, estabilidade térmica e resistência a tração com o aumento do teor da hemicelulose, que podem ser melhorados com o aperfeiçoamento da purificação da hemicelulose extraída. O estudo indicou a possibilidade de uso da hemicelulose extraída das madeiras de ITA e PIE para o desenvolvimento de filmes poliméricos. [resumo fornecido pelo autor]
2023-08-21T00:00:00ZPreparo de membranas de separação compostas por Poli (Ácido Lático) pelo método de inversão de fases para permeação de gasesDal Magro, Fernando Silvahttps://repositorio.ucs.br/11338/126132023-08-10T07:04:16Z2023-08-04T00:00:00ZPreparo de membranas de separação compostas por Poli (Ácido Lático) pelo método de inversão de fases para permeação de gases
Dal Magro, Fernando Silva
The main objective of carrying out a membrane separation process is the separation of components in solution, due to the ability of the membrane to transport some substances present in the feed phase, as well as blocking the passage of others. Despite many studies and implemented strategies to extend the useful life, fouling is still the main cause for the disposal of separation membranes, a factor that generates tons of this technology disposed in landfills, due to the fossil origin of the polymers used in its manufacture. Thus, in this work poly(lactic acid) (PLA) membranes were prepared by the phase inversion method and characterized to verify their possible application in gas separation processes using synthetic air. PLA membranes were prepared using dichloromethane (DCM) as solvent and distilled water as non-solvent. The produced membranes, at concentrations of 8% and 12% by mass of polymer, were characterized by Scanning Electron Microscopy and Infrared Spectroscopy by Fourier Transform. Their specificities regarding permeability were also evaluated. The results showed that the properties on the morphology and chemical structure of PLA were not altered by the use of the chosen solvent. The membranes showed an asymmetrical structure, with the formation of a porous layer at the top followed by a porous substructure of spherical pores. The observed pore diameter range was 0.43 µm to 0.85 µm for the 8% concentration membrane and 0.55 µm to 1.34 µm for the 12% concentration membrane. The thickness of the dense layer for the 8% membrane was approximately 17.21 µm, less than that of the 12%, which presented a dense layer of approximately 25.55 µm. The transmembrane gas flow was lower for the 8% membrane, as it suffered greater compaction due to the lower percentage of polymer (m/m) than the 12% membrane. The observed transmembrane flux for the 8% membrane was 50.90 L m-2 h-1 while for the 12% membrane a flux of 312.89 L m-2 h-1 was observed. In the degradability tests, it was possible to observe the biodegradation of the membrane in a relatively short period – 12 days – by by placing it in different types of soil prepared in a similar way, showing that the solvent used did not have a great influence on the biodegradation properties of the polymer. It was possible to observe a great potential for degradability of the samples. [resumo fornecido pelo autor]
O principal objetivo da realização de um processo de separação por membranas é a separação de componentes em solução, devido à capacidade da membrana de transportar algumas substâncias presentes na fase de alimentação, assim como barrar a passagem de outras. Apesar de muitos estudos e estratégias implementadas para prolongar a vida útil, o fouling ainda é a causa principal para o descarte de membranas de separação, fator que gera toneladas desta tecnologia dispostas em aterros, devido à origem fóssil dos polímeros utilizados em sua fabricação. Desta forma, neste trabalho foram preparadas membranas de poli (ácido lático) (PLA) pelo método de inversão de fases e caracterizadas para a verificação de sua possível aplicação em processos de separação de gases utilizando ar sintético. As membranas de PLA foram preparadas utilizando diclorometano (DCM) como solvente e água destilada como não solvente. As membranas produzidas, nas concentrações de 8% e de 12% em massa de polímero, foram caracterizadas por Microscopia Eletrônica de Varredura e Espectroscopia no Infravermelho por Transformada de Fourier. As suas especificidades referentes à permeabilidade também foram avaliadas. Os resultados mostraram que as propriedades sobre a morfologia e a estrutura química do PLA não foram alteradas pelo uso do solvente escolhido. As membranas apresentaram estrutura assimétrica, com formação de camada porosa na parte superior seguida de uma subestrutura porosa de poros esféricos. A faixa de diâmetro dos poros observados foi de 0,43 µm até 0,85 µm para a membrana de concentração 8% e 0,55 µm até 1,34 µm para a membrana de concentração 12%. A espessura da camada densa para a membrana de 8% foi de aproximadamente 17,21 µm, menor do que a de 12%, que apresentou camada densa aproximada de 25,55 µm. O fluxo de gás trasmembrana foi menor para a membrana de 8%, pois esta sofreu maior compactação devido ao menor percentual de polímero (m/m) do que a membrana de 12%. O fluxo transmembrana para a membrana de 8% observado foi de 50,90 L m-2 h-1 enquanto para a membrana de 12% foi observado fluxo de 312,89 L m-2 h-1. Nos testes de degradabilidade, foi possível observar a biodegradação da membrana em um período relativamente curto – 12 dias – pela disposição em diferentes tipos de solo preparados de maneira semelhante, mostrando que o solvente utilizado não apresentou grande influência nas propriedades de biodegradação do polímero. Foi possível observar grande potencial de degradabilidade das amostras. [resumo fornecido pelo autor]
