Dissertations / Theses on the topic 'Compostos orgânicos voláteis'

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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
Made available in DSpace on 2018-08-01T09:56:12Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Nogueira_PauloCesardeLima_D.pdf: 12278428 bytes, checksum: e497507bd709914b49ce756d933673e0 (MD5) Previous issue date: 2002
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.

Doutoramento em Química
Ao longo desta dissertação descreveram-se estudos de caracterização (Parte H), de transformação (Parte Iü) e de avaliação da actividade fungicida (Parte N), de componentes não celulósicos da A. dealbata e A. Iongifolia. A análise qualitativa da composição em voláteis das diferentes amostras, folhas, flores e sementes da A. longifolia e A. dealbata permitiu a identificação, com o recurso a GC-MS, de compostos ainda não identificados no género acácia. Nas três amostras, folhas, flores e sementes de A. Iongifolia foram identificados 25 compostos ainda não identificados no género Acácia e 14 compostos já identificados no género mas não na espécie. Nesta espécie foram identificados os se,pintes monoterpenos: p-pineno, cis-ocimeno, a-felandreno, pcimeno, 3-hijeno-2-01, a-terpineol, p-mirceno e cis-ocimeno. Nas três amostras, folhas, flores e sementes de A. dealbata foram identificados 30 compostos não identificados no género acácia. Na amostra das folhas foram identificados 8 compostos já identificados neste género, mas não na espéae A. dealbata. Nesta espécie foram identificados os seguintes monoterpenos: 3-careno, a-pineno, p-cimeno, cis-ocimeno, $-pineno, tujeno e 1,8-cineol e os sesquiterpenos: aromandendreno e y-muuroleno. O estudo da composição em triterpenos e esteróides dos extractos de hexano e metanol das folhas, flores e sementes de A. dealbaia permitiu o isolamento e caracterização de 12 compostos ainda não identificados nesta espécie e 10 destes ainda não identificados no género acácia. No extracto de hexano das folhas, foram identificados os seguintes compostos: lupenona (117), lupeol (118), 1-metilupeol (119), (22E)-4-metilergosta 7,22-dieno-3$-o1 (120), $-sitosterol (121), 12-(2'-hidroxieti1)lup-20(29)-eno-38-i10 (122) e butirato de 12R-lup-20(29)-eno-3@-ilo(1 24).
This thesis reports several studies on the characterization (Part 11), transformation (Part III) and antifungal activity studies (Part IV) of some noncellulosic components of A. dealbata and A. longifolia. Qualitative analysis of the volatile fraction of the different leaves, flowers and seeds samples from A. longifolia and A. dealbata allowed the identification of several compounds not previously reported in the genus acacia. In the three leaves, flowers and seeds samples from A. longifolia, 25 compounds were identified which had not been previously reported in this genus, and 14 compounds identified in genus acacia but not in this species. In this species the following monoterpenes were identified: p-pinene, a-felandrene, pcimene, 3-thujen-2-01, a-terpineol, $-mirceno and cis-ocimene. In the three leaves, flowers and seeds samples from A. dealbata, 30 compounds were identified not previously reported in this genus. Only in the leaves samples 8 compounds were identified already reported in this genus, although not identified in the species A. dealbata. In this species the following monoterpenes were identified: 3-carene, a-pinene, p-cimene, cis-ocimene, $- pinene, thujene and 1,s-cine01 and the sesquiterpenes: aromandendrene and ymuurolene. The study of the terpenoids composition of the hexane and metanol extracts of leaves, flowers and seeds of the A. dealbata allowed the isolation and identification of 12 compounds not reported in the genus acacia. In the hexane extract of leaves, the following compounds were identified: lupenone (117), lupeol (118), 1-metilupeol (119), (22E)-4-metilergost-7,22-diene-3pAbstract v i 01 (120), $-sitosterol (121), 12-(2'-hydroxieti1)lup-20(29)-en-3P-yl(122)a nd 12R-lup- 20(29)-en-3P-y1 butirate(l24). In the hexane extract of flowers, the following compounds were identified: lupenone (117), lupeol (118) and (22E)-4-metilergost-7,22-diene-3!3-01 (120). In the hexane extract of seeds, the following compounds were identified: lupenone (117), lupenyl palmitate (125) and lupenyl araquidate (126). In the methanol extract of flowers, the following compounds were identified: lup-20(29)-en-3$,28-diol( 68), lupenyl trans-7'-hydroxicinamate (127), lup-7,20(29)-dien-6-one-3$-ytlr ans-7'-hydroxicinamate (128). Chemical transformations of betulina (68), lupeol (118) and P-sitosterol were also studied. Acetilation, epoxidation and reaction with alkynes were tested aiming the production of furanic derivatives. Acetilated, epoxide and AL pirazolines derivatives from compound (68) were also prepared. All the compounds isolated from A. dealbata and synthesised were characterized by spectroscopic techniques (kE, IV, NM.7 of 1H, 13C, 13C coupled with 1H, HETCOR (1H/13C), COSY, DEPT and NOE). Finally, in the Part IV, antifungal activity studies of the different extracts (leaves, flowers and seeds) of A. dealbata, isolated compounds and synthesised compounds are presented.

Orientador: Edson Tomaz
Tese (doutorado) - Universidade Estudual de Campinas, Faculdade de Engenharia Química
Made available in DSpace on 2018-08-17T08:36:07Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Ueda_AnaClaudia_D.pdf: 10185823 bytes, checksum: e75fdc1f9a117f5ac3f25caf61694434 (MD5) Previous issue date: 2010
Resumo: UEDA, A.C. Estudo de Compostos Orgânicos Voláteis na Atmosfera da Região Metropolitana de Campinas. Campinas: Faculdade de Engenharia Química, Universidade Estadual de Campinas, 2010. 268 p. Tese (Doutorado). Foi realizado neste trabalho um estudo sobre compostos orgânicos voláteis (COV) encontrados na atmosfera da Região Metropolitana de Campinas. Inicialmente foi realizado um inventário de emissões da área de estudo. Para estimativa das emissões veiculares foi utilizada a metodologia de fatores de emissão e a abordagem bottom-up, levando em consideração diferentes categorias de veículos e tipos de combustíveis. Os resultados do inventário mostraram que mais de 80% os poluentes são provenientes de emissões veiculares. Estas estimativas de emissões foram utilizadas para o estudo de dispersão dos poluentes na atmosfera, bem como as emissões de fontes fixas industriais. As simulações foram realizadas utilizando o software ISC-Aermod View (Lakes Environmental). Os resultados do estudo de dispersão indicaram que existe uma pluma de poluentes concentrada sobre a região urbana de Campinas e também sobre a região industrial de Paulínia. As curvas de isoconcentração de hidrocarbonetos foram utilizadas para a escolha dos locais de realização do monitoramento de COV. Foi utilizada a técnica de monitoramento passivo com tubos adsorventes preenchidos com Tenax TA e a análise das amostras foi realizada por dessorção térmica acoplada a cromatografia gasosa com detecção de ionização de chama. As concentrações de COV encontradas na região indicaram que os locais que possuem as maiores concentrações são refinaria e centro de Campinas (47,6 e 21,2 µg m-3, respectivamente). Os compostos encontrados em maior abundância em todos os locais foram benzeno, tolueno, etilbenzeno e xilenos (BTEX), principalmente tolueno e xilenos. Para a análise destes resultados foram aplicadas a análise de componentes principais e a análise de agrupamento aglomerativo, que mostraram que os COV são provenientes das mesmas fontes de emissão, que são predominantemente veiculares na região
Abstract: This work presents a study of volatile organic compounds (VOC) found in the atmosphere of Metropolitan Area of Campinas (Campinas, SP). The first step was to perform a vehicular emissions inventory of the study area. Vehicular emissions were estimated using emission factors from new vehicles and bottom-up approach, considering different categories of vehicles and kinds of fuel used. The inventory results showed that over 80 % of the total pollutants are emitted by vehicles. These estimatives were used in the dispersion study of the pollutants, as well as industrial source emissions. The simulations were performed with ISC-Aermod View software (Lakes Environmental). The results of the dispersion model indicated that the plume of pollutants is concentrated over the urban region of Campinas and also over the industrial region of Paulínia. Isoconcentration curves of hydrocarbon dispersion were used to select the sites for monitoring VOC. Passive sampling with adsorbent tubes with Tenax TA were used and collected samples were analyzed by thermal desorption coupled with GC-FID. Higher VOC concentrations, 47.60 and 21.19 µg m-3, were found in the site of the oil refinery and Campinas ceter region , respectively. The most abundant compounds found in all sites were BTEX, mainly toluene and xylenes. The monitoring results were evaluated with principal component and cluster analysis, which showed that VOC come from the same emission sources, which are mainly vehicular in the area
Doutorado
Desenvolvimento de Processos Químicos
Doutor em Engenharia Química

A quantificação de 11 compostos carbonílicos (formaldeído, acetaldeído, acetona, acroleína, propionaldeído, crotonaldeído, butiraldeído, benzaldeído, isovaleraldeído, valeraldeído e 2,5-dimetilbenzaldeído) e a identificação de outros 43 compostos orgânicos voláteis (alcanos, alcenos, aromáticos, halogenados e nitrogenados) foram feitas em 9 ambientes diferentes de trabalho localizados em áreas internas do Hospital Universitário, USP, São Paulo. Dentre os compostos carbonílicos, os mais abundantes em ordem decrescente foram formaldeído, acetona, acetaldeído e acroleína. As maiores razões de mistura de formaldeído foram observadas nas salas de Macroscopia (169,9 e 90,2 ppbv) e Técnicas Histológicas (11,7 e 58,7 ppbv), em decorrência da atividade desenvolvida nos locais. Na sala de Macroscopia, os níveis de formaldeído encontrados foram acima do limite (100 ppbv) estabelecido por órgãos internacionais que controlam a qualidade do ar em ambientes internos não industriais. As razões de mistura entre o ambiente interno e o ambiente externo, razões I/E, permitiram indicar a predominância dos compostos carbonílicos nos ambientes internos. A acroleína foi encontrada na faixa de 6,4 a 9,3 ppbv nos ambientes internos estudados. Na área externa, entretanto, foram encontrados valores similares (6,4 e 6,8 ppbv) aos dos ambientes internos obtendo razões I/E próximas de 1. Os compostos podem ter sido emitidos por materiais de construção e acabamento, fumaça do tabaco, adesivos, via metabolismo microbiano e bacteriano ou podem ter sido transportados por correntes de ar do ambiente externo para o ambiente interno
The quantification of 11 carbonyl compounds (formaldehyde, acetaldehyde, acrolein, acetone, propionaldehyde, crotonaldehyde, butiraldehyde, benzaldehyde, isovaleraldehyde, valeraldehyde and 2,5-dimethylbenzaldehyde) and the identification of another 43 volatile organic compounds (alkanes, alkenes, aromatic, halogenated and nitrogenated compounds) have been done with samples of 9 different indoor places inside the University Hospital at USP in São Paulo. Among the carbonyl compounds, there where found higher quantities of formaldehyde, acetone, acetaldehyde and acrolein in this order. The highest ratios of formaldehyde mixture have been observed at the Macroscopic room (169.88 and 90.2 ppbv) and Histological Techniques (11.7 and 58.7 ppbv), due to the routine activities of these places. At the Macroscopy room, the level of formaldehyde identified (100 ppbv) was above the international limits established to non-industrial internal places. The ratios of the mixture of indoor and outdoor places, I/O, indicate the biggest presence of carbonyl compounds in internal places. Acrolein has been identified (6.4 to 9.3 ppbv) at indoor places. At the external area, there where found similar values (6,4 to 6,8 ppbv), and the ratio I/O obtained is near to 1. The origin of these compounds is possibly construction materials, smoke of cigarettes, adhesives, metabolism of microorganisms or they may have come from the outdoor to the indoor

O lodo de esgoto, também denominado biossólido, depois de tratado adequadamente, constitui fonte de matéria orgânica, micro e macro-nutrientes para o crescimento das plantas. A aplicação do lodo de esgoto no solo pode trazer benefícios tais como: distribuição em áreas para produção agrícola, recuperação de solos perdidos por erosão, aplicação em áreas de reflorestamento. Os lodos de esgotos, entretanto, são resíduos que contem patógenos, metais pesados, e poluentes orgânicos, entre estes os compostos orgânicos voláteis (COVs). A resolução CONAMA nº 375 em vigor no Brasil, assim como as regulamentações de outros países, não exigem valores limites para alguns COVs considerados prioritários. Uma base de dados sobre COVs em lodos de esgoto é necessário para estabelecer valores limites nos lodos usados para fins agrícolas. O presente trabalho evidenciou a presença de COVs em concentrações significativas nas amostras de lodo coletadas nas Estações de Tratamento de Esgoto (ETE) na Região Metropolitana de São Paulo (RMSP), Jundiaí, Vinhedo e Americana. Na ETE da RMSP foram encontrados vários COVs em concentrações significativas. Dentre os COVs identificados, apenas 1,4-diclorobenzeno e naftaleno apresentam valores permitidos em solo agrícola (390 e 120 µmg/kg, respectivamente) e valores de concentrações muito acima desses limites foram encontrados para as amostras de lodo da ETE de RMSP (845 a 2037 e 901 a 5670 µmg/kg, respectivamente). Os resultados obtidos neste trabalho, embora não forneçam dados suficientes para uma imediata tomada de decisão, permitem fornecer subsídios técnicos para iniciar uma base de dados sobre COVs em lodo de esgoto que, futuramente, utilizando-se metodologias adequadas, será útil para se realizar uma revisão das regulamentações vigentes para lodo de esgoto com finalidade agrícola.
The sewage sludge also entitled biosolid, after adequate treatment, is source of organic matter, micro and macronutrients for plants growth. The application of sewage sludge in soil may provide some benefits like: distribution in areas for agricultural production, recovery of degraded soil by erosion, application in areas of reforestation. However, sewage sludges are residues that contain phatogens, heavy metals, organic pollutants, such as volatile organic compounds (VOCs). The current resolution in Brazil (CONAMA nº 375), as well as regulations from other countries do not establish acceptable levels for some priority VOCs. It is necessary to establish data a base related to VOCs in sewage sludge for agricultural use to be able to present acceptable levels of them. The present work reports the presence of VOCs at significant levels in sewage sludge samples collected at sewage treatment stations (ETE) in the Metropolitan Region of São Paulo city (RMSP), Jundiaí, Vinhedo and Americana. Among VOCs identified, only 1,4 dichlorobenzene and naphthalene are regulated for use in agricultural soil (390 and 120 µg/kg, respectively) and levels found for sewage sludge samples from RMSPETE were higher than those regulated limits (845 to 2037 and 901 to 5670 µg/kg, respectively). Although results obtained in this study do not provide enough data for an immediate decision, results will be useful to start a data base regarding to VOCs in iv sewage sludge for agricultural use that, using adequate methodologies, will permit a review of current regulations on VOCs for agricultural use.

Made available in DSpace on 2014-06-12T15:49:45Z (GMT). No. of bitstreams: 2 arquivo5271_1.pdf: 4330053 bytes, checksum: 752f1319e51d7e2cb01f3a80ce3affc0 (MD5) license.txt: 1748 bytes, checksum: 8a4605be74aa9ea9d79846c1fba20a33 (MD5) Previous issue date: 2007
Dispositivos sensores baseados em polímeros condutores possuem potencial de aplicação em diferentes áreas, tais como controle sensorial de bebidas e alimentos, controle da qualidade de produtos (por exemplo, solventes, perfumaria), monitoramento ambiental e da presença de compostos orgânicos voláteis, e auxílio na diagnose de algumas doenças. Apesar disso, em cada um desses casos o mecanismo da interação do volátil com o polímero não está ainda esclarecido. Por essa razão, o estudo desenvolvido nesta tese teve como objetivo a caracterização das interações entre os vapores de compostos orgânicos voláteis e sensores formados por filmes finos de polipirrol. Os sensores foram preparados com base na técnica de crescimento livre em lâminas de vidro comum e de vidro condutor, onde o ajuste de diferentes parâmetros de controle (como as concentrações relativas monômero/dopante, do agente oxidante e o tempo de polimerização) permite o crescimento homogêneo do filme polimérico na superfície do substrato. Informações sobre a cinética e o tempo de adsorção dos sistemas estudados foram obtidas a partir do espectro UV-VIS-NIR. Por sua vez, a influência da natureza do dopante sobre a hidrofobicidade, a energia livre superficial e as componentes dispersiva e ácido-base foi avaliada através da medida do ângulo de contato da água, etieleno-glicol e diiodo-metano sobre amostras de filmes de polipirrol; a análise multivariada dos dados obtidos, mostra não apenas um contraste entre a hidrofobicidade e a componente básica da tensão superficial, mas também que para os dopantes alquilssulfônicos o caráter hidrofóbico aumenta com o tamanho da cadeia alifática, enquanto que, para os dopantes aromáticos, a hidrofobicidade cresce com o aumento do número de anéis aromáticos. Quando testada frente a vapores de diversos compostos orgânicos voláteis, a sensibilidade e seletividade dos sensores se mostraram dependentes não apenas das propriedades relacionadas com os compostos analisados, mas também das propriedades associadas aos filmes de polipirrol, as quais, por sua vez dependem do contra-íon utilizado como dopante. Blendas poliméricas preparadas pela técnica de polimerização da fase de vapor, de forma que os filmes fossem depositados diretamente sobre substratos de vidro condutor, apresentaram um comportamento promissor quando usados como sensores de compostos orgânicos voláteis, especialmente porque a resposta obtida no caso de algumas delas apresenta uma nítida distinção entre voláteis polares e apolares. Como resultado deste trabalho, é possível usar mais adequadamente o conhecimento das propriedades do sistema sensor, para otimizar o design de um arranjo de sensores que apresente não apenas uma melhor sensibilidade, como também uma seletividade ao ambiente químico a ser analisado

A poluição atmosférica é um dos principais factores de degradação da qualidade de vida da população. O conjunto BTEX (benzeno, tolueno, etilbenzeno e xilenos) constitui o grupo mais importante dos compostos orgânicos voláteis (VOCs) na atmosfera uma vez que participam na química da atmosfera e constituem um perigo para a saúde, nomeadamente o benzeno, por ser altamente cancerígeno. São maioritariamente libertados pelo tráfego automóvel. Neste trabalho foi determinada a concentração dos BTEX em nove pontos da cidade de Évora no período de 21 Março a 1 de Julho de 2009 tendo-se recorrido à técnica de amostragem passiva, com amostradores Radiello™, seguida de desadsorção líquida, usando CS2, e subsequente análise por GC-MS. A concentração de benzeno no ar da cidade de Évora não excedeu o valor legislado de 5 g/m3 neste período de amostragem, sendo as concentrações obtidas para os poluentes em geral muito baixas e na sua maioria inferiores ao LOQ do método analítico. ABSTRACT; Air pollution is the major factor in the degradation of the population quality of life. BTEX (benzene, toluene, ethylbenzene and xylenes) is the most important group of volatile organic compounds (VOCs) in the atmosphere because of their role in atmospheric chemistry and the risk they posed to human health, with benzene, being a highly carcinogenic compound. BTEX are released mainly by road traffic. Concentrations of BTEX were determined at nine sampling points in the city of Évora in the period from 21 March to 1 July 2009, using passive samplers Radiello™, followed by liquid desorption with CS2, and subsequent analysis by GC-MS. During the sampling period, the concentration of benzene in the outdoor air of Évora city did not exceed 5 g/m3, the maximum value admissible by legislation. The concentrations measured of the other pollutants were, in general, very low and mostly below the LOQ of the analytical method.

