Post on 02-Sep-2019
SUB PATRONAJUL
MINISTERULUI EDUCATIEI SI CERCETARII
INSTITUTUL NATIONAL DE CERCETARE-DEZVOLTARE PENTRU CHIMIE SI PETROCHIMIE -
ICECHIM
organizează
Simpozionul internaţional
PRIORITATILE CHIMIEI PENTRU O
DEZVOLTARE DURABILA
Bucureşti, 20-21 octombrie 2005
REZUMATELE LUCRǍRILOR
SPONSORI
ABL & E-JASCO ROMANIA COMERT SI SERVICII S.R.L.
Simpozionul are în vedere domeniile prioritare ale tematicii de cercetare a Uniunii
Europene PC-6, cu impact asupra dezvoltării economiei naţionale şi a integrării României în
Uniunea Europeană:
- Stiinţa vieţii, genomica şi biotehnologii pentru sănătate;
- Nanotehnologii, nanoştiinţe şi materiale multifuncţionale;
- Dezvoltare durabilă, schimbări globale şi ecosisteme.
Simpozionul se va desfăşura pe următoarele secţiuni:
1. Bioresurse şi biomateriale
2. Protecţia şi ingineria mediului
3. Materiale multifuncţionale şi nanocompozite
4. Chimia medicală şi terapeutică
Considerăm că simpozionul va fi la un înalt nivel ştiinţific prin participarea specialiştilor
din România şi din străinătate, având următoarele obiective:
- deschiderea/dezvoltarea de noi direcţii de cercetare;
- identificarea de noi proiecte de colaborare internaţională;
- stimularea cererii pentru cercetare, dezvoltare, inovare;
- diseminarea şi promovarea rezultatelor şi prezentarea cercetărilor ştiinţifice
româneşti;
- cunoaşterea celor mai noi realizări în domeniul tematicii desfăşurate;
- realizarea de noi parteneriate;
- menţinerea contactului şi integrarea specialiştilor români în activităţile
comunităţii ştiinţifice internaţionale, precum şi creşterea capacităţii de a oferi
soluţii proprii.
3
CUPRINS
Secţiunea 1. Bioresurse si biomateriale 5 Comunicări orale 5 Postere 23
Secţiunea 2. Protecţia şi ingineria mediului 28 Comunicări orale 28 Postere 50
Secţiunea 3. Materiale multifuncţionale şi nanocompozite 66 Conferinţă 66 Comunicări orale 67 Postere 79
Secţiunea 4. Chimia medicală şi terapeutică 91 Comunicări orale 91 Postere 95
4
Sectiunea 1. Bioresurse si biomaterialeComunicari orale
1. VALIDAREA METODELOR CA TENDINŢĂ ÎN BIOANALIZĂ
Gabriel-Lucian RADU
Catedra de Chimie Analitică şi Analiză Instrumentală, Facultatea de Chimie Aplicată şi
Stiinţa Materialelor, Universitatea POLITEHNICA din Bucureşti
Spl.Independentei 313, Sector VI, Bucureşti, Tel/Fax:21+2239070, e-mai:gl-radu@dbio.ro
Validarea metodelor are ca scop crearea unui cadru în care să se studieze şi să se
rezolve toate posibilele surse de erori şi să se introducă sisteme de control pentru a detecta
introducerea unor astfel de erori. Lucrurile se complică dacă se măsoară parametrii biologici, şi
în particular organisme vii sau parametrii pentru care activitatea este aspectul de interes.
Substanţele biochimice pentru care este suficientă cunoaşterea concentraţiei, urmează de obicei
aceleaşi reguli şi cerinţe ca şi parametrii chimici. Apar însă probleme deoarece în acest
domeniu SI de unităţi nu este (încă) util şi parametrii abordaţi sunt dependenţi de metodă. În
toate cazurile un concept necesar de trasabilitate rămâne, în particular, existenţa unei referinţe
fundamentale comune (de exemplu microb de referinţă, substrat de referinţă, etc.). Erorile ce
apar in faza analitică a testului se datorează în principal impreciziei şi lipsei de acurateţe.
Măsurarea şi identificarea acestor erori se poate realiza prin procedee ale controlului intern al
calităţii (IQC) şi ale asigurării externe a calităţii (EQA). In bioştiinţe, măsurările sunt mult mai
complexe decât în fizică sau chimie fiind necesară multă muncă înainte de a stabili principiile
generale, se încearcă măsurarea unei cantităţi de substanţă dintr-o matrice complexă. Analiza
este supusă interferenţei altor substanţe astfel încât poate fi necesară extracţia analitului înainte
de măsurare. Este recunoscut că progresele în biologie s-au bazat în mare parte pe observaţia
însoţită de măsurări calitative, decât pe unele cantitative utilizând standarde metrologice, acest
lucru a împiedicat dezvoltarea bioştiinţelor. Standardizarea metodologiei de a determina
identitatea compusului este necesară suplimentar pentru a-i definii şi cantitatea.
În bioanaliză, principiul „măsurat o dată acceptat peste tot” ar da încredere în comerţ,
protecţia mediului, sănătate şi transfer tehnologic, iar dezvoltarea infrastructurii pentru
metrologie în bioştiinţe ar începe să şteargă prăpastia dintre bioştiinţe şi practicile metrologice.
BIBLIOGRAFIE1. Ray P. Clark, European Standardisation in Biotehchnology, BioSafety Journal, Vol. 2, paper 2 (BY6002) May
22nd 1996.
2. Roy Dietz, International Biometrology in MEASUREMENTS FOR BIOTECHNOLOGY ,C Limited, April
2003.
5
2. BIOSENZORI BAZAŢI PE MEMBRANE ELECTROPOLIMERIZATE.
MODELE EXPERIMENTALE
Mihaela Badea a, Mihaela Carmen Cheregi b, Andrei Florin Dăneţ b,
Giuseppe Palleschi c
a Institutul Naţional de Cercetare-Dezvoltare pentru Chimie şi Petrochimie – ICECHIM –
Bucureşti, Spl. Independenţei nr. 202, sector 6, Bucureşti, ROMANIAb Universitatea din Bucureşti, Facultatea de Chimie, Centrul pentru Metode Automate de
Analiză, Sos. Panduri 90 – 92, sector 5, Bucureşti, ROMANIAc University of Rome ‘Tor Vergata’, Dipartimento di Scienze e Tecnologie Chimiche,
Via della Ricerca Scientifica, 00133 Rome, ITALY
Se propune asamblarea unor biosenzori bazaţi pe imobilizarea componentei biologic
active într-un film extrem de subţire sintetizat prin electropolimerizare direct la suprafaţa unor
electrozi pastă de cărbune obţinuţi prin tehnologia serigrafierii (screen-printed technology).
O serie de monomeri folosiţi anterior cu succes de către autori pe electrozi de Pt 1, au
fost testaţi pe electrozi pastă de cărbune serigrafiaţi. Printre monomerii utilizaţi se numără: 2,6-
dihidroxinaftalina (2,6-DHN) şi 2-(4-aminofenil)-etilamina (AP-EA). Sinteza filmelor a fost
realizată prin voltametrie ciclică, prin imersarea electrozilor în soluţii apoase ale monomerilor.
Filmele rezultate sunt de tip neconducător, fiind permeabile doar pentru specii neîncărcate
ionic, cum ar fi apa oxigenată.
Senzorii rezultaţi au fost testaţi amperometric, la potenţialul de oxidare al apei
oxigenate (+0.65 V vs. Ag/AgCl). Cele mai bune rezultate, în ceea ce priveşte
permselectivitatea pentru apă oxigentă, rezistenţă mecanică, timpul de răspuns au fost obţinute
pentru senzorii bazaţi pe co-polimerul (2,6-DHN – AP-EA). Au fost testate diverse metode de
imobilizare a unor enzime din clasa oxidazelor (glucozoxidaza, lactat oxidaza şi L-aminoacid
oxidaza) pe/în co-polimerul ales ca fiind optim. Cele mai bune rezultate au fost înregistrate la
imobilizarea prin înglobarea enzimelor în filmul polimeric în timpului procesului de
electropolimerizare.
Senzorii asamblaţi au fost caracterizaţi prin stabilirea performanţelor analitice şi a
timpului de viaţă în condiţii operaţionale.1 Mihaela Badea, Antonella Curulli, Giuseppe Palleschi, “Oxidase enzyme immobilisation through
electropolymerised films to assemble biosensors for batch and flow injection analysis”, Biosensors &
Bioelectronics, 18, p. 689 – 698 (2003)
6
3. BIOMATERIALE INLOCUITOARE DE TESUTURI SEMIRIGIDE
DESTINATE RECONSTRUCTIEI PERETELUI TORACIC
Ene Alexandra - Institutul National de Cercetare Dezvoltare pentru Textile si Pielarie,
Strada Lucretiu Patrascanu nr.16, sector 3, Bucuresti;
Nicodin Alexandru - Universitatea de Medicina si Farmacie, Strada Aradului nr.25,
Timisoara;
Mihai Carmen - Institutul National de Cercetare Dezvoltare pentru Textile si Pielarie,
Strada Lucretiu Patrascanu nr.16, sector 3, Bucuresti.
Stabilizarea peretelui toracic impreuna cu reconstructia partilor moi reprezinta cele
doua componente esentiale ale reconstructiei parietale toracice, dupa realizarea unei
parietectomii. In scopul asigurarii unui suport structural eficient al peretelui toracic, cu impact
direct in evitarea respiratiei paradoxale si a herniei pulmonare, au fost proiectate si realizate
variante complexe de produse, cu stabilitate dimensionala conferita dominant prin tipul
legaturii si parametrii de structura precum si prin utilizarea unor materii prime adecvate ca
natura chimica, structura si grad de biocompatibilitate corespunzatoare.
La realizarea cu success a acestor produse a contribuit unitatea echipelor de cercetatori
formate din: chimisti, fizicieni, anatomopatologi, farmacisti, ingineri textilisti precum si medici
specialisti ai Universitatii de Medicina si Farmacie– Bucuresti si ai Spitalului Militar Central –
Bucuresti.
In prezent, aceste produse sunt utilizate cu succes, in interventii chirurgicale care
vizeaza tumori maligne osoase (primitive si secundare), tumori maligne de parti moi, tumori
benigne etc.
Referatul prezinta realizarile INCDTP in corelatie cu evolutia pe plan mondial in
domeniul acestor tipuri de sisteme de protezare, nivelul de performante biomedicale si
biofunctionale ale acestora, conditii de admisibilitate impuse de legislatia internationala in
domeniu pentru producerea si comercializarea implanturilor medicale cu structuri textile.
7
4. SOLVENŢI ECOLOGICI DIN ULEIURI VEGETALE
Emil Stepan, Sever Şerban, Sanda Velea, Cristina Emanuela Adam
Institutul Naţional de Cercetare-Dezvoltare pentru Chimie şi Petrochimie ICECHIM,
Bucureşti,Splaiul Independenţei 202
În prezent, majoritatea solvenţilor utilizaţi la scară industrială provin din materii prime
având la bază surse neregenerabile, de tipul combustibililor fosili: ţiţei, gaze naturale,
epuizabile într-un viitor apropiat.
În plus, solvenţii clasici folosiţi în prezent sunt în general inflamabili, volatili, toxici,
periculoşi pentru sănătate (cancerigeni) şi poluanţi pentru mediul înconjurator.
S-a abordat o clasă de solvenţi ecologici, cu structură de esteri alchilici ai acizilor graşi.
Faţă de solvenţii clasici de natură petrochimică, aceştia prezintă urmatoarele avantaje:
o biodegradabilitate 100% (nu polueaza apele, nici solul);
o punct de fierbere ridicat, respectiv presiune de vapori foarte scazută (nu poluează
atmosfera);
o punct de inflamabilitate >130oC;
o capacitate de solvatare mare;
o stabilitate mărită în formulări;
o nu afectează stratul de ozon;
o nu sunt cancerigeni;
o nu sunt toxici;
o nu sunt corozivi;
o au la bază materii prime provenite din surse regenerabile, inepuizabile în timp;
o materiile prime sunt în totalitate din producţie internă.
Se prezintă un procedeu original de fabricare a unor solvenţi ecologici, prin
transesterificarea trigliceridelor din uleiurile vegetale.
