Resumo O uso de coagulantes naturais é uma alternativa promissora para substituir ou auxiliar coagulantes químicos devido às suas inúmeras vantagens. Este artigo avalia a eficácia no uso de um coagulante natural no tratamento de água. O coagulante foi extraído da semente de Killip Zygia cauliflora (Willd.) em soluções salinas e desengordurada com etanol a 95%. Os testes foram conduzidos utilizando diferentes concentrações do coagulante (0,1, 0,5, 1,0, 2,0, 3,0 e 4,0 g L-1) e de NaCl (0,0 M, 1,0 M e 5,0 M). Os resultados mostraram que o uso de 2 g L-1 de coagulante e 1,0 M de sal alcançou uma eficácia de 20% e 70%, respectivamente, na remoção de cor e turbidez. A análise mostrou uma eficácia de 70% e 30%, respectivamente, na remoção do composto UV254 e DOM (matéria orgânica dissolvida). Além disso, o mecanismo de remoção da turbidez pelos coagulantes preparados com solução aquosa e com solução salina a 1,0 M de NaCl é suposto ser adsorção e neutralização de carga, respectivamente seguindo os modelos de Freundlich e Langmuir. No entanto, o coagulante preparado com solução salina a 5,0 M de NaCl tende a formar uma estrutura semelhante a uma rede seguida pela remoção da turbidez por mecanismo de coagulação por varredura. Portanto, trabalhos futuros devem se concentrar no uso de Zygia cauliflora (Willd.) Killip como uma alternativa para substituição ou uso como coagulante químico auxiliar.

Abstract The use of natural coagulants is a promising alternative to replace or assist chemical coagulants due to its numerous advantages. This paper evaluates the effectiveness of a natural coagulant in water treatment. The coagulant was extracted from the Zygia cauliflora (Willd.) Killip seed in saline solutions and defatted using 95% ethanol. The tests were conducted using different concentrations of the coagulant (0.1, 0.5, 1.0, 2.0, 3.0, and 4.0 g L-1) and of NaCl (0.0 M, 1.0 M, and 5.0 M). The results showed that the use of 2 g L-1 of coagulant and 1.0 M of the salt achieved an effectiveness of 20% and 70%, respectively, of color and turbidity removal. The analysis showed an effectiveness of 70% and 30%, respectively, when removing the UV254 compound and DOM (dissolved organic matter). The mechanism for turbidity removal by the coagulants prepared with aqueous solution and with saline solution at 1.0 M of NaCl is supposed to be adsorption and charge neutralization, respectively, following the Freundlich and Langmuir models. However, the coagulant prepared with saline solution at 5.0 M of NaCl tends to form a netlike structure followed by turbidity removal through a sweep coagulation mechanism. Future papers should therefore focus on the use of Zygia cauliflora (Willd.) Killip as an alternative for replacement or use as an auxiliary chemical coagulant.

Resumo Os alimentos extrusados snacks são consumidos mundialmente por causa da variedade de formas, texturas e sabores, além da praticidade no consumo. Contudo, a maioria das formulações possui valor biológico reduzido e elevados teores de cloreto de sódio (NaCl). Atualmente, no Brasil, além das informações nutricionais, é obrigatório informar ao consumidor a presença de alimentos alergênicos. Alguns requisitos sobre esse assunto foram estabelecidos pela RDC nº 26, de 2 de julho de 2015. Desde a regularização dessa resolução, existe uma falta de estudos com foco na avaliação da rotulagem de diversos alimentos, incluindo os snacks. Assim, o presente estudo teve dois objetivos: verificar os rótulos de snacks de diferentes marcas comerciais de acordo com a RDC nº 26/2015 sobre alergênicos e determinar o teor de sódio, comparando-o com a descrição na informação nutricional fornecida na embalagem dos produtos. A avaliação da rotulagem dos “snacks” extrusados encontrou inconformidades em 4 marcas das 16 analisadas. Com base na RDC nº 26/2015 sobre alergênicos alimentares, foram constatadas ausências de informações obrigatórias relacionadas a ingredientes alergênicos, como a farinha de trigo. Foi verificado que 87,5% dos snacks continham algum alergênico e que apenas 68,75% dos rótulos estavam de acordo com a RDC nº 26/2015. Além disso, foi identificado que, na maioria dos rótulos, falta a informação sobre contaminação cruzada por alergênicos no processamento dos produtos. Quanto à análise de sódio por espectrometria de absorção atômica com chama, os resultados obtidos mostraram que, na maioria das amostras, a concentração de sódio era elevada e que diferia dos valores indicados na tabela nutricional das embalagens. Portanto, a adição elevada de sódio na forma de cloreto de sódio nos “snacks” extrusados pode contribuir para exceder a ingestão diária recomendada e, consequentemente, aumentar a disponibilidade para decorrência de riscos de doenças cardiovasculares, coronárias, entre outras, associadas ao consumo de NaCl em excesso.