Doutoramento em Química
A Bairrada é uma das regiões vitivinícolas mais antigas de Portugal, apesar de a Região Demarcada da Bairrada só ter sido oficialmente criada em 1979. A casta Fernão-Pires (FP) Vitis vinifera L. é a principal casta branca cultivada nesta região, onde é conhecida pelo nome de Maria-Gomes. As castas Bical (Bic), Arinto (Ari) e Cerceal (Cer), são outras castas brancas relevantes igualmente cultivadas na Região Demarcada da Bairrada. Estas quatro castas representam, respectivamente, 70%, 10%, 10% e 5% do total do encepamento de castas brancas nesta região. O conhecimento da composição volátil destas quatro variedades pode oferecer um meio de avaliar o seu potencial de aroma e melhorar a qualidade do aroma dos seus vinhos. No entanto, a composição volátil destas variedades ainda não se encontra caracterizada. Neste trabalho, o estudo foi centrado na casta FP, devido à sua importância no contexto da Região Demarcada da Bairrada, mostrando que esta casta apresenta um perfil significativamente diferente das outras castas brancas mais representativas (Bic, Ari e Cer), contendo um maior número de compostos voláteis e em maior concentração. As potencialidades de aroma da casta FP foram avaliadas pela análise da composição volátil das uvas, mostos e vinho. Nas uvas, os compostos voláteis varietais encontram-se principalmente associados às películas (69,3%) e parte líquida da polpa (25,3%), e encontram-se distribuídos pelas formas livre (66,7%) e glicosidicamente ligada (33,3%). Esta variedade apresenta terpenóides, álcoois aromáticos, norisoprenóides em C13 e álcoois em C6. Ela é caracterizada principalmente pela presença de monoterpenóides, um deles presente numa concentração acima do seu limite de percepção sensorial (geraniol), e pela presença de um terpendiol odorante na forma glicosidicamente ligada (Z-2,6-dimetil-2,7-octadieno-1,6-diol). De forma semelhante, os mostos são caracterizados pela presença de monoterpenóides, alguns deles em concentrações acima do seu limite de percepção sensorial (hotrienol e linalol), e pela presença de terpendióis, odorantes ou não, na forma de potencial (Z-2,6-dimetil-2,7-octadieno-1,6-diol e 3,7-dimetil-1,5-octadieno-3,7-diol), que podem representar uma importante fonte de monoterpenóides. O potencial em terpenóides das uvas, que se encontra principalmente associado às formas glicosidicamente ligadas das películas, assim como a presença de álcoois em C6 nas películas na forma livre, sugerem que as alterações/melhoramentos tecnológicos, relacionados principalmente com as preparações enzimáticas usadas durante a vinificação para libertar os compostos ligados, e o tempo de contacto com as películas devem ser tidos em conta como estratégias para aumentar a qualidade do aroma da casta FP. De facto, o efeito da utilização de uma enzima libertadora de aroma no vinho Fernão-Pires foi testado neste trabalho e confirmou a melhoria do seu aroma, ao contrário do que se verificou com a Bic. Essa melhoria traduziu-se pelo aumento de 9% no total dos compostos voláteis desta casta devido principalmente ao aumento do geraniol (67%), dos terpendiois (96%), fenóis e álcoois aromáticos (26%) e ésteres (32%). Alguns deles foram identificados em concentrações acima do seu limite de percepção sensorial, podendo contribuir com notas florais e frutadas. O facto das quatro castas estudadas exibirem composições voláteis diferentes permite dizer que, para a melhoria da qualidade do seu vinho, devem ser desenvolvidas tecnologias de vinificação especificamente para cada uma. Uma vez que estas castas crescem todas na mesma região (Bairrada), o conhecimento da sua composição volátil pemitirá aos vinicultores planear o seu uso em vinhos monovarietais ou em misturas, juntando o potencial em ácidos orgânicos voláteis das castas Ari e Cer (não mostrado neste estudo) às características terpénicas da casta FP, e em alcoois aromáticos da casta Bic. A variabilidade da composição volátil dos mostos da casta FP ao longo dos anos, foi também avaliada pela análise dos mostos de 4 colheitas. Com base nos dados obtidos, usando cromatografia de gás-espectrometria de massa seguida da análise de componentes principais (GC-MS-PCA), foram estabelecidas relações entre a composição varietal volátil dos mostos e a classificação da qualidade do aroma dos vinhos brancos das referidas colheitas, fornecidas pela câmara de prova da Comissão Vitivinícola da Região da Bairrada (CVRB). Os resultados das análises mostraram-se consistentes com a classificação da qualidade dos vinhos dada pela CVRB, indicando que a qualidade do aroma do vinho está claramente ligada com a composição varietal volátil na forma livre. Por outro lado, a fracção potencialmente volátil permitiu distinguir os mostos de acordo com a sua composição em precursores de aroma na forma potencial. Este estudo fornece informação aos vinicultores sobre as metodologias de vinificação que podem ser implementadas para a melhoria da qualidade do aroma dos vinhos. O crescente aparecimento de técnicas para a rápida caracterização de produtos alimentares, nomeadamente com recurso à espectrometria de massa, levou ao desenvolvimento de uma metodologia para a distinção rápida de vinhos através da análise da sua fracção volátil. Esta técnica baseada na microextracção em fase sólida, em modo de espaço de cabeça acoplada à cromatografia de gás- espectrometria de massa seguida da análise de componentes principais (HS-SPME-GC-MS-PCA), permitiu avaliar a assinatura global volátil do espaço de cabeça do vinho (perfil cromatográfico e padrões de fragmentação m/z para cada varrimento) sem uma completa separação cromatográfica dos seus componentes. Aos dados resultantes da fracção volátil não resolvida foi aplicada uma PCA para poder extrair dos dados a maior informação química possível e para extrair os fragmentos m/z (marcas) para a caracterização e distinção das variedades de vinhos. Esta metolodologia foi testada em dois vinhos monovarietais diferentes (FP e Ari Vitis vinifera L. var). Associada à rapidez desta metodologia pelo tempo de extracção e à robustez, é ainda importante realçar a elevada sensibilidade e o baixo efeito da humidade das amostras na resposta do detector MS, quando comparado com os “narizes-electrónicos” convencionais. As interacções que os compostos voláteis podem estabelecer com as macromoléculas do vinho e a importância deste fenómeno para a qualidade sensorial dos vinhos levou ao devenvolvimento de uma metodologia de microextracção em fase sólida em modo espaço de cabeça, acoplada à cromatografia de gás (HS-SPME-GC) para o estudo, em vinhos modelo, das interacções de 3 ésteres (hexanoato, octanoato e decanoato de etilo) e diferentes quantidades de fracção polimérica extraída do vinho FP (1.0 g/L, 10.0 g/L e 30 g/L). Esta técnica permite calcular o índice de retenção (RI) para cada composto, que é definido como sendo a capacidade de retenção da fracção polimérica de cada vinho em relação aos três ésteres. A maior capacidade de retenção foi observada para o composto mais hidrofóbico, o decanoato de etilo, e para a concentração mais elevada de fracção polimérica. No entanto, o decanoato de etilo é também retido para a concentração de fracção polimérica do vinho de 1.0 g/L. Este estudo sugere que os compostos retidos podem ser doseados para o espaço de cabeça promovendo a percepção do seu aroma por um longo período de tempo.
Bairrada is one of the ancient winemaking regions in Portugal, although Bairrada Appellation was only officially created in 1979. Vitis vinifera L. Fernão-Pires (FP) is the main white grape variety in Bairrada, where it is known as Maria-Gomes. Other varieties, such as Bical (Bic), Arinto (Ari) and Cerceal (Cer), are also relevant white varieties cultivated in Bairrada Appellation. They represent 70%, 10%, 10% and 5% of the white vineyard, respectively. The knowledge of the volatile composition of these four varieties may offer a means of evaluating their potential aroma and to improve the quality of wine aroma. Nevertheless, the volatile composition of these varieties is not yet characterized. In this work, particular attention is devoted to Fernão-Pires variety due to its importance in the Bairrada Appellation context, showing that this variety exhibits a volatile profile significantly different from those of the other most representative white varieties (Bic, Ari and Cer), with a higher number and concentration of volatile compounds. The aroma potentialities of Vitis vinifera L. FP were estimated by the analysis of the volatile composition of its grapes, musts and wine. In grapes, the varietal volatile content is mainly associated to the skin (69.3%) and liquid pulp (25.3%) and is distributed by free (66.7%) and glycosidically-linked (33.3%) forms. This grapes variety exhibited terpenoids, aromatic alcohols, C13 norisoprenoids and C6 alcohols. It is mainly characterized by the presence of monoterpenoids, one of them over their sensory perception limit (geraniol), as well as the presence of an odour terpendiol in the glycosidically-linked form (Z-2,6-dimethylocta-2,7- dien-1,6-diol). Similarly, the musts are characterized by the presence of monoterpenoids, some of them over their sensorial perception limits (hotrienol and linalool), as well as the presence of odour/odourless terpendiols in the potential form (Z-2,6-dimethylocta-2,7-dien-1,6-diol and 3,7-dimethylocta-1,5- dien-3,7-diol), which may also represent an important source of monoterpenoids. The terpenoid potential of grapes, which is mainly associated to the glycosidically-linked form of skin, as well as the presence of C6 alcohols in the free form of skin, suggests that both technological changes/improvements, related mainly to enzymatic preparations used during winemaking to release the linked compounds and skin contact time must be taken into consideration as strategies to increase the aroma quality of wine from FP variety. In fact, the effect of an aroma release enzyme in FP wine was tested in this work, demonstrating the real improvement of its aroma, contrarily to Bic. There was an increase of 9% in the total amount of volatile compounds, due mainly to the increase of geraniol (67%), terpendiols (96%), phenols and aromatic alcohols (26%) and esters (32%). Some of them were within their sensory perception limits and may have a contribution to the floral and fruity notes. As a consequence of the fact that the four varieties under study exhibit different volatile composition patterns, winemaking technologies should be specifically developed for each variety for the improvement of wine aroma quality. As these varieties are all grown in the same region (Bairrada Appellation), knowledge of their varietal composition will allow winemakers to plan their use in monovarietal wines or in blends, providing the potential of the high volatile organic acid composition of Ari and Cer (data not shown) together with the terpenic characteristics of FP and the aromatic alcohols of Bic. The harvest variability of the varietal composition of FP grape variety was also evaluated from the musts across four harvests. Based on the data obtained, using gas chromatography- mass spectrometry (GC-MS) tandem with principal component analysis (PCA), relationships were established between the varietal volatile composition of the musts and the white wine aroma quality classification conferred by the wine taster chamber of Comissão Vitivinícola da Região da Bairrada (CVRB). The results of the volatile analysis were consistent with the wine quality classification given by CVRB, indicating that the wine aroma quality is clearly linked with the musts free varietal volatile composition. On the other hand, the PVC fraction allowed the distinction of the musts according to their potential aroma precursor’s composition. The proposed approach provides information to winemakers concerning the winemaking methodologies that can be implemented to improve the wine aroma quality. The emergency of techniques for the rapid characterization of food products, with the use of mass spectrometry, leaded us to the development of a methodology for the rapid distinction of wines by volatile fraction analysis. This technique based on headspace solid-phase microextraction- gas chromatography- mass spectrometry- principal component analysis (HSSPME- GC-MS-PCA), allows one to evaluate the global volatile signature of the wine headspace (chromatographic profile and m/z pattern of fragmentation in each scan) without complete chromatographic separation of its components. In order to retrieve from the data as much chemical information as possible and to extract m/z fragments (markers) for the characterization and distinction of the wines varieties, a PCA was applied to the data resultant from the unresolved volatile fraction. Two different monovarietal white wines (Vitis vinifera L. var FP and Ari) were tested. Associated to the fast character of the proposed methodology and robustness taking into account the extraction time, it is also important to highlight the higher sensibility and lower effect of the sample moisture of the MS sensor response when compared to the conventional e-noses. The interactions that volatile compounds can establish with the wine macromolecules and the importance of this ocurrence for the sensory quality of wines leaded us to the development of a methodology (HS-SPME-GC) for the study in model wines of the interactions between three ethyl esteres (ethyl hexanoate, ethyl octanoate and ethyl decanoate) and diferent amounts of polymeric fraction extracted from the FP wine (1.0 g/L, 10.0 g/L and 30 g/L). This methodology allowed to calculate the retention index (RI) for each compound, which is the retention capacity of each wine polymeric fraction towards the three esters established. The higher retention indexes were observed for ethyl decanoate, the more hydrophobic compound, and for the wine polymeric material with higher concentration. Ethyl decanoate was found to be retained even for the wine polymeric fraction concentration of 1.0 g/L. Furthermore, this study also suggested that the retained compounds are dosed to the headspace, which may promote the perception of their aroma for a longer period of time.

Atualmente, a miniaturização de dispositivos influencia muitas áreas, tais como a Química e a Engenharia Química. Essa miniaturização levou à produção de microreatores para diversos fins, entre eles a catálise. Assim, este trabalho teve como objetivo determinar a possibilidade de utilização de filmes finos metálicos para remoção de compostos orgânicos em fluxo gasoso. Para tanto, construíram-se dispositivos para uso em catálise: estes dispositivos compõem-se de microreatores, sistemas de admissão/detecção e de aquecimento, para controladamente inserir e reagir uma amostra além de detectá-la após a reação. Filme fino de cobre foi utilizado como superfície catalítica e foi obtido por via úmida, por electroless plating. Este filme foi depositado sobre silício, para testes de catálise, e em aço inoxidável, para modificação da superfície dos microreatores. Três microreatores distintos foram construídos: cavidades seladas, para testes de catálise, e duas estruturas tridimensionais, uma com microcanal longo (~1m) e outra com arranjo de cerca de 100 microcanais curtos (~ 15mm), para reação de catálise e/ou para separação de compostos orgânicos voláteis. As estruturas foram simuladas utilizando o programa FEMLAB 3.2(R) e traçadores foram utilizados para determinar o comportamento fluídico das estruturas e compará-los com a simulação. Os filmes de cobre foram analisados por microscopia óptica e de força atômica, medida de ângulo de contato, com produtos orgânicos em larga faixa de polaridade, espectroscopia de infravermelho, Raman e de fotoelétrons por Raio X. Três sistemas detecção, baseados em microbalança de quartzo, espectrometria de massas ou sistema dedicado - construído nesta tese foram usados para determinar que produtos reagem no microreator e com que eficiência há conversão de reagentes nestes reatores. O filme de cobre adsorve compostos orgânicos de modo geral, polares ou apolares, mas favorece a catálise de apenas alguns; assim n-hexano pode ser decomposto mais eficientemente que 2-propanol. A superfície do filme após catálise apresenta principalmente CuO. Todas as simulações apresentaram boa concordância com os resultados experimentais obtidos com traçadores. As estruturas, devido suas pequenas dimensões, garantem boa interação entre fluido e superfície. A cavidade selada demonstrou ser bastante adequada para testes de filme fino não só quanto à adsorção com o também quanto à catálise. A espectrometria de massas indicou que a reação com cobre forma principalmente CO2 e H2O. Para filme de cobre a taxa de conversão é de 300 g de n-hexano/mm2 de cobre/minuto na ausência de oxigênio. O canal tridimensional tem taxa de conversão de 2,5g de n-hexano/mm2 de cobre/minuto, ou seja, taxa de 100% ou próxima a isso. Resultado similar é obtido com a estrutura formada por um conjunto de canais, contudo esta apresenta maior facilidade de remoção da amostra de dentro dos canais. As estruturas aqui descritas são bastante úteis para diminuir um gap existente na área de Engenharia Química, onde dimensões macroscópicas são comuns e a miniaturização tende a produzir dispositivos maiores do que os aqui propostos.
Device miniaturization is a trend that highly impacts not only Chemistry but also Chemical Engineering fields. Due to this miniaturization, microreactors were developed for several tasks, including catalysis. Thus, the aim of this work is evaluate the use of thin metallic films for removal of organic compounds from a gaseous flow. Therefore, some microreactors, inlet/outlet and heating systems were manufactured and the whole setup was able to controledly insert a sample and detect what is left after it. Copper thin film, obtained using electroless plating, was used as catalytic surface. The thin film was deposited on silicon to evaluate catalysis properties, and on stainless steel to produce microreactors. Three microreators were manufactured: sealed cavity to catalysis tests and two three-dimensional structures, one long microchannel (~1m) and another one made by an array of 100 short (~15mm) microchannels for catalysis and/or volatile organic compounds separation. Structures were simulated using FEMLAB 3.2(R) package and tracers were used to understand the fluidic behavior and to compare with simulation results. Copper thin films were analyzed by optical and atomic force microscopy, contact angle measurements with organic compounds in a wide range of polarity, infrared, Raman and X-ray photoelectron spectroscopy. Three detection systems quartz crystal microbalance, mass spectrometry and one specialized system built for this thesis were used to determine which products leave the microreactors and what is the conversion efficiency. Copper thin film adsorbs polar and non-polar organic compounds; however, catalysis is favored only for a few. Therefore, n-hexane is efficiently decomposed but not 2-propanol. Copper surface after catalysis presents mainly CuO. All simulations show good coherence with experimental results using tracers. The structures, due to the small dimensions, assure good interaction between fluid and surface. Sealed cavity is useful not only to test adsorption on thin films but also for test catalysis. Mass spectrometry analysis indicates that catalysis on copper surface produces mainly CO2 and H2O. For copper, on the sealed cavity, conversion rate is 300g nhexane/ mm2 copper/minute in oxygen absence, that is, 100% or so. Similar results can be obtained using the microchannels; nonetheless, the channels array is more adequate for sample removal after reaction. The proposed structures are very useful to reduce the gap on device sizes that can be found in Chemical Engineering nowadays, since macroscopic equipment is common, but the miniaturization trend is for devices bigger than the ones demonstrated here.

A queima de biomassa é uma atividade amplamente difundida em muitos países tropicais em desenvolvimento. Esta atividade tem implicações em escala regional e global devido à emissão de quantidades significativas de gases traço para a atmosfera, tais como: CO, hidrocarbonetos não metanicos (HCNM) e material particulado (MP). Os resíduos da cana-de-açúcar representam 11% da produção mundial de resíduos agrícolas, cuja queima libera quantidades expressivas de gases e partículas que influenciam a química da atmosfera. No Brasil, nos últimos anos houve um aumento do uso de etanol como combustível e um aumento nas plantações de cana-de-açúcar no Estado de São Paulo. Apesar da proibição das queimadas, episódios de queima são ainda muito freqüentes, uma vez que 50 % dos canaviais paulistas são queimados na etapa de pré-colheita. O presente estudo teve como objetivo avaliar as emissões de VOCs provenientes da queima da palha de cana-de-açúcar. Para estimar o impacto ambiental causado por esse processo de combustão em regiões urbanas próximas as queimadas foram feitos estudos em laboratório e campo. A contribuição biogênica dos compostos carbonílicos na região do canavial foi avaliada e os resultados mostraram que as folhas de cana-de-açucar, na maioria dos experimentos, não atuaram como fonte de emissão. Os experimentos de laboratório permitiram determinar os produtos de combustão incompleta na pluma. Medidas de emissão de CO, CO2, e VOC foram caracterizadas pela razão de emissão (ER) e fator de emissão (EF). Razões de mistura, em ppbv, de formaldeído (175 - 309), acetaldeído (2 - 71), acetona (1 - 36), acroleína (0,3 - 3), propionaldeído (0,2 - 10), crotonaldeído (3 -10), butiraldeído (1 - 3), benzaldeído (0,5 - 6), valeraldeído - total (2 - 60) e hexaldeído (4 - 136) foram identificados e quantificados; e outros VOCs, tais como, aromáticos, haletos de alquila, compostos contendo nitrogênio, furanos foram apenas identificados. No laboratório também foi avaliado a eficiência da combustão da palha de cana-deaçúcar (ΔCO/CO2 = 4,0±0,4%) e foi observado que a fase flaming foi predominante neste processo. A contribuição dos compostos carbonílicos na atmosfera de regiões urbanas próximas às queimadas foi avaliada através da comparação entre as medidas feitas antes e durante a queima. Os resultados estatísticos mostraram que as medidas nos dois períodos são diferentes sugerindo que a origem dos compostos é diferente. Fontes de emissão direta e principalmente reações fotoquímicas foram responsáveis pela presença de formaldeído e acetaldeído nas amostras coletadas antes da queima (medidas diurnas), enquanto que apenas fontes de emissão direta foram responsáveis pela presença desses compostos nas amostras coletadas durante a queima (medidas noturnas). Trajetórias de massas de ar que chegaram à área urbana e os focos de queima registrados nos dias de coleta mostraram que a região urbana estudada foi afetada pelas queimadas.
Biomass burning is an activity widely practiced in many tropical developing countries. This activity has implications at regional and global scales due to the emissions of significant quantities of trace gases to the atmosphere such as CO, non-methane hydrocarbons (NMHC) and particulate matter (PM). The sugar cane residues represent 11% of worldwide production of agricultural residues whose burning releases significant amounts of gases and particles that influence the atmospheric chemistry. In the last years, in Brazil, there has been an increase of the use of the ethanol as fuel and an increase of the sugar cane plantations in the State of São Paulo. Although the sugar cane burning prohibition, burning episodes are still very frequent, as 50% of the sugar cane plantations of São Paulo are burned in the the pre-harvest stage. The aim of this study was to evaluate VOC emissions of sugar cane burning. In order to estimate the environmental impact caused by the combustion process in urban regions near fires laboratory and field studies were conducted. The contribution of biogenic carbonyl compounds in the area of sugar cane was evaluated and results showed that the cane sugar leaves, in the most of the experiments, do not act as emission source. Laboratory experiments were carried out to determine incomplete combustion products in plume. Measurements of CO, CO2, and VOC were characterized by the emission ratio (ER) and emission factor (EF). Mixture ratio, in ppbv, of formaldehyde (175 - 309), acetaldehyde (2 - 71), acetone (1 - 36), acrolein (0,3 - 3), propionaldehyde (0,2 - 10), crotonaldehyde (3 -10), butyraldehyde (1 - 3), benzaldehyde (0,5 - 6), valeraldehyde-total (2 - 60) and hexaldehyde (4 - 136) were identified and quantified; and other VOCs, such as aromatic hydrocarbons, alkyl halides, nitrogen containing compounds and furans were only identified. The efficiency of the sugar cane combustion was evaluated (ΔCO/CO2 = 4.0±0.4%) in the laboratory and the predominant burning phase was the flaming phase. By comparing statistically filed measurements done before and during fire in the atmosphere of urban areas near fires, it was possible to distinguish two different groups of the measurements suggesting that the origin of the compounds is different. Direct emission sources and mainly photochemical reactions were responsible by the presence of formaldehyde and acetaldehyde in samples collected before fire (daytime measurements), whereas only direct emission sources were responsible by the presence of these compounds in samples collected during the fire (night measurements). Trajectories of air masses that reached the urban area and spots of burning recorded in the sampling days showed that the region studied was affected by fires.