8
5. OPTIMIZAREA MULTICRITERIALĂ A BIOPROCESULUI DE
PREPARARE A ALCOOLOXIDAZEI DIN DROJDII
Mihai Dan Caramihai*, Ana Aurelia Chirvase**, Raluca Misleanu*,
Christian Fonteix***, Ivan Marc***, Frantz Fournier***
* Universitatea POLITEHNICA din Bucureşti, Splaiul Independenţei 313, Sector 6, 060042
** Institutul Naţional de Cercetare-Dezvoltare pentru Chimie şi Petrochimie, Bucureşti,
Splaiul Independenţei 202, Sector 6, 060021
*** Laboratorul de Ştiinţe ale Ingineriei Chimice-CNRS, ENSIC (Şcoala Naţională
Superioară de Industrii Chimice), Nancy, Franţa
În general, criteriile generale de cost (productivitate, randament, etc.) şi propietăţile ce
definesc calitatea produselor (puritate, activitate şi selectivitate metabolică, etc.) au cerinţe
contrare: reducerea costurilor conducând la descreşterea calităţii şi reciproc. Aspectul
multicriterial al optimizării unor asemenea procese este rareori utilizat. Chiar şi atunci când el
este folosit, subiectivitatea preferinţelor expertului uman şi riscurile induse prin fluctuaţiile de
piaţă sau de conjunctură nu sunt niciodată evocate.
Lucrarea îşi propune dezvoltarea şi utilizarea unor aplicaţii software ce permit, în
primul rând, o informare mai bună a decidentului asupra structurii optimului global în sensul
lui Pareto(1), identificarea preferinţelor acestuia şi în final, realizarea unei “liste scurte” a
compromisurilor acceptabile în raport cu care poate fi luată decizia finală. În fapt, această listă
reprezintă o informaţie nouă, ce poate întări şi/sau modifica preferinţele decidentului, altfel
spus, poate fi selecţionată o soluţie care nu se află pe primele locuri ale “listei scurte”.
Aplicaţia software dezvoltată a fost testată pe un set de date de creştere a unei drojdii pe
metanol (Hansenula polymorpha) şi formare a enzimei alcooloxidaza şi a fost evaluată pe un
mediu virtual (Matlab / Simulink) în cadrul unui proiect finanţat prin programul Brâncuşi de
colaborare ştiinţifică România – Franţa (2002 – 2004).
(1) Viennet R., Fonteix C., Marc I.: International Journal of Systems Science, 27 (2), 255-260, 1996
9
6. PROFESSIONAL FORMATION OF YOUNG TECHNICAL SPECIALISTS IN
BIOTECHNOLOGY FIELD:
ROMANIAN LEONARDO DA VINCI PILOT PROJECT ACHIEVEMENTS
Ana Aurelia Chirvase*, Luiza Maria Jecu*, Mihai Dan Caramihai**
* Institutul Naţional de Cercetare-Dezvoltare pentru Chimie şi Petrochimie, Bucureşti,
Splaiul Independenţei 202, Sector 6, 060021
** Universitatea POLITEHNICA Bucureşti, Splaiul Independenţei 313, Sector 6, 060042
The Human Resources Training Centre from POLITEHNICA University co-ordinated
the project designed to enhance the employability of young people in the labour market by
using the European competencies in vocational guidance oriented towards this research,
technological, and industrial sector.
The specific aims of the project were:
Development of an identification methodology used for monitoring the bioscience
companies labour demands and evaluation of the trend characteristics in the field;
Elaboration of reference work instruments: Word Glossary for the Bioscience Field; The
competencies characterisation in the bioeconomic field; Guide for demanded jobs;
Curricula and training modules: Productive Systems in the Bioscience Field; Ecological
Agriculture; Biochemical Technologies; Agricultural Waste Materials Recovery;
Information Technology in the Bioscience Field; Comprehensive Internet; Project
Management of Environment and Sustainable Development; Integration of Disadvantaged
People in the Labour Market.
Creation of a virtual European Office in Careers Consulting (www.cpru.pub.ro/leonardo)
applied to the needs of the labour market in conjunction with the European valuable
expertise.
The established partnership corresponded to the European dimension and the
multiplayer character required by the Leonardo da Vinci Programme. They were from diverse
institutional contexts: Universities from Romania (POLITEHNICA University and University
of Agronomic Sciences and Veterinary Medicine), United Kingdom (Greenwich University),
Germany (Hohenheim University) and Slovakia (Technical University from Bratislava),
National Institute of R&D in Chemistry and Petrochemistry, Romanian Society of
Bioengineering and Biotechnology, University Foundation CERA and a SME (Pluri
Consultants), specialised in human resources.
10
7. CONTRIBUTII ORIGINALE IN CHIMIA SI BIOCHIMIA
GLICOLIPIDELOR
Silvia Igaa, Dumitru Petru Iga a , Nicoleta Florentina Predescub
a Facultatea de Biologie, Universitatea Bucuresti,
Splaiul Independentei 95, Bucuresti-5b Laboratorul de Control si Carantina Fitosanitara
Glicolipidele sunt substante cu structura amfipatica, fragmentul hidrofob fiind constituit
dintr-un ceramid sau un diglicerid iar zona hidrofila dintr-un mono- sau oligozaharid cu 2-20
resturi glucidice. Din punct de vedere acido-bazic, glicolipidele sunt de doua tipuri: neutre si
acide. In cazul ultimelor, anionul este gruparea sulfat sau gruparea carboxil a acidului sialic.
Glicosfingolipidele ce contin acid sialic se numesc gangliozide, diversitatea lor moleculara D,
in functie de constituenti, se calculeaza dupa urmatoarea formula1,2,3:
D = m x n x pq
Unde m este numarul de tipuri de acizi grasi; n, de sfingozina; p, de acid sialic, iar q
numarul de molecule de acid sialic per moleculade gangliozid.
Ceea ce autorii acestei lucrari au numit paradigma Fischer-Bijvoet4 s-a bazat pe doua
argumente, alaturi de multe altele: pe de o parte configuratia (+)-glucozei4,5 pe de alta parte
sinteza sfingozinei pornind de la glucide6.
Seminolipidul, un glicoglicerolipid sulfatat izolat din material seminal, este un analog
structural al lecitinei. Bazat pe aceasta, s-a studiat interactia dintre seminolipid si fosfolipaza
A2 de diferite proveniente7.
Spectroscopia RMN a fost utilizata in mod extensiv in cercetarile efectuate in
Laboratorul de Chimie al Facultatii de Biologie atat in scop structural8 cat si pentru elaborarea
unor scheme de biosinteza9.
Reactia de glicozilare chimica in varianta sintezei Koenigs-Knorr a fost utilizata in
cercetarile noastre pentru sinteza unor steril glicozide de tip nou10.
Bibliografie:1. Iga, D. P., Silvia Iga (1993) “A Mathematical Formula for the Evaluation of Ganglioside Polymorphism”, Rev.
Roum. Biochim. 30, 21-22.
2. Iga, D. P., S. Iga, M. Serban, 2000, Glicolipidele: structura, metabolism, rol biologic, Editura Universitatii
Bucuresti, ISBN 973-575-424-X.
3. Iga, D. P., et al., (2003) ”A Multiple Bridge between Mathematics, Genetics, Chemistry and Linguistics”
Seventh Conference of the International History, Philosophy and Science Teaching, Winnipeg, Canada, July 30-
August 3, 2003, p. 20-23.
11
4. Iga D. P. (2003), On the Paradigm of Atomic Mass, Electrical Charge and Molecular Configuration, Seventh
Conference of the International History, Philosophy and Science Teaching, Winnipeg, Canada, July 30-August 3,
2003, p. 398-409.
5. Iga, D. P., S. Iga, M. Serban, 2001, Stereochimie Biologica, Editura Universitatii Bucuresti, ISBN 973-575-
591-2.
6. Iga, S., Dumitru Petru Iga (2003), Configuration of Natural Sphingosine as Inferred from Chemical Synthesis,
Proc. Rom. Acad., Series B, , 5, 101-104.
7. Iga, S., A. Iga, N. Rosoiu, M. Musat, S. Ronkko, D. P. Iga (2002), Seminolipid as Modulator of Phospholipase
A2 from Bull Seminal Vesicle Fluid, Chem. Phys. Lipids 118, Nos 1-2, p 75.
8. Iga, D. P., Silvia Iga, Thomas Larsson, Jonas Angstrom, Bassam Soussi, Olivier Rakotonirainy, Halina Miller-
Podraza (1998) “Acidic Glycosphingolipids of Cock Testis Elucidated by Mass Spectrometry and NMR
Spectroscopy” Glycoconjugate J. 15, 1111-1114.
9. Iga, S., A. Iga, M. Musat, D. P. Iga, N. Rosoiu, S. Lotjonen, M. Serban (2002), Indirect Confirmation of the
Biosynthesis Pathways of Gangliosides in Turkey Testis by Using 1H NMR Spectrometry, Proc. Rom. Acad.,
Series B, 4, p 19-21.
10. Iga, D. P., S. Iga, R. R. Schmidt, M.-C. Buzas (2005), Chemical synthesis of cholesteryl β-D-
galactofuranoside and -β-D-pyranoside, Carbohydr. Res. 340, p. 2052-2054.
8. DECONTAMINANŢI POLIVALENŢI PENTRU COMBATEREA
ATACURILOR TERORISTE-BIOCHEM
Nicolae Luţă*, Viorel Ordeanu**, Gh. Ţarălungă**, Filip Chiraleu***, Mariana Popescu*,
C-tin Neamţu*, Maria Maganu ***
* ICECHIM-Bucureşti
** Institutul de Cercetări Ştiinţifice Medico-Militare( ICSMM)-Bucureşti
*** Institutul de Chimie Organică al Academiei Române, Bucureşti
Specialiştii şi servicile de informaţii din SUA, Europa etc., apreciază pe bază de date,
că numeroase grupări teroriste internaţionale dispun de o mare varietate de agenţi şi mijloace
pentru declanşarea de atacuri cu armele de nimicire în masă: chimice, biologice, radioactive
sau nucleare. Se prezintă, din numeroasele exemple furnizate de mass-media, informaţia
difuzată de cotidianul „România Liberă” din 04.06.2003, sub titlul ”Al Qaeda, gata să
folosească armele de nimicire în masă”, care confirmă, încă odată, faptul că terorismul
internaţional se pregăteşte intens pentru utilizarea acestor mijloace de luptă. În informaţia
difuzată se menţionează ca” Membrii reţelei Al Qaeda şi ai grupărilor care au legătură cu
această organizaţie, sunt pregătiţi să utilizeze arme chimice, biologice şi nucleare pentru
comiterea de noi atacuri”. Stirea a fost transmisă pe baza Raportului CIA ”Terorist CBRN-
Materials and Effects”, preluat de pe pagina electronică a codidianului “Washington Times”.
12
Pericolul, permanent amplificat, în ceea ce priveşte posibilităţile atacurilor teroriste cu
armele de nimicire în masă (NBC), determină o serie de state care se consideră ameninţate, să
desfăşoare variate activităţi în vederea pregătirii trupelor de specialitate şi din toate armele,
inclusiv populaţia civilă, în vederea realizări unei protecţii eficace, înlăturării urmărilor
atacurilor, etc. Astfel, în SUA, Anglia, etc. se efectuează simulări de atacuri cu substanţe toxice
de luptă, cu agenţi patogeni etc.
În cadrul Programului VIASAN, respectiv a Proiectului care are ca obiectiv conceperea
şi realizarea de decontaminanţi pentru combaterea atacurilor teroriste BIOCHEM, colectivul de
autori a cercetat posibilităţile de realizare de substanţe cu ajutorul cărora să se efectueze atât
distrugerea substanţelor toxice de luptă, cât şi a agenţilor biologici patogeni care pot fi folosiţi
de către terorismul internaţional.
În cadrul comunicării se vor prezenta rezultatele cercetărilor teoretice şi experimentale
efectuate de autori în vederea conceperii de decontaminanţi polivalenţi cu ajutorul cărora să se
poată distruge substanţele toxice de luptă (STL) pe care terorismul internaţional intenţionează
să le folosească (STL vezicante tip iperită, azotiperită, lewizită, etc., STL neuroparalitice: tip
sarin, soman, Vx, etc; agenţi biologici patogeni: bacterii , virusuri, toxine, etc).
