Academic literature on the topic 'Compostos orgânicos voláteis'

A composição volátil é de extrema importância na qualidade de bebidas alcoólicas, por influenciar diretamente no seu aroma. São escassos os estudos da composição volátil de bebidas pouco tradicionais, incluindo bebidas elaboradas a partir de jabuticaba. Este trabalho teve por objetivo a identificação dos compostos voláteis minoritários, por CG/MS, em fermentado alcoólico de jabuticaba. Foram identificados 78 compostos, dentre álcoois, ésteres, furanos, ácidos orgânicos, aldeídos e cetonas, acetatos, terpenos, compostos fenólicos voláteis e lactonas. A caracterização da fração volátil de fermentados alcoólicos de jabuticaba resultou em grande número de dados que, devido à sua extensão e ineditismo pode contribuir em trabalhos futuros que objetivem a melhoria da qualidade dessa bebida.

A formação de hidrocarbonetos voláteis tem se tornado um fator causador de impacto ambiental, no tocante às indústrias petroquímicas. Nessas indústrias, as principais emissões de compostos orgânicos voláteis (COVs), como benzeno e tolueno, em conjunto com a pressão de vapor próxima ou acima da atmosférica, estão relacionadas com a carga, descarga e armazenamento dos combustíveis. Os impactos provenientes da emissão de compostos orgânicos voláteis para atmosfera acarretam em conseqüências à saúde humana, expondo a população aos hidrocarbonetos, ao meio biótico e ao meio físico. Nesse sentido, o presente estudo propõe um método de tratamento desses compostos através da utilização de tecnologia de plasma descarga corona. A metodologia do trabalho baseou-se na coleta de amostras de gasolina em postos de combustíveis na região da Grande Florianópolis e sua eficiência foi testada analisando-se os gases provenientes da pirólise da gasolina realizada pelo plasma, através de um identificador de gases por infravermelho e pelo método da cromatografia gasosa. Os resultados mostram que o tempo de permanência ideal da amostra no plasma foi o de 8 minutos.

Estudou-se a degradação de um polipropileno copolímero não estabilizado durante a extrusão a diferentes temperaturas (de 180 a 240 °C) e a conseqüente geração de compostos orgânicos voláteis (VOC). Os VOC foram coletados por meio de um condensador de gases, conectado na zona de desgaseificação da extrusora, e analisados por espectrometria no infravermelho (FTIR-ATR). A degradação do polímero foi acompanhada através da cromatografia de exclusão por tamanho e FTIR. À temperatura de 180 °C a degradação do polipropileno não gerou quantidades coletáveis de compostos orgânicos voláteis. Por outro lado, a partir de 200 °C houve geração de compostos olefínicos, não voláteis à temperatura ambiente, que aumentaram em quantidade com o aumento da temperatura de extrusão. A Função de Distribuição de Cisão de Cadeia (CSDF) mostrou que a baixas temperaturas, 180 e 200 °C, o mecanismo de degradação do polipropileno é preferencialmente por cisão de cadeia com alguma ramificação e/ou reticulação. Entretanto, nas temperaturas de extrusão mais altas, 220 e 240 °C, o mecanismo de degradação envolve exclusivamente cisão de cadeia e do tipo preferencial, ou seja, o número de cisões aumenta com o aumento da massa molar inicial da cadeia polimérica original.

O ozônio é o principal problema de poluição do ar na cidade de São Paulo. Este estudo, que foi realizado em uma estação de monitoramento da qualidade do ar da Companhia de Tecnologia de Saneamento Ambiental (CETESB), enfoca a elucidação dos principais compostos orgânicos voláteis precursores de ozônio na atmosfera paulistana. Foram coletadas 36 amostras nos meses de agosto e setembro de 2006, nos quais o consumo de etanol era de aproximadamente 50% nesta época. Foram quantificadas 69 espécies de compostos orgânicos voláteis, nos quais os dez compostos mais importantes na formação de O3 foram: 1-buteno (6,8%), eteno (6,5%), formaldeído (6,1%), acetaldeído (5,5%), tolueno (4,8%), 1-etil-4-metilbenzeno (3,7%), trans-2-penteno (3,7%), propeno (3,7%), trans-2-buteno (3,5%) e 1-metilciclopenteno (3,5%). As classes mais abundantes em concentração no ar foram: alcanos (45%), alcenos (26%), aromáticos (14%), aldeídos (13%) e alcadienos (2%).

Compostos orgânicos voláteis biogênicos (COVB) emitidos a partir fontes naturais (tipicamente florestas e vegetação rasteira) desempenham um papel importante na química da atmosfera, particularmente na baixa atmosfera (troposfera). Tais compostos superam, muitas vezes, as emissões resultantes da atividade humana e compreendem tipicamente isoprenos e terpenos, além de outros compostos orgânicos em menor concentração (álcoois, ésteres, ácidos orgânicos, etc.). Apesar de sua participação representativa na química da atmosfera (chuva ácida, ozônio troposférico, influência na capacidade oxidativa do ar), poucos são os estudos reportados na língua portuguesa abrangendo esses compostos, mesmo sendo o Brasil um país com a maior floresta tropical do mundo, fato que este que, por si só, já justificaria uma vasta pesquisa nessa área. Tais pesquisas deveriam compreender não apenas técnicas de amostragem e análise mais apropriadas e específicas a esses casos mas ainda um maior entendimento dos impactos regionais desses gases atrelados àqueles já decorrentes de emissões antropogênicas.

