Revista ION

Desidratação do ciclohexanol para a obtenção do ciclohexeno - Testes experimentais em laboratório de ensino

Resumo Este trabalho busca apresentar alguns experimentos realizados em laboratório para obtenção de um composto tóxico, o ciclohexeno, a partir da desidratação do ciclohexanol. Os experimentos foram conduzidos com o uso constante de máscara para gases e luvas devido à toxidez e periculosidade dos reagentes e produtos envolvidos. Resultados foram comparados com a literatura mostrando que o procedimento usado pode ser empregado para o ensino de alunos de cursos de Química e Engenharia Química.

Resumen Este trabajo busca presentar algunas pruebas realizadas en laboratorio para obtener un compuesto altamente tóxico, el ciclohexeno, a partir de la deshidratación del ciclohexanol. Los experimentos se realizaron con el uso constante de máscara antigás y guantes debido a la toxicidad y peligrosidad de los reactivos y productos involucrados. Los resultados fueron comparados con la literatura demostrando que el procedimiento utilizado puede ser utilizado para la enseñanza de estudiantes de cursos de Química e Ingeniería Química.

Abstract This work seeks to present some tests carried out in the laboratory to obtain a highly toxic compound, cyclohexene, from the dehydration of cyclohexanol. The experiments were carried out with the constant use of a gas mask and gloves due to the toxicity and danger of the reagents and products. Results were compared with the literature showing that the procedure used can be used for teaching students of Chemistry and Chemical Engineering courses.

Uso do MASP (Método de Análise e Solução de Problemas) para possibilitar a reprodução de método de cromatografia líquida

Resumo O objetivo desse trabalho é utilizar o MASP (método de análise e solução de problemas) para possibilitar o desenvolvimento e/ou a reprodução de método cromatográfico para análise de sorbitol em suco de uva integral, permitindo assim a identificação de fraudes e adulterações nessa bebida. Embora estejam disponíveis no estudo da arte diferentes métodos cromatográficos para essa análise, a eficiência, seletividade e robustez de um método cromatográfico estão diretamente ligadas às condições disponíveis em cada laboratório. Dessa forma, a repetição dos parâmetros previamente determinados na literatura não é garantia de bons resultados. Durante a reprodução do método analítico de sorbitol, identificou-se a presença de um interferente e a baixa resolução do analito em decorrência da sua presença. Dessa forma, apresentou-se o MASP como método para identificação e posterior resolução da problemática encontrada. A metodologia permitiu o levantamento de possíveis causas raiz, sendo elaborados e praticados diferentes planos de ação, cada qual fornecendo resultados responsáveis por eliminar determinada causa, colaborar com a maior compreensão do problema em si e, finalmente detectar a causa raiz. Com a causa determinada, foi possível reposicionar os módulos do equipamento do HPLC, reduzindo o comprimento do capilar entre a saída da coluna de separação e a entrada do detector RID. Dessa forma, o MASP foi um método prático e eficiente na identificação e solução do problema, permitindo o desenvolvimento de um método seletivo e robusto para a análise de sorbitol por HPLC em sucos de uva integral.

Resumen El objetivo de este trabajo es utilizar el MASP (método de análisis y resolución de problemas) para posibilitar el desarrollo y/o reproducción de un método cromatográfico para el análisis de sorbitol en jugo de uva entero, que permita identificar fraudes y adulteraciones en esta bebida. Aunque hay diferentes métodos cromatográficos disponibles en el estudio de la técnica para este análisis, la eficiencia, la selectividad y la solidez de un método cromatográfico están directamente relacionadas con las condiciones disponibles en cada laboratorio. Así, la repetición de parámetros previamente determinados en la literatura no es garantía de buenos resultados. Durante la reproducción del método analítico de sorbitol se identificó la presencia de un interferente y la baja resolución del analito debido a su presencia. De esta forma, el MASP se presentó como un método para la identificación y posterior solución del problema encontrado. La metodología permitió el relevamiento de las posibles causas raíces, elaborando y practicando diferentes planes de acción, cada uno de los cuales arroja resultados responsables de eliminar una determinada causa, colaborando con una mayor comprensión del problema en sí y, finalmente, detectando la causa raíz. Determinada la causa, se logró reposicionar los módulos del equipo HPLC, reduciendo la longitud del capilar entre la salida de la columna de separación y la entrada del detector RID. Así, el MASP resultó un método práctico y eficiente para identificar y resolver el problema, permitiendo el desarrollo de un método selectivo y robusto para el análisis de sorbitol por HPLC en jugos de uva entera.