Apesar dos diversos estudos sobre a presença de cianobactérias e a correlação entre fatores ambientais que influenciam ou desencadeiam florações, é ainda incipiente a informação sobre o controle fisiológico e bioquímico da produção de metabólitos secundários, cianotoxinas e compostos orgânicos voláteis (COVs) nestes organismos. Os COVs mais comumente encontrados em cianobactérias são a geosmina e o 2- metil-isoborneol, compostos que resistem ao tratamento convencional da água, causam mau cheiro e alteram seu gosto, além de bioacumular em peixes e moluscos. Estudos sobre possíveis sistemas de competição (alelopatia) entre linhagens de cianobactérias, ou entre elas e outros organismos, podem contribuir para elucidação do papel da produção de COVs por cianobactérias. Dessa forma, os objetivos deste projeto foram (i) prospectar a produção de COVs e seus efeitos na auto-regulação fisiológica em cianobactérias mantidas em laboratório; e (ii) desenvolver um método analítico, por microextração em fase sólida (SPME) e cromatografia em fase gasosa com detecção por espectrometria de massas (GC-MS), para a determinação destes compostos. Foram realizados ensaios para avaliar os perfis de produção dos COVs em duas linhagens de M. aeruginosa em diferentes fases de crescimento, sob diferentes intensidades luminosas (50, 150 e 250 ?µmol.fótons.m-2.s-1) e também ao longo do ritmo circadiano, avaliando a influência dos períodos claro e escuro. Para avaliar efeitos alelopáticos, exsudatos de uma linhagem de M. aeruginosa produtora de microcistinas foram testados em culturas de outra linhagem de M. aeruginosa não produtora de toxinas por meio de técnicas tradicionais de cultivo com monitoramento do crescimento. Na análise da produção de COVs, por GC-MS, observou-se que se destacam, majoritariamente, os compostos α-ciclocitral, β-ciclocitral e β-ionona, sendo o β-ciclocitral o mais abundante, em todas as condições testadas, para as ambas as linhagens estudadas. A linhagem não toxigênica, no entanto, apresentou produção mais elevada de todos os compostos identificados. Dentre as intensidades luminosas testadas, a intensidade de 250 µmol.fótons.m-2s-1 foi a que apresentou a maior taxa de crescimento para a linhagem LTPNA 08 e relação negativa entre o aumento da irradiância e a produção de β-ciclocitral. Foram identificadas, também, variações na produção dos compostos α-ciclocitral, β-ciclocitral e β-ionona nas linhagens ao longo do ritmo circadiano, sendo as maiores concentrações encontradas no período escuro. Observou-se morte celular e redução na produção de COVs 24 horas após adição de exsudatos pertencentes à linhagem de M. aeruginosa toxigênica em cultivos da linhagem não-toxigênica. Sendo assim, pode-se inferir que a produção dos COVs pode sofrer alterações qualitativas e quantitativas dependendo do estímulo ambiental presente, tanto por interações bióticas (com outros organismos e ritmo circadiano), quanto por fatores abióticos (intensidade luminosa).
There are several studies on the presence of cyanobacteria and the correlation between environmental factors that may influence or trigger blooms. However, information concerning the physiological and biochemical control of the production of secondary metabolites, toxins and volatile organic compounds (VOC) by cyanobacteria is poorly understood. Geosmin and 2-methyl-isoborneolare are commonly found VOC in cyanobacteria, they resist to conventional water treatment and can cause bad smell and taste in the final water. In addition, VOC can bioaccumulate in fish and shellfish. Studies on possible competition systems (allelopathy) either among strains of cyanobacteria or among them and other organisms such as green microalgae, may help to elucidate the role of VOC production by cyanobacteria. Thus, the main objectives of this study are: (i) prospect the production of VOCs and their effects on physiological self-regulation in cyanocrobacteria kept in the laboratory; and (ii) to develop an analytical method, by solid phase microextraction (SPME) and gas chromatography with mass spectrometry detection (GC-MS), for the determination of these compounds. The assays were carried out to evaluate the production profiles of VOCs in two strains of M. aeruginosa at different growth stages under different light intensities (50, 150 and 250 µmol.fótons.m-2.s-1) and also along of the circadian rhythm, evaluating the influence of light and dark periods. To assess allelopathic effects, exudates from a microcystin-producing strain of M. aeruginosa were tested on cultures of another non-toxin producing M. aeruginosa strain by traditional growth monitoring culture techniques. In the analysis of VOC production by GC-MS, it was observed that α-cyclocyclal, β-cyclocyclal and β-ionone compounds were the most prominent, with β-cyclocitral being the most abundant in all conditions tested, for both strains studied. The non-toxigenic lineage, however, showed higher production of all the identified compounds. Among the light intensities tested, the intensity of 250 µmol.fótons.m-2s-1 was the one with the highest growth rate and positive relation between the irradiance increase and the β-cyclocitral production. Variations in the production of the α-cyclocyclal, β-cyclocyclal and β-ionone compounds were also identified in the lines along the circadian rhythm, being the highest concentrations found in the dark period. Cell death and reduction in VOC production were observed 24 hours after addition of exudates belonging to the toxigenic M. aeruginosa lineage in cultures of the non-toxigenic lineage. Thus, it can be inferred that the production of VOCs can undergo qualitative and quantitative changes depending on the environmental stimulus present, both by biotic interactions (with other organisms and circadian rhythm) and by abiotic factors (luminous intensity).

Com o aumento do tráfego aéreo, as emissões de poluentes provenientes da queima do combustível das aeronaves nos aeroportos e regiões circunvizinhas conseqüentemente, também aumentam, desta forma agências governamentais e muitos pesquisadores têm demonstrado interesse no estudo dessa situação, que envolvem as populações vizinhas, os indivíduos que utilizam os aeroportos, como passageiros, e aqueles que, por força da atividade de trabalho, permanecem em suas áreas internas durante longos períodos de tempo. As emissões causadas pelos motores das aeronaves carregam diversas substâncias tóxicas entre outros compostos orgânicos voláteis, especificamente benzeno, etilbenzeno, tolueno e xilenos, conhecidos pela sigla BETX. Estes poluentes podem produzir vários efeitos nocivos à saúde. No presente trabalho foi estudada a exposição ocupacional dos fiscais de pátio do Aeroporto Internacional André Franco Montoro (Cumbica/Guarulhos/São Paulo). O método 1501 do Manual de Métodos Analíticos do NATIONAL INSTITUTE FOR OCCUPATIONAL SAFETY AND HEALTH (NIOSH, 2003), foi implementado como metodologia para a determinação dos compostos orgânicos voláteis. Os resultados mostraram teores máximos de até 1,37 mg/m3 de tolueno, 0,21 mg/m3 etilbenzeno, 0,15 mg/m3 de xileno, os quais estão abaixo do limite máximo de exposição no ser humano. O benzeno não foi detectado no ambiente aeroportuário em teores de até 3,3 mg/m3.
The increasing in air traffic, the emissions of pollutants from burning fuel aircraft at airports and surrounding regions increase, so government agencies and other researchers presented in the study of the situation, involving the neighbourhood, the people that use these airports, as passengers, and those that remain in their internal areas for long periods of time developing their job. Emissions caused by the engines of aircraft carry various toxic substances and other volatile organic compounds, specifically benzene, ethylbenzene, toluene and xylenes, known by the acronym BETX. These pollutants can produce several harmful effects on human health. In this work the occupational exposure of tax inspectors of the International Airport \"André Franco Montoro\" (Cumbica/Guarulhos/São Paulo). The method 1501 Manual of Analytical Methods of NATIONAL INSTITUTE FOR OCCUPATIONAL SAFETY AND HEALTH (NIOSH, 2003), was implemented as a methodology for the determination of volatile organic compounds. The results show maximum until 1,37 mg/m3 of toluene, 0,21 mg/m3 of ethylbenzene, 0,15 mg/m3 of xylene, which are below the limit of work exposure in humans. The benzene was not detected in the airport environment at levels up to 3,3 mg/m3.

Orientadores: Ronei Jesus Poppi, Marcos Nogueira Eberlin
Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Quimica
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Doutorado

Tese (doutorado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro de Ciências Físicas e Matemáticas, Programa de Pós-Graduação em Química, Florianópolis, 2016.
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Pode-se produzir corantes naturais a partir de um processo fermentativo realizado por fungos com baixo custo ambiental, com grande eficiência e sem a necessidade de instrumentação de grande porte para o beneficiamento da matéria-prima. Fungos do gênero Monascus podem produzir pigmentos amarelo, laranja e vermelho, entre outros metabólitos provenientes da fermentação de determinados substratos. Estudar o processo fermentativo e os compostos secundários gerados é relevante para a compreensão das reações envolvidas e da significância dos resultados finais do processo. Durante o processo fermentativo industrial são produzidos gases de exaustão, contendo Compostos Orgânicos Voláteis (abreviação em inglês - VOC) que são oriundos de vários processos bioquímicos e químicos, entre os composto de maior interesse podem ser encontrados os Compostos Orgânicos Voláteis Microbianos (abreviação em inglês - MVOC). Os MVOC estão presentes em vários processos de produção em biotecnologia. Nesse estudo é avaliada a utilização de dois métodos envolvendo SPME e SPE (in vivo), na extração de MVOC, associados com o processo de produção de pigmento, pelo fungo do gênero Monascus. Foram testadas duas espécies do fungo Monascus (Monascus ruber e Monascus sp.). O fungo Monascus ruber foi utilizado para produzir pigmento vermelho a partir da fermentação em biorreator, utilizando-se como meio de cultura submerso uma mistura de 20 g L-1 de pó de arroz, 7 g L-1 de glicina, 2 g L-1 de glucose e água destilada. Os valores de biomassa e pigmento vermelho encontrados para uma fermentação de dez dias foram de 4,03 ± 0,21 g L-1 e 3,96 ± 0,17 (UA480), mostrando que o desempenho da fermentação é comparável com o que já foi descrito por outros autores, estudando a mesma espécie de fungo Monascus. Foram encontrados dezessete compostos associados com a presença do fungo, sendo os principais o etanol, 2-metil-propanol, 3-metil-butanol, 2-metil-butanol e 2-fenil-etanol. Tais compostos foram estudados através de modelos empíricos, onde foram encontrados os valores máximos de 313,87 mg L- 1 para o etanol, 5,51 mg L-1 para o 2-metil-propanol, 2,37 mg L-1 para o 3-metil-butanol, 0,95 mg L-1 para o 2-metil-butanol e 0,70 mg L-1 para o 2-fenil-etanol. Esses valores foram obtidos com a extração (SPME), em espaço confinado (ou headspace), do caldo fermentativo após 102?120 horas de fermentação. Estudos online dos MVOC também foram avaliados por coleta dos gases de exaustão com cartuchos de Xad-2 (SPE), onde foram encontrados os valores máximos de 55,67 µg L-1 para o etanol, 1,28 µg L-1 para o 2-metil-propanol, 0,18 µg L-1 para 3-metil-butanol, 0,10 µg L-1 para o 2-metil-butanol, quando são coletados 28,03 ± 0,04 L, em média, dos gases contendo os produtos da respiração celular e os MVOC identificados nesse trabalho.

Abstract : Natural dyes can be produced from a fermentative process performed by fungi with low environmental cost with high efficiency and without large need for instrumentation to process raw material. The Monascus genus of fungi can produce yellow, orange and red pigments, and other metabolites from fermentation of certain substrates. Studying fermentation process and generated secondary compounds is relevant to understand reactions involved and the significance of the final results of this process. During industrial fermentation process, exhaust gases are produced, containing volatile organic compounds (VOC) derived from various biochemical and chemical processes; among most compounds of interest, it can be found microbial volatile organic compounds (MVOC). The MVOC are present in many biotechnology production processes. This study evaluates the use of two methods involving SPME and SPE (in vivo), for extraction of MVOC associated with pigment production process, by Monascus genus of fungus. Two species of Monascus fungus were tested (Monascus ruber and Monascus sp.). Monascus ruber fungus was used for producing red pigment from fermentation in bioreactor, using as submerged means of culture a mixture of 20 g L-1 powder, 7 g L-1 glycine, 2 g L-1 glucose and distilled water. The values of biomass and red pigment found for fermentation for ten days were 4.03 ± 0.21 g L-1 and 3.96 ± 0.17 (UA480), showing that the performance of the fermenting is comparable to that which has been described by other authors who studied the same species of Monascus fungus. Seventeen compounds were found associated with the presence of the fungus, the main being ethanol, 2-methyl-propanol, 3- methylbutanol, 2-methylbutanol and 2-phenylethanol. Such compounds have been studied by empirical models, which have found maximum values of 313.87 mg L-1 for ethanol, 5.51 mg L-1 for 2-methyl-propanol, 2.37 mg L-1 for 3-methyl-butanol, 0.95 mg L-1 to 2-methylbutanol and 0.70 mg L-1 for 2-phenyl-ethanol. These values were obtained from the extraction (SPME) in confined space (or headspace) of the fermentation broth after 102-120 hours of fermentation. Online studies of MVOC were also evaluated by collecting the exhaustion gases with XAD-2 cartridges (SPE), where were found the maximum values of 55.67 µg L- 1 for ethanol, 1.28 µg L-1 to 2-methyl-propanol, 0.18 µg L-1 to 3- methylbutanol, 0.10 µg L-1 to 2-methylbutanol, when collected 28.03 ± 0.04 L, on average, of the gases containing the cellular respiration products and MVOC identified in this work.

Dissertação para obtenção do Grau de Mestre em Engenharia Biomédica
Neste trabalho identificou-se e caracterizou-se, espectroscopicamente a acetona como constituinte e marcador específico do ar exalado por pacientes diabéticos. Identificaram-se, outras técnicas de caracterização e detecção de compostos exalados, bem como a sua correspondência com outro tipo de patologias. Estabeleceram-se algumas limitações entre as técnicas disponíveis no mercado. A existência de testes de respiração como uma forma de diagnosticar doenças está presente desde o início da história da medicina. Há aproximadamente 3000 compostos orgânicos voláteis (VOCs) que foram detectados, pelo menos, uma vez na respiração humana, e a maioria das amostras de respiração normalmente contêm mais de 200 VOCs. Muitos destes compostos foram identificados sendo que o ar exalado pode conter vestígios de compostos orgânicos voláteis, como metanol, acetona ou isopreno e mesmo pequenas moléculas inorgânicas como o óxido nítrico, o monóxido de carbono ou de sulfureto de carbonilo. Como as pessoas diabéticas não-tratadas produzem grande quantidade de acetoacetato, o seu sangue contém quantidades significativas de acetona. A acetona é volátil e confere um odor característico ao ar exalado, o que, às vezes, é útil no diagnóstico da severidade da doença. Neste trabalho apresenta-se a espectroscopia de ultra violeta do vácuo (UVV) por radiação sincrotrão numa gama de energia (3,0 – 10,8 eV), para determinação de limites de detecção de acetona para ser utilizada em técnicas de monitorização de pacientes com patologia diabética.

CAMELO, A. L. M.; Uso da mefs e hidrodestilação no estudo dos compostos orgânicos voláteis da espécie Plectranthus grandis, análise citotóxica e validação de métodos por CG-EM. 2014. 106 f. Dissertação (Mestrado em Química) - Centro de Ciências, Universidade Federal do Ceará, Fortaleza, 2014.
Submitted by José Jairo Viana de Sousa (jairo@ufc.br) on 2014-10-22T20:20:05Z No. of bitstreams: 1 2014_dis_lmcamelo.pdf: 2220822 bytes, checksum: de2550a4a4a236302c8386cde31e3c01 (MD5)
Approved for entry into archive by José Jairo Viana de Sousa(jairo@ufc.br) on 2014-11-18T16:28:46Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2014_dis_lmcamelo.pdf: 2220822 bytes, checksum: de2550a4a4a236302c8386cde31e3c01 (MD5)
Made available in DSpace on 2014-11-18T16:28:46Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2014_dis_lmcamelo.pdf: 2220822 bytes, checksum: de2550a4a4a236302c8386cde31e3c01 (MD5) Previous issue date: 2014
This work uses the SPME as a complementary technique in the investigation of hydrodistillation of volatile organic compounds from the root, stem and leaves of Plectranthus grandis species, which was used for analysis of gas chromatography. For this, a previous study of the variables that significantly influence the extraction of these volatile, so using the best fiber coating, the best extraction time, temperature and amount of sample was performed. That in order to achieve a safe and reliable analysis. Thus, with the use of SPME and hydrodistillation was identified by gas chromatography / mass spectrometry and linear retention index of 76 compounds distributed in the three parts of the plant. Moreover, the study revealed that SPME extraction was efficient to approximately ¾ of the total number of identified compounds that were effective methodology for making this preliminary analysis, it requires a small amount of sample, a short time interval not used to extract and forms exhaustive for extracting volatile. With this study, it was found that SPME can extract only 20 volatile compounds, leading us to believe that they suffer degradations at the extraction by hydrodistillation. Moreover, the study revealed that the essential oil extracted by hydrodistillation shows percentage inhibition of growth of three human tumor cell lines. The trans - β - caryophyllene was the major compound leaves of this species, as well as the discovery of this stem. Thus, developed and validated a methodology for the analysis of trans - β - caryophyllene, this step, which included a study of efficiency in terms of height of dishes as well as investigating the diffusion of this compound in the stationary phase and mobile phase capillary column.
Este trabalho utiliza a MEFS como técnica complementar da hidrodestilação na investigação dos compostos orgânicos voláteis provenientes da raiz, caule e folhas da espécie Plectranthus grandis, onde foi utilizada cromatografia gasosa para análise destas partes da planta. Para isso, foi realizado um estudo prévio das variáveis que influenciam de forma significativa na extração destes voláteis, de tal forma a utilizar o melhor revestimento de fibra, o melhor tempo de extração, temperatura e quantidade de amostra. Isso de modo a realizar uma análise segura e confiável. Dessa forma, com a utilização da MEFS e da hidrodestilação foi possível identificar por cromatografia gasosa/espectrometria de massas e índice de retenção linear de 75 compostos distribuídos nas três partes da planta. Além disso, o estudo revelou que a MEFS foi eficiente na extração de aproximadamente setenta e cinco por cento do total de compostos que foram identificados tornando esta metodologia eficiente em análises prévias, pois requer uma pequena quantidade de amostra, um curto intervalo de tempo para extrair e não utiliza formas exaustivas para extração dos voláteis. Com esse estudo, ficou constatado, neste estudo, que a MEFS foi eficiente na extração exclusiva de 20 compostos voláteis, levando a crer que estes sofrem degradações no momento da extração por hidrodestilação. Além disso, o estudo revelou que o óleo essencial extraído por hidrodestilação, apresenta percentual de inibição de crescimento de três linhagens de células tumorais humanas. O trans-β-cariofileno foi o composto majoritário das folhas da espécie em estudo, bem como a constatação deste no caule. Com isso, desenvolveu e validou uma metodologia de análise para o trans-β-cariofileno, etapa essa, onde foi incluído um estudo da eficiência em termos de altura de pratos, além da investigação da difusão deste composto na fase estacionária e na fase móvel da coluna capilar.