A cana-de-açúcar é uma cultura de grande importância para a agricultura e economia brasileira. Essa cultura pode sofrer ataques de diversas pragas que causam danos econômicos severos no tocante a produtividade. No presente trabalho investigamos os Compostos Orgânicos Voláteis (COVs) liberados por plantas de cana-de-açúcar submetidas a dois tratamentos de herbivoria simulada. Na Herbivoria Simulada Única (HSU), a planta é danificada mecanicamente uma única vez, entretanto na Herbivoria Simulada Dupla (HSD), a planta é danificada mecanicamente por duas vezes. Os experimentos foram avaliados em três tempos diferentes (24, 48 e 72 horas). As plantas apresentaram diferentes perfis de COVs quando submetidas aos tratamentos. A (Z)-jasmona e a sulcatona foram emitidos em maior quantidade pelas plantas do tratamento HSD após 24 e 48 horas de indução sendo que 48 horas após a indução que esse composto apresentou diferença significativa em relação quantidade emitida pelas plantas do tratamento HSU. Esses achados fornecem uma indicação de que as plantas são capazes de implementar defesas contra o ataque de herbívoro, pela emissão de compostos que repelem insetos e atraem parasitóides e ou predadores.

A cagaiteira (Eugenia dysenterica) pertencente à família Myrtaceae, é uma árvore nativa do Cerrado brasileiro, o seu fruto é muito frágil, apresentando casca fina e polpa suculenta, é consumido na forma processada como geleia para prolongar a vida útil. O presente trabalho teve como objetivo elaborar geleia de cagaita e avaliar a alteração de compostos bioativos e compostos voláteis em relação à polpa in natura. A análise de espectrometria de massa por paper spray nos modos positivos e negativos permitiu a identificação de 27 compostos, dentre elas, ácidos orgânicos, açúcares, antocianinas, ácidos hidroxicinâmicos, ácidos hidroxibenzóicos e flavonoides, indicando que a produção de geleia pode ser uma técnica para conservação de compostos fenólicos com suas respectivas qualidades sensoriais como cor e sabor. Na análise de voláteis por microextração em fase sólida no modo headspace, foram detectados no total de 33 compostos, principalmente das classes de monoterpenos, de sesquiterpenos e de ésteresindicando que a produção da geleia pode conservar o aroma característico do fruto. Na caracterização dos compostos voláteis da polpa de cagaita, o 3-careno foi o monoterpeno majoritário encontrado. Enquanto no processamento da geleia houve produção do furaldeído, produto obtido como consequência natural do aquecimento.

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CNPq
A técnica de microextração em fase sólida através do headspace (HS SPME) combinada com a cromatografia a gás acoplada à espectrometria de massas (CG-MS) foi empregada no isolamento, separação e identificação dos compostos orgânicos voláteis responsáveis pelo flavor do coentro, salsa, cebolinha, cebola roxa e cebola branca. Foram testadas três diferentes fibras por meio do planejamento fatorial de dois níveis para cada amostra. As fibras testadas foram: polidimetilsiloxano (PDMS, 100 µm), poliacrilato (PA, 85 µm) e polidimetilsiloxano- divinilbenzeno (PDMS-DVB, 65 µm). Durante a etapa de extração com SPME, as fibras foram expostas ao headspace de vials lacrados contendo amostras, na ausência de água, que foram posteriormente incubados em diferentes temperaturas, tempos e massas. Para o coentro a melhor fibra foi PDMS-DVB, com 0,75 gramas de folhas, a 100ºC e 25 minutos de tempo de extração. Para a salsa e a cebolinha, a fibra que melhor isolou os compostos orgânicos voláteis foi PDMS, com 0,50 gramas de folhas, a 70ºC e 20 minutos de tempo de extração. Para a cebola roxa foi PDMS-DVB e para a cebola branca foi PDMS, nas mesmas condições de análises, 1,5 gramas de amostra, 40ºC a 25 minutos o tempo de extração. A identificação dos compostos isolados foi feita por meio da biblioteca NIST e Willey, e cálculos de índice de retenção linear com padrão de alcanos. Com os melhores resultados de cada amostra determinado, aplicou-se a análise da componente principal (PCA), para cada amostra em que foi possível observar a variação dos voláteis de amostras adquiridas em diferentes pontos de venda da cidade de Salvador-Ba. Em seguida foram desenvolvidos estudos de teste de prateleira em que foi possível identificar o decaimento gradual da abundância relativa dos compostos voláteis presentes originalmente nas amostras e o surgimento de outros compostos, no período de oito dias. O procedimento desenvolvido apresentou boa eficiência na extração e identificação da fração volátil, sem uso de reagentes orgânicos e, portanto, sem a geração de resíduos, preconizando os princípios da Química Verde.
The microextraction technique in solid phase through the headspace (HS SPME) combined with gas chromatography-mass spectrometry (GC-MS) was used in isolation, separation and identification of volatile organic compounds responsible for the flavor of coriander, parsley, chives, red onion and white onion. Three different fibers were tested by means of multivariate two planning levels for each sample. The fibers tested were: polydimethylsiloxane (PDMS, 100 µm), polyacrylate (PA, 85 µm), and polydimethylsiloxane-divinylbenzene (PDMS-DVB, 65 µm). During the extraction step using SPME, the fibers were exposed to the headspace of sealed vials containing samples, in the absence of water, which were then incubated at different temperatures, times and masses. To coriander the best fiber was PDMS-DVB, 0.75 g of leaves, 100ºC and 25 minutes extraction time. For parsley and chives, the best fiber that isolated volatile organic compounds was PDMS with 0.50 grams of leaves, at 70ºC and 20 minutes extraction time. For the red onion was PDMS-DVB and the white onion was PDMS analysis under the same conditions, 1.5 grams of sample, 40 °C and 25 minutes extraction time. Identification of individual compounds was made through the NIST library and Willey and linear retention index calculations alkanes pattern. With the best results of each particular sample, applied the analysis of the principal component (PCA) for each sample it was possible to observe the variation of volatile samples acquired at different points of sale in the city of Salvador, Bahia. Then, they were developed shelf test studies it was possible to identify the gradual decay of the relative abundance of the volatile compounds originally present in the samples and the appearance of other compounds during eight days. The procedure developed showed good efficiency in the extraction and identification of the volatile fraction, without the use of organic reagents and therefore virtually no waste generation, advocating the principles of Green Chemistry.