Până în prezent s-au efectuat cercetări teoretice şi experimentale în scopul conceperii şi
realizării unor decontaminanţi din clasele compuşilor poli-N-cloruraţi: N1, N3-5,5-difenil-2-
imină-4-onă (I). N1, N3 N4, N6- tetraclor-glicoluril (II), N1, N3 N4, N6-tetraclor-3a,6a-difenil-2,5-
diiminoimidazo [4,4d ] imidazol (III), microemulsii pe bază de peroxomolibdaţi (IV), care se
formează prin reacţia dintre molibdat şi un peroxid etc.
C O
N N
C
C NHCl Cl
( )
;
I
NN
NNCHN
Cl
Cl Cl
Cl
III
C NH
( )
; Mo O O O x24x
-
IV
( )
0-3
( ) -
( )x =
NNR
1
NN
C O=
Cl
Cl
2
II( )
R
O C ;
R1
R2
= CH3; C 6 H5=
Cl
Cl
13
Produsele sintetizate s-au dovedit decontaminanţi eficace pentru majoritatea STL
vezicante, neuroparalitice etc. şi pentru agenţii biologici patogeni preconizaţi a fi folosiţi de
către terorismul internaţional pentru atacuri chimice şi biologice.
9. NOI COMPUŞI ORGANOFOSFORICI CU ACTIVITATE ANTIFOULING-
MARIN ŞI INHIBITORI AI PROCESELOR DE COROZIUNE ELECTROCHIMICĂ
ŞI MICROBIOLOGICĂ
Nicolae Luţă,* Sanda Velea *, Răceanu *, Elena Dobre *, Liliana Anton *, Cătălina Marin *, Laurenţiu Marin*, Filip Chiraleu**
* ICECHIM-Bucureşti** Inst. De Chimie Organică al Academiei Române-Bucureşti
Fouling-ul marin se formează şi se depune pe părţile imersate în apă a navelor, pe
suprafeţele exterioare ale conductelor ce transportă ţiţeiul şi produsele petroliere prin mediu
marin, pe instalaţiile de foraj marin etc, reducând în mod semnificativ parametrii de
funcţionare la care au fost proiectate utilajele respective. Din acest motiv, după o anumită
perioadă de timp, straturile de fouling depuse trebuie îndepărtate. Operaţiunile de îndepărtare a
fouling-ului necesită utilaje speciale, impune scoaterea din funcţiune a instalaţiilor respective,
navele trebuie aduse în docuri şi imobilizate câteva săptămâni etc, ceea ce are urmări
economice negative (cheltuieli pentru efectuarea operaţiunilor, întreruperea proceselor de
extracţie, scoaterea din circulaţie a navelor etc.)
La limita dintre stratul de fouling şi suprafaţa metalică a utilajului pe care acesta s-a
depus, se desfăşoară intense procese de coroziune electrochimică şi microbiologică, ce au ca
rezultat final reducerea semnificativă a perioadelor de funcţionare a utilajelor respective.
Formarea stratului de fouling este un proces complex la care participă fenomenele de
coroziune electrochimică şi microbiologică, depunerile de microorganisme, moluşte, alge etc.
Stratul de fouling îşi măreşte permanent dimensiunea, ceea ce face imperioasă după o
anumită perioadă de timp îndepărtatrea acestuia.
Studii efectuate de către specialişti au dus la concluzia că soluţia cea mai avantajoasă
din punct de vedere tehnico-economic este împiedicarea depunerii stratului de fouling.
Această variantă explică amploarea cercetărilor ştinţifice ce se desfăşoară de către
statele dezvoltate în domeniul produselor antifouling. Ani de-a rândul, ca produse antifouling
marin s-au folosit, cu rezultate bune, compuşii organici de staniu. Aceşti compuşi, în perioada
actuală sunt utilizaţi pe scară tot mai redusă din considerente ecologice.
14
Produsul antifouling trebuie să îndeplinească în mod obligatoriu o serie de condiţii: să
fie un pesticid polivalent (să aibă efecte insecticide, bactericide, fungicide, algicide etc.), să nu
fie solubil în apă, să fie compatibil cu vopselele sau compoziţiile polimerice în care va fi
încorporat, etc. În mod ideal, un agent antifouling mai trebuie să fie un inhibitor eficace al
produselor de coroziune electrochimică şi microbiologică, să se încadreze în legislaţia
referitoare la protecţia mediului, etc.
În cadrul comunicării se vor prezenta rezultatele cercetărilor ştiinţifice teoretice şi
experimentale privind conceperea şi sinteza de noi compuşi organofosforici potenţiali agenţi
antifouling. S-au conceput, sintetizat şi testat în ceea ce priveşte activitatea antifouling, în
condiţii naturale (în apele Mării Negre, în zona Portului Militar-Constanţa), compuşi
organofosforici din următoarele clase chimice: săruri cuaternare de fosfonin (I), alchilarilesteri
ai acidului fosfonic şi tionfosfonic (II), alchilarilesteri ai acidului fosforic (III), tion [tiol]
fosforic(IV), ditiofosforic (V) şi săruri de amoniu ale mono- şi dialchil [aril] esterfosfaţilor
(VI) :
RO
RO
O
P R1S
II( )
[ ]
;
RO
RO
O
P
II( )
;OR
I
RO
RO
O
P
S
( )
[ ]
O ORS[ ]
IV
RO
ROP
( )
S
S R
V
;RO
RO
O
PO
O
Y
Y+
+-
-[
][
]
][
)( VI
R RP
R R X-
n
n+
I)(
;
În care: R= grupări alchil, aril, arilalchil cu diferiţi substituienţi ( Cl, S- R1, etc ), X=
RCOO-, SO 42-,etc; Y=+NHR3, heterocicluri cu atomi de azot, etc.
Unele dintre produsele sintetizate au dat rezultate bune şi foarte bune în ceea ce priveşte
activitatea ca agenţi antifouling- marin, ceea ce cofirmă fundamentul ştiinţific al ipotezelor
teoretice pe baza cărora s-au conceput structurile moleculare ale compuşilor respectivi.
15
10. ATRACTANT PENTRU POLENIZATORI, PE BAZA DE ESTERI AI ACIZILOR
GRASI
Sanda Velea, E. Stepan, Daniela Stîlpeanu
Institutul Naţional de Cercetare-Dezvoltare pentru Chimie şi Petrochimie-ICECHIM
Bucureşti
Scopul lucrarilor de cercetare prezentate a fost realizarea unei compozitii de feromon
sintetic, cu activitate similara feromonului natural care stimuleaza activitatea de colectare a
polenului de catre coloniile de albine. Feromonul natural, produs de larvele de albine este o
compozitie complexa, avînd drept constituenti principali esteri metilici si etilici ai acizilor
grasi.
In scopul realizarii unor feromoni sintetici, cu compozitii similare celor naturali, au fost
efectuate experimentari preliminare de laborator in vederea stabilirii procedeelor de sinteza a
componentilor si a proportiilor de utilizare a acestora in cadrul compozitiilor de feromon
sintetic.
In natura, principala sursa de acizi grasi din care se sintetizeaza esterii doriti, sunt
trigliceridele din compozitia materiilor grase de provenienta vegetala si animala. Fiecare
materie grasa se caracterizeaza prin tipul de acizi grasi componenti si prin proportia dintre
acestia. Dar chiar si in cadrul aceluiasi tip de materie grasa, exista variatii de compozitie, mai
ales in ceea ce priveste raportul intre acizii grasi constituenti. Variatiile acestea sunt
determinate de particularitatile legate de biosinteza materiilor grase. Din aceasta cauza,
selectarea tipurilor de uleiuri vegetale si de grasimi animale, in vederea asigurarii unei anumite
distributii de acizi grasi, implica activitati laborioase.
In urma experimentarilor preliminare de laborator, s-a conturat linia tehnologica de
sinteza si purificare a esterilor etilici si respectiv metilici ai acizilor grasi, constituentii de baza
ai compozitiei de atractant. A fost stabilita o compozitie cadru, formata dintr-un amestec de
esteri etilici si metilici ai acizilor grasi.
S-au preparat şi caracterizat analitic esterii metilici şi etilici provenind din materiile
prime alese: ulei de floarea soarelui, untură de porc şi ulei de in şi au fost preparate mostre de
potenţiali feromoni sintetici care sunt în curs de testare biologică.
16
11. PARTICIPAREA ROMÂNIEI LA PROIECTUL EUROPEAN
„BUILDING AND ENERGY SYSTEMS AND TECHNOLOGIES IN
RENEWABLE ENERGY SOURCES UPDATE AND LINKED TRAINING”
Acronim BEST RESULT
Dana Marinescu
CHIMINFORM DATA, Str. Calea Plevnei, nr. 139, sector 6, Bucureşti
Propunerea BEST RESULT a apărut şi s-a dezvoltat ca urmare a dorinţei actorilor
implicaţi în diseminarea cunoştinţelor din domeniul tehnologiilor privind sursele regenerabile
de energie, RES, cu scopul de a creşte informaţia şi know-how-ul despre RES printre furnizorii
de sisteme energetice pentru construcţii (arhitecţi, instalatori, tehnicieni, specialişti,
distribuitori ). Partenerii au observat lipsa informaţiei despre domeniul RES a celor implicaţi în
construcţia clădirilor cât şi nevoia de susţinere a cererii şi furnizării de sisteme de mici
dimensiuni de RES în construcţii. Pentru rezolvarea acestei probleme la nivel european,
partenerii şi-au propus activităţi comune şi locale destinate actorilor implicaţi în domeniul RES
şi anume: cursuri de bază şi de specialitate, work-shop-uri, întâlniri de lucru, vizite pentru
schimbul de experienţă, o platformă comună de E-learning. Multe din comunicări şi
evenimente vor fi adresate publicului larg cu scopul de a disemina informaţii despre
oportunităţile RES printre cetăţenii Europei.
Consorţiul creat a stabilit o reţea de parteneri şi actori care va fi implicată în executarea
acestui proiect: universităţi şi asociaţii importante, din multe ţări europene, vor contribui la
realizarea acţiunilor propuse, dar şi instituţiile şi autorităţile regionale şi locale vor juca un rol
semnificativ în proiect.
Proiectul constă în organizarea unor acţiuni de instruire trans-naţionale şi realizarea
unor pachete de materiale educaţionale pe tema RES, în mai multe limbi, cu posibilitatea
distribuirii lor în instituţii de învăţământ, chiar şi în afara consorţiului. Un alt scop important
este posibilitatea dezvoltării studiului la distanţă prin E-learning.
Alte activităţi prevăzute în proiect sunt diseminarea cunoştinţelor de bună practică şi
conştientizarea publicului european.
17
12. BIOCOMBUSTIBILII ŞI DEZVOLTAREA DURABILĂ A ROMÂNIEI
Iosif Tripşa
ASOCIAŢIA BIOCOMBUSTIBILII ÎN ROMÂNIA, Str. Calea Plevnei, nr. 139, sector 6,
Bucureşti
În România, ca în toate statele europene, s-au adoptat măsuri legislative şi
organizatorice pentru reducerea poluării, a emisiei de gaze cu efect de seră şi a dependenţei de
importurile de ţiţei, tot mai scumpe şi incerte, petrolul fiind pe calea spre epuizare.
Soluţia: folosirea resurselor de biomasă pentru producerea biocombustibililor solizi
(lemne de foc, pelete şi aşchii), lichizi (etanol, biodiesel şi ulei vegetal crud) şi gazoşi (biogaz).
Directiva Comisiei Europene 2003 / 30 (mai, 2003) a definitivat lista biocarburanţilor
admişi în Europa.
În lucrare, se prezintă proprietăţile biocarburanţilor, criteriile pentru compararea
biocarburanţilor, costurile optime posibil de obţinut, investiţiile şi suprafeţele de teren agricol
necesare şi numărul locurilor de muncă create în agricultură şi industrie pentru producerea
biocombustibilor.
Dina analiza efectuată, rezultă că România poate deveni mare producător, exportator şi
consumator de bioetanol, biodiesel şi ulei vegetal crud (mai ales de rapiţă), ultimul
biocarburant putând asigura autonomia energetică a fermelor agricole.
Sunt necesare reluarea şi intensificarea cercetătorilor complexe pentru cultura şi
industrializarea sorgului zaharat, a rapiţei şi altor plante energetice, repede crescătoare, inclusiv
acvatice. Aplicarea tehnologiilor eficiente, cu consum energetic redus, permiţând funcţionarea
îndelungată a instalaţiilor industriale, va asigura reducerea costurilor şi competitivitatea
economică a biocombustibilor româneşti pe piaţa europeană.