Orientador: Wilson de Figueiredo Jardim
Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Quimica
Made available in DSpace on 2018-07-21T09:51:20Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Alberici_RosanaMaria_D.pdf: 4916871 bytes, checksum: eb63dcad35a52f297a39055242964d85 (MD5) Previous issue date: 1996
Doutorado

Tese (doutorado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico, Programa de Pós-Graduação em Engenharia de Alimentos, Florianópolis, 2017.
Made available in DSpace on 2017-11-21T03:20:24Z (GMT). No. of bitstreams: 1 348718.pdf: 4417703 bytes, checksum: 9a54503b0a8f2c00ba306220a1d48e10 (MD5) Previous issue date: 2017
Ostras (Crassostrea gigas) são ricas em compostos orgânicos voláteis, que compõem o aroma característico do produto, e quando processadas parte desses compostos aromáticos são transferidos para água de cozimento. Sendo assim, o objetivo deste trabalho foi avaliar o processo de pervaporação para recuperar os compostos orgânicos voláteis da água de cozimento de ostras. Bateladas de 7 kg de ostras frescas foram limpas em água corrente, em seguida cozidas a 100 °C por 10 minutos, para a abertura das conchas. A água do cozimento foi resfriada à temperatura ambiente, e congelada a 18 °C até a determinação dos compostos orgânicos voláteis por microextração em fase sólida do headspace (HS-SPME) e dos ensaios de pervaporação. Para o HS-SPME foi avaliado o melhor recobrimento da fibra e foram otimizadas, a partir de um planejamento experimental fatorial rotacional completo 2³ e quadruplicata no ponto central, a temperatura de extração, o tempo de extração e o tempo de dessorção. A fibra recoberta com polidimetilsiloxano e carboxeno (PDMS/CAR) apresentou o melhor desempenho com relação a área total dos compostos extraídos. A temperatura de extração e tempo de dessorção apresentaram efeito significativo negativo (p<0,05), o tempo de absorção não apresentou efeito neste mesmo nível de significância e foi determinado que os componentes estudados no processo de pervaporação seriam o triclorometano, hexanal, benzaldeído e 1-octen-3-ol..Em seguida, foi realizada pervaporação, em estado estacionário dos compostos orgânicos voláteis da solução real de água de cozimento de ostras, e em regime transiente de solução modelo contendo 10 mg mL-1 de triclorometano, hexanal, benzaldeído e 1-octen-3-ol. Para a solução real de água de cozimento de ostras, os componetes triclorometano e hexanal sofreram pouca influência da temperatura de alimentação, enquanto o benzaldeído e o 1-octen-3-ol apresentaram maiores fatores de enriquecimento em temperaturas de 30 °C e 40 °C. Os componentes estudados apresentaram maiores fatores de enriquecimento em pressões de permeado intermediárias, dentre as estudadas. Sendo assim, o processo de pervaporação apresentou-se como uma alternativa para a recuperação de compostos orgânicos voláteis na indústria de alimentos.
Abstract : Oysters (Cassostrea gigas) are rich in volatile organic compounds, which compose the characteristic aroma of the product, and when processed part of these aromatic compounds are transferred to boling water. Therefore, the aim of this work was to evaluate to recover the volatile organic compounds by pervaporation process from boiling water of oyster. 7 kg fresh oysters were cleaned in water, then cooked at 100 °C for 10 minutes, to shucked shells. Boiling water was cooled to room temperature, and frozen at 18 °C until determination of the volatile organic compounds by solid phase microextraction of the headspace (HS/SPME) and the pervaporation tests. For the HS/SPME the best coating of the fiber was evaluated and were optimized, from a complete experimental rotational factorial design 2³ and quadruplicate at the central point, the extraction temperature, the extraction time and the desorption time. Fiber coated with polydimethylsiloxane and carboxene (PDMS/CAR) presented the best performance in relation to the total area of the extracted compounds. The extraction temperature and the desorption time had a significant negative effect (p <0.05), the extraction time had no effect at this same level of significance and it was determined that the components studied in the pervaporation process would be trichloromethane, hexanal, benzaldehyde and 1-octen-3-ol. Then, the steady-state pervaporation of the volatile organic compounds of the actual boiling water of oysters solution was carried out and, in a transient solution of the model solution containing 10 mg mL-1 of trichloromethane, hexanal, benzaldehyde and 1-octen-3-ol. For the actual solution of oyster cooking water, trichloromethane and hexanal components had low influence on feed temperature, while benzaldehyde and 1-octen-3-ol showed higher enrichment factors at temperatures of 30 °C and 40 °C. The components studied presented higher enrichment factors at intermediate permeate pressures, among those studiedThus, the pervaporation process was presented as an alternative for the recovery of volatile organic compounds in the food industry.

Submitted by Cláudia Bueno (claudiamoura18@gmail.com) on 2016-01-15T16:51:23Z No. of bitstreams: 2 Dissertação - Rafaela Souza Santos - 2015.pdf: 7723635 bytes, checksum: 89791ae5835c5b06e83c5e64b4a28bb5 (MD5) license_rdf: 23148 bytes, checksum: 9da0b6dfac957114c6a7714714b86306 (MD5)
Approved for entry into archive by Luciana Ferreira (lucgeral@gmail.com) on 2016-01-18T09:08:35Z (GMT) No. of bitstreams: 2 Dissertação - Rafaela Souza Santos - 2015.pdf: 7723635 bytes, checksum: 89791ae5835c5b06e83c5e64b4a28bb5 (MD5) license_rdf: 23148 bytes, checksum: 9da0b6dfac957114c6a7714714b86306 (MD5)
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Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPES
The issue of pollution is not new. The burning of biomass used for heat generation already was beginning to anthropogenic processes of air pollution. The pollutants are in the atmosphere in solid, liquid and gaseous state. The set of solid and liquid particles is called particulate matter (PM), and the other form the set of gaseous pollutants. The MP covers a range of 0.1-100 microns and varies greatly in size composition, emission sources and adverse effects on health. The gaseous compounds are formed mostly of volatile organic compounds (VOCs), which are organic compounds which are gaseous at room temperature. These pollutants can be emitted by natural and anthropogenic sources, among which stand out the combustion processes and soil dust resuspension by wind action. The city of Catalão - GO has grown greatly in recent years, mainly due to the arrival of mining in the city exploring the carbonatite complexes Catalão I and Catalão II. The aim of this study was to monitor the atmospheric air in a region of the city of Catalan through the sampling and analysis of PM and VOCs. Samples MP, which occurred every six days over a period of 24 hours, were carried out for TSP, PM10 and PM2,5 in HI-VOL samplers suitable for each particle size. Gravimetric analysis indicated that the measured concentrations are in accordance with the standards set by law. The elementary MP analysis was performed by EDXRF technique and indicated that the elements present are mostly from vehicle emissions and resuspended soil dust by the wind. Sampling was performed by VOCs microextraction technique of solid phase (SPME - solid phase microextraction) twice a week for 12 hours. The analysis of the sampled VOCs was performed by gas chromatography-mass spectrometry (GC / MS - gas chromatography mass spectrometry) in which the compounds were identified by comparison with a NIST library / MS (National Institute of Standards and Technology / Mass Spectral) present in the equipment. The identification of these compounds indicated a strong influence of vehicle emissions in the composition of atmospheric air.
A questão da poluição não é algo recente. A queima de biomassa utilizada para geração de calor já dava início aos processos antrópicos de poluição atmosférica. Os poluentes encontram-se na atmosfera nos estados sólido, líquido e gasoso. O conjunto das partículas sólidas e líquidas constitui o chamado material particulado (MP), e as demais formam o conjunto de poluentes gasosos. O MP abrange uma faixa de tamanho entre 0,1-100 e varia em tamanho, composição, fontes de emissão e efeitos adversos causados a saúde. Os compostos gasosos são formados em sua maioria pelos compostos orgânicos voláteis (COVs), que são compostos orgânicos que encontram-se no estado gasoso em temperatura ambiente. Esses poluentes podem ser lançados na atmosfera por fontes naturais e antrópicas, dentre as quais destacam-se os processos de combustão e ressuspensão da poeira do solo por ação dos ventos. A cidade de Catalão GO tem crescido bastante nos últimos anos, principalmente devido a chegada de mineradoras na cidade que exploram os complexos carbonatíticos de Catalão I e Catalão II. O objetivo deste trabalho foi realizar o monitoramento do ar atmosférico em uma região da cidade de Catalão pela amostragem e análise de MP e COVs. As amostragens de MP, que aconteceram a cada seis dias por um período de 24 horas, foram realizadas para PTS, MP10 e MP2,5 em amostradores de grande volume adequados para cada tamanho de partícula. A análise gravimétrica indicou que os as concentrações medidas estão de acordo com os padrões definidos pela legislação. A análise elementar do MP foi realizada pela técnica de EDXRF e indicou que os elementos presentes são, em sua maioria, provenientes da emissão veicular e poeira ressuspensa do solo pela ação dos ventos. A amostragem dos COVs foi realizada pela técnica de microextração por fase sólida (SPME do inglês solid phase microextraction), duas vezes por semana por 12 horas. A análise dos COVs amostrados foi realizada por cromatografia gasosa acoplada a espectrometria de massas (GC / MS - do inglês gas chromatography mass spectrometry) em que os compostos foram identificados por comparação com a biblioteca NIST / MS (Nacional Institute of Standard and Technology / Mass Spectral) presente no equipamento. A identificação desses compostos indicou uma forte influência das emissões veiculares na composição do ar atmosférico.

Filmes finos depositados por plasma apresentam varias funções, como proteção de superfície e características de adsorção, úteis no desenvolvimento de sensores. Filmes finos a base de hexametildissilazana HMDS, podem dar origem a materiais adsorventes enquanto filmes fluorados, como os obtidos com metil-nonafluoro (iso)butil-éter HFE®, são bons para passivação e proteção de superfícies expostas a soluções ácidas e básicas. Este trabalho teve como objetivo geral a modificação desses filmes finos objetivando a melhoria na detecção de compostos orgânicos voláteis (VOCs) ou umidade. Os filmes tiveram sua superfície modificada por exposição à radiação beta (feixe de elétrons, 2 MeV, 10 nA a 100 nA) e a radiação ultravioleta (UVC) e foram testados em dispositivos miniaturizados. Foram utilizados dois equipamentos de plasma distintos para a produção dos filmes e vários substratos para deposição: lâminas de silício, cristais piezelétricos de quartzo e acrílico, principalmente. Uma série de caracterizações foi providenciada: Perfilometria (determinação de espessura); Elipsometria (medidas do índice de refração); Espectroscopia de Infravermelho e Espectroscopia de Fotoelétrons Por Raios X para análises da estrutura química; Microscopia Óptica e Eletrônica de Varredura para avaliação da resistência à irradiação UVC ou beta; Medidas de ângulo de contato para determinar a hidrofobicidade e a compatibilidade com VOCs; O software Imagej para a determinação e verificação da ocorrência de formação de aglomerados (clusters) e de suas dimensões. A partir dessas análises escolheram-se filmes com baixa incidência de clusters, para testes em dispositivo miniaturizado, e com alta incidência, para testes de detecção de VOCs ou água. Simulação, produção e testes de dispositivos miniaturizados simples e que favorecem a mistura de reagentes através das características de superfície (misturadores passivos) foi efetuada. O dispositivo testado mostrou-se útil em fase liquida para mistura tanto de líquidos miscíveis quanto imiscíveis. Filmes a base de HFE ou HMDS/HFE pode ser usados como camada passivadora, pois são resistentes à radiação beta, ou UVC. Filmes a base de HMDS sofrem reação por exposição à UVC, o que é útil na construção de dispositivos miniaturizados, ou mesmo detecção de água, dependendo do equipamento de plasma utilizado para deposição.
Plasma thin films present several functions, such as surface protection and adsorption, useful on sensor development. Hexamethyldisilazane (HMDS) thin films can produce adsorbent materials useful as sensitive layer whereas fluorinated films, such as methyl nonafluoro(iso)butyl ether HFE®, are quite useful for passivation and surface protection on acid and basic solutions. This work aims the modification of such films for improvement on volatile organic compounds (VOCs) detection or water detection. The surface of such films was modified by exposure to beta (electron beam, 2 MeV, 10 nA to 100 nA) or ultraviolet (UVC) radiation. These films were also tested on miniaturized devices. Two different plasma- equipment were used and the main substrates for deposition were silicon wafer, piezoelectric quartz crystal and acrylics. The characterization procedures used: profilometer (thickness determination), ellipsometer (refractive index measurement); Infrared (FTIR) and x-ray photoelectron spectroscopy for chemical structure analysis; Optical and scanning electron microscopy for evaluation of resistance to exposition to ultraviolet light or beta radiation; contact angle measurements for determination of hydrophobicity and adsorption of VOCs; Imagej software for evaluation of cluster formation and size. Based on such measurements low density cluster films were tested on a miniaturized device and high density cluster films were used for tests of water and VOCs detection. The simulation, production and tests of simple miniaturized structure that favors mixing were carried out. The conception of the manufactured device is based on passive mixers and mixing was improved to miscible and immiscible fluids as well by changing the surfaces properties of plasma deposited thin films. HFE and HMDS/HFE films were useful as passivation layer, being resistant to beta and UVC radiation. HMDS are sensible to UVC, which was used for obtaining the miniaturized device and is useful to improve water detection, depending on plasma equipment utilized for deposition.

Made available in DSpace on 2016-06-02T19:10:04Z (GMT). No. of bitstreams: 1 3193.pdf: 2500301 bytes, checksum: 1a244e298249c09176666ac32cdec6af (MD5) Previous issue date: 2008-12-01
Financiadora de Estudos e Projetos
In this work we studied the thermomechanical degradation and volatile organic compound (VOC) generated during extrusion of the HDPE, PP, and PS. The degradation processes occurred during extrusion were analyzed by a new methodology proposed in this work and called Degradation Level Distribution Function (DLDF). The results obtained were also correlated with the Chain Scission Distribution Function (CSDF) methodology previously proposed. Through DLDF methodology we can also find the critical molar mass ( c M ) above which the chain scission mechanism becomes predominant. The results showed that the chain scission process for HDPE and PP above c M is of a preferential type and random for the PS. The c M present a linear correlation with the weight average molecular weight and decreases with the increase of the extrusion temperature. The VOC generated during extrusion was analyzed via infrared spectroscopy and size exclusion chromatography. The results showed that these VOC are product of the degradation of polymer and additives. The molar mass of the VOC s varies between 100 to 1000 g/mol. The loss in weight for the volatilization of the material during extrusion is dependent of the polymer type and extrusion temperature. In the case of the PS the values vary between 25 and 850ppm and in the case of the HDPE and PP the loss is below 100ppm.
Neste trabalho estudamos a degradação termomecânica e os compostos orgânicos voláteis (VOC) gerados durante a extrusão do HDPE, PP e PS. Os processos de degradação provocados durante a extrusão foram analisados através de uma nova metodologia proposta neste trabalho e é chamada por nós de Função de Distribuição do Nível de Degradação (DLDF). Os resultados obtidos também foram correlacionados com a metodologia da Função de Distribuição de Cisão de Cadeia (CSDF) anteriormente apresentada por nós. Através da metodologia da DLDF também podemos encontrar a massa molar critica ( c M ) acima do qual o mecanismo de cisão de cadeia se torna predominante. Os resultados mostraram que o processo de cisão de cadeia acima da massa molar critica é do tipo preferencial no caso do HDPE e PP, no caso do PS o processo de cisão de cadeia foi do tipo aleatório. A c M apresenta uma correlação linear com a massa molar ponderal média e descresse com o aumento da temperatura de extrusão. Os VOC gerados durante a extrusão foram analisados através da espectroscopia no infravermelho e cromatografia por exclusão de tamanho. Os resultados mostraram que os VOC são gerados pela degradação do polímero e dos aditivos. A massa molar dos VOC varia desde 100 até 1.000 g/mol. A perda em massa pela volatilização do material durante a extrusão depende do tipo do polímero e temperatura de extrusão. No caso do PS os valores oscilam entre 25 a 850ppm e no caso do HDPE e PP a perda de material é abaixo de 100ppm.

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior
O presente estudo teve como objetivo quantificar as emissões de Compostos Orgânicos Voláteis do Aterro Controlado Morro do Céu localizado na cidade de Niterói, Rio de Janeiro, Brasil. Para tanto, vinte amostras foram coletadas, usando uma bomba de ar operada a bateria durante dois dias de dezembro de 2009. Uma câmara de fluxo cilíndrica de PVC de 30L foi inserida 5 cm no solo do aterro, e as amostras foram coletadas através de uma válvula na parte superior da câmera. Os resultados indicaram um valor de 1.980 Kg Km-2 h-1. O modelo Gaussiano de dispersão atmosférica ISCST3 foi utilizado para calcular a difusão e transporte dos poluentes a fim de estimar as concentrações de COV no bairro, usando dados topográficos, meteorológicos e de emissões. Valores de 525 μg m-3 de COV foram encontrados a 500 metros do aterro. As emissões do aterro foram usadas em conjunto com dados meteorológicos, utilizando o modelo de trajetória OZIPR e o mecanismo químico SAPRC para demonstrar o impacto na formação do ozônio troposférico na região. É conhecido que o ozônio é formado pela reação entre COV, NOx e luz solar. A contribuição de valores elevados de COV provenientes das emissões do aterro conduzirá a uma nova situação com valores mais elevados de ozônio na região. Os resultados da modelagem indicaram um aumento maior que 1000% nos níveis de ozônio na região do aterro, se comparado com a modelagem do ozônio para a região metropolitana do Rio de Janeiro. Os resultados mostram ser necessário que maior atenção seja dada à política de gerenciamento de RSU no Brasil, incluindo a escolha adequada para o local de instalação, o monitoramento da área durante e após o período de operação e técnicas mais adequadas de disposição dos resíduos sólidos urbanos
The purpose of this work was to quantify the Volatile Organic Compounds emissions by a landfill (Morro do Céu), located in Niterói, Rio de Janeiro State, Brazil. Twenty 10-minute samples were collected using a battery-operated air pump operated at 500 mL min-1, over a period of four days in May and December, 2009. A cylindrical 30 L PVC flux chamber was used, the open, bottom side of which was inserted into the landfill soil to a depth of 5 cm. The samples were collected using a valve at the upper, closed side of the chamber. The results indicated an elevated value of 1,980 kg km-2 h-1. A Gaussian plume dispersion model, implemented by Aermod software, was used to calculate the diffusion and transport of pollutants, and the pollutant concentrations in the surroundings were estimated using the emission, meteorological, and topographical data. Maximum values of 525 μg m-3 for VOC were found at approximately 500 m from the landfill. The landfill emissions were also compiled with meteorological data, using the OZIPR trajectory model coupled with SAPRC chemical mechanism, to demonstrate their impact on the formation of tropospheric ozone. It is well known that ozone is formed by the reactions of VOC, NOx and sunlight. The contribution of high VOC levels from the landfill emissions was expected to lead to higher ozone values. The results indicated a 1000% increase in ozone in the region of the landfill, compared to the ozone values for the metropolitan region of Rio de Janeiro. The results show that it is both necessary and desirable that greater attention be given to the political management of municipal solid waste in the Brazil, including the location choice, the monitoring of landfill areas during and after their period of operation and techniques more appropriate of disposition of municipal solid waste