Abstract The aim of this work is to use MASP (analysis and problem solving method) to develop and/or reproduce a chromatographic method for the analysis of sorbitol in whole grape juice, making possible the identification of frauds and adulterations in this beverage. Although different chromatographic methods for this analysis are available in the literature, the efficiency, selectivity and robustness of a chromatographic method are directly related to the conditions available in each laboratory. Therefore, the repetition of parameters previously determined in the literature does not ensure good results. During the reproduction of the sorbitol analytical method, an interference has been identified as the cause of the low resolution of the analyte peak. In such wise, the MASP was presented as a method for identifying and solving a problem. Owing to the metodology, it was possible list the possible root causes, elaborate and practice different action plans, eliminate certains causes based on action plans results, improving the understanding about the problem and, finally, detecting the root cause. With the cause determined, it was possible to reposition the modules of the HPLC equipment, reducing the length of the capillary between the outlet of the separation column and the inlet of the RID detector. Thus, the MASP was a practical and efficient method to identify and solve the problem, allowing the development of a selective and robust method for the analysis of sorbitol by HPLC in whole grape juices.

Avaliação econômica e ambiental das tecnologias de uso do biogás e perspectivas de análise multicritéria

Resumen La tecnología de digestión anaerobia (DA) es un proceso implementado para producir biogás y biol mediante la gestión de residuos orgánicos. El biogás producido puede ser convertido en electricidad de origen renovable y el biol en biofertilizante. La adecuada comercialización de esta electricidad permite disminuir las emisiones de gases de efecto invernadero (EGEI) por la sustitución de electricidad de origen fósil y el biofertilizante puede disminuir el uso de fertilizantes nitrogenados basados en la urea. En Latinoamérica, la DA presenta retos operativos que limitan la comercialización de estos productos y comprometen la sostenibilidad de estos proyectos a escala industrial. En este trabajo se presenta un análisis crítico de las principales metodologías utilizadas para cuantificar la rentabilidad económica y ambiental de la DA, complementando con experiencias prácticas y teóricas en Latinoamérica. Las herramientas económicas analizadas fueron el valor actual neto (VAN), la tasa interna de retorno (TIR) y el periodo de recuperación de la inversión (PRI), los cuales mediante un análisis de los costos operativos y de capital, y los posibles ingresos por la reducción de EGEI, permiten cuantificar la viabilidad financiera de estos proyectos. Como criterio de desempeño ambiental se analizó la metodología de Análisis de Ciclo de Vida, la cual permite cuantificar todas las cargas ambientales evitadas por la DA. La información que reúne este trabajo ayuda significativamente a enriquecer la base de datos sobre el tratamiento de residuos orgánicos y ayudará a la toma de decisiones con respecto a los problemas ambientales.

Abstract Anaerobic digestion (AD) technology is a process implemented to produce biogas and digestate by managing organic waste. The biogas produced can be converted into electricity of renewable feedstock and the liquid fraction into biofertilizer. The proper commercialization of this electricity allows to reduce greenhouse gas emissions (GGE) by the substitution of electricity of fossil origin and the biofertilizer can reduce the use of nitrogen fertilizers based on urea. In Latin America, the AD presents operational challenges, which limit the commercialization of these products and compromise the sustainability of these projects on an industrial scale. This paper presents a critical analysis of the main methodologies used to quantify the economic and environmental profitability of AD, complemented by practical and theoretical experiences in Latin America. The economic tools analyzed were the net present value (NPV), the internal rate of return (IRR) and the payback period (PP), which through an analysis of operating and capital costs, and the possible income from the reduction of GGE, allow quantifying the financial viability of these projects. As an environmental performance criterion, the Life Cycle Assessment methodology was analyzed, which allows quantifying all the environmental loads avoided by AD. The information that this work brings together significantly helps to enrich the database on the treatment of organic waste and in the future, it will help decision-making regarding environmental problems.