13. PRODUCEREA BIOETANOLULUI DIN DEŞEURILE ORGANICE MUNICIPALE
(SINTEZA STUDIULUI ŞTIINŢIFIC – TEHNIC PENTRU ALEGEREA
PROCEDEULUI INDUSTRIAL MODERN ŞI SCHIŢAREA ACŢIUNILOR DE
ÎNTREPRINS)
Iosif Tripşa
CHIMINFORM DATA, Str. Calea Plevnei, nr. 139, sector 6, Bucureşti
Acest studiu stă la baza propunerilor înainte primăriilor marilor municipii din ţară
pentru începerea activităţii necesare asigurării finanţării pentru construcţia unei instalaţii pentru
producerea a 200 t/zi de bioetanol din deşeurile organice.
18
Sinteza prezentată are următorul cuprins:
Procese biochimice de conversie a deşeurilor organice la fabricarea etanolului.
Materii prime utilizate în fabricarea etanolului prin fermentaţie.
Etapele procesului de fabricare a etanolului din materiale lignocelulozice.
Pretratamentul:
• Hidroliza acidă.
• Hidroliza în solvenţi organici (acetonă) acidifiaţi – procedeul ACOS.
• Hidroliza enzimatică.
Zaharificarea şi fermentarea simultană.
Fermentarea propriu-zisă.
Distilarea.
Procedee Industriale:
Procedeul IOGEN.
Procedeul ARKENOL.
Procedeul NREL.
Procedeul BCI.
Procedeul ACOS.
Exemple de proiecte europene pentru fabricarea etanolului înlocuitor şi/sau adaos în
benzină.
Comparaţia tehnico-economică între cele cinci procedee industriale de produs bioetanol
din deşeuri organice municipale.
Concluzii şi propuneri.
14. BIOMASA ŞI DEŞEURILE, URMATE DE DIOXIDUL DE CARBON ŞI DE
HIDROGEN, SUNT VIITOARELE MATERII PRIME ALE CHIMIEI,
METALURGIEI ŞI RAMURILOR CONEXE
Iosif Tripşa
CHIMINFORM DATA, Str. Calea Plevnei, nr. 139, sector 6, Bucureşti
Este unanim acceptată ideea că, în cursul perioadei de epuizare a actualelor materii
prime (gazul natural, petrolul şi sărurile), industria chimică din România trebuie să se
orienteze, tot mai mult, spre chimizarea ligniţilor (prin gazificare), a biomasei şi deşeurilor
organice.
Uniunea Europeană, ca şi Statele Unite, Japonia şi Australia, acţionează pentru
instaurarea unei economii mondiale bazate pe hidrogen, economie considerată ca fiind soluţia
19
salutară pentru încetarea încălzirii planetare. În cadrul acestor macro politici, se preconizează
captarea şi sechestrarea dioxidului de carbon fie în mări şi oceane (cu pericolul schimbării pH-
ului apelor care periclitează existenţa biosferei marine), fie sub forma carbonaţilor - în peşteri
şi mine părăsite.
Un grup de chimişti, deocamdată puţin numeros, vine cu altă concepţie şi anume să
utilizeze cât mai mult din dioxidul de carbon în procese chimice, similare celor din fotosinteza
clorofiliană, de producere a proteinelor, glucidelor şi grăsimilor, la care se adaugă producerea
polimerilor (asemănători răşinilor vegetale) şi a materialelor de construcţie. În acest fel,
dioxidul de carbon va fi transformat din duşman al umanităţii în materie primă deosebit de
utilă.
De asemenea, hidrogenul, ieftin şi în cantităţi mari disponibile în viitoarea economie
bazată pe hidrogen, va deveni una din cele mai importante materii prime ale industriei chimice,
petrochimice, alimentare, metalurgice şi a altor ramuri conexe.
Sunt cunoscute şi aplicate, de multe decenii, tehnologii de chimizare a dioxiului de
carbon şi a hidrogenului. Ele trebuie aduse din nou în centrul atenţie cercetărilor şi industriei
chimice. În acelaşi timp, sunt necesare cercetări ştiinţifice concentrate pentru a găsi tehnologii
care să deschidă noi posibilităţi pentru chimizarea acestor două materii prime (dioxidul de
carbon şi hidrogenul) în noua etapă de dezvoltare a industriei chimice şi a ramurilor conexe,
asigurând, în continuare, progresul întregii omeniri.
15. H2S DIN MAREA NEAGRĂ, IMPORTANTĂ SURSĂ DE MATERII PRIME ŞI
ENERGIE
Iosif Tripşa, Daniela Mihaela Mihăilescu
CHIMINFORM DATA, Str. Calea Plevnei, nr. 139, sector 6, Bucureşti
Multe din mările izolate de oceanul planetar şi, în primul rând, Marea Neagră, conţin –
în straturile adânci – mari cantităţi dizolvate de hidrogen sulfurat, provenit din descompunerea
– în absenţa oxigenului – a materiilor organice produse de flora şi fauna existente în straturile
superioare, oxigenate, precum şi din descompunerea materialelor organice aduse de râurile ce
se varsă în aceste mări.
Deoarece Marea Neagră este unanim recunoscută ca fiind cea mai bogată în H2S mare
de pe planeta noastră, H2S ar putea deveni o importantă sursă de materii prime şi energie pentru
ţările riverane. În plus, extragerea H2S din apa Mării Negre este necesară pentru a evita
dispariţia tuturor formelor de viaţă marină în viitorul previzibil.
20
În ultimii 15 ani, creşte exponenţial numărul cercetărilor fundamentale întreprinse pe
această problematică. Este deci necesară prezenta activă a cercetătorilor români, cu atât mai
mult cu cât România are experienţă în extragerea off-shore a petrolului (construcţia şi
exploatarea platformelor maritime şi a gas-lifturilor). De asemenea, chimiştii români au
experienţă în extragerea industrială (inclusiv membranară) a gazelor din lichide, în manipularea
H2S (mai ales în rafinăriile petroliere), în producerea acidului sulfuric ş.a. Această experienţă
ar putea fi folosită de ICECHIM pentru conceperea unui program complex de cercetare în
vederea valorificării totale a H2S extras din apa Mării Negre, cuprinzând:
a. arderea completă (atât a H2 cât şi a S) pentru valorificarea întregii capacităţi
calorice a H2S cu obţinerea (catalitică şi cu exces controlat de aer) în gazele de
ardere a H2SO4 şi N2.
b. stabilirea condiţiilor necesare pentru desfăşurarea arderii complete a H2S în
focare speciale ale unor grupuri termoenergetice (amplasate pe ţărm) adaptate
special pentru transformarea în electricitate pentru reţeaua naţională a mari
cantităţi de H2S.
c. stabilirea condiţiilor necesare pentru realizarea aceluiaşi proces în camerele de
ardere ale unor motoare Stirling care să asigure întreaga energie (necesară şi în
toate formele cerute) pentru funcţionarea tuturor utilajelor de pe platformele
maritime de extragere a H2S.
d. descompunerea catalitică a H2S în H2 şi S cu acoperirea necesarului de căldură
al reacţiei cu căldura ieftină, recuperată din gazele arse ale grupurilor
termoenergetice şi ale motoarelor Stirling, în scopul reducerii preţului
hidrogenului produs sub nivelul pieţei;
e. reacţiile de transformare a H2S în mercaptani, tioli, tioamide şi alţi produşi
vandabili.
16. INDUSTRIALIZAREA TOTALĂ A SORGULUI ZAHARAT
Iosif Tripşa
CHIMINFORM DATA, Str. Calea Plevnei, nr. 139, sector 6, Bucureşti
Cultura sorgului zaharat pe mari suprafeţe disponibile în România este premiză a
transformării în realitate a dorinţei ca ţara noastră să devină mare producătoare, exportatoare şi
consumatoare de combustibili în Europa, aducându-şi, astfel, o contribuţie importantă atât la
21
politica europeană din acest domeniu, cât şi la generosul scop al asigurării autonomiei
energetice a fermelor agricole din ţara noastră.
Calculele prezentate în cunoscutele lucrări anterioare, inclusiv în monografia “Cultura
şi industrializarea totală a sorgului zaharat în România” (Chiminform Data, decembrie 2003),
precum şi în proiectul româno-italian din 14 mai 2004, dovedesc că prin tehnologiile actuale se
poate produce în România din sorgul zaharat bioetanol la un preţ total de export (cuprinzând
taxe vamale, costul transportului, comisioane etc.) de sub 200 euro pe tonă, preţ concurenţial
pe piaţa europeană.
Precizăm că acest preţ corespunde unei producţii de aproximativ 5 tone etanol la
hectar, mult mai mare decât producţia de ulei de rapiţă, de aproximativ o tonă la hectar, dar
care este mai utilă în obţinerea autonomiei energetice a fermelor româneşti. Deci ambele
producţii sunt necesare, mai ales că sunt complementare în asolamentul culturilor agricole.
Ultimele rezultate pozitive ale cercetării ştiinţifice deschid noi perspective şi mai
interesante economic şi politic: transformarea în etanol-combustibil nu numai a sucului dulce şi
a amidonului din boabe, ci şi a glucozei din bagasa sorgului, lăsând pentru transformarea în
pelete combustibile şi alte produse scumpe numai lignina. Aceste cercetări ar putea aduce
însemnate sporuri în eficienţa economică.
La vechile tehnologii, prevăzând hidroliza acidă a lignocelulozei din bagasa sorgului
zaharat în zaharuri (pentoze şi hexose), acid acetic şi lignină, s-a alăturat noua tehnologie de
transformare directă cu ajutorul bacteriilor specializate în hidrogen a tuturor zaharurilor
(fructoză, amidon şi celuloză) din sorgul zaharat, rămânând din nou separată lignina pentru
producerea peletelor combustibile şi a unor produse farmaceutice scumpe.
Din compararea celor două tehnologii rezultă superioritatea celei mai noi tehnologii pe
plan internaţional, care ar putea constitui baza aportului ştiinţific al cercetătorilor români la
proiectul european “Hyvolution”.
Iată de ce reînnoim chemarea de a constitui colectivul de cercetători români care să
pregătească contribuţia noastră la acest proiect european.
22
Postere
1. PRODUS DE REABILITARE ŞI REFACERE A SOLURILOR DEGRADATE PRIN
FORMAREA DIRECTĂ PE ACESTEA A UNOR FOLII BIODEGRADABILE,
BIOACTIVE ŞI CU ACŢIUNE DE PROTECŢIE, NUTRIŢIE ŞI STIMULARE A
PLANTELOR
Liliana Anton*, Elena Dobre*, Sanda Velea*, Florin Oancea**, Simona
Kupferberg **
* Institutul Naţional de Cercetare-Dezvoltare pentru Chimie si Petrochimie –
ICECHIM Bucureşti** Institutul de Cercetare-Dezvoltare pentru Protecţia Plantelor – Bucureşti
În scopul modificării efectelor climatului local (reabilitarea solurilor degradate,
ajustarea temperaturii solului, reţinerea umidităţii, combaterea buruienilor, etc) se utilizează în
agricultură şi grădinărit straturi protectoare aplicate pe sol, denumite în continuare mulci.
Materialele folosite ca mulci pot fi de natură organică sau anorganică. Printre cele de
natură organică se menţionează: reziduuri organice (iarbă cosită, frunze, paie, aşchii de lemn,
ziare), compost, folii organice biodegradabile.
Reabilitarea şi refacerea terenurilor degradate prin utilizarea de mulci în forma unor
folii polimerice bioactive şi biodegradabile este una dintre orientările actuale in practica
agricola din ţările cu agricultură avansată. În perspectiva aderării la Uniunea Europeană au fost
demarate şi în ţara noastră cercetări în acest sens.
Cercetări privind realizarea şi utilizarea unor produse destinate formării directe pe sol a
unui film bioactiv, biodegradabil şi cu acţiune de protecţie, nutriţie şi stimulare a plantelor fac
obiectul unui proiect în cadrul Programului Naţional AGRAL în coordonarea Institutului de
Cercetare-Dezvoltare pentru Protecţia Plantelor la care ICECHIM este partener.