Orientador : Anita Jocelyne Marsaioli
Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Quimica
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Doutorado

Mestrado em Química
Com o presente trabalho pretendeu-se detectar os teores de sulfureto de hidrogénio e de etanotiol no vinho. Estes compostos apresentam maus odores e degradam a qualidade do mesmo. Para quantificar o teor destes compostos foi utilizada uma microbalança de cristais de quartzo. Os cristais utilizados eram de 9 MHz com eléctrodos de ouro. Os ensaios foram realizados com cristais não revestidos ou revestidos com trietanolamina. Devido a baixa concentração dos compostos, foi necessária a utilização de colunas de pré-concentração de peneiros moleculares do tipo 5A e com carvão activado. A metodologia de pré-concentração dos compostos foi optimizada, embora a sua aplicação em amostras de vinho não ter sido conseguida devido ao elevado teor de água no sistema, tendo por isso ainda que ser melhorado toda a parte de secagem. Para o etanotiol foi utilizado um sensor com um cristal não revestido. O limite de detecção obtido foi de 557 μg e uma gama linear de calibração entre 229 e 2600 μg. A sensibilidade do sensor foi de 3,19 Hz/mg. A pré-concentração deste composto é eficiente, no entanto as percentagens de recuperação foram superiores a 100% para todos os ensaios. Aplicando um teste de significância conclui-se que a concentração obtida na análise é significativamente diferente do valor real (α=0,05). Os limites de detecção calculados para o tiol estão longe dos mínimos necessários para a utilização do vinho como amostra, sendo neste caso imprescindível melhorar o limite de detecção do método. Para a análise do sulfureto de hidrogénio o sensor utilizado continha um cristal revestido com trietanolamina e foi atingido o limite de detecção de 1,9 μg, a gama linear de 2,47 a 74,1 μg e a sensibilidade do sensor foi de 0,69 Hz/μg. A pré-concentração deste composto altera a gama linear de resposta do sensor e foi possível observar respostas para o teor apresentado pelo vinho com odores redutores. O principal interferente nesta metodologia é a água e é necessário avaliar a adequabilidade do sensor e do método de pré-concentração injectando amostras de vinho.
The aim of this work was the detection of contents of hydrogen sulphide and ethanethiol in wine. These compounds present bad odours and degrade the quality of wine. A quartz crystal microbalance was used to quantify these compounds. The piezoelectric quartz crystals used were 9 MHz with gold electrodes. The assays were performed with one uncoated crystal or a crystal coated with triethanolamine. Due to the low concentration of the compounds it was necessary to use use preconcentration columns with molecular sieves 5A and activated carbon. The methodologies for the preconcentration of the compounds were optimized, although in to wine samples was not successful. Further improvement in the drying system is needed due to the high water levels in the system. For ethanethiol a sensor with an uncoated quartz crystal was used. Detection limit for ethanethiol was 557 μg and the linear calibration range extended from 229 to 2600 μg. The sensitivity of the sensor was 3.19 Hz/mg. The preconcentration of this compound is effective, but recovery rates were above 100% for all tests. Applying a significance test was concluded that concentration obtained in the analysis was significantly different from the actual value (α=0.05). The detection limits calculated for the thiol were far from the minimum necessary for the wine analysis therefore, were an improvement in the detection limit of the method is mandatory. For the analysis of hydrogen sulphide a sensor with a crystal coated with triethanolamine was used. The detection limit achieved was 1.9 μg, and the linear calibration range extended from 2.47 to 74.1 μg. Sensitivity of this sensor was 0.69 Hz/μg. The preconcentration of this compound changed the linear response range of the sensor and it was possible to observe a response to a quantity corresponding to the usual levels presented in wine with reducing odours. The major interference in this methodology is water and it is necessary to evaluate the adequacy of sensor and preconcentration method before injecting samples of wine.