Abstract Extruded snack foods are consumed worldwide due to the variety of shapes, textures and flavors, in addition to the convenience in consumption. However, most formulations have a reduced biological value and high levels of sodium chloride (NaCl). Currently, in Brazil, in addition to nutritional information, it is necessary to inform the consumer about the presence of allergenic foods. Some requirements on this subject were established by RDC No. 26 of July from 2015. Since the regularization of RDC No. 26/2015, there has been a lack of studies focusing on the evaluation of the labeling of various foods, including snacks. Thus, the present study had two objectives: to verify the labels of snacks of different commercial brands according to RDC No. 26 of 2015 on allergens, and to determine the sodium content and compare it with the description in the nutritional information provided on the packaging of products. The evaluation of the labelling of extruded snacks found non-conformities in four brands of the sixteen analyzed. Based on RDC No. 26 of 2015 on food allergens, it was found that there was a lack of mandatory information related to allergenic ingredients, such as wheat flour. It was found that 87.5% of snacks contained some allergens and that only 68.75% of the labels were in accordance with RDC No. 26/2015. In addition, it was identified that most of the labels lacked information on cross-contamination by allergens in the processing of the products. Regarding the sodium analysis, the results obtained by flame atomic absorption spectrometry showed that in most samples, the sodium concentration was high and that it differed from the values indicated in the nutritional table of the packages. Therefore, the high addition of sodium in the form of sodium chloride in the extruded snacks may contribute to exceeding the recommended daily intake and, consequently, increase the availability for risks of cardiovascular and coronary diseases, among others, associated with the excessive consumption of NaCl.

Resumo O aumento do volume de resíduos agrícolas e agroindustriais gerados, acompanhados do descarte inadequado dos mesmos é um problema mundial crescente. O aproveitamento desses resíduos é de extrema importância, já que resulta na redução de impactos ambientais, preservação da saúde da população, e permite agregar valor à esses materiais. Uma das formas de aproveitamento está relacionada à capacidade de alguns resíduos serem utilizados como adsorventes alternativos na remoção eficiente de micro-contaminantes em sistemas aquosos. Este trabalho teve como objetivo investigar o uso dos resíduos agrícolas e agroindustriais: palha de milho, palha de trigo, palha de soja e casca de soja para produção de adsorventes alternativos para remoção de ferro (Fe) e manganês (Mn) em água. Para cada resíduo investigado, dois diferentes polímeros foram obtidos para uso como adsorventes, um polímero natural (celulose/lignina) e um polímero modificado com EDTA (ácido etilenodiaminotetraacético). Os adsorventes foram caracterizados por FTIR (espectroscopia de infravermelho por transformada de Fourier) e teor de nitrogênio. Para a avaliação da eficiência dos adsorventes foram realizados testes cinéticos, em regime batelada, e determinação das constantes cinéticas de pseudo-primeira e pseudo-segunda ordem de Lagergren. Os resultados obtidos indicaram que o polímero modificado obtido da casca de soja apresentou maior remoção de Fe (96%) e Mn (88%), em que o modelo cinético de pseudo-segunda ordem apresentou resultados mais aproximados entre os valores de quantidade adsorvida experimentais e os calculados para os dois micro-contaminantes em estudo. De modo geral, a casca de soja modificada mostrou ser um adsorvente alternativo promissor para a remoção de ferro e manganês no tratamento de águas.