Compoziţiile pentru mulci, în funcţie de utilizare, au la bază diferiţi compuşi organici:
polimeri, amidon natural sau modificat chimic (etoxilat, acetat, dextrinat), lignoceluloză
(rezidii din procese industriale cu conţinut de lignoceluloză).
Cercetările efectuate au urmărit obţinerea unei compoziţii de mulci pe bază de proteine,
lignoceluloză şi glicerină prin valorificarea şrotului de rapiţă şi a apelor glicerinoase,
subproduse industriale rezultate în exces de la fabricarea biocombustibililor. S-a realizat un
produs cu continut cât mai ridicat în şrot din seminte de rapiţă, respectiv în proteine şi
lignoceluloză, stabil din punct de vedere fizico-chimic la temperatura ambiantă, uşor
dispersabil în apă.
23
Produsul obţinut se prezintă sub formă de gel şi se aplică prin diluare cu apă şi
pulverizare pe sol cu formare de film biodegradabil.
2. BIOPRODUSE MICROBIENE FORMULATE ECOLOGIC PENTRU NUTRIŢIA ŞI
PROTECŢIA PLANTELOR
Autori: Mariana Popescu, Sanda Velea, Liliana Anton, Maria Pană, Elena Dobre,
Camelia Rovinaru
Institutul Naţional de Cercetare-Dezvoltare pentru Chimie şi Petrochimie ICECHIM Bucureşti
Poluarea ecosistemului ca urmare a utilizării excesive a pesticidelor de sinteză a devenit
subiect de dispută şi controversă datorită problemelor grave de sănătate a populaţiei şi a
distrugerii mediului ambiant. Drept consecinţă, s-au realizat numeroase studii şi cercetări
pentru a se găsi soluţii viabile de control biologic al organismelor fitopatogene. Astfel, s-a pus
accentul pe identificarea, cultivarea şi dezvoltarea speciilor de microorganisme antagonice
existente în natură, înalt producătoare de pesticide eficiente, nepoluante şi necostisitoare.
Există posibilitatea de a se realiza un management eficient al bolilor plantelor produse
de fitopatogeni şi de sporire a recoltelor prin aplicarea microorganismelor patogeno-supresive
asociate: Pseudomonas fluorescens, Bacillus subtilis, etc.
În ultimii ani s-au realizat progrese considerabile pentru elucidarea mecanismului prin
care Pseudomonas fluorescens suprimă anumite boli ale plantelor. În sistemele recoltă-patogen,
mecanismul primar de biocontrol este producerea antibioticelor cum ar fi 2,4-
diacetilfluoroglucinol, pyoluteorin, pyrolnitrin şi fenazin-1-carboxilat. Şi sideroforii, inclusiv
acidul salicilic, pyochelin şi pyoverdin, care chelatizează fierul şi alte metale, contribuie la
suprimarea bolilor conferind un avantaj competitiv agenţilor de biocontrol asupra resurselor de
elemente esenţiale din habitatul natural.
Mecanismele biochimice naturale de protecţie a plantelor de către microorganismele
antagonice stau la baza cercetării posibilităţilor de obţinere a bioproduselor microbiene care,
formulate ecologic, pot constitui o categorie importantă de agenţi nutritivi şi de protecţie a
plantelor pentru agricultura organică. Acest obiectiv se poate îndeplini, de exemplu, prin
implementarea unui proces de impregnare a microorganismelor antagonice pe biopolimeri
naturali preprocesaţi sub formă de gel sau pastă., soluţie eficientă, economică şi nepoluantă,
care poate rezolva problemele de mediu concomitent cu dezvoltarea spectrului larg de acţiune
asupra bolilor plantelor. Avantajele bioproduselor microbiene impregnate sunt multiple de la
nivelul obţinerii formulărilor comerciale pînă la recoltarea produselor agricole tratate.
24
Comunicarea ştiinţifică evidenţiază rezultatele cercetărilor teoretice şi experimentale
realizate în cadrul unui Proiect INVENT în derulare (Parteneri : ICECHIM, ICDPP, S.C. SIN
S.A.) şi promovează un procedeu îmbunătăţit de obţinere a pesticidelor microbiene impregnate.
3. IMOBILIZAREA COVALENTA A ENZIMELOR PE FIBRE DE ALCOOL
POLIVINILIC
Sarbu Andrei1, Udrea Ion2, Beda Mariana1, Sarbu Liliana1
1-Institutul national de cercetare-dezvoltare pentru chimie si petrochimie- ICECHIM
Bucuresti, Splaiul Independentei nr. 202, sector 6, Bucuresti
2-Universitatea Bucuresti, Centrul de cercetari pentru protectia mediului si
valorificarea deseurilor,B-dul Mihail Kogalniceanu nr.36- 42, sector 5 Bucuresti
In prezent, cerintele consumatorilor, legate de materiale textile din fibre chimice sau
naturale, cresc intr-un ritm accelerat., pe masura diversificarii exigentelor de confort si
protectie impotriva agresiunii factorilor de mediu. Din necesitatea satisfacerii acestor cerinte
cheie pentru articolele textile, multe firme de prestigiu din lume au dezvoltat si pus la
dispozitie o gama larga de fibre, fire si materiale tesute cu functii speciale, intre care se
mentioneaza cele antibacteriene, antistatice, de reglare a temperaturii corpului, de limitare a
stressului, de control al mirosurilor, etc. Realizarea unor astfel de noi materiale presupune
abordarea unor tehnologii de avangarda in domeniul procesarilor chimice si biochimice ale
materialului textil brut.
Un somn reconfortant poate fi obtinut, spre exemplu, utilizand un ambient, un pat si
chiar pijamale in care materialele textile au fost concepute special pentru descompunerea- prin
imobilizarea de enzime- a substantelor urat mirositoare. Evident ca acelasi confort se urmareste
si in starea de veghe prin eliminarea senzatiei neplacute pricinuita de transpiratia acumulata in
vestimentatia de zi cu zi si de lucru. Gama de utilizari ale enzimelor imobilizate pe fibre si
materiale textile este insa mult mai extinsa. De exemplu aceste materiale pot constitui suportul
pentru cele mai multe bioreactoare folosite in multiple procese industriale.
Lucrarea de fata prezinta rezultatele obtinute privind imobilizarea covalenta a enzimelor
prin reactii polimer analoage pe fibrele de alcool polivinilic. Se prezinta mai ales influenta
parametrilor tehnologici ai procesului de tratare a fibrelor de alcool polivinilic asupra
continutului de enzima imobilizata covalent si asupra activitatii enzimatice a noilor materiale.
25
4. BIOFILMELE – MIJLOC DE EPURARE A APELOR PROVENITE DE LA
ABATOARELE DE PĂSĂRI
Arsene Melania*, Pasarin Diana*, Vuluga Zina*, Vuluga Mircea**, Popovici Stela *
* Institutul Naţional de Cercetare-Dezvoltare pentru Chimie şi Petrochimie –
ICECHIM - Bucureşti , Splaiul Independenţei 202, Sector 6- 060021** Institutul de Chimie Organică – Academia Română – Bucureşti
Problemele actuale şi în perspectivă legate de poluarea mediului au dus la căutarea unor
modalităţi de rezolvare a acestora. Printre acestea se enumeră şi studiul cu privire la epurarea
apelor de abator cu ajutorul unor biofilme.
A fost semnalată şi demonstrată capacitatea microorganismelor de a forma biofilme
utilizabile în diferite domenii, acest potenţial nu a fost însă valorificat suficient până în prezent
în ce priveşte capacitatea de a modifica benefic diferite substraturi energetice şi nu a fost
suficient de bine aprofundat din punct de vedere ştiinţific.
Pentru a se realiza bioconversia grăsimilor din substraturile poluante, provenite de la
abatoarele de păsări, se impune realizarea de emulsii prin disiparea moleculelor de grăsimi în
întreaga fază lichidă. Acţiunea microorganismelor lipolitice constă în producerea unui agent
activ de suprafaţă care determină formarea emulsiei, ce cuprinde picături cu diametrul de 0,01
– 0,5 μ ce pot trece prin membrana plasmatică spre situsul de oxidare. Grăsimile sunt
transformate în acizi graşi şi gliceroli. Acizii graşi pot fi încorporaţi în lipidele celulei sau pot
suferi o β – oxidare rezultând unităţi cu C2 care intră în sinteza constituenţilor celulari.
Utilizarea metodelor de biofixare a microorganismelor lipolitice pentru epurarea apelor
de la abatorul de păsări contribuie la integrarea proceselor biologice în dezvoltarea tehnicilor
de ecologizare a mediului.
26
5. STUDIUL FORMARII COMPLEXULUI INTERPOLIMERIC INTRE
HIDROXIPROPIL CELULOZA SI COPOLIMERUL ALTERNANT AL ACIDULUI
MALEIC CU STIREN IN SOLUTII DILUATE
Gina-Gabriela Bumbu1,2, John Eckelt2, Cornelia Vasile1, Bernhard A. Wolf2
1Institutul de Chimie Macromoleculara P. Poni, Aleea Gr Ghica Voda, 41 A, Ro 6600
Iasi, Romania,bmgg@icmpp.ro2Universitatea Mainz, Institutul de Chimie Fizica, Jakob Welder Weg 13 D 55099,
Mainz, Germania
In ultimii ani studiul formarii complexilor intermacromoleculari, (IPC) pe baza de
legaturi de hidrogen intre polimeri sintetici complementari a capatat mare amploare. S-a
observat ca asociatiile interpolimerice prin legaturi de hidrogen sunt stabilizate prin interactiuni
hidrofobe [1]. Interesul crescut in investigarea IPC este justificat de faptul ca ei au proprietati
fizice si chimice diferite de componentii de plecare oferind astfel o alternativa in obtinerea de
noi materiale cu proprietati specifice pentru anumite aplicatii, de exemplu: membrane
semipermeable, domeniu medico-farmaceutic, ca biomateriale sau sisteme de eliberare
controlata [2, 3].
Aceast lucrare are drept scop studiul interactiunilor intermacromoleculare intre
hidroxipropil celuloza (HPC) si un poliacid slab, copolimer alternat al acidului malic cu stiren
(MAc-S) in solutii diluate. Formarea IPC a fost investigata cu ajutorul vascozimeriei,
potentiometrei si turbidimetriei. Raportul dintre vascozitate redusa experimentala si cea ideala
(calculata in ipoteza lipsei interactiunilor specifice intre componenti) a amestecurilor in functie
de fractia gravimetrica de copolimer din amestec prezinta o deviatie negativa fata de unitate, cu
un minim la o compozitie de MAc-S de 60 wt% in amestec. Acest comportament indica
formarea unui IPC cu o structura compacta; interactiunile cele mai puternice intre componenti
exercitandu-se la un raport gravimetric intre HPC si MAc-S de 40:60. Din masuratorile
potentimetrice in conditii “iso-pH” s-a evaluat stoichiometria complexului de HPC:MAc-S ~
1:2.5. Au fost evaluate de asemeni constanta de complexare, concentratia complexului si
functiile termodinamice ale reactiei de intercomplexare.
Referinte: 1.M. Koussathana, P. Lianos, G. Staikos, Macromolecules, 30, 1997, 7798.
2. E.Tsuchida, S. Takeoka Interpolymer Complexes and Their Ion-Conduction in Macromolecular Complexes in
Chemistry and Biology, Eds. P. Dublier, J. Block, R.M. Davis, D.N. Schulz and C. Thies, Springer-Verlag, Berlin,
Heidelberg, 1994, p183.
3. O. Nikolaeva, T. Budtova, A.Alexeev, S. Frenkel, J Polym Sci: Part B: Polymer Physics, 2000, 38, 1323.
27
Sectiunea 2. Protectia si inginerie mediuluiComunicari orale
1. RECUPERAREA VANADIULUI DIN CENUŞI PETROLIERE UTILIZÂND
TEHNICI SOL-GEL
Alexandrescu Lygia
Universitatea Spiru Haret, Str. Ion Ghica nr. 13, Sector 3, Bucureşti
Principalul scop al prezentului studiu este de a evalua fezabilitatea practică a recuperării
vanadiului din cenuşi de origine petrolieră, utilizând o metodă nouă. Această cale de
recuperare a unui metal greu din cenuşa rezultată prin combustia reziduurilor petroliere, a fost
studiată printr-o metodă alcătuită din două etape: tratamentul hidrometalurgic al cenuşei în
vederea aducerii în soluţie a ionilor de vanadiu existenţi în materialul de analizat, urmat de un
proces de chelare a acestora cu o serie de liganzi imobilizaţi în matricea unui sol-gel.