Mestrado em Engenharia Química
Nesta dissertação pretendeu-se avaliar a atividade catalítica de polioxometalatos à base de vanádio (H4PMo11VO40 e H5PMo10V2O40), suportados em materiais híbridos de celulose-sílica (HCS-V e HCS-V2, respetivamente) para a oxidação de compostos orgânicos voláteis (COV) presentes no ar poluído. Além disso, também se sintetizou, caracterizou e testou um novo POM à base de ruténio α-SiW9Ru4), suportado em híbridos de celulose-sílica (HCS-Ru). A caracterização do HCS-Ru foi realizada por análise termogravimétrica (TGA), difração de raios-X (XRD), análise elementar, espectroscopia de infravermelho com transformadas de Fourier (FTIR) e por espectroscopia de refletância difusa. Desta análise foi possível concluir quanto à maior estabilidade térmica e menor cristalinidade do híbrido em comparação com a pasta celulósica de origem. Por outro lado, também foi possível confirmar a presença do polioxometalato e determinar a relação molar W/Ru no HCS-Ru. Os estudos de oxidação foram efetuados com ar poluído urbano, por amostragem direta ou em saco, passando o ar em tubos com HCS-POM (catalisador) em paralelo com tubos contendo o HCS (branco). A corrente efluente foi introduzida em tubos de adsorção, contendo resinas porosas Carbopack-B e Carbopack-C, pelo método de amostragem ativa. Os COV foram analisados num sistema constituído por um injetor de desadsorção térmica acoplado a um cromatógrafo de fase gasosa com detetor de ionização de chama (GC/FID). Os materiais HCS-V e HCS-V2 apresentam elevada atividade catalítica na oxidação de diferentes famílias de COV, mostrando-se o catalisador HCS-V mais eficaz que o catalisador HCS-V2. Também foi testado o efeito de alguns parâmetros que poderiam influenciar a atividade dos catalisadores, tais como a composição do ar (amostragem on-line ou em saco), a presença de água (trap com carbonato de potássio), o método de síntese dos catalisadores e a presença de ozono (trap com iodeto de potássio). O teste de atividade catalítica ao HCS-Ru permitiu confirmar a elevada atividade catalítica para a degradação de COV, revelando-se assim bastante promissor na sua utilização em catálise oxidativa.
The aim of the present work was to evaluate the catalytic activity of vanadium polyoxometalates (H4PMo11VO40 and H5PMo10V2O40), supported on cellulosesilica hybrid materials (HCS-V and HCS-V2, respectively) for the oxidation of volatile organic compounds (VOC) in polluted air. Furthermore, a new ruthenium catalyst α-SiW9Ru4), supported on cellulose-silica hybrid materials (HCS-Ru) was synthesized, characterized and tested. The characterization of HCS-Ru was done by thermogravimetric analysis (TGA), X-ray diffraction (XRD), elemental analysis, Fourier Transform Infrared Spectra (FTIR) and diffuse reflectance spectroscopy. These analyses revealed that hybrid materials have higher thermal stability and lower crystallinity than the corresponding cellulose material. Besides, the presence of polyoxometalate was confirmed and the molar ratio W/Ru in HCS-Ru was determined. The oxidation studies were carried out with polluted urban air by passing it through tubes with the HCS-POM (catalyst) and HCS (blank). The exit stream was introduced into adsorbent tubes with porous resins Carbopack B and Carbopack-C by the active sampling method. The VOC were analyzed in a system with a thermal desorption injector and gas chromatograph with flame ionization detector (GC/FID). The catalysts HCS-V and HCS-V2 have high activity for the oxidation of different families of VOC, being the catalyst HCS-V more effective than the HCS-V2. Parameters such as the composition of the sampled air (sample online or in bag), the presence of water (trap with potassium carbonate), the synthesis of the catalyst and the presence of ozone (trap with potassium iodide) were also studied. The catalytic activity test confirmed the high activity of HCS-Ru for the degradation of VOC, revealing this material as very promising for oxidative catalysis.

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A presente dissertação tem como tema a recuperação de compostos orgânicos voláteis (COVs), em especial do Tetrahidrofurano (THF), e consiste em um estudo de caso de uma fábrica de tubos receptores orgânicos (OPC), visando propor alternativas para a recuperação do principal solvente utilizado na solução, o THF, para permitir o seu reuso no processo. O THF é um composto orgânico volátil que é parte integrante de uma solução química utilizada na produção de Tubos Fotorreceptores Orgânicos (OPC), que ainda possui em sua formação o Acetato de N-Butila, o Monoclorobenzeno (MCB), o Xileno e o Butanol. A importância da aplicação desse estudo de caso no contexto industrial é a proposta de substituição do método de incineração térmica, atualmente utilizado para abater as emissões gasosas e os efluentes líquidos gerados no processo, por um outro método que proporcione a utilização de uma tecnologia mais limpa, e que possibilite o reuso do THF no próprio processo, devido ao seu alto valor agregado. A metodologia utilizada para alcançar os objetivos propostos foi compreendida por duas etapas: a primeira etapa envolveu a coleta dos dados do processo durante um período de oito meses, e a segunda etapa consistiu na realização de simulações no “software” ChemCAD 3.0, nos métodos de Absorção e Destilação. Durante o estudo, também, identificou-se a existência de processos comerciais para a recuperação e separação do THF através dos métodos de Adsorção e Destilação, comprovando desta maneira a eficácia da proposta deste estudo de caso. Durante as simulações foi possível constatar que o método de Absorção seguido por Destilação pode ser aplicado como alternativa viável à incineração, desde que sejam verificadas algumas variáveis, a exemplo da vazão mássica de ar utilizada para insuflar o interior das salas de revestimento dos tubos fotorreceptores, cuja finalidade é apenas servir como transporte das emissões gasosas para o incinerador. Em função dos resultados verificados durante as simulações, se conclui que os métodos ensaiados são potenciais alternativas para a recuperação e separação do THF no processo de produção de OPC.