Doutoramento em Química
O objectivo geral deste trabalho consistiu no desenvolvimento de novos sensores químicos de fibra óptica (OF) para análise de compostos orgânicos voláteis (VOCs) em ambientes industriais. A componente de detecção dos sensores desenvolvidos é constituída por uma pequena secção de fibra óptica revestida com um filme de polímero. A morfologia dos filmes poliméricos foi analisada e caracterizada por microscopia electrónica de varrimento (SEM), sendo a espessura dos filmes determinada por espectroscopia de retrodispersão de Rutherford (RBS, acrónimo do inglês Rutherford backscattering spectrometry). O desempenho analítico dos sensores de OF foi avaliado relativamente a diferentes parâmetros operacionais, tais como, concentração da solução de revestimento, técnica de deposição do filme polimérico, temperatura da célula de injecção, temperatura de cura do material polimérico, caudal do gás de arraste, comprimento de onda e frequência de funcionamento do laser, configurações estruturais da célula de injecção e do tubo analítico. Foram desenvolvidos dois sensores de OF a operar na região do infravermelho para determinação de diferentes classes de VOCs, nomeadamente hidrocarbonetos aromáticos, clorados e alifáticos, além de álcoois. Os sensores de OF desenvolvidos apresentaram adequadas características analíticas em termos de sensibilidade, linearidade, repetitibilidade e reprodutibilidade do sinal analítico, sendo o tempo de resposta de aproximadamente 30 segundos. Foi também desenvolvido um sensor de OF para especiação de benzeno, tolueno e o-xileno a operar na região do visível (635 - 650 nm), tendo sido aplicado à análise de amostras reais de ar de uma indústria de solventes. Relativamente à monitorização de VOCs em ambientes industriais, foi desenvolvido um sensor de OF para monitorização in situ e de forma remota (até uma distância máxima de 60 metros do local de amostragem) de benzeno, tolueno, etilbenzeno, p-xileno, m-xileno e o-xileno (BTEX), utilizando um díodo laser a 1550 nm. O desempenho analítico do sensor desenvolvido foi comparado, para a determinação de BTEX, com a cromatografia gasosa acoplada à detecção com ionização de chama (GC-FID). Foram ainda desenvolvidos dois detectores de fibra óptica acoplados a um cromatógrafo de gás para especiação de álcoois e hidrocarbonetos aromáticos. A metodologia desenvolvida baseada em cromatografia gasosa acoplada a um detector de fibra óptica (GC-OF) foi aplicada à análise de amostras reais de ar de uma indústria de solventes, comparando os respectivos resultados com os obtidos por GC-FID. Por fim foi efectuado um estudo visando a obtenção de um modelo geral para a resposta analítica dos sensores de fibra óptica desenvolvidos.
The main aim of this work was the development of new chemical optical fibre (OF) sensors for analysis of volatile organic compounds (VOCs) in industrial environments. The detection component of the developed sensors consisted on a small section of an optical fibre coated with a polymeric film. The polymeric film morphology was analysed and characterized by scanning electron microscopy (SEM) and the thickness of the film determined by Rutherford backscattering spectrometry (RBS). The analytical performance of the OF sensors was evaluated regarding some operational parameters, such as, concentration of the coating solution, deposition technique of the polymeric film, temperature of the injection cell, temperature of cure of the polymeric film, working wavelength and frequency of the laser, design of the injection cell and analytical tube, and flow rate of the carrier gas. Two OF sensors operating in the infrared spectral region were developed for determination of different classes of VOCs, namely aromatic, chlorinated and aliphatic hydrocarbons and alcohols. The developed sensors showed high analytical sensitivity, linearity, repeatability, reproducibility of the analytical signal and a response time of about 30 seconds. An OF sensor was developed for benzene, toluene and o-xylene speciation operating in the visible region (635 - 650 nm) and applied to the analysis of actual samples of air from a solvent industry. Regarding VOCs monitoring in industrial environments, an OF sensor was developed for in situ and remotely monitoring (at a maximum of 60 metres away from the sampling place) of benzene, toluene, ethylbenzene, p-xylene, mxylene and o-xylene (BTEX) using a laser diode at 1550 nm. The analytical performance of the developed sensor was comparable to the determination of BTEX by gas chromatography - flame ionization detector (GC-FID). Two analytical methods were also developed for speciation of alcohols and aromatic hydrocarbons. The developed methods were based on separation by gas chromatography and detection by an optical fibre detector (GC-OF) and they were applied to the analysis of actual air samples from a solvent industry. Their results were tested and compared to those obtained by GC-FID. Finally, a general model was proposed for describing the analytical response of the developed optical fibre sensors.

Submitted by Gizele Lima (gizele.lima@inpa.gov.br) on 2016-08-31T13:21:43Z No. of bitstreams: 2 Tese de Doutorado_Angela Beth Jardine.pdf: 6114980 bytes, checksum: 07a301793e0522e5fb0084e12ee425fe (MD5) license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5)
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Conselho Nacional de Pesquisa e Desenvolvimento Científico e Tecnológico - CNPq
Plants produce and emit a large array of volatile metabolites termed biogenic volatile organic compounds (BVOCs) as an integral part of primary and secondary metabolism. Monoterpenes are BVOCs from the largest family of plant natural products, the terpenoids. Despite orders of magnitude difference in atmospheric reactivity and great diversity in biological functioning, little is known about monoterpene speciation in tropical forests. Using thermal desorption-gas chromatography-mass spectrometry techniques, twelve volatile monoterpenes were identified and quantified in a central Amazon terra firma rainforest including the first ambient air observations of the highly reactive cis-β-ocimene and trans-β- ocimene. At the ecosystem scale, monoterpene mixing ratios in the ambient air were greatest at the top of the canopy where light and temperatures are greatest. Leaf level monoterpene emissions were found to be light dependent among the Amazon trees sampled in the field. However, during drought stress conditions that led to leaf senescence, leaf monoterpene emissions were found to be first light dependent followed by temperature dependent and an acted as an early indicator of leaf lipid peroxidation. Further, leaf monoterpene emissions revealed a strong non-linear relationship with net photosynthesis (Pn), dedicating up to 2% of Pn to monoterpene emissions at leaf temperatures up to 30ºC and continuing to rise as leaf temperatures increased. These results suggest that highly reactive monoterpenes may play important roles as antioxidants protecting photosynthesis in plants and serve as near-canopy sources of secondary organic aerosol precursors through atmospheric photooxidation reactions.
As plantas produzem e emitem uma grande variedade de metabólitos voláteis denominados compostos biogênicos orgânicos voláteis (BVOCs), como parte integrante do metabolismo primário e secundário. Monoterpenos são BVOCs de a maior família de plantas produtos naturais, os terpenóides. Apesar de diferenças das ordems de magnitude na reatividade atmosférica e grande diversidade em funcionamento biológico deles, pouco se sabe sobre a especiação dos monoterpenos em florestas tropicais. Usando tecnicas analiticas de desorpção termica-chromatografia gasosa-espetrometria (TD-GC-MS), doze monoterpenos voláteis foram identificados e quantificados numa floresta tropical de terra firma na Amazônia central, incluindo as primeiras observações no ar ambiente dos monoterpenos que são altamente reativos, cis-β-ocimeno e trans-β-ocimeno. Na escala do ecossistema, as taxas de mistura dos monoterpenos no ar ambiente foram maiores no topo do dossel onde a luz e as temperaturas são maiores. No nível das folhas, emissões dos monoterpenos foram dependente da luz para as avores foram amostradas em campo. No entanto, durante as condições de seca com estresses que levaram a senescência foliar, as emissões dos monoterpenos das folhas foram dependente primeiro da luz e depois a temperatura e agirem como um indicador da peroxidação lipídica folha. Além disso, as emissões dos monoterpenos das folhas revelou uma forte relação não-linear com fotossíntese líquida (Pn), dedicando-se a 2% do Pn para as emissões dos monoterpenos nas temperaturas das folhas até 30ºC e continuaram a aumentar com as temperaturas da folha. Estes resultados sugerem que os monoterpenos o que são altamente reativas podem ser importantes porque eles funçiõnam como antioxidantes que protegem a fotossíntese nas plantas e também podem ser fontes perto do dossel dos precursores dos aerossóis orgânicos secundários de fotooxidação na atmosfera.

Made available in DSpace on 2015-09-17T15:26:22Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2015-05-13. Added 1 bitstream(s) on 2015-09-17T15:45:45Z : No. of bitstreams: 1 000846969.pdf: 1209822 bytes, checksum: f6c6e10493f32be41e7b2221b8071921 (MD5)
Com o aumento no interesse por produtos naturais o estudo de plantas medicinais nativas tornou-se relevante quanto aos componentes fitoquímicos e as atividades biológicas desconhecidas, em contraste com plantas nativas da Europa, que já foram exaustivamente estudadas. O presente estudo foi dividido em três artigos, a temática dos dois primeiros artigos foi a caracterização bioquímica de espécies nativas do gênero Nectandra. Durante um ano foram realizadas coletas, no meio de cada estação do ano, de folhas e cascas das espécies Nectandra lanceolata, Nectandra grandiflora e Nectandra megapotânica, na Fazenda experimental Edgárdia e Fazenda Lageado pertencentes ao Campus Botucatu - Unesp, situadas no município de Botucatu, São Paulo. O primeiro artigo objetivou avaliar a efeito da sazonalidade nos teores de compostos fenólicos e na atividade antioxidante em folhas e cascas de Nectandras. Os resultados evidenciaram que a época de coleta influenciou a presença de compostos fenólicos nas espécies nas diferentes partes da planta, dando-se um maior destaque para a espécie N. megapotâmica. Assim como, para a atividade antioxidante, cuja espécie em evidência foi N. lanceolata. O segundo artigo avaliou a influência da sazonalidade no teor, caracterização química e atividade antimicrobiana frente à cepas de Escherichia coli sp. e Staphylococcus aureus sp. Os resultados deste estudo mostraram que as espécies N. grandiflora e N. lanceolata apresentaram muita semelhança em seus compostos voláteis durante o ano, diferentemente da N. megapotâmica. As espécies N. megapotâmica e N. lanceolata se mostraram promissoras quanto à atividade antibacteriana. O terceiro artigo, realizado durante o estágio de Doutorado Sanduiche em Padova, visou avaliar o efeito das diferentes doses de macronutrientes (NPK) no ...
The growing of the interest in natural products, the study about native medicinal plants has been relevant as the phytochemical constituents and biological activities, in contrast to Europe plants, which have been extensively studied. This study was divided into three articles, the theme of the first two articles was the biochemical characterization of native species of Nectandra genre. For a year have been collected, in the middle of each season, leaves and bark of the species Nectandra lanceolata, Nectandra grandiflora and Nectandra megapotâmica in the Edgardia Farm and Lageado Farm belonging to the Campus Botucatu - UNESP, located in Botucatu, Sao Paulo. The first article aimed to evaluate the effect of seasonality in phenolic content and antioxidant activity in leaves and barck of Nectandras. The results showed that the sampling time influenced the presence of phenolic compounds in the species in different parts of the plant, giving greater prominence to the species N. megapotamica. As for the antioxidant activity whose species was evidence N. lanceolata. The second article assessed the influence of seasonality in content, chemical and antimicrobial activity of strains of Escherichia coli sp. and Staphylococcus aureus sp. The results of this study showed that species N. grandiflora and N. lanceolata showed a lot of similarity in their volatile compounds during the year, differently of N. megapotamica. The species N. megapotamica and N. lanceolata proved promising on the antibacterial activity. The third article, accomplished during Sanduiche Doctoral stage in Padova, aimed to evaluate the effect of different doses of macronutrients (NPK) on the yield and quality of Stevia rebaudiana Berth. The experiment was conducted during the summer season in Italy in greenhouse, with a factorial split-splot 3 x 3 x3. The most ...

As operações de carga e descarga de petróleo e seus derivados, nas diferentes modalidades de transporte, resultam num elevado índice de vaporização. Estes vapores são os Compostos Orgânicos Voláteis (COV). Os COV juntamente com os óxidos de nitrogênio (NOx) formam o smog fotoquímico. Para reduzir a formação do smog fotoquímico, os Estados Unidos e a União Européia reformularam suas legislações ambientais e estabeleceram novos limites de emissões para os COV. A partir disto iniciou-se uma série de estudos nos países desenvolvidos que permitiram, por exemplo, aos Estados Unidos através da Agência de Proteção Ambiental, entidade de estudos que trata das questões ambientais, criarem a EPA AP-42 que é um conjunto de normas que permitem estimar as emissões nas operações de carga e descarga de petróleo e seus derivadospt. No Brasil, por falta de uma legislação mais rigorosa, este tema é pouco conhecido, inclusive pelas muitas variáveis envolvidas tais como: origem do petróleo, processos de obtenção dos derivados, características dos produtos entre outros, se faz necessária a criação de uma metodologia estimativa de geração de COV própria. Neste trabalho, é apresentada uma metodologia para determinação do Fator de Saturação e Recuperação de gasolina C em um terminal de carregamento dotado de Unidade de Recuperação de Vapor. Além disto verifica-se que o investimento em uma unidade de recuperação de vapores é economicamente viável, além da redução das emissões de COV para a atmosfera.
The loading and unloading of oil and its derivatives in different modes of transport, results in a high rate of vaporization. These vapors are called Volatile Organic Compounds VOCs, that with oxides of nitrogen (NOx) forms the photochemical smog. In order to reduce the formation of photochemical smog, the United States and the European Union restated its environmental laws and set new emission limits for VOCs. Then it was began a series of studies in developed countries, for example, in the United States by the Environmental Protection Agency, an organization of studies dealing with environmental issues. As a result was created the EPA AP-42, which is a set of rules that allow to estimate the emissions during loading and unloading of oil and its derivatives. In Brazil the lack of a strict legislation on this subject, even by many variables such as origin of oil, the procedures for obtaining derivatives, characteristics, composition, among others, is needed to create an estimation methodology itself. In this work, despite its complex and difficult composition, with more than 300 three hundred substances, we present a methodology for determining the saturation factor and recovery of gasoline C at loading terminals equipped with Vapor Recovery Unit. Furthermore it is verified that an implementation of a vapor recovery unit is a viable economic investment.

Programa de Pós-Graduação em Ciências Biológicas. Núcleo de Pesquisas em Ciências Biológicas, Pró-Reitoria de Pesquisa e Pós Graduação, Universidade Federal de Ouro Preto.
Submitted by Oliveira Flávia (flavia@sisbin.ufop.br) on 2015-02-11T17:01:56Z No. of bitstreams: 2 license_rdf: 20592 bytes, checksum: 0c9b9c579af4cbbcf785ca803bd18d4b (MD5) TESE_ProduçãoAguardenteUtilizando.pdf: 2464397 bytes, checksum: 570f7e984078e84e424acf2c04487c21 (MD5)
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Neste trabalho foi executado a avaliação agroindustrial do sorgo sacarino como matéria-prima para produção de aguardente. Para isto, foram conduzidos nas safras 2009/2010 e 2010/2011 os mesmos ensaios envolvendo a avaliação de duas variedades (BR 505 e BRS 506) de sorgo sacarino colhidas em três períodos de maturação (115, 123 e 131 dias após o plantio, DAP), com delineamento em blocos casualisados com 3 repetições em esquema fatorial 2 x 3. Na safra 2011/2012, foram conduzidos três ensaios idênticos, mas com épocas de semeio distintas, outubro, novembro, dezembro e colheitas em fevereiro, março e abril, respectivamente. Nesta safra as colheitas foram realizadas aos 115 DAP em todos os ensaios. Cada ensaio foi composto por duas variedades de sorgo sacarino em delineamento de blocos casualisados com 3 repetições. As parcelas experimentais foram constituída por 6 fileiras de 10 m com espaçamento de 70 cm, mas as avaliações ocorreram nas quatro fileiras centrais. Os caracteres avaliados foram: toneladas de colmos por hectare, extração de caldo, sólidos solúveis totais do caldo extraído, pH do caldo, pH do vinho, acidez total do vinho, teor alcoólico do vinho, acidez volátil, alcoóis superiores, acetato de etila, cobre, carbamato de etila, álcool n-butílico, álcool metílico, aldeídos e cetonas. Na safra 2011/2012, avaliou-se adicionalmente o açúcar redutor (AR) e os açúcares redutores totais (ART). As variedades de sorgo sacarino avaliadas apresentaram diferenças significativas em termos de produtividade e qualidade. A variedade BRS 506 apresentou maiores produtividades de colmos em todas as safras avaliadas. A variedade BR 505 apresentou melhor qualidade do caldo, associando maiores valores de brix, ART e menor valor de AR, mas com pequena variação em relação a variedade BRS 506. Considerando os caracteres de rendimento e qualidade da matéria para produção de aguardente, constatou-se superioridade da variedade BRS 506. As colheitas realizadas aos 115 e 123 DAP, apresentaram maior extração de caldo e maiores teores de açúcares, os quais refletem em maior rendimento e qualidade da aguardente. As colheitas realizadas nos meses de março e abril apresentaram maiores produtividades de colmo, maior extração de caldo, maiores teores de açúcares no caldo extraído. A maioria das análises das aguardentes apresentou-se dentro dos limites especificados pela legislação. Algumas amostras apresentaram os compostos alcoóis superiores e cobre em quantidades acima do permitido pela legislação brasileira, mas estes caracteres são influenciados pelas condições do processamento. Para o parâmetro carbamato de etila, todas as amostras atenderam ao padrão legal exigido apresentando valores bem abaixo do permitido. Não foram detectados teores de metanol, cetonas e aldeídos como acroleína e furfural. Os resultados obtidos no presente trabalho mostram que as variedades de sorgo sacarino avaliadas produziram matéria prima com alto rendimento e qualidade para produção de aguardente. Neste sentido, o sorgo sacarino é uma opção bastante interessante visando ampliar/complementar a produção de aguardente, principalmente durante o período da entressafra da cana-de-açúcar. ______________________________________________________________________________________________
ABSTRACT: In this study we evaluate sweet sorghum as feedstock for brandy production in Salinas, North of Minas Gerais. For this, harvests were conducted in 2009/2010 and 2010/2011 with the same experiment involving evaluation of two sweet sorghum varieties ( BR 505 and BRS 506 ) harvested at three stages of maturity ( 115 , 123 and 131 days after planting , DAP ) with randomized block design and three replications in a factorial 2 x 3 . In 2011/2012 season , three identical experiment were conducted , but with different times of sowing , October, November, December and harvest in February , March and April, respectively. This crop harvests were performed at 115 DAP in all trials. Each trial consisted of two sweet sorghum varieties in randomized block design with three replications. The experimental plots consisting of 6 rows of 10m spacing of 70 cm, but the evaluations were the four central rows. The traits were : Tons of cane per hectare , juice extraction , total soluble solids of the juice extracted, pH of the broth, pH wine, total acidity of the wine, alcohol content of wine, volatile acidity, higher alcohols, ethyl acetate, copper, ethyl carbamate, n-butyl alcohol, methyl alcohol and aldehydes and ketones. In 2011/2012 season, we assessed further the total reducing sugars (TRS). The sweet sorghum varieties evaluated showed significant differences in terms of productivity and quality. The BRS 506 showed higher yields of stems in all crop seasons. The variety BR 505 showed better quality, associating higher values of brix, TRS and lowest value of AR, but with little variation compared to BRS 506. Considering the characters of yield and quality of feedstock for brandy production was found superiority of BRS 506. Harvested at 115 and 123 DAP showed higher juice extraction and higher sugar content which reflect in higher yield and quality of brandy. Harvested in the months of March and April showed greater productivity, higher juice extraction, higher sugar content in juice. Most analyzes of brandy was within the limits specified by law. Some samples showed the higher alcohols and copper compounds in amounts above those permitted by Brazilian law. But these characters are influenced by the processing conditions. For the parameter ethyl carbamate, all samples met the legal standard required showing very low values below permitted. We’re not detected levels of methanol, ketones and aldehydes such as acrolein and furfural. The results obtained in this study show that sweet sorghum varieties evaluated produced feedstock with high yield and quality for the brandy production. Therefore, sweet sorghum is a very interesting option aiming to expand / complement brandy production in the Salinas region, North of Minas Gerais, especially during the off season of cane sugar.