Au fost preparate sol-gel-uri conţinând ca liganzi grupări de acid iminodiacetic,
imidazol, acid etilendiaminotetracetic şi polietilen imină, care ulterior au fost folosite în
studierea adsorbţiei şi desorbţiei ionilor de vanadiu. Abilitatea acestor liganzi de a forma
complecşi prin intermediul ionilor de vanadiu a fost investigată atât prin procedura batch, cât şi
pe coloană, iar pentru analiza vanadiului din probe s-a folosit spectroscopia de absorbţie
atomică.
Adsorbţia vanadiului în aceste geluri siliconice modificate a fost analizată în funcţie de
pH, de concentraţia ionilor de vanadiu şi de tăria ionică a soluţiilor apoase. A fost studiată de
asemenea cinetica acestui proces de recuperare a vanadiului şi s-a constatat că această
adsorbţie urmăreşte modelul izotermei Langmuir.
Capacităţile de adsorbţie ale sol-gel-urilor folosite au variat între 3,8 şi 6,5 mg V/g sol-
gel, în funcţie de ligandul folosit. Sol-gel-ul în care a fost imobilizat vanadiul a trecut apoi
printr-un proces cantitativ de desorbţie, în urma căruia s-a recuperat între 82 şi 100% vanadiu,
făcând astfel posibilă refolosirea matricei de sol-gel.
Bibliografie:-Alexander, J., Vanadium and Some of Its Industrial Applications, Chemistry and Industry 49, 871-887, 1992.
-Nriagu, J., Vanadium in the Environment, pt.1: Chemistry and Biochemistry, Wiley Series, New York 1998.
-Conway, M., Selecting and Using Chelating Ligands, Chemical Engineering, March, 86-90-, 1999.
-Aelion, R., Loebel, A., Eirich, F., The Chemistry of the Silica, Wiley-New York, 1989.
28
2. MODELLING THE AMMONIUM SULFATE SOLUTION ELECTRODIALYSIS
Siminiceanu Ilie & Coteţ Ioan Lucian
Technical University of Iaşi , Faculty of Chemical Engineering , Bd. Mangeron 71, 700050
Iaşi,Tel. 0232278685/2241; 0232 213331, e-mail: isiminic@ch.tuiasi.ro
The experimental study was carried out on a laboratory-scale electrodialysis (ED) unit
model TS2-5 (Eurodia-Tokuyama) equipped with five cell pairs. The membranes used were
AMX type anion-exchange membranes, and CMS type cation-exchange membranes, each of
0.02 m2 surface area. The feed was an ammonium sulfate aqueous solution with 88-92 mol/m3.
The evolution with time of the solution concentration in dilute and in concentrate
compartments has been determined for two flow rates and four voltages, at 300 K. A
phenomenological mathematical model was derived to describe the concentration evolution
time. The integrated model contains two semi-empirical constants which have been identified
by confronting the experimental data with the computed ones.
( )00.13 ln 1D
i D DD
zFV bC X a XUQ
ů= − − űτ , (1)
Fig.1. Comparison of the experimental (points) and calculated values.
The relative errors of the model including the average values of the constants have
been estimated. The validated model was finally used to extrapolate the ED process in order to
determine the necessary time for an almost complete (over 98%, or less then 1.5 mol/m3
residual salt in the final dilute) removal of ammonium sulfate.
29
0
20
40
60
80
100
0 5 10 15 20 25 30 35τ, min
Ci
5 V7,5 V10 V12 V
3. CADMIUM REMOVAL FROM WATER STREAMS BY NOVEL SORBENTS:
SURFACE COMPLEXATION MODELLING
George Gallios 1 , Natalia Chubar2 and Igor Zhuravlev2
1Aristotle University of Thessaloniki, School of Chemistry,Lab. General &
Inorganic Chemical Technology,Thessaloniki GR-541 24, Greece2Institute for Sorption and Endoecology Problems, National Academy of Science of
Ukraine,13 General Naymov Str., Kiev-164, Ukraine
Abstract
Cadmium is an important element with many industrial uses; however, in its ionic form
in water streams is extremely toxic and strict environmental laws impose its removal from
waste water streams. As a high priority pollutant is has been studied quite extensively the
recent years. However, a good review of the literature shows that all sorbents used so far were
quite ineffective in the acidic pH region. As the natural pH of Cd containing water steams is
from 2.5 to 5 it is important to find a sorbent which would be effective in this pH region,
especially when water recycling is considered. Another problem is the instability of the
sorbents in acidic pH values. For this reason two novel sorbents, a zirconium phosphate and a
synthetic zeolite (alumino-phosphato-silicate) were studied for Cd removal from water streams.
They were found quite promising as both were stable in the pH values studied (i.e., 3 to 8). He
zirconium phoshate was found a very good sorbent for Cd with capacities 80 mg/g at pH 7, 70
mg/g at pH 5 and 35 mg/g at pH 3. As it was found to be very stable at pH 3 is is proposed as a
good sorbent for treating Cd containing water streams for recycling. A surface complexation
model was also made for the syntetic zeolite and the constants of Cd sorption on the zeolite
were determined. Using the model it was possible to predict the sorbent behaviour as a function
of pH.
30
4. MODUL DE PERFECŢIONARE PENTRU CONTROLUL POLUARII
MEDIULUI.EXPERIENŢA ACUMULATĂ DUPĂ DOUĂ SESIUNI DE CURS
Mihaela Carmen Cheregi1, Mihaela Badea2, Andrei Florin Dăneţ1
1Universitatea din Bucureşti, Facultatea de Chimie, Catedra de Chimie Analitică
Sos. Panduri 90-92, sector 5, cod poştal 060663
2 Institutul Naţional de Cercetare-Dezvoltare pentru Chimie şi Petrochimie – ICECHIM
Slp. Independenţei 202, sector 6, cod poştal 060021, Bucureşti
Facultatea de Chimie din Universitatea Bucureşti, prin Prof. Dr. Andrei F. Dăneţ, este
coordonatoarea Proiectului Pilot nr. RO/ 02/ B/ F/ PP – 141004 intitulat: “MODUL DE
PERFECŢIONARE PENTRU CONTROLUL POLUĂRII MEDIULUI” ce se derulează
sub egida Programului de Formare Profesională LEONARDO da VINCI iniţiat de Uniunea
Europeană.
Obiectivele acestui proiect sunt: realizarea şi implementarea unui modul de
perfecţionare flexibil în domeniul controlului poluării mediului; calificarea în lucrul cu
echipament analitic modern inclusiv prin folosirea unor programe de simulare; adaptarea la
standardele europene a metodelor şi programelor de pregătire vocaţională prin cooperari între
universităţi, institute de cercetare, organisme specializate şi întreprinderi asociate.
Acest proiect cuprinde 10 parteneri din 5 ţări: Franţa, Spania, Italia, Suedia şi România
şi se adresează tuturor celor interesaţi în perfecţionarea în domeniul poluării mediului şi
anume: absolvenţilor facultăţi cu profil chimie, biochimie, biologie, ecologie, inginerie;
persoanelor cu sau fără loc de muncă; specialiştilor din controlului poluării mediului;
autorităţilor locale şi guvernamentale.
Lucrarea de faţă prezintă experienţa acumulată şi rezultatele obţinute de coordonator şi
parteneri proiectului, după organizarea a două module de curs la Universitatea din Bucureşti, în
ceea ce priveşte: interesul manifestat de către participanţii selecţionaţi din diferite domenii
pentru perfecţionarea lor în tematica modului, identificarea punctelor slabe ale materialelor
elaborate şi ale activităţiilor de predare; corectarea/eliminarea lor, precum şi în stabilirea
condiţiilor specifice pentru organizarea unui modul de perfecţionare prin învăţământ la distanţă
(open distance learning).
31
5. STUDIU PRIVIND VALORIFICAREA SUSPENSIILOR REZULTATE LA
SEPARAREA ANIONILOR DIN SISTEME APOASE DILUATE.
Nicoleta Radu*, Cristiana Bercu* Constantin Radovici* Mircea Bercu**
*Institutul National de Cercetare Dezvoltare pentru Chimie si Petrochimie,ICECHIM Bucuresti, Splaiul independentei Nr. 202, Sector 6;
** Universitatea Bucuresti, Facultatea de Fizica, Magurele.
În urma separǎrii anionilor fosfat prin flotaţie iono-molecularǎ, rezultǎ efluenţi a caror
calitate le permite deversarea în reţeaua oraşeneascǎ1. În acelaşi timp însǎ, şlamul rezultat în
urma separǎrii conţine fosfaţi de calciu, care teoretic ar putea constitui potenţiale surse de
fosfor pentru agriculturǎ. În acest sens s-au realizat o serie de determinǎri fizico-chimice care
au avut ca scop caracterizarea acestui material. Astfel, analiza elementalǎ a produsului solid
uscat la temperatura camerei a arǎtat cǎ acesta conţine 40,3% Ca si 38,7% P2O5. Apariţia în
spectrul FT-IR a benzilor de la 561 cm-1, 600 cm-1 şi respectiv 1032 cm-1 corespunzǎtoare
grupǎrii tetraedrice PO43-, confirmǎ prezenţa fosfaţilor de calciu în proba solidǎ. Analiza
termicǎ indicǎ pierderi de masǎ de circa 16,2% în intervalul 20-200oC, însotite de un efect
endoterm la 110OC precum şi pierderi de masǎ de circa 8,4% care au loc între 200-480OC,
însoţite de un efect exoterm. În intervalul 20-1000oC pierderea totalǎ de masǎ este de 25,8% şi
se datoreazǎ în principal eliminǎrii apei higroscopice, a apei de cristalizare, transformǎrii
fosfaţilor secundari de calciu în pirofosfaţi, descompunerii varului hidratat aflat în exces
precum şi a carbonaţilor conţinuţi în reactivul de precipitare. Difracţia de raze X realizatǎ pe
produsul uscat la temperaturǎ ambiantǎ indicǎ un material slab cristalizat, liniile obţinute
aparţinand compusului βCa3(PO4)2. Difractograma obţinutǎ pentru materialul calcinat la 500oC
nu a adus informaţii suplimentare, însa difracţia cu raze X a materialului solid calcinat la
1000oC conduce la obţinerea unor linii ce aparţin cu preponderenţǎ combinaţiei
Ca10(PO4)5(OH)2. Ţinând cont de rezultatele obtinute, se poate concluziona cǎ în intervalul 480-
1000oC, βCa3(PO4)2 prezent în sistem reacţioneazǎ cu CaO rezultat în principal prin
deshidratarea Ca(OH)2 aflat în exces, cu formare de Ca10(PO4)5(OH)2. Coroborând rezultatele
obţinute cu datele existente în literatura de specialitate2, rezultǎ cǎ produsul solid separat este
probabil un amestec în care compuşii majoritari sunt Ca3(PO4)2 si Ca10(PO4)5(OH)2.
32
6. PROCEDEE ECOLOGICE DE FINISARE A MATERIALELOR TEXTILE
DIN FIBRE NATURALE
Popescu Alina, Vulpe Georgeta
Institutul Naţional de Cercetare Dezvoltare pentru Textile si Pielărie,
Str. Lucreţiu Pătrăşcanu nr. 16, Sector 3, Bucureşti
Integrarea biotehnologiilor în problematica economică reprezintă o opţiune fermă de
viitor în dezvoltarea tehnologică a ţărilor lumii. Particularităţile economice ale fiecărei ţări
determină o anumită strategie a dezvoltării biotehnologiilor care trebuie să răspundă anumitor
priorităţi comune tuturor strategiilor elaborate la nivel guvernamental şi public.
Principalele direcţii strategice naţionale în România până în anul 2010 au în vedere
alinierea cercetărilor din domeniul biotehnologic la nivelul programelor de cercetare ale
Uniunii Europene, precum şi a celor naţionale din diferite ţări extra comunitare avansate (SUA,
Japonia, Elveţia, Canada, Australia).
În industria textilă substituirea proceselor clasice de finisare cu biotehnologii poate
conduce la scăderea consumului de resurse naturale precum şi la reducerea poluării mediului
înconjurător, fără a implica investiţii noi.