Abstract The increase in the volume of agricultural and agroindustrial waste, associated with improper disposal, is a growing worldwide problem. The recovery of those residues is of crucial importance, since it reduces environmental impacts, protects public health, and allows the addition of value to the materials. One of the ways of exploiting adsorbents is related to the capacity of some wastes to be used as alternative adsorbents in the efficient removal of microcontaminants in aqueous systems. This work assessed the use of agricultural and agroindustrial residues: maize straw, wheat straw, soybean straw and soybean hulls for the production of alternative adsorbents to remove iron (Fe) and manganese (Mn) in water. For each residue investigated, two different polymers were obtained for use as adsorbents, a natural polymer (cellulose/lignin) and an EDTA-modified polymer (ethylenediaminetetraacetic acid). The adsorbents were characterized through FTIR (Fourier transform infrared spectroscopy) and nitrogen content. To evaluate the efficiency of the adsorbents, kinetic tests in batch mode and determination of Lagergren pseudo-first and pseudo-second order kinetic constants were performed. The results found that the modified polymer obtained from soybean hulls (SHE) showed increased Fe (96%) and Mn (88%) removal rate, in which the pseudo-second order kinetic model presented closer results between the experimental adsorption rates and the calculated ones for the two microcontaminants under study. In general, the modified soybean hulls proved to be a promising alternative adsorbent for the removal of iron and manganese in water treatment.

Interactions of cationic dye methylene blue (MB) with clay particles in aqueous suspension have been extensively studied. As already known, the number of natural negative charges on the clay modifies significantly the particle sizes dispersed in water and therefore the nature of the interaction with the dye. This work evaluated with UV-Vis spectroscopy method how the clay particle sizes weighted on the adsorption and rearrangement of the dye molecules in aqueous system. The results obtained from light-scattering measurements confirmed that larger particles are found in suspensions containing the high-charged clays as the visible absorption band related to the MB aggregates (570 nm) on these suspensions prevailed.

Modelos de ácidos húmicos do tipo poliméricos tem mostrado semelhanças químicas com os ácidos húmicos naturais (AH). Devido à complexidade das substâncias húmicas (SH), esses modelos de ácidos húmicos do tipo poliméricos, no qual os sítios ligantes podem ser melhores definidos, podem ser usados no estudo de metais e outras aplicações. Neste estudo, obteve-se um polímero com características análogas às dos AH coletados em área de cultivo com sistema plantio direto por 9 anos, por meio de reações de síntese, através da polimerização oxidativa em meio alcalino utilizando como precursor a para-benzoquinona. Foi realizado um estudo do ácido húmico (AH) e do ácido húmico sintético (AHS) utilizando espectroscopia de ressonância paramagnética eletrônica (RPE). O sinal dos radicais livres do tipo semiquinona foi detectado para o AHS. Nos espectros observam-se sinais semelhantes entre o AH de solo e o AH sintético complexado com íons Fe3+, Cu2+ e Mn2+.

Humic acid-type polymer models have been shown to be similar to natural humic acids (HA) in terms of chemical properties. Due to the complexity of humic substances (HS), this humic acid-type polymer models, in which the ligand sites are better defined, can be used in the study of metals and for other applications. In this study, a polymer with characteristics analogous to those of humic acids isolated from soil surface cultivated using a no-tillage system for nine years, was obtained by means of synthesis reactions, through oxidative polymerization in an alkaline medium using para-benzoquinone as precursor. An EPR spectroscopy study was made of natural humic acids (HA) and synthetic humic acids (SHA). A semiquinone-type free radical signal was detected in the SHA. The spectra showed similar signals for HA from soil and synthetic HA complexed with Fe3+, Cu2+ and Mn2+ ions.

Foram investigadas as interações entre os pesticidas atrazina, imazaquin, metribuzin e paraquat com o polímero condutor poli-(o-etoxianilina)-POEA, utilizando-se as técnicas de microscopia de força atômica (AFM), espectrofotometria de ultravioleta visível (UV-Vis) e espectroscopia de impedância eletroquímica. Os estudos de microscopia de força atômica em filmes automontados mostraram um aumento na rugosidade do filme polimérico, quando exposto aos pesticidas atrazina, imazaquin e metribuzin e uma diminuição na rugosidade do filme polimérico exposto ao pesticida paraquat. Isso evidencia a existência de interação química, provavelmente, ligação iônica entre o nitrogênio presente na POEA e os grupos presentes nos pesticidas estudados. Os estudos de ultravioleta visível mostraram uma maior interação entre a POEA e o pesticida imazaquin. Por meio de medidas elétricas realizadas (espectroscopia de impedância eletroquímica) com um sensor formado por filme de POEA, foi possível distinguir e determinar o limite de detecção dos pesticidas em solução aquosa, o que corrobora com os estudos por AFM e UV-Vis.