Mestrado em Economia e Política da Energia e do Ambiente
O recente reconhecimento da importância do papel dos compostos orgânicos voláteis (COV) na formação de ozono troposférico e consequentes efeitos na saúde humana, na vegetação e em determinados materiais, aliado ao desenvolvimento de tecnologias de controlo de poluição atmosférica e, concretamente, das emissões de COV, permitiu que o controlo deste poluente atmosférico se iniciasse em diversos países europeus. A natureza transfronteiriça das emissões de COV conduziu, por sua vez, à necessidade de se proceder a uma acção coordenada de controlo deste poluente, pelo que foi estabelecido o Protocolo de Genebra em 1991, assinado por um conjunto de países europeus do qual Portugal é membro. Pretende-se, neste estudo, abordar o processo de controlo das emissões de COV, tendo como base o caso português, focando os aspectos físicos do processo de formação de ozono troposférico (também designado por nevoeiro fotoquímico), a caracterização das fontes de emissão de COV, o contexto regulamentar que conduziu ao controlo deste poluente na Europa, os custos e potenciais de redução face às melhores tecnologias disponíveis e, por fim, a política de ambiente que permite, através de instrumentos adequados, proceder ao cumprimento das metas de redução estabelecidas nos diversos sectores poluentes. Assim, o primeiro capítulo trata os aspectos físicos dos COV, dos quais se salienta a existência de não-convexidades entre as concentrações destes compostos e as concentrações de ozono troposférico, o que tem consequências importantes relativamente quer à definição de uma estratégia de redução do ozono a nível do solo (através da escolha da redução de NOx, de COV ou de ambos os agentes precursores), quer à performance de determinados instrumentos de controlo das emissões de COV, analisada posteriormente. Salienta-se igualmente o facto dos COV constituírem um grupo heterogéneo de compostos aos quais estão associados diferentes graus de reactividade e, ainda, a existência de uma variação do grau de reactividade dos compostos ao longo do seu transporte na atmosfera. A complexidade do processo de simulação do comportamento destes compostos ao longo do seu transporte na atmosfera e consequente contribuição para a formação de nevoeiro fotoquímico, dificulta a sua modelação, encontrando-se esta ainda numa fase inicial. A incerteza relativamente à validade dos resultados dos modelos prende-se ainda com a insuficiência de inventários de emissões e pela falta de medições ambientais representativas. No capítulo 2 é apresentado o contexto regulamentar da política de controlo das emissões de COV, que tem como ponto de partida a Convenção de Genebra de 1979 relativa ao controlo de poluentes atmosféricos transfronteiriços, e da qual se conclui que foi dado o primeiro passo para o controlo das emissões deste poluente, que consiste no estabelecimento de uma política de controlo a nível internacional. Numa fase posterior, dever-se-à proceder à sua regulamentação, o que implica necessariamente a sua transposição para o direito interno de cada país signatário, através, por exemplo, do estabelecimento de directivas comunitárias. O capítulo 3 aborda a questão das fontes de emissões de COV em Portugal, constituindo o ponto de partida para uma análise posterior de cálculo do potencial de redução de emissões de COV e custos associados nesse país. Verifica-se que as fontes de emissões de compostos orgânicos voláteis são de diversa natureza, abarcando, no que diz respeito às fontes antropogénicas, fontes fixas (nomeadamente a refinação de produtos derivados de petróleo, assim como o transporte e comercialização de gasolina e o uso de solventes), e fontes móveis (nomeadamente através da combustão de gasolina nos veículos ligeiros e motociclos). Verifica-se que as emissões de COV em Portugal apresentam ainda níveis reduzidos comparativamente à média observada nos restantes países europeus pertencentes à OCDE, e que o peso das fontes naturais é comparativamente superior. Refira-se ainda a tendência crescente das projecções das emissões nacionais, com excepção das emissões resultantes dos veículos ligeiros a gasolina, como resultado da introdução de catalisadores que, a par do controlo de COV, contribuem para a redução das emissões de outros poluentes atmosféricos como os óxidos de azoto e o monóxido de carbono. Esta tendência resulta, quer do estado de desenvolvimento da economia portuguesa, quer da ausência de medidas específicas de controlo das emissões de COV em Portugal. As duas características das emissões de COV, salientadas anteriormente, têm implicações na estratégia de controlo: por um lado, a heterogeneidade de fontes de emissões de COV tem implicações na definição de uma política de controlo a nivel nacional, tratada posteriormente; por outro lado, o nível reduzido das emissões nacionais poderá tornar problemática a capacidade de cumprimento da metas estabelecidas no Protocolo de Genebra de 1991. Relativamente a este último aspecto, identificado através da análise das obrigações do Protocolo relativamente a Portugal (capítulo 2) e através dos resultados obtidos relativamente ao potencial de redução com base nas melhores tecnologias disponíveis (BAT - Best Available Technologies) (capítulo 4), não é apresentada qualquer análise crítica, uma vez que esta se encontra excluída do âmbito e natureza do presente estudo. De seguida (capítulo 4) procede-se à apresentação da metodologia subjacente ao cálculo do custo de redução das emissões de COV, e, com base nas melhores tecnologias disponíveis para cada categoria de fontes de emissões de COV, ao cálculo do custo de controlo deste poluente para o caso português, com vista à determinação da curva de custos marginais de controlo. A curva de custos marginais de controlo das emissões de COV permite observar uma certa correlação entre as fontes que mais contribuem para as emissões de COV e aquelas que apresentam os mais elevados custos por tonelada reduzida. Conclui-se, deste modo, que a estratégia de controlo deste poluente implica um trade olí entre as estratégias com maior eficácia de redução e aquelas que apresentam menores custos por tonelada reduzida. Esta combinação de objectivos consiste, no fundo, no critério custo-eficácia, que determina a escolha dos instrumentos de política ambiental para a concretização dos objectivos de redução das emissões de COV em Portugal à luz das obrigações expressas no Protocolo de Genebra (1991). Por fim, procede-se à abordagem da política de controlo das emissões de COV (capítulo 5). Para o efeito são tidos em consideração os resultados obtidos no capítulo 4, relativos ao custo de redução das emissões de COV e aos potenciais de redução associados às tecnologias de redução de emissões para as diferentes fontes de COV, e as especificidades do poluente em causa (nomeadamente a existência de não-convexidades, a heterogeneidade e variação de reactividade dos COV, apresentadas no capítulo 1. Estes elementos constituem, deste modo, um ponto de partida para a análise dos instrumentos de política de ambiente adequados para a concretização dos objectivos propostos pelo Protocolo de Genebra. Da análise das implicações das principais especificidades das emissões de COV na escolha de critérios da política de controlo, destacam-se as seguintes conclusões: A existência de não-convexidades na relação entre as concentrações de COV e de ozono troposférico, conduz, por um lado, a dificuldades na definição de urna política de controlo dos agentes precursores deste poluente. Por outro lado, verifica-se que esta especificidade pode ter implicações no efeito de eficiência das taxas: a aplicação de uma taxa não conduz necessariamente a uma solução que se reflecte directamente numa redução efectiva ou numa redução óptima dos níveis de ozono troposférico; Por fim, em determinadas condições, podem-se colocar problemas de afectação óptima de recursos, quer se trate de um sistema de taxas, quer de um sistema de licenças de poluição, como resultado do efeito desta especificidade no equilíbrio entre as funções oferta e procura; a heterogeneidade das fontes de COV, às quais se encontram associados diferentes potenciais e custos de redução, leva a que seja valorizado o critério da eficiência na escolha de instrumentos de política do ambiente, de modo a que a redução global resulte numa solução a custos mínimos; esta estratégia corresponde à aplicação de taxas ou de licenças de poluição; relativamente à variação da reactividade dos COV, verifica-se uma elevada incerteza associada à determinação dos coeficientes de transferência e, consequentemente, a sua não inclusão no estabelecimento de um sistema de taxas ou de licenças de poluição pode-se traduzir numa afectação ineficiente de recursos. Apresentam-se, de seguida, as principais conclusões obtidas na análise global dos critérios e instrumentos de política ambiental, realizada com base nas características das emissões de COV para cada categoria. No caso do controlo das emissões de fontes móveis, é favorecida a utilização de sistemas de taxas, que conduzem a soluções eficientes face à característica não uniforme do poluente. O elevado número de fontes por categoria, nomeadamente no caso do uso de solventes, tem dois potenciais efeitos sobre a performance de sistemas de taxas: por um lado, os elevados custos de transacção associados à incerteza dos custos marginais de controlo para cada fonte podem conduzir ao anulamento do efeito de eficiência; por outro lado, permite o estabelecimento de um mercado de concorrência perfeita, o que garante um nível óptimo de redução segundo uma afectação eficiente de recursos; Por fim, verifica-se que uma grande dispersão espacial (associada a um número elevado de pequenas fontes por categoria) dificulta a obtenção de informação e a monitorização das fontes poluidoras e que a elevada heterogeneidade de produtos implica o recurso a regulamentação directa que garante a eficácia do controlo. Em suma, há que atender aos efeitos associados às características das fontes por categoria, pesando a importância de cada efeito, de modo a relativizar as suas implicações para cada caso específico, tendo em atenção as implicações decorrentes das características das emissões de COV. Relativamente à análise dos estudos de casos, efectuada com o objectivo de verificar quais os instrumentos preferencialmente aplicados para o controlo das emissões de COV, e quais as vantagens e objectivos de cada instrumento, assim como as condições específicas que permitem a sua implementação, podem-se retirar algumas conclusões que se resumem de seguida. Em termos gerais, observa-se uma tendência para a aplicação de regulamentação directa em detrimento dos instrumentos económicos como resultado das restrições impostas pela existência de não-convexidades na função de custos externos. Verifica-se, igualmente, uma tendência para o recurso a processos negociais entre as entidades reguladoras e poluidoras, como garantia, quer da eficácia dos instrumentos de política ambiental utilizados, quer da sua eficiência. Por fim, são apresentadas as principais conclusões da análise da política de ambiente em Portugal relativamente ao controlo das emissões de COV. Os resultados obtidos dizem respeito às condições de aplicabilidade dos instrumentos indicados para o controlo dos COV em Portugal, tendo como base as conclusões obtidas no capítulo 4 e nas anteriores secções do capítulo 5, assim como a informação obtida através de contactos realizados com diversos organismos directamente relacionados com a política de controlo de poluição atmosférica em Portugal. Verifica-se, em termos gerais, que não se encontram criadas as condições necessárias para que sejam atingidas as soluções óptimas de controlo das emissões de COV, o que compromete à partida o sucesso de implementação deste tipo de instrumentos de política ambiental. Essas condições incluem o conhecimento das características das fontes de COV para cada categoria, o conhecimento das melhores tecnologias disponíveis aplicáveis a cada caso, e o respectivo custo de redução, informação necessária para atingir o objectivo de minimização dos custos de controlo da poluição. Incluem ainda o estabelecimento de processos de negociação entre as entidades reguladora e poluidora, apoiados por programas de monitorização e acções de fiscalização das emissões, que terão uma contribuição importante para que se atinja uma redução eficiente das emissões de COV. Estas acções de monitorização e de fiscalização encontram-se, por sua vez, limitadas pelo grande número das unidades industriais de reduzida dimensão responsáveis por uma importante fracção das fontes de COV (pequenas e médias empresas), às quais, por outro lado, estão associados orçamentos mais restritos para a adopção de tecnologias de controlo de poluição por parte dos poluidores. Verificam-se igualmente deficiências relativas ao processo de regulamentação de diplomas de carácter geral, o que condiciona a aplicabilidade dos instrumentos de controlo analisados anteriormente. Por outro lado, há que contar com o custo de implementação da política, nomeadamente se esta implica a criação de legislação ou inovações institucionais. No caso particular dos COV, a política de controlo das suas emissões encontra-se num estado de evolução ainda muito incipiente, quer em termos nacionais, quer em termos comunitários, visível através da recente inclusão da monitorização deste poluente em Portugal, ainda que restrita a grandes centros urbanos. É, no entanto, de destacar o papel das associações sectoriais nacionais e associações europeias, assim como de centros tecnológicos, que têm permitido actuar no sentido de controlar as emissões de COV em Portugal, ainda que num círculo restrito de empresas.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro de Ciências Físicas e Matemáticas, Programa de Pós-Graduação em Química, Florianópolis, 2010
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Neste trabalho foi inicialmente realizada uma análise qualitativa dos compostos orgânicos voláteis e semi-voláteis (BTEX) presentes no ar do túnel Antonieta de Barros em Florianópolis. Posteriormente foi desenvolvido um estudo sobre a influência de solventes (alcoóis) na fotodegradação de BTEX e naftaleno. Os resultados obtidos por meio da técnica de microextração em fase sólida, com separação e detecção por cromatografia a gás com detector por ionização em chama (SPME-GC-FID), mostraram que o composto naftaleno apresentou maior degradação na presença de isopropanol. Além da otimização dos parâmetros que afetam a eficiência de extração dos analitos, um planejamento fatorial em dois níveis com inclusão de um ponto central foi realizado para a verificação das interações das variáveis sobre a resposta analítica. Esse planejamento foi realizado para o estudo sobre a fotodegradação dos compostos orgânicos na presença de H2O2 (sistema homogêneo) e TiO2 (sistema heterogêneo). As variáveis concentração de H2O2, massa de TiO2, tempo de radiação da lâmpada de UV, pH, concentração de benzeno, tolueno, etilbenzeno e naftaleno foram avaliadas. As condições ótimas para os processos oxidativos avançados foram: sistema homogêneo ausência de NaCl, 300 µg L-1 de BTEX e 300 mmol L-1 de H2O2 e para o sistema heterogêneo ausência de NaCl, 300 µg L-1 de BTEX e 0,010 g de TiO2. A degradação otimizada para os processos oxidativos avançados com H2O2 e TiO2 foram aproximadamente de 80 % e 100%, respectivamente. Após o estudo sobre degradação dos compostos por diferentes processos oxidativos avançados, foi realizada a quantificação de BTEX no túnel e no estacionamento de um Shopping. Os valores encontrados estão em níveis recomendados por trabalhos e normas vigentes (NIOSH/OSHA), e compreendidos até a concentração de 40,12 µg m-3, valor máximo encontrado para o benzeno.
In this work it was initially developed a qualitative analysis of volatile and semi-volatile organic compounds (BTEX) in air samples taken from the Antonieta de Barros tunnel, in Florianópolis. The second aim was to carry out a study on the influence of solvents (alcohols) on the photodegradation of BTEX and naphthalene. The results obtained using the technique of solid phase microextraction with separation and detection by gas chromatography with flame ionization detector (SPME-GC-FID) indicated that naphthalene was the most degraded compound in the presence of isopropanol. Besides the optimization of the parameters affecting the extraction efficiency of the analytes, a factorial planning at two levels including a central point was performed to verify the interactions between variables on the analytical response. This planning was performed for the study of the photodegradation of organic compounds (BTEX and naphthalene) in the presence of H2O2 (homogeneous system) and TiO2 (heterogeneous system). The variables concentration of H2O2, mass of TiO2, time radiation UV light, pH, concentration of benzene, toluene, ethylbenzene, o-xylene and naphthalene were evaluated. The optimum condition for the advanced oxidation processes were without NaCl, 300 mg L-1 for BTEX, 300 mmol L-1 H2O2 and without NaCl, 300 mg L-1, BTEX 0.010 g, for homogeneous and heterogeneous systems, respectively). The efficiency of degradation with the optimized advanced oxidation processes using H2O2 and TiO2 were approximately 80% and 100%, respectively. After studying the degradation of compounds by different advanced oxidation processes, it was performed the quantification of BTEX in the tunnel air sample and at a car parking place in a Mall. The values found here are below the levels recommended by the literature and regulations (NIOSH/OSHA). The highest concentration (40.12 mg m-3) was found for benzene.