Resumo A tecnologia de digestão anaeróbica (DA) é um processo implementado para produzir biogás e digestato, gerenciando resíduos orgânicos. O biogás produzido pode ser convertido em eletricidade de origem renovável e o digestor em fertilizador. A comercialização adequada dessa eletricidade permite reduzir as emissões de gases de efeito estufa (EGEI) pela substituição da eletricidade de origem fóssil e o fertilizador pode reduzir o uso de fertilizantes nitrogenados à base de ureia. Na América Latina, a Promotoria apresenta desafios operacionais, que limitam a comercialização desses produtos e comprometem a sustentabilidade desses projetos em escala industrial. Este artigo apresenta uma análise crítica das principais metodologias utilizadas para quantificar a rentabilidade econômica e ambiental da DA, complementada por experiências práticas e teóricas na América Latina. As ferramentas econômicas analisadas foram o valor presente líquido (VNPV), a taxa interna de retorno (IRR) e o período de retorno (PRI), que através de uma análise dos custos operacionais e de capital, e os possíveis rendimentos provenientes da redução do EGEI, permitem quantificar a viabilidade financeira desses projetos. Como critério de desempenho ambiental, foi analisada a metodologia de Análise do Ciclo de Vida, que permite quantificar todas as cargas ambientais evitadas pela AD. As informações coletadas por este trabalho ajudam significativamente a enriquecer o banco de dados sobre o tratamento de resíduos orgânicos e no futuro ajudará na tomada de decisão sobre problemas ambientais.

Síntese de micro e nanopartículas de efluentes de decapagem da indústria de galvanização a quente

Resumen El proceso de galvanizado en caliente es una de las técnicas de protección contra la corrosión del acero más utilizadas y consiste en la inmersión del acero en un baño de zinc fundido. Este proceso consta de varias etapas y cada una de ellas produce residuos sólidos o efluentes con contenido metálico, que deben ser tratados antes de ser dispuestos en los vertedores y alcantarillado público. Estos residuos son alrededor de 1 000 000 t/año a nivel mundial. La eliminación segura de éstos es de gran importancia para la protección del medio ambiente. La etapa más crítica de este proceso es el decapado, que genera efluentes muy complejos de tratar debido al carácter ácido y contenido metálico, pero son de interés para la obtención de materiales de valor agregado. En este artículo se obtienen micro y nanopartículas de hierro y zinc a partir de efluentes de decapado de la industria del galvanizado en caliente, utilizando cuatro rutas diferentes de síntesis química (co-precipitación y sol-gel), obteniéndose partículas con diferentes tamaños, morfologías y estructuras cristalinas.

Abstract The hot-dip galvanizing process is one of the most widely used techniques for protecting steel against corrosion and consists of immersing the steel in a bath of molten zinc. This process consists of several stages and each of them produces solid waste or effluents with metallic content, which must be treated before being disposed of in landfills and public sewers. These residues are around 1,000,000 t/year worldwide. The safe disposal of these is of great importance for the protection of the environment. The most critical stage of this process is pickling, which generates effluents that are very complex to treat due to their acidic character and metallic content, but they are of interest for obtaining value-added materials. In this article, micro and nanoparticles of iron and zinc are obtained from pickling effluents from the hot-dip galvanizing industry, using four different routes of chemical synthesis (co-precipitation and sol-gel), obtaining particles with different sizes, morphologies and crystal structures.

Resumo O processo de galvanização a quente é uma das técnicas de proteção contra corrosão mais utilizadas para o aço e consiste na imersão da peça de aço em um banho de zinco fundido. Este processo consiste em várias etapas e cada uma delas produz resíduos sólidos ou efluentes com teor metálico. Esses resíduos giram em torno de 1 000 000 t/ano em todo o mundo. O descarte seguro desses importantes é de grande importância para a proteção do meio ambiente. A etapa mais crítica desse processo é a decapagem, que gera efluentes muito complexos de tratar, mas de interesse para a obtenção de materiais de valor agregado. Neste artigo, micro e nanopartículas de ferro e zinco são obtidas a partir de quatro diferentes rotas de síntese química utilizando efluentes de decapagem da indústria de galvanização a quente como solução de partida, através de coprecipitação e síntese sol-gel, obtendo partículas de diferentes tamanhos, morfologias e estruturas cristalinas.