2023-08-04T00:00:00ZAvaliação de correlações entre enzimas biológicas 𝛃-glucosidases e arilsulfatases com parâmetros físico-químicos de solosSantos Júnior, Carlos César Ornel doshttps://repositorio.ucs.br/11338/124992023-07-22T07:04:29Z2023-07-18T00:00:00ZAvaliação de correlações entre enzimas biológicas 𝛃-glucosidases e arilsulfatases com parâmetros físico-químicos de solos
Santos Júnior, Carlos César Ornel dos
Soil quality can be estimated from quality indicators. These indicators are measurable characteristics that allow monitoring and evaluating changes in a given ecosystem. In this context, this study aimed to evaluate possible correlations between the enzymatic activities of arylsulfatase and ß-glucosidase with the parameters sulfur, hydrogenic potential (pH), potential acidity (SMP), copper and organic matter (OM). Therefore, a series of chemical and biological analyzes were carried out on different soil samples that were collected in the state of Rio Grande do Sul, between 0 and 20 cm in deep. Then, the data set obtained was evaluated using Spearman and Pearson correlation tests. In general, the results did not show a correlation between sulfur content and the enzymes, since this element failed the normality test, in addition to presenting a low correlation coefficient. The acidity levels (pH and SMP), in addition to having a low correlation with the enzymes in some cases, showed a high p-value that increases the uncertainty of this test. The element copper, on the other hand, showed a moderate correlation with the ß-glucosidase enzyme in the Spearman test, with r = 0.506 and an acceptable p-value of 0.044. Moreover, it was observed that there is a positive correlation between enzymatic activities and OM, both in Spearman and Pearson tests, the latter of which showed a moderate correlation coefficient (r = 0,562) between OM and arylsulfatase and a strong correlation (r = 0,738) between OM and ß-glucosidase. The Spearman test, in turn, clearly demonstrated that there is a moderate correlation between OM and both enzymes. Finally, this work highlighted the importance of carrying out studies of this nature, in order to disseminate and introduce the biological component to routine soil analyses. It is also important to point out that the analysis of a larger number of samples, as well as changing the collection depth, will certainly contribute to a better understanding of these correlations. [resumo fornecido pelo autor]
A qualidade do solo pode ser estimada a partir de indicadores de qualidade. Esses indicadores são características mensuráveis que permitem acompanhar e avaliar as alterações ocorridas em um dado ecossistema. Neste contexto, o presente trabalho teve por objetivo avaliar possíveis correlações entre as atividades enzimáticas da arilsulfatase e da ß-glicosidase com os parâmetros enxofre, potencial hidrogeniônico (pH), acidez potencial (SMP), cobre e matéria orgânica (MO). Para tanto, realizou-se uma série de análises químicas e biológicas em diferentes amostras de solo que foram coletadas no estado do Rio Grande do Sul, entre 0 e 20 cm de profundidade. Em seguida, o conjunto de dados obtido foi avaliado por meio de testes de correlação de Spearman e Pearson. No geral, os resultados não evidenciaram correlação entre o teor de enxofre e as enzimas, visto que este elemento foi reprovado no teste de normalidade, além de apresentar baixo coeficiente de correlação (r), variando de -0,106 a 0,129. Os níveis de acidez (pH e SMP), além de possuírem baixa correlação com as enzimas em alguns casos, apresentaram elevado p-valor que aumenta a incerteza desse teste. O elemento cobre, por outro lado, apresentou correlação moderada com a enzima ß-glicosidase no teste de Spearman, com r = 0,506 e aceitável p-valor de 0,044. Além disso, foi observado que há uma correlação positiva entre as atividades enzimáticas e a MO, tanto no teste de Spearman como no de Pearson, sendo que este último evidenciou coeficiente de correlação moderado (r = 0,562) entre MO e arilsulfatase e correlação forte (r = 0,738) entre MO e ß-glicosidase. O teste de Spearman, por sua vez, demonstrou claramente que há uma correlação moderada entre MO e ambas as enzimas. Por fim, esse trabalho evidenciou a importância de se realizar estudos dessa natureza, a fim de difundir e agregar o componente biológico às análises de rotina de solos. É importante salientar ainda que a análise de um número maior de amostras, assim como a alteração da profundidade de coleta, irá certamente contribuir para uma melhor compreensão dessas correlações. [resumo fornecido pelo autor]
2023-07-18T00:00:00Z