Doutoramento em Bioquímica
As Ameixas d’Elvas são ameixas (Prunus domestica L.) da variedade ‘Rainha Cláudia Verde’ produzidas numa área geográfica delimitada do Alto Alentejo e detentoras de uma Denominação de Origem Protegida (DOP) reconhecida pela União Europeia. A confitagem deste fruto, por um processo tradicional, origina um produto de grande valor acrescentado, denominado de Ameixa d’Elvas confitada. O processo da confitagem da Ameixa d’Elvas consiste num cozimento dos frutos inteiros, colhidos num grau de maturação bem definido (16-17 ºBrix e 1 meq de ácido málico por 100 g de fruto fresco) durante 15 minutos e em seguida as ameixas são colocadas numa calda de açúcar que vai sendo concentrada sucessivamente até atingir os 75 ºBrix. As ameixas são mantidas nesta calda durante, pelo menos, 2 meses. O principal objectivo deste trabalho foi a compreensão e resolução de um problema industrial na confitagem da Ameixa d’Elvas. O problema consiste na impossibilidade de confitar ameixas de um pomar (Cano) localizado na região delimitada pela DOP, pois os frutos perdem a integridade com o cozimento. Com este intuito, as Ameixas d’Elvas foram caracterizadas a nível físico-químico e as transformações bioquímicas, químicas e físicas que ocorrem com a confitagem foram estudadas em ameixas provenientes de dois pomares, Vila Viçosa e Cano. Os frutos provenientes do pomar de Vila Viçosa dão origem a um produto final de boa qualidade, que contrasta com os frutos do Cano. Os principais compostos fenólicos presentes na polpa da ameixa em fresco são os flavan-3-óis (procianidinas) e os ácidos hidroxicinâmicos. A pele da ameixa contém ainda outra classe de compostos, os flavonóis. As Ameixas d’Elvas analisadas são constituídas por uma maior quantidade de compostos fenólicos, nomeadamente procianidinas com maior grau de polimerização, em comparação com as ameixas de outras variedades e espécie e também com ameixas da mesma variedade produzidas fora da região delimitada pelo DOP. O aroma característico da Ameixa d’Elvas confitada tem a sua origem nos compostos voláteis provenientes da ameixa em fresco e formados durante o processo de confitagem, nomeadamente o octanoato de etilo, o nonanal, o eugenol, o acetato de 2- feniletilo, o linalol, o benzoato de etilo, o benzaldeído, o 2-heptenal, o ácido hexadecanóico, o ácido 3-metilbutanóico e o b-citronelol. A presença de todos estes compostos, à excepção do 2-heptenal, na calda de açúcar mostra que esta tem também um importante contributo para o aroma da Ameixa d’Elvas confitada. A análise da estrutura e organização celular da polpa das ameixas não processadas revelou que os tecidos do parênquima são constituídos por células isodiamétricas com uma área entre 4 e 6 mm2 e espaços intercelulares reduzidos (0,02-0,05 mm2), conferindo rigidez ao fruto. O tratamento térmico provoca uma degradação da lamela média e a perda da organização celular, originando uma diminuição na firmeza (80-94%), rigidez (93- 98%) e trabalho necessário para a deformação dos tecidos (72-91%). A imersão das ameixas na calda de açúcar promove um aumento nos parâmetros de textura analisados para valores próximos aos da polpa da ameixa não processada. Esta recuperação da consistência do fruto está relacionada com um aumento da adesão intercelular e a recuperação da estrutura das células do parênquima. As paredes celulares da polpa da ameixa são constituídas principalmente por polissacarídeos pécticos (62%) e celulose (15%). Estes polímeros são degradados e solubilizados com o tratamento térmico, o que explica a perda de adesão celular e da textura dos frutos. Por sua vez, o aumento da adesão intercelular com a confitagem está relacionada com os polissacarídeos pécticos solúveis da parede celular. Estes polissacarídeos possuem um elevado grau de esterificação (83%). Na presença da sacarose, que difunde para o interior do fruto por osmose durante a confitagem, a sua gelificação contribui para o aumento da adesão celular e consistência do fruto. No decurso do trabalho, foi proposta uma metodologia simples, fiável e limpa para a determinação simultânea do grau de esterificação e acetilação dos polissacarídeos da parede celular. Após saponificação das amostras de polissacarídeos, o metanol e o ácido acético libertado para a fase de vapor é analisado por microextracção em fase sólida e cromatografia em fase gasosa. O presente estudo permitiu observar que em ameixas com um grau de maturação mais avançado ocorre uma maior degradação da microestrutura dos tecidos e uma maior diminuição nos parâmetros de textura com o tratamento térmico e uma menor recuperação com a confitagem. Este facto está relacionado com a maior degradação dos polissacarídeos da parede celular devido à acção das enzimas pectina metilesterase (PME), poligalacturonase e celulase durante o amadurecimento. A PME foi ainda purificada e caracterizada a nível bioquímico, mostrando ser relativamente estável a tratamentos térmicos (5 minutos a 50-60 ºC) e de alta pressão (£ 600 MPa), pelo que a sua actividade terá que ser tida em consideração durante o processamento da ameixa. As ameixas não processadas do pomar do Cano revelaram uma maior solubilização dos polissacarídeos da parede celular em comparação com as de Vila Viçosa, influenciando o seu comportamento durante o processamento. Esta solubilização dos polissacarídeos está relacionada com uma maior actividade das enzimas poligalacturonase (44%) e celulase (55%) quando comparada com a actividade destas enzimas nas ameixas colhidas em Vila Viçosa para o mesmo estado de maturação definido de acordo com os sólidos solúveis totais e acidez titulável. Estes resultados são indicativos de que as ameixas do pomar do Cano estão, no que se refere à estrutura e composição dos polissacarídeos das paredes celulares, num estado de maturação mais adiantado do que as de Vila Viçosa. Este estudo mostra que os parâmetros convencionais usados para determinar a maturação das ameixas não são adequados para seleccionar as ameixas para confitar. Decorre desta tese de doutoramento que o conteúdo em ácido urónico no resíduo insolúvel em álcool da polpa das ameixas seja a metodologia a usar para avaliar o estado de maturação das ameixas para confitar em todos os pomares da região DOP.
Plums (Prunus domestica L.) of ‘Rainha Cláudia Verde’ variety, produced in a defined region of the South-East of Portugal, have a Protected Designation of Origin (PDO), “Ameixa d’Elvas”, recognized by European Union. A high added value product can be obtained by a traditional candying, named by “Ameixa d’Elvas” candied plum. The candying process consists in boiling the intact plums, collected in a defined maturation point (16 -17 ºBrix and 1.0 meq malic acid/100 g fruit flesh weight), in water for 15 min and further immersion in a sucrose syrup, which is successively concentrated until 75 ºBrix. The plums are kept for two months in the sucrose syrup. The main aim of the present work was to understand and solve one industrial problem during the candying process of “Ameixa d’Elvas” plums. Plums from a specific orchard in the PDO region (Cano) can not be processed, since the fruits showed an appreciable loss of tissue consistency and skin disruption after boiling. This purpose led to the study of some physical and chemical characteristics of plums and the changes that occurred along candying process. The plums studied were collected in two orchards, Vila Viçosa and Cano. Plums from Vila Viçosa orchard originate a product with good quality, contrarily to the plums from Cano orchard. The main phenolic compounds present in the plum flesh are flavan-3-ols (procyanidins) and hydroxycinnamic acids. In the skin, another class of compounds are present, the flavonols. A higher amount of phenolic compounds were present in the “Ameixa d’Elvas” plums analysed, mainly procyanidins with a higher degree of polymerization, when compared to plums of other varieties and specie and also to plums of the same variety produced outside the PDO delimited region. The specific aroma of “Ameixa d’Elvas” plums arise from the fresh fruit volatile compounds and from the compounds produced during the heat processing, namely ethyl octanoate, nonanal, eugenol, 2-phenylethylacetate, linalool, ethyl benzoate, benzaldehyde, 2-heptenal, hexadecanoic acid, 3-methyl butanoic acid, and b- citronellol. The presence of these compounds, except 2-heptenal, in the sucrose syrup shows the contribution of the syrup for the overall aroma of the candied plum. Microstructure analysis of the unprocessed plums revealed that the parenchyma tissue is constituted by isodiametric (4 and 6 mm2 of area) and thickly packed cells (0.02-0.05 mm2 of intercellular area), which originate a moderately hard texture. The tissue softening, visible by the decrease of firmness (80-94%), rigidity (93-98%), and deformation work (72-91%), occurring with thermal treatment was due to the middle lamella degradation. After candying a recovery in the texture parameters is observed to values similar of fresh tissue. The recovery in tissue consistency is related to the increase of parenchyma intercellular adhesion and the recuperation of the parenchyma cells structure. Plums cell walls are composed mainly by pectic polysaccharides (62%) and cellulose (15%). During the boiling step, these polysaccharides are degraded and solubilised, which are related to the loss of intercellular adhesion and tissue softening. The presence of soluble and highly esterified (83%) pectic polysaccharides allows their gelification inside the fruits in the presence of sucrose, which diffuses by osmosis during candying process, leading to the recovery of fruits consistency and intercellular adhesion. Through the work, a simple, reliable and clean methodology was proposed for the simultaneous determination of the esterification and acetylation degree of cell wall polysaccharides. After saponification of the polysaccharides samples, the methanol and the acetic acid released to the vapour phase are simultaneously extracted by solid phase microextraction and analysed by gas chromatography. This study allowed to observe that plums in an advanced ripening stage have a more pronounced degradation with boiling and lower recovery of cells shape, size and texture characteristics. The higher activity of the enzymes, pectin methylesterase (PME), polygalacturonase, and cellulase of fresh fruits along ripening are related to the observed higher extension of degradation of cell wall polysaccharides after boiling. PME was also purified and biochemically characterised, showing to be relatively stable to thermal (5 min at 50-60 ºC) and high pressure (£ 600 MPa) treatments, which infer that its activity should be take in account during the plum processing. Unprocessed plums from Cano orchard show a higher solubilisation and depolimerisation of cell wall polysaccharides than Vila Viçosa plums, which influence their behaviour along processing. The higher solubilisation of the polysaccharides is related to the higher activity of the polygalacturonase (44%) and cellulase (55%), comparing to the enzyme activity of plums harvested in Vila Viçosa with the same stage of ripening evaluated by total soluble solids and titratable acidity. These results permitted to infer that plums from Cano orchard are in a more advanced stage of ripening, in relation to the structure and composition of cell wall polysaccharides, comparing to Vila Viçosa ones. This study shows that conventional parameters used to evaluate the stage of ripening of plums are not adequate to select the fruits for candying. The results presented in this thesis allowed to conclude that uronic acids content in the alcohol insoluble residue of the flesh plums should be the methodology used to evaluate the stage of ripening of the plums for processing, from all orchards within PDO region.

Doutoramento em Química
Com o presente trabalho, pretendeu-se, desenvolver um nariz electrónico, composto por uma bateria de sensores piezoeléctricos, capaz de detectar e quantificar diversos compostos, ou pelo menos distinguir padrões de sinais. Este nariz, após selecção dos revestimentos dos sensores mais adequados à aplicação a que se destina, ainda que sejam todos eles não específicos e capazes de se adequarem a diversos tipos de trabalhos, foi utilizado em aplicação em áreas tão distintas como na área ambiental, alimentar, ou clínica. Para além da selecção dos revestimentos dos cristais piezoeléctricos, foi feito um grande esforço na optimização do sistema de aquisição (osciladores e software) para permitir a leitura da frequência de vários sensores em simultâneo e o armazenamento em intervalos de um segundo com uma resolução de 0,1 Hz. A utilização das redes neuronais artificiais em conjunto com a bateria de sensores permitiu desenvolver um nariz electrónico com a capacidade de identificar e quantificar o composto volátil acidentalmente libertado numa sala com 3x3x2,5 m3, aquando da quebra de um frasco de 2,5 L. O sistema desenvolvido permitiu uma rápida e correcta identificação do contaminante de entre um conjunto de dez compostos, bem como a sua quantificação. O nariz electrónico composto por uma bateria de sensores, onde alguns sensores foram substituídos por outros com revestimentos diferentes, aliado a um método de classificação baseado no teorema de Bayes permitiu a classificação de fruta de cinco variedades diferentes, em fruta comestível ou fruta estragada. Esta distinção apresentou uma taxa de sucesso de 95% e, no caso da fruta ser separada por variedades chegou a apresentar, para algumas variedades de fruta, taxas de sucesso de 100%. O sensor revestido com TEA, em conjunto com algumas metodologias analíticas de pré-concentração e de eliminação de interferentes, tornou possível a análise de H2S no hálito. Com este sistema obteve-se um limite de detecção de 50 ppb para o H2S e foi possível distinguir pacientes saudáveis de pacientes com problemas periodontais.
The aim of this work was to develop an electronic nose, based on piezoelectric quartz crystals, to detect and quantify several compounds, or at least to distinguish signal patterns. After selection of the most appropriate coatings, this electronic nose was used in such distinct areas as environmental monitoring, food safety and clinical diagnosis. Besides coating selection, the greatest effort was devoted to the optimization of the frequency acquisition system. Oscillators have been changed and new software has been written in order to monitor and store simultaneously the frequency of several sensors with 0.1 Hz of resolution, and at intervals of 1 second. The combination of the array of sensors with an artificial neural network allowed developing an electronic nose capable of identifying and quantifying the gaseous compound accidentally released in a storage room 3x3x2.5 m3 after the accidental breaking of a 2.5 L flask. The developed system allowed a quick and accurate identification of one compound out of 10, as well as its quantification. The same electronic nose, with a few changes in sensors coatings, combined with a classification method based on Bayes theorem succeeded in classifying fruits from five different varieties in edible or rotten. Without forming fruit variety subsets, discrimination between edible and rotten fruit was achieved with 95 % success. Analysing a single variety of fruit, classification in edible and rotten fruit was achieved with 100 % success for most varieties. An analytical system composed of a sensor coated with TEA a preconcentration column and a few traps and analytical procedures devoted to the elimination of interfering compounds, made possible H2S analysis in breath. Detection limits as low as 50 ppb allowed to distinguish between healthy individuals and patients with periodontal disease.

PANTOJA, L. D. M. Estimativa dos níveis de bioaerossóis e compostos orgânicos voláteis fúngicos em ambientes ocupacionais no município de Fortaleza - Ceará. 2016. 169 f. Tese (Doutorado em Engenharia Civil: Saneamento Ambiental) – Centro de Tecnologia, Universidade Federal do Ceará, Fortaleza, 2016.
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The search for more accurate methods of characterization of fungal composition in the air is required. It is known that when fungi develop within the structure of a building or ventilation filters, clearly there is a reasonable amount of \"hidden contamination\" can not be detected only through visual inspection. As well, the fact is that the fungi when they start to develop emit into the atmosphere Organic Compounds Fungal Volatile (COVFs), arising from the metabolic pathways or from degradation materials due to the release of enzymes produced by them. In the meantime, the goal of this thesis was to estimate the indoor air quality via bioaerosols and COVFs order improvements in monitoring and control of occupational environments in Fortaleza, Ceará. Therefore, there was the analysis of the researched environments (tertiary hospital, shopping center and public library) and application questionnaire to users in order to analyze the worker\'s understanding of the air quality. Then there was the preparation and validation of a protocol for determining COVFs. For the analysis of COVFs was used gas chromatography coupled to mass spectrometry is performed on Analysis Laboratory Trace - UFC. As for fungal samples were sent the Microbiology Laboratory - UECE, in order to identify through macro analysis and micromorphological and biochemical tests. 144 samples were analyzed front of COVFs, with nine compounds were detected in at least one of the sectors considered and only 3-octanone was not observed. In the quantitative analysis, with the highest COVFs concentrations (in g / m3) were 2-methyl-1-propanol, 3-methyl-1-butanol and 2-heptanone. At the regard to fungal findings, 72 samples were analyzed, being observed a high number of colony forming units per cubic meter (UFC.m-3) in all environments, in particular the general collection (3,497 UFC.m-3), followed by the center covered parking commercial (3245 UFC.m-3). While regarding the fungi spectrum composition airborne the three environments, it is formed predominantly by filamentous hyaline, especially the genus Aspergillus sp., and yeasts such as Candida species tropicalis. We evaluated the relationship between COVFs and fungal strains, and found the presence Six similarity groups such as 2-methyl-1-propanol which had a distribution space similar to fungi Acremonium sp., Aspergillus niger, Candida tropicalis and Penicillium sp. Also, we analyzed the distribution of the quantity of sample and COVFs Fungal by seasons, there was a significant difference between fungal samples and seasonality. The data presented mapped existence in the presence of COVFs working environments analyzed, characterizing the need for control of these compounds in ambient air indoor. Through research is expected to provide improved the current monitoring in the absence of national legislation on the COVFs, aiming in the future assist decision making managers in relation to occupational hazards, prompting further discussion in the academic and legislative environment and ultimately contribute to the systematic study of Aerobiology in the country.
A busca por métodos mais acurados de caracterização da composição fúngica no ar se faz necessária. Sabe-se que quando o fungo se desenvolve no interior da estrutura de um edifício ou em filtros de ventilação, claramente, há uma quantidade razoável de \"contaminação oculta\", não podendo ser detectada apenas através de uma inspeção visual. Bem como, é fato que os fungos quando começam a se desenvolver emitem para a atmosfera Compostos Orgânicos Voláteis Fúngicos (COVFs), que surgem das vias metabólicas ou a partir da degradação de materiais, devido à liberação de enzimas produzidas pelos mesmos. Nesse ínterim, o objetivo da presente tese foi estimar a qualidade do ar interno através de bioaerossóis e COVFs visando melhorias no monitoramento e controle de ambientes ocupacionais no município de Fortaleza, Ceará. Para tanto, houve a análise dos ambientes pesquisados (hospital terciário, shopping center e biblioteca pública) e aplicação de questionário aos usuários, visando analisar o entendimento do trabalhador sobre a qualidade do ar. Em seguida, houve a elaboração e validação de um protocolo para determinação de COVFs. Para a análise dos COVFs foi utilizada a cromatografia gasosa associada à espectrometria de massa, sendo executada no Laboratório de Análise Traço - UFC. Enquanto para as amostras fúngicas foram encaminhadas ao Laboratório de Microbiologia - UECE, visando à identificação por meio de análise macro e micromorfológica e provas bioquímicas. Foram analisadas 144 amostras frente aos COVFs, sendo que nove compostos foram detectados em pelo menos um dos setores analisados e apenas o 3-octanona não foi observado. Na análise quantitativa, os COVFs com as maiores concentrações (em μg/m3) foram 2-metil-1-propanol, 3-metil-1-butanol e 2-heptanona. No tocante aos achados fúngicos, 72 amostras foram analisadas, sendo observado um elevado número de unidades formadoras de colônia por metro cúbico (UFC.m-3) em todos os ambientes, em especial o acervo geral (3.497 UFC.m-3), seguido do estacionamento coberto do centro comercial (3.245 UFC.m-3). Enquanto a respeito da composição do espectro de fungos anemófilos dos três ambientes, este é formado predominantemente por filamentosos hialinos, com destaque para o gênero Aspergillus sp., bem como, leveduras, como a espécie Candida tropicalis. Avaliou-se a relação entre COVFs e amostras fúngicas, sendo constatado a presença de seis grupos de similaridade, como o 2-metil-1-propanol que apresentou uma distribuição espacial semelhante aos fungos Acremonium sp., Aspergillus niger, Candida tropicalis e Penicillium sp. Também, analisou-se a distribuição do quantitativo dos COVFs e das amostras fúngicas por estações climáticas, havendo diferença significativa entre amostras fúngicas e à sazonalidade. Os dados apresentados mapearam a existência da presença de COVFs nos ambientes laborais analisados, caracterizando assim a necessidade do controle desses compostos no ar ambiental de interiores. Com a pesquisa espera-se estabelecer uma melhoria no monitoramento vigente devido à ausência de legislação nacional em vigor sobre os COVFs, visando no futuro auxiliar a tomada de decisão de gestores em relação aos riscos ocupacionais, instigando uma maior discussão no meio acadêmico e legislativo e, por fim, contribuir para o estudo sistematizado da Aerobiologia no país.