Cercetarea ştiinţifică românească este implicată în cadrul Planului Naţional de
Cercetare Dezvoltare în găsirea de soluţii specifice condiţiilor de aplicare în România, în
vederea alinierii la directivele europene în acest domeniu.
Tehnologiile care utilizează produse enzimatice găsesc aplicabilitate în domeniul
tehnologiilor de prelucrare textilă, contribuind la îmbunătăţirea calităţii apelor uzate.
Lucrarea prezintă tehnologii noi de finisare a materialelor textile din fibre naturale prin
utilizarea de produse enzimatice cu specificitate mare de suport, având implicaţii reduse asupra
mediului. Pentru a stabili performanţele tehnice, efectele induse materialelor textile tratate şi
implicaţiile asupra apelor reziduale, au fost realizate experimentări în faze succesive şi
concomitente, cu diferite produse enzimatice, în următoarele domenii de aplicare: pregătire
preliminară a materialelor textile din bumbac, spălare lână brută, antiîmpâslire lână.
Influenţa tratamentelor enzimatice asupra suporturilor textile tratate şi eficacitatea
acestora, a fost determinată prin analize fizico-chimice, fizico-mecanice şi măsurători de
culoare. S-a determinat gradul de încărcare a flotelor reziduale rezultate din tratarea cu produse
enzimatice a materialelor textile, comparativ cu flotele reziduale rezultate din finisarea chimică
clasică.
33
7. SOLUTIE PENTRU VALORIFICAREA LOCALA A BIOMASEI AGRICOLE IN
ROMANIA
Elisabeta Pasculete , Florentina Condrea, Sorin Vladan
SC OVM ICCPET SA, Bucuresti, Sos Vitan 236, sector 3, tel 3465229; fax 3464370
Tehnologiile “biomasa pentru energie” si “energie din reziduuri” sunt singurele resurse
energetice regenerabile, care concureaza direct cu combustibilul fosil, de aceea dezvoltarile
viitoare in procese inovatoare, tehnologii si sisteme pot ajuta biomasa sa patrunda pe piata
combustibililor solizi.
De la inceputul anilor ’90 biomasa a suscitat un viu interes in lumea intreaga, ca o
resursa de energie regenerabila care poate avea o larga contributie la dezvoltarea rurala si in
implementarea sistemelor de alimentare cu energie durabila la nivel local, regional si global.
Caracterul neutru al carbonului, distributia geografica relativa si costul atractiv fac din biomasa
o resursa energetica promitatoare in multe regiuni din lume. Din punct de vedere tehnologic,
doua tipuri de reziduuri de biomasa sunt principale in schemele energetice: utilizarea
reziduurilor combustibile uscate ( produse agricole: paie, tulpini, etc sau produse din
silvicultura si reziduuri rezultate din procesele indutriale de producere a cherestelei si de
asemenea reziduuri animale uscate) si a reziduurilor umede (noroi de la ferma si reziduuri de la
recoltele agricole verzi).
Principalul avantaj pentru mediu, care rezulta din folosirea reziduurilor din agricultura
si silvicultura pentru producerea energiei este inlocuirea sau evitarea emisiilor asociate cu
producerea de energie electrica pe cale convetionala. Contributia biomasei poate fi
semnificativa pentru cresterea cantitatii de caldura si energie electrica produsa cu ajutorul
resurselor regenerabile in concordanta cu strategiile europene si globale si cu politicile de
mediu. Deseurile agricole nu au fost utilizate drept combustibil in ultima perioada, ci doar in
scop agricol.
Tehnologiile primare actuale pe plan mondial de conversie a energiei conţinută în
biomasă sunt următoarele: arderea directă ; gazeificarea; piroliza; fermentaţia biologică.
Gazeificarea ofera o flexibilitate deosebita cu privire, atat la materiile prime biomasice
folosite, cat si la utilizarile ulterioare de generare de energie.
Au fost dezvoltate diferite tipuri de gazogene ce utilizeaza biomasa drept materie
prima ce pot fi clasificate in patru categorii principale:in strat fix cu circulatie ascendenta; in
strat fix cu circulatie descendenta; in strat fluidizat;in strat fluidizat circulant. Diferenta intre
aceste procedee se bazeaza pe mijloacele acestora de sustinere a biomasei in interiorul
34
reactorului, de directia de curgere atat a biomasei, cat si a agentului de oxidare si de modul in
care caldura este transmisa in reactor.
Lucrarea prezinta aspecte generale ale procesului de gazeificare; descrierea
principalelor tipuri de biomasa; utilizarea biomasei in procesul de gazeificare; definirea
solutiei tehnice privind o instalatie de gazeificare a unor tipuri de deseuri agricole. Soluţia
tehnică aleasa constă din aplicarea procedeului de gazeificare în strat fix in contracurent. Acest
procedeu se caracterizează prin circulaţia in contracurent a materialului cu gazul de gazogen.
Acest gaz intra in categoria gazelor sarace este utilizabil pentru producere de agent termic, aer
cald, apa calda menajera. O astfel de instalatie s-ar constitui intr-o adaptare a activităţilor
desfăşurate in domeniile agricol si al echipamentelor termice la cerintele si exigentele pietei -
reciclarea unor deseuri agricole prin intermediul unei instalatii de producere a unui
combustibil, gazul de gazogen, ieftin si curat, utilizabil in scopuri termice, fara impact asupra
mediului.
Prin urmare prezentul material prezinta informatiile tehnico stiintifice legate de stadiul
realizarii unei instalatii pentru valorificarea unor deseuri agricole.
Biomasa este un termen generic care cuprinde o varietate de resurse, incluzand pe
langa materiale lemnoase si reziduuri rezultate din procesele industriale de prelucrare a
cherestelei, recolte energetice, reziduuri agricole, si reziduuri agroalimentare, ingrasaminte
naturale precum si fractii organice de la deseurile solide municipale, deseuri din gospodarii
individuale si noroi din apele menajere.
In mod traditional, marea majoritate a acestor reziduuri au fost fie lasate sa putrezeasca
in mod natural, fie au fost mutate si imprastiate direct pe pamant, unde aduceau ceva beneficii
ca ingrasamant chimic. Pentru unele din aceste reziduuri, cea de a doua cale putea duce la
probleme de mediu (de exemplu – poluarea apelor). O alternativa care creste ca importanta este
recuperarea energiei existente in aceste reziduuri prin utilizarea lor ca sursa de combustibil
regenerabila.
In prezent biomasa contribuie semnificativ la alimentarea cu energie la nivel mondial,
in jur de 10-14% din intreaga alimentare cu energie pe plan mondial. Bioenergia este
utilizabila pentru a produce electricitate, caldura sau combustibil pentru transport. In plus,
unitatile de producere pot fi de la marimi mici pana la marimi de ordinul megawatilor.
Cea mai mare contributie – o medie de 33% - se gaseste in tarile in curs de dezvoltare
(unde aplicatia dominanta o reprezinta folosirea lemnelor de foc pentru gatit si incalzit) in
timp ce in tarile industrializate contributia biomasei are o medie in jurul a 3%. In total, in
prezent, biomasa furnizeaza circa 40-55 EJ pe an pentru consumul mondial de energie.
35
Din analiza critică a tehnologiilor primare actuale pe plan mondial de conversie a
energiei conţinută în poate fi biomasă, rezultă următoarele:
Arderea directă poate fi realizată la scară redusă în instalaţii cu grătar; utilizarea
sistemelor de ardere în pat fluidizat sunt instalaţii care au ajuns acum la performanţe foarte
ridicate caracterizate şi de un cost relativ redus dar sunt foarte avantajoase la puteri mai mari
decât cele solicitate de aplicaţiile la scară redusă care sunt avute în vedere în cadrul acestui
proiect.
Gazeificarea reprezintă evident o tehnologie primară mult mai pretenţioasă decât
precedenta datorită caracteristicilor variabile ale calităţilor de deşeuri agricole, cum sunt
conţinutul iniţial de umiditate şi dimensiunile caracteristice, care afectează foarte mult
compoziţia gazului obţinut. Cele mai utilizate gazogene pe plan mondial la ora actuală pentru
aplicaţii la scară redusă, sunt cele de tip descendent datorită simplităţii lor constructive deşi
caracteristicile combustibilului primar trebuie menţinute în limite destul de strânse. Cea mai
mare unitate de acest gen produsă până acum este limitată la puterea de 1 MWe , dar utilizarea
unor instalaţii modulate este foarte indicată de cele mai multe ori. Tipurile principale de
gazogene utilizate pentru conversia energiei conţinute în deşeurile de lemn sunt prezentate
schematic în fig.2. Pe baza acestor două tipuri sunt concepute şi diverse sisteme derivate cum
este cel în curent încrucişat. Este cunoscut faptul că sistemul de gazogen ascendent (b) este
mai flexibil din punctul de vedere al combustibilului utilizat gazul produs fiind mai puţin
sensibil la caracteristicile acestuia. Doar în anul 2001 s-au comercializat în Noua Zeelandă
circa 600 de unităţi de gazogen în sistemul descendent, la puteri de sub 1 MWt, funcţionând cu
reziduuri din lemn.
Piroliza se găseşte în prezent într-o fază de dezvoltare foarte apropiată de cea
comercială, însă cu observaţia că este foarte propice pentru conversia biomasei cu un conţinut
ridicat de cenuşă. Tehnologia cea mai adecvată pentru piroliză acestor tipuri de biomasă este
aceea a patului fluidizat circulant, iar avantajul major al acestei tehnologii foarte avansate este
acela că bio-gudronul rezultat poate fi foarte uşor stocat, transportat şi prelucrat chimic ulterior
pentru a se extrage diverse componente petroliere. Tot din acest motiv se pot constitui şi
rezervoare pentru momente de vârf în exploatarea instalaţiilor de ardere clasice. Utilizarea la
scară redusă a acestor instalaţii însă, nu poate fi luată în consideraţie în acest moment din cauza
costurilor foarte ridicate.
Fermentaţia biologică implică un timp mult prea îndelungat pentru producerea gazelor
combustibile respective încât dezvoltarea la scară redusă nu se poate concepe din lipsa
spaţiului necesar, precum şi costul ridicat al utilajelor de stocare care ar fi absolut necesare.
36
Deseuri de la exploatarile forestiere si din sectorul de industrializare a lemnului.
Principalele caracteristici fizico-chimice ale lemnului care se au in vedere la
caracterizarea comportarii acestuia in diferitele procedee de valorificare sunt: umiditatea,
puterea calorifica, compozitia elementara si substantele minerale.
Umiditatea lemnului viu este in functie de diferiti parametri, cum ar fi: specia, zona de
exploatare, data masurarii, varsta, diametru. Padurile de rasinoase s-au dezvoltat pe soluri
brune, acide, in formare, deci soluri biologic inactive, pe substrat silicios, nestructurate, foarte
acide, cu indelunga blocare a substantelor nutritive in resturi organice. De obicei, aceste soluri
apar sub forma rocilor de cuart.Substantele minerale din sol provin din rocile pe care s-a format
solul, iar substantele organice se formeaza neincetat din partile moarte ale plantelor si
animalelor care se descompun sub actiunea bacteriilor din sol.
Rasinoasele au radacini lemnoase puternice, care nu patrund adanc in pamant, ci se
intind mai mult la suprafata, absorbind repede apa de ploaie. Deoarece traiesc in mediu cu
multa umezeala, la acesti copaci se intensifica transpiratia, deoarece abundenta de apa din sol
blocheaza circulatia sarurilor minerale in plante, tulburandu-le functia de nutritie. Rasinoasele
nu au nevoie doar de sarurile minerale absolut necesare hranirii. Pentru o serie intreaga de
procese intime sau pentru sintetizarea unor produse organice de mare insemnatate pentru viata
lor, plantele asimileaza si elemente dispersate in sol. Daca planta traieste pe un sol unde
concentratia unor astfel de elemente este mare si daca manifesta selectivitate pentru aceste
elemente, le asimileaza, indiferent de ponderea lor fata de celelalte saruri minerale. Neputand
consuma pentru nevoile ei interne intreaga cantitate, planta le depoziteaza pe acestea in
tesuturile sale. De regula, la rasinoase sarurile minerale se aglomereaza in coaja copacului.
Analiza chimica a unei plante confirma existenta acestor elemente.