Estudo bibliométrico de aplicações de quitosana: Perspectivas de processos

Abstract Chitosan is a high-value compound in the world market and can be obtained, mostly, from crustaceans, as they are shrimps, crabs, and lobsters, but other sources are fungal cell walls and algae. In 2027, the size of the market is estimated at 28.93 billion dollars according to intelligence on emerging markets for academic institutions around the world, (EMIS ®). Chitosan is composed of β-(1→ 4) D-glucosamine and N-acetyl-D-glucosamine units and typically is the result of the deacetylation of chitin. Technically, this compound is a biopolymer and represents 30 to 40 % of the structure of the exoskeleton of the shrimp. Through qualitative and quantitative methodologies, the properties of chitosan depends on the deacetylation degrees and molecular weight. Currently, of the total chitosan produced worldwide, 23 % is destined for the pharmaceutical 22 % for the food industry, 18 % for the cosmetic industry, and finally water treatment with 17 %. In the pharmaceutical industry, the highest degrees of deacetylate were used, between 70 to 90 %. This work exposes the level of investigation using 3 search equations, using Scopus® as the main database and Vosviewer® to understand the relationship between keywords. Additionally, the main countries that were published, main authors, and areas of interest, among other topics are analyzed. Asian countries such as China or Japan are the largest researchers. This is the result of the fact that they are the countries with the highest investment the areas of interest will focus on the chemical engineering environment and chemical engineering. The pharmaceutical, food and tissue engineering industries are the means of greatest information (75 % of the total researcher).

Resumen El quitosano es un compuesto de alto valor en el mercado mundial y se puede obtener, principalmente, en crustáceos, como son los camarones, cangrejos y langostas, pero otras fuentes son las paredes celulares de los hongos y las algas. Para 2027, el tamaño del mercado se estima en 28 930 millones de dólares según la inteligencia sobre mercados emergentes de instituciones académicas de todo el mundo (EMIS). El quitosano está formado por unidades de β-(1→ 4) D-glucosamina y N-acetil-D-glucosamina y normalmente es el resultado de la desacetilación de la quitina. Técnicamente, este compuesto es un biopolímero y representa del 30 al 40 % de la estructura del exoesqueleto del camarón. A través de metodologías cualitativas y cuantitativas, el quitosano se define según los grados de desacetilación y el peso molecular. Actualmente, de la producción mundial de quitosano, el 23 % se destina a la industria farmacéutica, seguida de la industria alimentaria con un 22 %, a su vez la industria cosmética con un 18 % y finalmente el tratamiento de aguas con un 17 %. En la industria farmacéutica se utilizaron los grados más altos de desacetilación, entre 70 a 90 %. Este trabajo expone el nivel de investigación utilizando 3 ecuaciones de búsqueda, utilizando Scopus® como base de datos principal y Vosviewer® para entender la relación entre palabras clave. Adicionalmente, se analizan los principales países que se publicaron, principales autores y áreas de interés, entre otros temas. A partir de esto se determinó que países asiáticos como China o Japón son los mayores investigadores. Esto es consecuencia de que al ser los países con mayor inversión las áreas de interés se centrarán en el entorno de la ingeniería química y la ingeniería química. Las industrias farmacéuticas, alimentaria y de ingeniería tisular son los medios de mayor información (75 % del total de las investigaciones).

Resumo O quitosano é um composto de alto valor no mercado mundial e pode ser obtido, principalmente, em crustáceos, como o camarão, caranguejos e lagostas, mas outras fontes são as paredes celulares dos cogumelos e das algas. Para 2027, o tamanho do mercado está estimado em 28 930 milhões de dólares segundo a inteligência sobre mercados emergentes de instituições acadêmicas de todo o mundo (EMIS). O quitosano é formado por unidades de β-(1→ 4) D-glucosamina e N-acetil-D-glucosamina e normalmente é o resultado da desacetilação da quitina. Tecnicamente, o composto é um biopolímero e representa de 30 a 40 % da estrutura do exoesqueleto do camarão. Através de metodologias qualitativas e quantitativas, o quitosana se define segundo os graus de desacetilação e o peso molecular. Na atualidade, o mercado mundial de produção de quitosano estima-se que os 23 % se destinem à indústria farmacêutica, seguido da indústria alimentar com um 22 %, além disso, a indústria cosmética com um 18 % e finalmente o tratamento de águas com um 17 %. Na indústria farmacêutica são utilizados graus mais elevados de desacetilação, entre 70 a 90 %. O trabalho expõe o nível de investigação fazendo uso de 3 equaciones de busca, usando Scopus® como base de dados principal e visor de Vosviewer® para entender a relação entre os tópicos. Além disso, analisa os principais países que publicam, principais autores e áreas de interesse, entre outros temas. A partir disso se determinou que países asiáticos como China ou Japão são os maiores pesquisadores. Isso é consequência de que, ao ser os países com maior inversão, as áreas de interesse estarão centradas no entorno da engenharia química e da engenharia química. As indústrias farmacêutica, alimentar e de engenharia tesidual são os meios de maior informação (75 % do total de investigadores).