Orientador: Edson Tomaz
Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Química
Made available in DSpace on 2018-08-26T01:44:59Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Fujimoto_TaniaMiyoko_M.pdf: 3195882 bytes, checksum: 017f2daada97280db73d8fb4da0b097e (MD5) Previous issue date: 2014
Resumo: Compostos orgânicos voláteis (COV) representam uma categoria de substâncias poluentes que geram diferentes impactos ambientais. Eles são responsáveis pelo aumento das concentrações de ozônio ao nível do solo e pela formação de aerossóis orgânicos secundários. Além disso, alguns deles contribuem para a degradação do ozônio estratosférico e a ampliação do efeito estufa. Alguns componentes têm um caráter carcinogênico, teratogênico ou mutagênico. Há estudos envolvendo o tratamento dos COV pelos mais diversos métodos, tais como: incineração, adsorção e absorção. Reatores fotocatalíticos, muito estudados em aplicação em fase aquosa e com grande sucesso na oxidação de contaminantes orgânicos, aparecem como uma alternativa pouco estudada. A fotocatálise em fase gasosa usando o TiO2 como catalisador se apresenta como uma solução interessante para o tratamento de compostos orgânicos voláteis, por não requerer operação em altas temperaturas, pelo baixo custo do TiO2, por ser seletiva na absorção de radiação e por gerar como produtos da reação CO2 e água, o que dispensa demais tratamentos. Estudos demonstram que a adição de metais nobres ao TiO2 comprova uma melhoria na eficiência fotocatalítica das reações de oxidação de compostos orgânicos voláteis. Dentro deste escopo, este trabalho tem como objetivo testar a eficiência do processo de oxidação de COV em fase gasosa por fotocatálise heterogênea com catalisador de dióxido de titânio (TiO2) impregnado com 1% de paládio (Pd) sob luz ultravioleta. O método de impregnação de paládio em TiO2 pela redução com NaBH4 mostrou-se adequado pelas técnicas de caracterização por DRX, XPS, UV ¿Vis, BET, MEV e Quimissorção de H2, pois há a impregnação do metal na superfície do catalisador sem promover modificações estruturais no TiO2 e não ocorreu alterações na razão de anatase/rutilo. Por XPS indicou a presença de metal em sua forma elementar. Além disso, os resultados da oxidação dos compostos n-hexano, ciclohexano, metil-ciclohexano, n-octano e iso-octano demonstraram aumento significativo na eficiência da conversão, pois foram obtidos valores acima de 90% em tempos de residência de aproximadamente 35 s
Abstract: Volatile organic compounds (VOCs) represent a category of pollutants substances that generate different impacts. They are responsible for increase concentrations of tropospheric ozone and also the formation of secondary organic aerosols. In addition, some of them contribute to the degradation of stratospheric ozone and greenhouse gas intensification. Some components have a carcinogenic, teratogenic or mutagenic character. There are studies involving the treatment of VOCs with various methods, such as: incineration, adsorption and absorption. Photocatalytic reactors, extensively studied in aqueous and with great success to destroy organic contaminants, appears as an alternative understudied. The photocatalysis gas phase using TiO2 as catalyst shows an interesting solution for the treatment of volatile organic compounds, because does not require operation at high temperatures, the low cost of TiO2, being selective in absorbing radiation and the products of reactions are CO2 and water, which eliminates other treatments. Studies prove that the addition of noble metals on TiO2 can improve the photocatalytic efficiency in the oxidation of volatile organic compounds. Therefore, this paper aims to test the efficiency of oxidation of volatile organic compounds (VOC) in gas phase catalysts through heterogeneous photocatalysis with titanium dioxide (TiO2), and their impregnation with 1% palladium (Pd) and UV light. The method for impregnate palladium on TiO2 with NaBH4 reduction was appropriated according to techniques for characterization like XRD, XPS, UV-vis, BET, SEM and H2 chemisorption, because all analysis confirmed that the impregnation of the metal on the catalyst surface do not structurally modify TiO2, neither changes occurred in the ratio of anatase/rutile. XPS indicated the presence of metal in elemental form. The results the oxidation of compounds n-hexane, cyclohexane, methyl cyclohexane, n-octane and iso-octane indicated a significant increase in conversion efficiency; the values were above 90% at residence times around 35 s
Mestrado
Desenvolvimento de Processos Químicos
Mestra em Engenharia Química

Nas últimas décadas, o policloreto de vinila (PVC) tem sido cada vez mais utilizado na Construção Civil, em razão de suas propriedades que o condiciona a substituir outros materiais na execução das obras. Neste caso, tais propriedades são conferidas pela ação de aditivos incorporados na formulação deste polímero, que o torna capaz de ser utilizado em diferentes aplicações, sendo uma delas os revestimentos vinílicos para o recobrimento de superfícies no interior dos edifícios. Entretanto, em pesquisas internacionais, ocorridas a partir dos anos 1990, ficou comprovado que havia a presença de substâncias químicas, denominadas compostos orgânicos voláteis (COV), nestes revestimentos. Diante destes fatores, na presente pesquisa, propôs-se a identificação e quantificação destas substâncias químicas em revestimentos vinílicos para aplicação em pisos e paredes, e nos adesivos de contato (colas), por meio de técnicas analíticas: micro-extração de fase sólida e cromatografia gasosa acoplada a espectrômetro de massas e termogravimetria acoplada ao espectroscópio de infravermelho. Os resultados das análises qualitativas indicaram a presença de compostos pertencentes às classes químicas dos ésteres, éter glicólicos, alcanos, álcoois, cetonas, antioxidantes, ésteres de acetato, terpenos, tióis, organoclorados, solventes hidrocarbonetos e ácido cloreto, encontrados em sua maior parte nas amostras de linhas de piso vinílico e de adesivo de contato, pertencentes à uma das empresas líderes de mercado. Enquanto que as amostras de revestimentos vinílicos de parede não indicaram a presença de COV. Os resultados mais significativos nas análises quantitativas foram obtidos com as amostras de revestimentos, aplicados com adesivo de contato (cola), que indicaram concentrações de 216,41 mg/m³ e de 403,33 mg/m³ do composto 2-etil-1-hexanol, cujos valores estavam acima do limite máximo de 110 mg/m³ estipulado pela norma internacional MAK. Este e outros COVs identificados nesta pesquisa foram analisados quanto aos efeitos que podem causar na saúde humana, se ultrapassarem os limites máximos estabelecidos pelas normas internacionais, que vão desde os efeitos agudos, como irritações de pele, membranas mucosas dos olhos, nariz, garganta e trato respiratório, aos efeitos graves, como doenças neurológicas, distúrbios no ritmo cardíaco, depressão do sistema nervoso, asfixia e câncer. Além de ser verificado se os compostos orgânicos identificados podem contribuir para a redução da qualidade do ar interno das habitações.
In recent decades, the polyvinyl chloride has been increasingly used in civil construction, because of its properties that giving them conditions to replace other materials in the works of buildings. In this case, these properties are conferred by the incorporated additives in the formulation of the polymer, which makes it able to be used in different applications, being part of them the vinyl coverings, inside buildings. However, in international research that took place from the 1990s, it was proved that existed chemicals called volatile organic compounds (VOCs) in these coatings. Given these factors, in the present study aimed to identify and quantify these chemicals in vinyl coatings for use on floors and walls, and contact adhesives (glues), by means of analytical techniques: phase micro-extraction and solid gas chromatography coupled to mass spectrometry and thermogravimetry coupled with infrared spectroscopy. In this case, the additives are incorporated into the formulation of this polymer gives it properties which make it able to be used in different applications, as is the case of vinyl floorings and the vinyl wallpapers, which feature flexible and semi-flexible behavior, due to presence of plasticizers (phthalates) in their formulations. The results of the qualitative analysis showed the presence of compounds belonging to the chemical classes of esters, glycol ether, alkanes, alcohols, ketones, antioxidants, acetate esters, terpenes, thiols, chlorinated, hydrocarbon solvents and acid chloride, found mostly in samples of floor lines and vinyl contact adhesive, both sold in Brazil. While samples of vinyl wall coverings do not indicate the presence of VOC. The most significant results was obtained in quantitative analysis with samples of coatings applied with contact adhesive (glue), which indicated concentrations of 216.41 mg / m³ and 403.33 mg / m³ of the 2-ethyl-1-hexanol compound, whose values were above the upper limit of 110 mg / m³ stipulated by international standard MAK. This and other VOCs identified in this study were analyzed about the effects that can cause human health, if they exceed the limits set by international standards, ranging from the acute effects such as skin irritation, mucous membranes of the eyes, nose, throat and respiratory tract, to the chronic effects such as neurological disorders, heart rhythm disorders, nervous system depression, asphyxia and cancer. In addition to it is verified if the identified organic compounds may contribute to the reduction of the indoor air quality of the houses.

O problema da poluição do ar se constitui em uma das mais graves ameaças à qualidade de vida de homens, animais, vegetais e a todo ambiente. O aumento da concentração de poluentes atmosféricos é gerado devido à crescente urbanização e ao aumento da frota de veículos automotores, principalmente. As emissões causadas por veículos carregam diversas substâncias tóxicas como: monóxido de carbono (CO), óxidos de nitrogênio (NOx), compostos orgânicos voláteis (COV), hidrocarbonetos policíclicos aromáticos (HPA) e outros que produzem vários efeitos negativos sobre a saúde. Tendo em vista essa situação, o objetivo deste trabalho foi a análise de gases poluentes emitidos por motores por Cromatografia Gasosa de Alta Resolução (CGAR). Foram analisados compostos orgânicos voláteis (benzeno, tolueno, etilbenzeno, o-xileno, m-xileno e p-xileno) nas emissões de motores empregando diesel de petróleo como combustível, B10 e etanol. Para estes combustíveis, compararam-se os teores dessas emissões (substâncias poluentes) variando-se alguns parâmetros dos motores. Também, foram feitas determinações dessas substâncias tóxicas nas emissões de motores empregando etanol como combustível. Nas emissões deste tipo de motor variando-se os parâmetros qualidade da mistura e rotação detectou-se benzeno na concentração 0,129 ± 0,021, 0,124 ± 0,020 e 0,132 ± 0,007 μg/mL (mistura rica, estequiométrica e pobre, respectivamente); 0,134 ± 0,017, 0,129 ± 0,007 e 0,133 ± 0,044 μg/mL (1700 rpm, 2200 rpm e 2700 rpm, respectivamente) que podem ser provenientes do óleo lubrificante. Em geral, para o motor de ignição por compressão, comparando-se as emissões tanto por diesel de petróleo como com mistura B10 observou-se uma redução significativa nas emissões dos poluentes aromáticos quando se emprega a mistura B10. Principalmente, para o benzeno, notou-se diminuição nas concentrações de até 24,5%. Apesar de ter obtido um valor de concentração abaixo de 1 μg/mL tanto na utilização do diesel quanto na de B10, esta redução é extremamente significante, por ser o benzeno, um composto carcinogênico. Além disso, a adição de biodiesel ao diesel mostrou-se eficiente na redução das emissões de poluentes.
Air pollution\'s is one of the most serious environment problems concerning human animals and vegetables life. The increase of concentration of atmospheric pollutants is generated mainly due to increasing urbanization and the increase on the number of motor vehicles. The emissions caused by vehicles contain several toxic substances as: carbon monoxide (CO), nitrogen oxides (NOx), volatile organic compounds (VOC), polycyclic aromatic hydrocarbons (PAH) and others substances ending quite negative effect on health. Considering this situation, this study described the procedures of analysis of pollutant gases emitted by engines, such as volatile organic compounds (benzene, toluene, ethilbenzene, o-xylene, m-xylene and p-xylene) by using High Resolution Gas Chromatography (HRGC) applied to diesel, B10 mixture, and ethanol emissions analysis. Considering the use of diesel and B10 as fuel, a comparative studies has been performed for fossil fuel (diesel) and biodiesel by varying some parameters of the engines. Also, determination of these toxic substances in the emissions of engines had been made using ethanol as fuel. In the emissions of this type of engine varying the parameters as mixture quality and rotation had been detected benzene at concentration values 0,129 ± 0,021, 0,124 ± 0,020 e 0,132 ± 0,007 μg/mL (rich, stoichiometry and lean mixture); 0,134 ± 0,017, 0,129 ± 0,007 e 0,133 ± 0,044 μg/mL (1700 rpm, 2200 rpm and 2700 rpm, respectively) that can be proceeding from the lubricant oil. In general, for CI engine burning diesel or B10 mixture it has been observed drastically reduction in the emissions of the aromatic compounds by using B10. Especially for benzene the reduction of concentrations occurs on the level of about 24.5%. Although, it has obtained a concentration value below 1 μg/mL as much as in the using diesel and B10, this reduction is, extremely significant, to being benzene a carcinogenic compound. Moreover, the addition of biodiesel to the diesel has been showed efficient in the reduction of the pollutants emissions.

Atualmente o interesse no bio-óleo para geração de energia e para produção de insumos químicos vem crescendo. O bio-óleo produzido a partir da pirólise rápida de biomassa gera compostos químicos de grande valor agregado para indústria química. Os compostos orgânicos voláteis (COVs) provenientes do bio-óleo como metanol, etanol, acetona, ácido acético e furfural podem ser recuperados e comercializados. A determinação e a quantificação dos COVs são realizadas por cromatografia gasosa. No entanto, os COVs do bio-óleo não podem ser caracterizados diretamente por cromatografia gasosa, pois o bio-óleo é uma matriz complexa e necessita de várias etapas de preparação de amostra. Este problema pode ser diminuído aplicando a técnica de headspace de evaporação completa (HSEC), juntamente com a análise por cromatografia gasosa (CG). Este trabalho apresenta um método simples e rápido, com necessidade mínima de preparação de amostra, desenvolvido para caracterizar metanol, etanol, acetona, ácido acético e furfural em amostras de bio-óleo por HS/EC-CG/DIC. O método utiliza 4 µL de amostra de bio-óleo em um frasco de headspace (20 mL), o tempo de evaporação completa para os compostos foi atingido em 7 minutos a 90 °C. Os compostos foram detectados e quantificados com um detector de ionização de chama e curvas analíticas externas. Os resultados mostraram que o método pode ser aplicado para determinar os COVs do bio-óleo. Os limites de detecção variaram de 0,13 a 0,16 µg entre os compostos. O método mostrou uma excelente exatidão avaliada pelo teste de recuperação, onde os valores encontrados para o metanol, etanol, acetona e ácido acético foram respectivamente 100,9%, 99,2%, 92,8%, e 104,3%. A recuperação do furfural foi baixa, cerca de 74,3%, provavelmente devido à polimerização do composto com componentes fenólicos do bio-óleo. O composto orgânico volátil de maior concentração na amostra de bio-óleo foi o ácido acético com 11,13%, seguido de metanol com 0,39%, etanol 0,26%, acetona 0,04% e furfural 0,01%.
The current growing of bio-oil interest for power generation and production of chemical inputs does the bio-oil from the fast pyrolysis of biomass an interesting raw material for chemical compounds of great value. The volatile organic compounds (VOCs) of bio-oil as methanol, ethanol, acetone, acetic acid and furfural can be recovered and marketed. The determination and quantification of VOCs are performed by gas chromatography, but VOCs bio-oil cannot be characterized directly by gas chromatography, as the bio-oil is a complex matrix, and requires several sample preparation steps. This problem can be solved by full evaporation headspace (HS/FE) and gas chromatography (GC) analysis. This paper presents a simple and rapid method to characterize methanol, ethanol, acetone, acetic acid and furfural in samples of bio-oil by HS/FE-GC. The method uses 4 µL sample of bio-oil in a headspace vial (22 mL), the time for complete evaporation of the compounds was 7 minutes at 90 °C, and detection and quantification was performed by a flame ionization detector using external analytical curves. The results showed that the method can be applied for determining VOCs of bio-oil, detection limits ranged from 0.13 to 0.16 µg of the compounds. The method showed excellent accuracy with the following recoveries: methanol (100.9%), ethanol (99.2%), acetone (92.8%) and acetic acid (104.3%). Furfural recovery was low, about 74.3% and it was associated to polymerization with phenolic the compound of bio-oil. The major volatile organic compound was acetic acid with 11.13%, followed by methanol with 0.39%, 0.26% ethanol, 0.04% acetone and 0.01% furfural.

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CNPQ
Neste estudo, foi avaliado o potencial de formação do ozônio troposférico (PFO) a partir da influência dos compostos orgânicos voláteis (COV) presentes na atmosfera da Região Metropolitana da Grande Vitória (RMGV) entre os períodos de 05/02/2013 a 05/04/2013 e entre 16/05/2013 a 21/06/2013. Cada espécie de COV reativo possui um determinado potencial na formação do ozônio, por isso, a importância no conhecimento dessas espécies presentes na atmosfera local é de suma importância na proposição de medidas de controle da poluição do ar. Por meio de amostradores passivos um total de 96 amostras foram coletadas em três estações da rede de monitoramento da qualidade do ar (RAMQAr) da RMGV, localizadas nos bairros Laranjeiras, Enseada do Suá e Ibes. A caracterização qualitativa e quantitativa dos COV possibilitou quantificar o PFO da região através do método de escala de reatividade máxima por incremento (MIR) proposta por Carter (1994). Os resultados indicaram que o grupo de COV predominante na RMGV é dos ácidos orgânicos, seguido pelos álcoois e aromáticos substituídos. Entre os COV com maior potencial de formação do ozônio, os compostos undecano, tolueno, etilbenzeno e o,m,p-xileno são os de maior abundância na RMGV, apresentando médias, respectivamente, de 0,855 μg m-3, 0,365 μg m-3 , 0,259 μg m-3 e 0,289 μg m-3 no período entre 16/05/2013 a 21/06/2013. Os resultados ainda indicaram que os BTEX, grupo constituído por benzeno, tolueno, etilbenzeno e o,m,p-xilenos, encontraram-se abaixo dos valores considerados prejudiciais a saúde da população na RMGV. O PFO na RMGV calculado a partir de todos os compostos do grupo COV precursores foi de 22,55 μg m-3 para o período de 05/02/2013 a 05/04/2013 e de 32,11 μg m-3 para o período de 16/05/2013 a 21/06/2013, sendo que, os compostos, tolueno e o-xileno foram responsáveis por aproximadamente 37% de todo o PFO produzido a partir do grupo COV precursores. Uma avaliação revelou que o valor geral da razão COV/NOx para a RMGV foi de aproximadamente 1,71, indicando que a região apresenta uma condição COV-limitante na produção do ozônio. Portanto, a adoção de medidas apenas para remoção de NOx da atmosfera da RMGV poderá favorecer as reações entre o OH e os COV, formando radicais que possibilitam regenerar o NO2 e favorecendo o aumento da taxa líquida de produção do ozônio na região.
In the present study, the ozone forming potential (OFP) from volatile organic compounds (VOCs) in the atmosphere of Metropolitan Region of Grande Vitória (RMGV) has been studied on the periods between 02/05/2013 to 04/05/2013 and 05/16/2013 to 06/21/2013. Each species of VOC has a particular reactivity on ozone forming potential, so the knowledge of these species in the local atmosphere is of great importance in proposing measures to control of air pollution. Passive samplers were installed at three of air quality monitoring stations (RAMQAr) of RMGV, and a total of 96 samplings were collected between the two sampling periods. By the characterization and quantification of VOC was possible to quantify the OFP applying the scale of maximum incremental reactivity (MIR) proposed by Carter (1994). The results indicated that the predominant group of VOCs in the RMGV is the organic acids, followed by alcohols and substituted aromatics. Among the VOCs with the greatest OFP, the undecane, toluene , ethylbenzene and m, p-xylene compounds are the most abundant in RMGV, presenting the means of 0,855 μg m-3, 0,365 μg m-3 , 0,259 μg m-3 and 0,289 μg m-3, respectively, on the period 05/16/2013 to 06/21/2013. The results also indicated that the BTEX group consisting of benzene, toluene, ethylbenzene and m,p-xylenes are below of the limits considered harmful to the health of the population in RMGV . The ozone forming potential in RMGV calculated from all the precursors VOC group was 22.55 μg m-3 in summer period and 32.11 μg m-3 in the winter period. The toluene and o-xylene compounds are responsible for approximately 37 % of all OFP produced from precursors VOC group. The assessment of the VOC/NOx ratio revealed that the overall value of that ratio in RMGV is approximately 1.71, indicating that the region has a VOC-limiting condition for the production of ozone. Therefore, the adoption of measures only to remove NOx from the atmosphere of RMGV could favor reactions between OH and VOC, forming radicals that enable regenerate NO2 increasing the net rate of ozone production in the region.