Mestrado em Biotecnologia - Alimentar
Os compostos fenólicos e os compostos voláteis têm um papel muito importante em enologia devido à sua contribuição direta para as propriedades organolépticas do vinho e também pela sua participação em diversas reações químicas durante o processo de vinificação, que originam novos compostos com propriedades sensoriais diferentes. As castas tinta Touriga Nacional e a branca Encruzado são duas das variedades de Vitis vinífera L. com importância na Região Demarcada do Dão e, consequentemente, para a empresa Dão Sul, S.A., local de realização do Estágio em que se insere este trabalho. O objetivo do trabalho foi a quantificação dos compostos fenólicos e a caracterização da composição volátil ao longo da vinificação das castas Touriga Nacional e Encruzado. Para a casta branca foram analisados mostos e vinhos obtidos com e sem prensagem. Na análise dos compostos fenólicos das uvas, mosto e vinho da casta tinta, foram quantificados os compostos fenólicos totais, antocianinas totais e livres, taninos, atividade antioxidante e cor. O vinho apresentou uma maior quantidade de compostos fenólicos totais (4 g/L), incluindo também uma quantidade superior de antocianinas totais (639 mg/L) e livres (128 mg/L), assim como de atividade antioxidante (29 mM equivalentes de Trolox), em comparação com o obtido para as uvas e para o mosto. Na quantificação dos compostos fenólicos da casta Encruzado verifica-se que o vinho sem prensagem (vinho lágrima) apresentou uma menor concentração de compostos fenólicos totais (345 mg/L) em comparação com o valor obtido para o vinho com prensagem (811 mg/L). Este último também apresentou maior capacidade antioxidante (1,99 mM equivalentes de Trolox) do que o vinho lágrima (0,75 mM). A extração dos compostos voláteis dos mostos e vinhos para as duas castas foi efectuada por HS-SPME e a análise realizada por cromatografia abrangente bidimensional em fase gasosa acoplada à espetrometria de massa por tempo de voo (GCxGC-ToFMS). Para ambas as castas, além do elevado número de ésteres, álcoois, aldeídos e cetonas característicos dos vinhos, os monoterpenóides foram o grupo de compostos varietais mais representativos. Na casta Touriga Nacional, os monoterpenóides 1,8-cineol, terpinen-4-ol, óxido de nerol e óxido de cis-linalol foram identificados pela primeira vez. Para a casta Encruzado, o número de compostos identificados para os vinhos prensados foi superior aos obtidos para os vinhos lágrima, como por exemplo o octanoato e nonanoato de etilo, acetato de nerilo, acetaldeído, nerol e -octalactona. Compostos varietais como o terpinen-4-ol, geranil acetona e o nerolidol foram identificados no vinho lágrima e prensa, estando porém em maior área no vinho prensa, podendo contribuir com descritores de aroma frutados e florais, beneficiando assim a composição volátil dos vinhos.
Phenolic and volatile compounds have a very important role in enology due to their direct contribution to the sensorial properties of the wine and also to their participation in various chemical reactions during the winemaking process, originating new compounds, with different sensorial properties. In Dão Appellation, the main Vitis vinifera L. varieties are the red Touriga Nacional and the white Encruzado. The aim of this study was the quantification of phenolic compounds and characterization of volatile composition of musts and wines produced by Dão Sul S.A., in Dão Appellation, from Touriga Nacional and Encruzado. For the white variety the aim was also to analyze the musts and wines obtained with and without grape pressing. Phenolic compounds, anthocyanins (total and free), tannins, antioxidant activity, and color of Touriga Nacional grapes, musts and wines were determined. The wine had a high amount of phenolic compounds (4 g/L), including high amount of total and free anthocyanins (639 and 128 mg/L, respectively), and antioxidant activity (29 mM Trolox equivalents). For Encruzado, the non pressed wine (lagrima) had a lower concentration of total phenolic compounds (345 mg/L) when compared to the pressed wine (811 mg/L). The last one also had higher antioxidant capacity (1,99 mM Trolox equivalents) than non-pressed wine (0,75 mM). The extraction of volatile compounds from grape, must and wine for both varieties was performed by HS-SPME and analysed by comprehensive two-dimensional gas chromatography and Time of Flight Mass Spectrometry (GCxGC-ToFMS). For both varieties, a large number of esters, alcohols, aldehydes, and ketones characteristic of wines was found, together with monoterpenoids, which are the most representative group of varietal compounds. In Touriga Nacional, the monoterpenoids 1,8-cineole, terpinen-4-ol, nerol oxide, and cis-linalool oxide were identified for the first time in this variety. In Encruzado the number of identified compounds for pressed wine was higher than those obtained for the non-pressed wines, such as ethyl octanoate and nonanoate, neryl acetate, acetaldehyde, nerol, and -octalactone. Varietal compounds such as terpinen-4-ol, geranyl acetone, and nerolidol have been identified in higher abundance in pressed wine, possibly contributing with fruity and floral aroma, thus benefiting the volatile composition of Encruzado wines.