Caracterização e inventário ambiental de cultivos em estufa em Tenjo, Colômbia

Resumen Objetivo: Caracterizar y hacer inventario de los tipos de cultivo y suelos, prácticas relacionadas con el riego, estrategias de recolección y comercialización de productos con el fin de determinar los impactos ambientales de los cultivos bajo invernadero del municipio de Tenjo, Cundinamarca, Colombia. Materiales y métodos: Se hizo un estudio transversal que utilizó la metodología de Caracterización e inventario con técnicas de matrices, lista de chequeo y entrevista. Resultado s: Los principales resultados permitieron establecer que existen alrededor de 60 cultivos bajo invernadero de flores, hortalizas y plantas aromáticas en el municipio. Se registraron unas 361,62 hectáreas cultivadas en invernadero, que representan el 3 % de los suelos del municipio. Discusión y conclusiones: Se encontró un bajo nivel de asociatividad entre agricultores lo cual limita las posibilidades de aperturas a nuevas formas de mercados como las tiendas campesinas, además, se necesita una mayor contribución al consumo local como herramienta para garantizar la sostenibilidad del municipio. Se recomienda el uso y conservación del suelo con técnicas sostenibles y con mayor tecnología en la infraestructura del invernadero, ya que se identificó que el consumo de agua es el impacto ambiental más significativo en este tipo de cultivos.

Abstract Objective: Characterize and inventory types of crops and soils, practices related to irrigation, collection strategies, and product marketing to determine the environmental impacts of greenhouse crops in the municipality of Tenjo, Cundinamarca, Colombia. Materials and methods: This is a cross-sectional study that used the Characterization and inventory methodology with matrix techniques, checklist and interview. Results: The most important findings allowed us to establish that there are about 60 greenhouse crops of flowers, vegetables, and aromatic plants in the municipality. Some 361.62 hectares cultivated under the greenhouse modality were registered, which represent 3 % of the soils of the municipality. Discussion and conclusions: A low level of associativity between farmers was found, which limits the possibilities of opening to new forms of markets such as peasant stores, and a greater contribution to local consumption is needed, which is presented as a tool to guarantee the sustainability of the municipality. The use and conservation of the soil with sustainable techniques and with greater technology in the greenhouse infrastructure is recommended because it was identified that water consumption is the most significant environmental impact in this type of crops.

Resumo Objetivo: Caracterizar e inventariar tipos de cultivos e solos, práticas relacionadas à irrigação, estratégias de coleta e comercialização de produtos para determinar os impactos ambientais dos cultivos em estufa no município de Tenjo, Cundinamarca, Colômbia. Materiais e métodos: Trata-se de um estudo transversal que utilizou a metodologia de Caracterização e inventário com técnicas de matriz, checklist e entrevista. Resultados: As constatações mais importantes permitiram constatar que existem cerca de 60 culturas em estufa de flores, hortícolas e plantas aromáticas no concelho. Foram cadastrados 361,62 hectares cultivados na modalidade de casa de vegetação, que representam 3 % dos solos do município. Discussão e conclusões: Encontrou-se um baixo nível de associatividade entre os agricultores, o que limita as possibilidades de abertura a novas formas de mercados como as lojas camponesas, sendo necessária uma maior contribuição para o consumo local, que se apresenta como uma ferramenta para garantir a sustentabilidade do município. Recomenda-se o uso e conservação do solo com técnicas sustentáveis e com maior tecnologia na infraestrutura da estufa, pois foi identificado que o consumo de água é o impacto ambiental mais significativo neste tipo de cultivo.