Made available in DSpace on 2018-08-24T22:53:34Z (GMT). No. of bitstreams: 1 tese_7818_DISSERTAÇÃO - Elson Galvão.pdf: 3652272 bytes, checksum: 9e46e8ceb3256b343f93fe81b672d17d (MD5) Previous issue date: 2014-06-06
Neste estudo, foi avaliado o potencial de formação do ozônio troposférico (PFO) a partir da influência dos compostos orgânicos voláteis (COV) presentes na atmosfera da Região Metropolitana da Grande Vitória (RMGV) entre os períodos de 05/02/2013 a 05/04/2013 e entre 16/05/2013 a 21/06/2013. Cada espécie de COV reativo possui um determinado potencial na formação do ozônio, por isso, a importância no conhecimento dessas espécies presentes na atmosfera local é de suma importância na proposição de medidas de controle da poluição do ar. Por meio de amostradores passivos um total de 96 amostras foram coletadas em três estações da rede de monitoramento da qualidade do ar (RAMQAr) da RMGV, localizadas nos bairros Laranjeiras, Enseada do Suá e Ibes. A caracterização qualitativa e quantitativa dos COV possibilitou quantificar o PFO da região através do método de escala de reatividade máxima por incremento (MIR) proposta por Carter (1994). Os resultados indicaram que o grupo de COV predominante na RMGV é dos ácidos orgânicos, seguido pelos álcoois e aromáticos substituídos. Entre os COV com maior potencial de formação do ozônio, os compostos undecano, tolueno, etilbenzeno e o,m,p-xileno são os de maior abundância na RMGV, apresentando médias, respectivamente, de 0,855 μg m-3, 0,365 μg m-3 , 0,259 μg m-3 e 0,289 μg m-3 no período entre 16/05/2013 a 21/06/2013. Os resultados ainda indicaram que os BTEX, grupo constituído por benzeno, tolueno, etilbenzeno e o,m,p-xilenos, encontraram-se abaixo dos valores considerados prejudiciais a saúde da população na RMGV. O PFO na RMGV calculado a partir de todos os compostos do grupo COV precursores foi de 22,55 μg m-3 para o período de 05/02/2013 a 05/04/2013 e de 32,11 μg m-3 para o período de 16/05/2013 a 21/06/2013, sendo que, os compostos, tolueno e o-xileno foram responsáveis por aproximadamente 37% de todo o PFO produzido a partir do grupo COV precursores. Uma avaliação revelou que o valor geral da razão COV/NOx para a RMGV foi de aproximadamente 1,71, indicando que a região apresenta uma condição COV-limitante na produção do ozônio. Portanto, a adoção de medidas apenas para remoção de NOx da atmosfera da RMGV poderá favorecer as reações entre o OH e os COV, formando radicais que possibilitam regenerar o NO2 e favorecendo o aumento da taxa líquida de produção do ozônio na região.

Made available in DSpace on 2014-06-11T19:28:37Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2013-08-06Bitstream added on 2014-06-13T20:18:26Z : No. of bitstreams: 1 000754567.pdf: 1086219 bytes, checksum: baa5c2971d53e757d0b998e75e6cd03c (MD5)
As formigas cortadeiras, insetos pertencentes aos gêneros Atta e Acromyrmex (Hymenoptera: Formicidae), recebem no Brasil, os nomes populares de saúvas e quenquéns. Devido a seu hábito alimentar polífago ocupam diversos ambientes, acarretando danos econômicos em áreas cultivadas. As partes vegetais cortadas são transportadas para suas colônias e preparadas para servir de substrato ao fungo simbionte do qual se alimentam. Apesar de inúmeros estudos sobre esses insetos sociais, novas descobertas sobre o comportamento das formigas, seus atos ou estratégias comportamentais que levam esses organismos a encontrar e utilizar as fontes de energia e nutrientes para a sua sobrevivência são regularmente divulgadas na literatura, evidenciando uma grande diversidade dos seus padrões de organização social. Dessa maneira, o presente trabalho foi realizado com o objetivo de avaliar a percepção de odores de diferentes substratos por Atta sexdens rubropilosa Forel, 1908 (Hymenoptera: Formicidae) através de catálogos comportamentais. Os experimentos foram conduzidos no Laboratório de Insetos Sociais – Praga, pertencente ao Departamento de Proteção Vegetal - Faculdade de Ciências Agronômicas – Universidade Estadual Paulista (UNESP) – Campus de Botucatu, SP. O estudo foi dividido em três capítulos. No primeiro capítulo foram desenvolvidos estudos de percepção de odores através da utilização de olfatômetro, bem como estudo do comportamento das formigas cortadeiras submetida a voláteis atrativos através da elaboração de catálogo comportamental. No segundo capítulo estudos de percepção de voláteis repelentes e elaboração de catálogo comportamental. No terceiro capítulo foram realizados estudos para determinar a distância em que as formigas cortadeiras percebem a fonte de odor. Os principais resultados demonstraram que as formigas cortadeiras na percepção de voláteis,...
The leaf-cutting ants, insects belonging to the gems Atta and Acromyrmex genre (Hymenoptera: Formicidae), are called in Brazil “saúvas” and “quenquéns”. Due to their polyphagous food habit they occupy several environments, resulting in economic damage to cultivated areas. The plant parts that are cut and transported to their colonies and prepared to serve as a substract for the symbiotic fungus from which they feed. In spite of the númerous studying about these social insects, new discoveries about the ants´ behavior, their acts or behavioral strategies that lead these organisms to find and use the energy resources and nutrients for their survival are regularly disclosed in literature, showing a great variety in their social organization patterns. This way, the present study was performed having as its goal to evaluate the smelling perception of different substracts in Atta sexdens rubropilosa Forel, 1908 (Hymenoptera: Formicidae) through behavioral catalogues. The experiments were conducted in the Social pest Insects Lab, belonging to the Plant protection Department – Agronomic Science University – Universidade Estadual Paulista (UNESP). The sturdy was divided in three chapters. In the first chapter studies of smelling perception were developed using a olfactometer, as well as the study of leaf-cutting ants exposed to volatile attractive by developing behavioral catalog. In the second chapter, studies of volatile repellents and preparation of a behavioral catalog. In the third chapter studies were carried out to determine the distance in which the leaf-cutting ants notice the smell source. The main results showed that leaf-cutting ants notice the volatile ones, either attractive ones or the repellent ones, showing different behavior in relation to the offered material. The results obtained demonstrated that the third chapter ants realize the volatile attractive distances of ...

Orientador: Luiz Carlos Forti
Banca: Juliane Santos Lopes
Banca: Carlos Frederico Wilcken
Resumo: As formigas cortadeiras, insetos pertencentes aos gêneros Atta e Acromyrmex (Hymenoptera: Formicidae), recebem no Brasil, os nomes populares de saúvas e quenquéns. Devido a seu hábito alimentar polífago ocupam diversos ambientes, acarretando danos econômicos em áreas cultivadas. As partes vegetais cortadas são transportadas para suas colônias e preparadas para servir de substrato ao fungo simbionte do qual se alimentam. Apesar de inúmeros estudos sobre esses insetos sociais, novas descobertas sobre o comportamento das formigas, seus atos ou estratégias comportamentais que levam esses organismos a encontrar e utilizar as fontes de energia e nutrientes para a sua sobrevivência são regularmente divulgadas na literatura, evidenciando uma grande diversidade dos seus padrões de organização social. Dessa maneira, o presente trabalho foi realizado com o objetivo de avaliar a percepção de odores de diferentes substratos por Atta sexdens rubropilosa Forel, 1908 (Hymenoptera: Formicidae) através de catálogos comportamentais. Os experimentos foram conduzidos no Laboratório de Insetos Sociais - Praga, pertencente ao Departamento de Proteção Vegetal - Faculdade de Ciências Agronômicas - Universidade Estadual Paulista (UNESP) - Campus de Botucatu, SP. O estudo foi dividido em três capítulos. No primeiro capítulo foram desenvolvidos estudos de percepção de odores através da utilização de olfatômetro, bem como estudo do comportamento das formigas cortadeiras submetida a voláteis atrativos através da elaboração de catálogo comportamental. No segundo capítulo estudos de percepção de voláteis repelentes e elaboração de catálogo comportamental. No terceiro capítulo foram realizados estudos para determinar a distância em que as formigas cortadeiras percebem a fonte de odor. Os principais resultados demonstraram que as formigas cortadeiras na percepção de voláteis,...
Abstract: The leaf-cutting ants, insects belonging to the gems Atta and Acromyrmex genre (Hymenoptera: Formicidae), are called in Brazil "saúvas" and "quenquéns". Due to their polyphagous food habit they occupy several environments, resulting in economic damage to cultivated areas. The plant parts that are cut and transported to their colonies and prepared to serve as a substract for the symbiotic fungus from which they feed. In spite of the númerous studying about these social insects, new discoveries about the ants' behavior, their acts or behavioral strategies that lead these organisms to find and use the energy resources and nutrients for their survival are regularly disclosed in literature, showing a great variety in their social organization patterns. This way, the present study was performed having as its goal to evaluate the smelling perception of different substracts in Atta sexdens rubropilosa Forel, 1908 (Hymenoptera: Formicidae) through behavioral catalogues. The experiments were conducted in the Social pest Insects Lab, belonging to the Plant protection Department - Agronomic Science University - Universidade Estadual Paulista (UNESP). The sturdy was divided in three chapters. In the first chapter studies of smelling perception were developed using a olfactometer, as well as the study of leaf-cutting ants exposed to volatile attractive by developing behavioral catalog. In the second chapter, studies of volatile repellents and preparation of a behavioral catalog. In the third chapter studies were carried out to determine the distance in which the leaf-cutting ants notice the smell source. The main results showed that leaf-cutting ants notice the volatile ones, either attractive ones or the repellent ones, showing different behavior in relation to the offered material. The results obtained demonstrated that the third chapter ants realize the volatile attractive distances of ...
Mestre

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. Programa de Pós-Graduação em Engenharia Ambiental
Made available in DSpace on 2012-10-23T14:56:07Z (GMT). No. of bitstreams: 0
A poluição odorífera tem gerado diversos conflitos entre as fontes de emissão e a população afetada. Odores desagradáveis são provenientes de inumeras fontes, dentre as quais a indústria petrolífera. Os parques industriais de derivados de petróleo emitem diversos compostos compostos orgânicos voláteis (COV), muitos de natureza odorífera. A biofiltração, a qual é uma tecnologia de baixo custo para desodorização, foi utilizada para reduzir odores de gasolina comercial gerados a partir de uma fonte sintética. Um biofiltro em escala piloto utilizando turfa como material suporte, foi monitorado durante 140 dias a uma taxa de aplicação superficial (TAS) de 62 m3/m2.h e um tempo de contato (TC) de 52 segundos. A umidade mantida no leito variou entre 50 e 60% e o pH médio foi de 5,4. As amostragens semanais do gás odorante bruto e do gás tratado permitiram avaliar a eficiência do sistema através de análises olfatométricas e análises físico-químicas. Através da olfatometria, um corpo de jurados composto entre seis e dez pessoas avaliaram os seguintes parâmetros relativos a um estudo de impacto de odor: concentração, intensidade, qualidade, hedonicidade e nível de incômodo. As análises físico-químicas foram realizadas por uma unidade de cromatografia gasosa acoplada a um espectrômetro de massa. Estas análises permitiram a identificação dos compostos presentes nas amostras pré e pós-tratamento, bem como a avaliação da redução da concentração e do número de compostos proporcionada pela biofiltração. Após 140 dias de operação a redução da concentração do odor foi de 87%, a intensidade do odor da amostra tratada foi fraca, a hedonicidade foi agradável e o nível de incômodo foi nulo. As concentrações de benzeno, tolueno, etilbenzeno e xilenos foram reduzidas respectivamente em :89,98%, 46,43%, 25,0% e 68,60%. A quantidade de compostos foi reduzida significativamente de 65 para a amostra contendo o gás odorante bruto para 16 compostos presentes na amostra tratada. A biofiltração mostrou-se uma alternativa promissora no combate às emissões odoríferas provenientes do setor petrolífero. Malodorous atmospheric emissions have been the cause of a number of conflicts between their emission sources and the affected population. There are many different sources of odor emissions, and petrochemical companies are an example of such. Petroleum-derived fuels are formed by a large number of volatile organic compounds (VOC), and many of those are odoriferous. The biofiltration, which is a technology of low cost for deodorization, was used to reduce commercial gasoline odors generated from a synthetic source. One biofilter in pilot-scale using turf as material support was monitored during 140 days to a tax of superficial application (TAS) of 62 m3/m2.h and a time of contact (TC) of 52 seconds. The humidity kept in the bed varied between 50 and 60% and the pH average were of 5,4. Weekly samples of raw and treated gas had allowed to evaluate the efficiency of the system through olfactometric and physicalchemical analyses. Through the olfactometry, an olfactometric jury composed between six and ten people had evaluated the following relative parameters to a study of odor impact: concentration, intensity, quality, hedonic character, and annoyance level. The analyses physical-chemical had been carried through by chromatography unit coupled with a mass spectrometer. The physical-chemical analyses were conducted in order to identify the compounds present in the samples collected before and after treatment, and to evaluate the concentration reduction of the odorous compounds through biofiltration. After 140 days of operation, the observed odor concentration reduction was of 87%. The treated gas had weak odor intensity, a pleasant hedonic value and the annoyance level was inexistent. The benzene, toluene, ethyl benzene and xylene concentrations were reduced in 89,98%, 46,43%, 25,0% and 68,60%, respectively. The amount of compounds was reduced significantly of 65 for the sample contends the raw gas for 16 compounds gifts in the treated sample. The biofiltration revealed a promising alternative in the treatment the odoriferous emissions proceeding from the petrochemical sector.

Orientador: Edson Tomaz
Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Química
Made available in DSpace on 2018-08-20T15:20:31Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Rochetto_UrsulaLuana_M.pdf: 1487401 bytes, checksum: 7ee4393dada036765daf251f3b1f97d9 (MD5) Previous issue date: 2012
Resumo: O estudo de técnicas eficazes e economicamente viáveis para o tratamento de compostos orgânicos voláteis (COV) tem recebido maior importância nas pesquisas ambientais. Neste trabalho apresenta-se a fotocatálise heterogênea em fase gasosa para a degradação de o-xileno, n-hexano, n-octano, n-decano, metilciclohexano e 2,2,4-trimetilpentano. O sistema experimental compunha-se de um reator anular pistonado de titânio contendo um cilindro de quartzo com uma lâmpada UV de 100 W centralizada a 1,7 cm das paredes de quartzo. Um filme de dióxido de titânio (TiO2) foi imobilizado nas paredes internas do reator e utilizado como catalisador. Todas as medições foram realizadas depois que uma condição de estado estacionário foi alcançada e o monitoramento foi feito na entrada e na saída do sistema. As taxas de conversão foram estudadas em uma ampla faixa de tempos de residência obtendo-se conversão de 90% ou acima para tempos de residência a partir de 20 segundos. Durante a realização dos experimentos a temperatura da parede do reator foi monitorada e permaneceu entre 52 e 62 °C, sua influência nas taxas de degradação foi desprezível, uma vez que um experimento realizado com reator encamisado a 15 °C não alterou os resultados obtidos. O efeito da umidade relativa também foi avaliado obtendo-se uma faixa ideal de trabalho de 10 a 80%, com brusco decaimento da conversão para valores fora desta faixa. Ao variar a concentração inicial do COV entre 60 e 110 ppmv as curvas de degradação não sofreram alterações. Foi observada perda de atividade catalítica apenas para o-xileno após 30 minutos de reação sendo o catalisador reativado com solução de peróxido de hidrogênio, iluminação UV e reaplicação da camada catalítica. A cinética estudada sugere uma taxa de reação de primeira ordem e devido às baixas concentrações dos compostos utilizadas, o modelo de adsorção de Langmuir-Hinshelwood também foi aplicável. A fotocatálise heterogênea em fase gasosa demonstrou ser um processo eficaz na degradação dos COV testados, obtendo-se altas conversões para os sistemas otimizados
Abstract: The study of effective and economically viable techniques on the treatment of volatile organic compounds (VOC) has being highlighted as an important parameter on the environmental research. In this work we present an overview over the heterogeneous photocatalysis performed in gas phase towards the degradation of o-xylene, n-hexane, n-octane, n-decane, methylcyclohexane and 2,2,4-trimethylpentane. The experimental set-up was composed by a titanium plug flow reactor vessel containing a quartz tube with a 100 W UV lamp placed at center position from 1.7 cm to the quartz wall. A titanium dioxide (TiO2) film was immobilized on the internal walls of the reactor and used as catalyst. All measurements were taken after a steady state condition has been reached and evaluated at the inlet and outlet of the system. The conversion rates were studied in a wide range of residence times yielding to a 90% or above conversion as from 20 seconds of residence time. During the experiments the temperature of the reactor's wall was monitored and remained between 52 and 62 °C. The temperature influence over the degradation rates was negligible once a control experiment performed at 15 °C did not modify the outgoing results. The humidity effect was also evaluated showing an ideal working range of 10 - 80% with abrupt conversion decay outside the range. By varying the initial concentration between 60 and 110 ppmv the VOC degradation curves remained unchanged. Loss over the catalytic activity was only observed for o-xylene after 30 minutes of reaction, the catalyst was reactivated with a solution of hydrogen peroxide and UV light followed by redeposition of the catalytic layer. The kinetic study suggests a first order reaction rate and due to the low concentrations of compounds used the Langmuir-Hinshelwood adsorption model was also applicable. The heterogeneous photocatalysis in gas phase was proved to be an effective process for the degradation of the VOC tested yielding to high conversion values for the optimized systems
Mestrado
Desenvolvimento de Processos Químicos
Mestre em Engenharia Química

Orientadores: Edson Tomaz, Osvaldir Pereira Taranto
Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Química
Made available in DSpace on 2018-08-28T04:21:58Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Pinheiro_ClaironLima_D.pdf: 2779888 bytes, checksum: 5fa91f4decd517c966fafa783aa325da (MD5) Previous issue date: 2015
Resumo: As indústrias de processamento de suco de laranja geram subprodutos como óleos essenciais, d-limoneno e farelo de polpa cítrica. O farelo de polpa cítrica corresponde a 49 kg de cada 100 kg de laranja processada, sendo definido como bagaço dos frutos processados (cascas, sementes, fibras e partes não aproveitadas durante o processamento) após as operações de prensagem, moagem, secagem e peletização. No entanto, durante o processo de secagem do bagaço para produção de farelo de polpa cítrica, há a emissão de compostos orgânicos voláteis (COV), que ocorre devido as cascas do fruto (albedo e flavedo) presentes no bagaço conterem uma quantidade residual de d-limoneno e óleos voláteis que não foram recuperados em etapas anteriores do processo. Assim, ao serem liberados para a atmosfera, esses COV tornam-se uma fonte primária de poluição do ar e causam problemas ambientais relacionados à formação de ozônio troposférico e névoa fotoquímica (ou smog fotoquímico), além de problemas à saúde humana, como: desconforto olfativo devido ao odor cítrico, irritação dos olhos pelo ozônio troposférico e produtos de oxidação dos COV. Dentro deste contexto, estudou-se a emissão de COV durante a exposição de conjuntos de partículas de albedo e flavedo de laranja-pêra a fluxos de ar com velocidade constante em diferentes tempos de exposição e a sete temperaturas, onde os experimentos foram conduzidos em um módulo experimental, no qual se coletou amostras de gás na saída do fluxo de ar e quantificou-se por cromatografia gasosa com detector de ionização por chama (CG-DIC) os seguintes COV selecionados: furfural, 'alfa'-pineno, 'beta'-pineno, 3-careno, p-cimeno e d-limoneno. Os resultados mostraram que: os principais compostos emitidos foram o d-limoneno, 3-careno e ?-pineno a partir do flavedo com tendência ao aumento da emissão com a temperatura e diminuição com o tempo de exposição, além da emissão de compostos não identificados; a emissão de COV ocorreu por processo de arraste por vapor predominando até 160°C e por arraste a vapor seguido de evaporação por efeito do aumento do tempo de exposição e da temperatura do ar de 160 a 250°C e; a contribuição do albedo nas emissões de COV é desprezível comparada à do flavedo
Abstract: The orange juice processing industries generate products such as essential oils, d-limonene and citrus pulp bran. The citrus pulp bran corresponds to 49 kg per 100 kg of orange processing and this is defined as bagasse of processed fruits (peels, seeds, fibers and parts weren¿t used during processing) after pressing, milling, drying and pelletizing operations. However, in the waste drying process for citrus pulp bran production, there are volatile organic compounds (VOCs) emissions. This occurs because the fruit peel in the residue holds a residual amount of d-limonene and volatile oils were not recover in the previous process steps. Thus, these VOCs become a primary source of air pollution and cause environmental problems related to tropospheric ozone formation, photochemical smog and human health problems, such as discomfort olfactory because of the citric odor, eye irritation by tropospheric ozone and VOC oxidation products. In this context, the emission of VOCs during the exposure of albedo and flavedo particles of sweet orange to air flow with constant velocity, seven temperatures and different exposure times. The experiments were performed in a experimental module, in which gas samples collected at air flow exit and the selected VOCs (furfural, 'alfa'-pinene, ß-pinene, 3 -carene, p-cymene and d-limonene) were quantified by gas phase chromatography with flame ionization detector (GC-FID). The results showed: the main compounds emitted was d-limonene, 3-carene and ?-pinene from flavedo and the emission tended to increase with air temperature increase and it decrease whith exposure time increase; unidentified compounds were detected, but they weren¿t quantified; the VOCs emissions occurred by distillation steam process and by this process following by volatilization process due to time exposure and air temperature increase; the VOCs emissions from albedo was negligible compared to flavedo
Doutorado
Engenharia de Processos
Doutor em Engenharia Química