Ocupando a posição de segunda commodity mais comercializada no mundo e sendo uma das bebidas mais consumida dentre as não alcoólicas, o café pode possuir composições diversas a depender da localidade e das condições nas quais este foi cultivado, resultando, consequentemente, em bebidas com características diversificadas. A torrefação é uma das etapas mais importantes no processamento do café, conferindo as características específicas de aroma e sabor da bebida final. Este trabalho analisou, a partir de dados da literatura, encontrados nas plataformas de buscas de artigos (SciELO, Google Scholar, Portal de Periódicos CAPES, Elsevier, Springer e ScienceDirect), o comportamento das propriedades físicas dos grãos de café (teor de água, incremento dos eixos, expansão volumétrica e superficial, perda de massa e massa específica) em diferentes condições de torra. O teor de água dos grãos tente a diminuir drasticamente nos momentos iniciais da torra devido ao aumento rápido de temperatura no interior do grão e, em torras com temperaturas mais altas essa diminuição foi mais acentuada. Os eixos (dimensões) dos grãos tendem a se expandir no decorrer da torra, devido a formação de gases (compostos orgânicos voláteis, CO2, vapor d’água, etc.) nas reações de pirólise, possuindo aumentos mais expressivos em torras de temperaturas mais altas. Resultados estes condizentes com a expansão volumétrica e superficial dos grãos, pois com o aumento das dimensões dos grãos houve o consequente aumento do volume e da área. Em relação a perda de massa, esta propriedade mostrou-se mais acentuada no início do processo, devido a perda de água, e nas torras mais escuras essa perda foi maior. No decorrer da torra, a massa específica dos grãos sofreu decaimento, devido a perda de massa e aumento de volume e, em temperaturas mais elevadas, este decaimento foi maior. Deve-se estar atento ao impacto nestas alterações das propriedades físicas dos grãos, tendo em vista que as torras realizadas a temperaturas mais elevadas causaram grandes alterações nos grãos, o que pode, possivelmente, acarretar perda de compostos voláteis, aumento da oxidação lipídica e perdas comerciais, podendo assim comprometer a qualidade final destes produtos.