Interactions of four aromatic nitrogen-heterocyclic herbicides (atrazine, imazaquin, metribuzin and paraquat) with the conductive polymer poly(o-ethoxyaniline)-POEA, were studied with atomic force microscopy (AFM), UV-visible spectrophotometry (UV-Vis) and electrochemical impedance spectroscopy. AFM profiles of self-assembled (SA) films of POEA revealed that the polymer surface became rougher (on the nanoscale) when exposed to atrazine, imazaquin and metribuzin, but slightly smoother in contact with paraquat. This suggested that specific chemical interactions, possibly electroscopic, have occurred between nitrogen atoms in the polymer chain and the dissimilar groups in the various herbicide molecules, during adsorption of the latter onto the film. The UV-Vis analyses indicated a stronger interaction of POEA in solution with imazaquin, that has a special importance for the intended application. Sensors produced by coating microelectrodes with SA films of POEA were used to perform impedance spectroscopy in aqueous solutions of each herbicide. With the resulting data, it was possible to distinguish and set detection limits for each herbicide in water, corroborating AFM and UV-Vis results.

Filmes ultrafinos de poli(o-etoxianilina)-POEA foram depositados sobre lâminas de quartzo pela técnica de automontagem a partir de soluções aquosas desse polímero em pH 3 e 5. A influência das condições de preparação sobre a quantidade de POEA adsorvida foi avaliada por meio de espectroscopia UV-Vis, microscopia de força atômica e voltametria cíclica. Verificou-se que em pH 5 a quantidade de POEA adsorvida é sempre maior que em pH 3, independentemente do tempo de imersão do substrato na solução polimérica. Imersões sucessivas do substrato na solução de POEA contribuíram para um aumento significativo da quantidade de polímero adsorvido. Quando as imersões foram realizadas em tempos longos o processo de adsorção atingiu um equilíbrio em cerca de 3 min. Por outro lado, se imersões sucessivas são feitas em curtos períodos de tempo, a quantidade de POEA nos filmes pode ser aumentada indefinidamente o que indica a existência de um processo de não-equilíbrio.

Ultra-thin films of poly(o-ethoxyaniline)-POEA were deposited onto quartz slides by the self-assembly technique from aqueous solutions of this polymer in pH 3 and 5. The influence of the experimental conditions on the amount of POEA adsorbed was evaluated by UV-Vis spectroscopy, atomic force microscopy and cyclic voltammetry. It was observed that in pH 5 the amount of POEA adsorbed is always greater than that in pH 3, regardless the time of substrate immersion into the polymeric solution. Repeatedly immersions of quartz substrate into the POEA solutions contributed to an increase on the amount of polymer adsorbed. When long time immersions were made the adsorption process reached a maximum around 3 minutes. However, if repeatedly short time immersions were adopted the amount of POEA adsorbed could be increased indefinitely indicating the existence of a non-equilibrium process.

Neste trabalho, foi investigada a interação entre substâncias húmicas e um polímero condutor (poli-(o-etoxianilina) - POEA), ambos em solução e filmes automontados. Os resultados mostram que as substâncias húmicas dopam a POEA por protonação, isto é evidenciado por espectroscopia UV-Vis e Raman. Os estudos de microscopia de força atômica (AFM) em filmes automontados mostram haver um aumento na rugosidade do filme polimérico quando este é exposto a substâncias húmicas (ácidos húmico e fúlvico), o que evidencia a existência de interação entre a POEA e as substâncias húmicas. Esta mudança na morfologia é reversível com a lavagem dos filmes com água, em concordância com as medidas elétricas, possibilitando a aplicação em sensores. Um sistema sensor formado por um arranjo de diferentes unidades sensoriais foi capaz de distinguir substâncias húmicas em solução aquosa, como é mostrado pela análise multivariada (análise da componente principal), o que é importante para controle da qualidade de água e solo.

The interaction between humic substances and poly(o-ethoxyaniline) (POEA), a conducting polymer, was investigated for both solution and self-assembled films. The results have shown that the humic substances induce a doping of POEA by protonation, as indicated by UV-Vis and Raman spectroscopies. The atomic force microscopy (AFM) studies on the self-assembled films have shown that the average roughness of the polymer film has increased after exposing it to humic substances (fulvic and humic acids), consistent with the interaction between POEA and humic substances. However, this change in morphology is reversible by washing the films with water in agreement with the electrical data allowing using this system in sensor applications. Here, the sensor formed by an array of different sensing units was able to detect and distinguish humic substances in aqueous solution, as shown by multivariate analysis (principal component analysis). The motivation to detect humic substance comes due to its importance in terms of quality control of water or soil.