Caracterização fitoquímica de extratos de Calendula officinalis

Resumen La Caléndula officinalis es una planta conocida por sus cualidades terapéuticas. Estudios farmacológicos realizados con extractos demostraron actividades antimicrobiana, antioxidante, antinflamatoria, etc. La presencia de flavonoides y fenoles son responsables de estas actividades. El objetivo de este trabajo fue obtener extractos de Caléndula officinalis con diferentes solventes y determinar su caracterización fitoquímica. Los extractos de flores fueron sometidos a extracción por maceración simple con alcohol 96 °, metanol y mezcla hidroalcohólica, durante 24 h con agitación permanente. Se establecieron características organolépticas, fitoquímicas, actividad antioxidante mediante el índice de oxidación y determinación de los compuestos fenólicos por el método de Folin-Cicoalteu. Se realizaron mediciones de pH, análisis cromatográfico y marcha fitoquímica para evidenciar la presencia de metabolitos secundarios. El extracto hidroalcohólico presentó mejores características organolépticas, buen rendimiento y excelente índice de oxidación. La cuantificación de fenoles obtuvo buenos estándares en los tres extractos siendo superior el hidroalcohólico, los pH se presentaron en un rango de 6. La cromatografía determinó que los solventes de corridas fueron efectivas para la separación de compuestos, la referencia de fenoles y flavonoides utilizados como quercetina, rutina y ácido clorogénico fueron positivas. La marcha fitoquímica determinó la presencia de flavonoides, fenoles, alcaloides, glúcidos y antraquinonas en los metabolitos secundarios.

Abstract Calendula officinalis is a plant known for its therapeutic qualities, pharmacological studies carried out with extracts showed antimicrobial, antioxidant, anti-inflammatory activities, etc. The presence of flavoniodes and phenols are responsible for these activities. The objective of this work was to obtain Calendula officinalis extracts with different solvents and determine their phytochemical characterization. Flower extracts were obtained and subjected to extraction by simple maceration with 96 ° alcohol, methanol and a hydroalcoholic solution, for 24 h with permanent stirring. Organoleptic and phytochemical characteristics, antioxidant activity were established by means of the Oxidation index and determination of phenolic compounds by the Folin-Cicoalteu method. PH measurements, chromatographic analysis and phytochemical analysis were carried out to show the presence of secondary metabolites. The hydroalcoholic extract presented better organoleptic characteristics, good performance and excellent oxidation index. The quantification of phenols obtained good standards in the three extracts, the hydroalcholic being higher, the pHs were presented in a range of 6. The chromatography determined that the run solvents were effective for the separation of compounds, the reference of phenols and flavonoids used as quercetin, rutin, and chlorogenic acid were positive. The phytochemical march determined the presence of flavonoids, phenols, alkaloids, glycosides and anthraquinones in the secondary metabolites.

Resumo Calendula officinalis é uma planta conhecida por suas qualidades terapêuticas. Estudos farmacológicos realizados com extratos demonstraram atividades antimicrobiana, antioxidante, antiinflamatória, etc. A presença de flavoniodos e fenóis são responsáveis por essas atividades. O objetivo deste trabalho foi obter extratos de Calendula officinalis com diferentes solventes e determinar sua caracterização fitoquímica. Extratos de flores foram obtidos e submetidos à extração por maceração simples com álcool 96°, metanol e mistura hidroalcoólica, por 24 h com agitação permanente. As características organolépticas, fitoquímicas e atividade antioxidante foram estabelecidas através do Índice de Oxidação e determinação dos compostos fenólicos pelo método de Folin-Cicoalteu. Medidas de pH, análises cromatográficas e análises fitoquímicas foram realizadas para mostrar a presença de metabólitos secundários. O extrato hidroalcoólico apresentou melhores características organolépticas, bom desempenho e excelente índice de oxidação. A quantificação dos fenóis obteve bons padrões nos três extratos, sendo o hidroalcólico superior, os pHs se apresentaram na faixa de 6. A cromatografia determinou que os solventes corridos foram eficazes para a separação de compostos, a referência dos fenóis e flavonóides utilizados como quercetina, rutina e ácido clorogênico foram positivos. A marcha fitoquímica determinou a presença de flavonóides, fenóis, alcalóides, glicosídeos e antraquinonas nos metabólitos secundários.