Introdução: Nas sociedades contemporâneas, a maior parte das pessoas passa cerca de 90% do tempo em espaços fechados. Com isso, a qualidade do ar interior (QAI) dos edifícios assume uma importância, devido à presença de poluentes nesses ambientes, em decorrência do uso dos materiais de construção e decoração sintéticos e das atividades humanas. Tendo em vista que a respiração de um ar poluído provoca efeitos negativos para a saúde e a produtividade, afetando o bem-estar dos seus ocupantes, torna-se imprescindível a aplicação de técnicas e procedimentos para diminuir a concentração de poluentes em ambientes confinados. Objetivos: O objetivo do projeto foi desenvolver um sistema de baixo custo para medição/monitoramento da concentração de compostos orgânicos voláteis (COVs) em ambientes confinados, utilizando a tecnologia Arduino e a avaliar a aplicabilidade do processo de adsorção para o abatimento de compostos orgânicos voláteis (COVs) em ambientes confinados. Materiais e Métodos: utilizando como adsorventes, cabelo humano in natura e biochar sintetizado a partir da casca de coco verde. Para tanto, construiu-se um aparato experimental para a realização dos testes de adsorção em leito fixo e fluxo contínuo, utilizado para o levantamento de dados por meio de ensaios de adsorção dinâmicos e construção das respectivas curvas de breakthrough e consequente levantamento de parâmetros para o projeto de equipamentos. Resultados: Os resultados mostraram eficiências de adsorção do formaldeído pelo biochar de aproximadamente 100%, para uma altura do leito de adsorção de 13 cm. Já o cabelo humano apresentou eficiências de adsorção entre 30 e 40%, exigindo tempo de contato maior entre o poluente e o adsorvente, para a obtenção de melhores resultados. Conclusão: Os dois materiais analisados podem ser empregados para o abatimento de formaldeído em ambientes confinados.