Umiditatea lemnului verde la rasinoase este, in medie, 55%, in timp ce la foioase este
de 45%.Lemnul este foarte higroscopic, iar cantitatea de apa retinuta de lemn la starea de
echilibru depinde de umiditatea si temperatura aerului ambiant, precum si de presiunea
atmosferica.
Diversitatea procesului de prelucrare a lemnului genereaza o gama larga a procedeelor
prin care rezulta deseuri de lemn fara alta intrebuintare pentru obtinerea produselor finite.Dupa
debitarea arborilor, o cantitate mare de desuri de lemn rezuta din taierea ramurilor si eventuale
decojiri. Lemnul obtinut (busteanul) este trimis spre prelucrare, in urma careia rezulta
deseuri,astfel:
a) Fabrici de cherestea
37
In afara capetelor de busteni si a marginilor rezultate din retezare si tivire se obtine si o
mare cantitate de rumegus dar si praf.
Umiditatea este ridicata avand valori intre 60-70% iar granulatia este de 1-7 mm (se
considera ca atat marimile cat si capetele sunt maruntite prin tocare).
b) Fabrici de PAL
In urma obtinerii aschiilor pentru realizarea placilor de PAL rezulta atat rumegus cat si
praf, dar in cantitati mici, dimensiunile particulelor fiind de maxim 5 mm.
Cantitatea mare de deseuri de lemn utilizabila la cazane rezulta din procesul de slefuire,
formatizare, calibrare. Aceste deseuri sub forma de praf si rumegus au dimensiuni de
maxim 2 mm si o umiditate de maxim 8%.
c) Fabrici de PAF
La aceste fabrici ca si la cele de PAL deseurile rezultate sunt in principal praful si
rumegusul dar si intr-o cantitatea redusa fibrele lemnoase.
Granulatia acestora variaza de la maxim 5 mm pentru fibre, pana la 1 mm pentru praf
si rumegus. Umiditatea lor nu depasete 4-5%.
d) Fabrici de placaj
In principal de la masinile de formatizat si slefuit rezulta praf cu granulatie de maxim 1
mm si umiditate 8%.
e) Fabrici de mobila
In urma masivelor prelucrari: debitari, taieri, prelucrari fine, slefuiri, croiri, finisari de
la aceste fabrici rezulta o cantitate importanta de deseuri. Aschiile de lemn, astfel
obtinute, nu depasesc 10 mm, iar praful, talasul, rumegusul pot atinge maxim 1 mm
(frecvent 0,06-0,05); umiditatea nu depaseste 10%.
Deseuri din sectorul de productie agricola.
Plantele de camp, aflate in prezent in sfera de activitate a fitotehniei, sunt acele plante
cultivate pe suprafete mari. ele asigurand cea mai mare parte din produsele necesare
alimentatiei oamenilor si a furajarii animalelor precum si materia prima pentru diverse ramuri
industriale producatoare de bunuri de consum.
Productia vegetala totala realizata de o cultura (productia primara neta) reprezinta
intreaga masa vegetala realizata la unitatea de suprafata, cuprinzand totate organele aeriene si
subterane ale plantelor ce o compun.
Din productia primara neta ( productia vegetala totala) numai o parte este utila omului,
reprezentand productia agricola sau recoltabila. In functie de specie, cca 10 -70 % din
38
productia vegetala reprezinta produs agricol ( mai mare la radacinoase, mai mic la cereale,
floarea soarelui,etc.).
Productia agricola, la randul ei este formata din produsul principal si produs secundar,
in raport diferit de la planta la alta. De exemplu, din productia primara neta realizata la grau o
parte importanta ramane pe teren ( radacini, miriste) iar o parte reprezinta produsul util,
constituind productia agricola ( boabe, pleava, paie). La grau din produsul obtinut, boabele
reprezinta produsul principal, iar paiele si pleava produse secundare. Raportat la productia
primara neta, recolta economica reprezinta cel mult 30%, diferenta de 70% constituie din punct
de vedere economic productie secundara care in multa cazuri se confunda cu deseurile.
Datorita faptului ca sursele de combustibili fosili existente sunt intr-o continua
scadere se considera sursele de biomasa ca fiind o solutie alternativa, viabila. O serie de
experimente au aratat faptul ca biomasa, in urma unor procese tehnologice bine stabilite,
poate fi transformata intr-un purtator de energie gazos, lichid sau alta forma utila.
Principala tendinta pentru o ulterioara dezvoltare a tehnologiilor de generare a energiei
pe baza biomasei este aceea de a imbunatati eficienta energetica, de a scadea costurile
si a reduce emisiile de noxe in mediul inconjurator. Aproximativ 13 % din cererea de
energie globala poate fi acoperita de combustibilii gazosi rezultati din biomasa.
Dintre procesele tehnologice disponibile, gazeificarea ofera o flexibilitate deosebita
cu privire, atat la materiile prime biomasice folosite, cat si la utilizarile ulterioare de
generare de energie.
Gazeificarea biomasei reprezinta un proces termochimic care transforma biomasa
intr-un gaz cu caracteristici combustibile. Gazul obtinut in urma gazeificarii contine 70 –
80 % din energia prezenta in materia prima biomasica si este compus in principal din :
monoxid de carbon, hidrogen, vapori de apa , dioxid de carbon, substante organice volatile
si particule de cenusa.
Combustibilii biomasici disponibili pentru gazeificare cuprinde mangalul, lemnul
si deseurile lemnoase ( crengi, radacini, scoarta de copac, talas si rumegus) turba si o
multitudine de reziduuri agricole ( ciocalaii de porumb, coaja de la nuca de cocos, paie
de cereale, reziduuri rezultate in urma prelucrarii trestiei de zahar, tulpini si palarii de la
floarea soarelui ).
Din punct de vedere tehnologic posibilităţile care se întrevăd la ora actuală pe plan
internaţional de a utiliza resursele energetice regenerabile aflate sub formă de biomasă, sunt
prezentate sintetic în fig.1 şi se pot clasifica în tehnologii primare de conversie a energiei şi
tehnologii secundare
39
8. EVALUAREA IMPACTULUI POLUÃRII ASUPRA BIOCENOZELOR ACVATICE
PRIN ABORDAREA INTEGRATÃ A ANALIZELOR
CHIMICE, BIOLOGICE SI A BIOMARKERILOR
Sandu Cristina1, Triebskorn Rita2,3, Farkas Anna4, Ionicã Doina1, Musa Renata1,
ZineviciVictor1 , Parpalã Laura1, Dobre Doru1, Radu Mihail5, Telcean Ilie6, Presing
Matyas4, Casper Heidi2, Segner Helmut7, Stan Gheorghe8 , Köhler Heinz-R2
1 Institutul de Biologie, Academia Romana, Splaiul Independentei no 296, sect. 6,
060031, Bucuresti 2 Universitatea Tübingen, Germania3 Centrul de Transfer pentru Ecotoxicologie si Ecofiziologie, Rottenburg, Germania4 Institutul de Cercetãri Limnologice Balaton, Tihany, Ungaria.5 ICECHIM, Bucuresti.6 Facultatea de Biologie, Universitatea Oradea7 Universitatea Berna, Elvetia8Facultatea de Biologie, Universitatea de Vest “Vasile Goldis”, Arad, Romania.
Lucrarea analizeazã gradul de poluare a râului Mures prin abordarea integratã a
analizelor chimice si biologice clasice cu metode moderne de analizã a efectelor biologice
(incluzând biomarkeri) pentru evaluarea efectelor ecologice ale poluãrii la nivelul biocenozei
acvatice.
Pentru a putea include atât influenta poluãrii induse de afluenti, cât si cea datoratã unui
oras cu un numãr ridicat de locuitori, în cadrul studiului a fost investigat sectorul cuprins între
localitãtile Zam si Pecica (km 586 si 714), punctele de prelevare fiind amplasate în amonte si
în aval de municipiul Arad. În mediul acvatic, majoritatea poluantilor tind sã se acumuleze în
sediment si la nivelul organismelor, astfel încât analizele chimice s-au concentrat asupra
sedimentului (evaluând cantitatea de substantã organicã, poluanti organici - PAH, PCB - si
metale grele) si asupra tesuturilor pestilor (prin evaluarea continutului de metale grele).
Rezultatele analizelor chimice clasice ale coloanei de apã s-au încadrat în valorile acceptate de
standardele de calitate; pentru sedime nt s-a înregistrat un continut relativ redus de PAH, PCB,
dar valori ridicate ale Cd si Cu, care au fost regãsite si în ficatul pestilor. Parametrii biologici
investigati în mod curent în programele de monitoring a calitãtii apei (fito si zooplancton) nu
au înregistrat nici ei valori deosebite. Analizele microbiologice si cele cu biomarkeri (hsp70,
histopatologia ficatului si branhiilor pestilor) au indicat însã Zam ca fiind punctul cel mai
afectat de poluare, fapt resimtit printr-o alterare semnificativã a structurii tisulare a celor douã
specii reprezentative de pesti investigate (Leuciscus cephalus si Chondrostoma nasus).
40
Studiul evidentiazã necesitatea unei asemenea abordãri integrate chimice-biologice-
biochimice la nivelul analizelor curente de monitoring al calitãtii apei.
9. BLOC-COPOLIMERI STIREN-BUTADIENICI PENTRU RECIRCULAREA
POLIETILENEI DE INALTA DENSITATE RECUPERATE
Ghioca Paul*, Buzdugan Emil*, Cincu Corneliu**, Spurcaciu Bogdan*, Iancu Lorena*,
Zaharia Catalin**
* Institutul National de Cercetare-Dezvoltare pentru Chimie si Petrochimie
“ICECHIM”, Bucuresti, Splaiul Independentei nr. 202, sector 6, cod postal 060021.
** Universitatea “POLITEHNICA” din Bucuresti, Splaiul Independentei nr. 313, sector 6.
Polietilena de inalta densitate este una din cele mai utilizate materiale plastice datorita
proprietatilor fizico-mecanice deosebite, usoarei prelucrabilitati si pretului de cost redus.
Volumul deseurilor rezultate ca urmare a iesirii din uz a diferitelor obiecte si repere
polietilenice a crescut exponential in ultimul timp, constituind un poluant de lunga durata,
deoare ce poliolefinele nu sunt biodegradabile. Din aceste motive, pe plan mondial, exista o
preocupare deosebita pentru eliminarea acestor deseuri, mai ales prin reintroducerea lor in
circuitul economic, reusindu-se in anul 2000 sa fie recirculata 12,1 % din cantitatea anuala
totala de diverse tipuri de poliolefine vindute.
Este cunoscut faptul ca majoritatea sortimentelor polietilenei de inalta densitate prezinta
rezistente la soc deficitare in special la temperature sub 0 oC, fenomenul accentuindu-se in
cazul polietilenei de inalta densitate recuperate, datorita degradarii termo-oxidative care are loc
in timpul exploatarii fabricatelor. In scopul ameliorarii acestor proprietati deficitare, in
comunicare se prezinta un studiu de modificare prin aliere in topitura a polietilenei de inalta
densitate recuperate cu bloc-coplimeri stiren-butadienici.
Bloc-coplimerii stiren-butadienici au fost sintetizati prin polimerizarea anionica
secventiala a monomerilor in solutie toluenica, utilizind drept initiator de polimerizare n-butil-
litiul. Prin sinteza anionica dirijata, s-au obtinut bloc-coplimeri stiren-butadienici care au
prezentat o comportare reologica in topitura apropiata de a polietilenei de inalta densitate
recuperate, respectindu-se astfel criteriul optim de aliere in topitura a polimerilor incompatibili
sau cu o compatibilitate redusa.
S-a studiat influenta masei moleculare si a compozitiei bloc-coplimerilor stiren-
butadienici asupra gradului de modificare a polietilenei de inalta densitate recuperate pina la un
dozaj maxim de 30% de elastomer termoplastic din materialul compozit.
41
Studiul efectuat a condus la concluzia ca bloc-coplimerul stiren-butadienic cu o masa
moleculara de 180.000 g/mol si un continut de 30% polistiren prezinta un efect de modificare
maxim pe tot domeniul de aliere, permitind obtinerea compozitelor polietilenice antisoc cele
mai performante.
10. CONTAMINAREA CHIMICĂ A UNOR ALIMENTE DIN ROMÂNIA, 2001 – 2004
Carmen Hura, Iliana Palamaru, B.A. Hura
Institutul de Sănătate Publică Iaşi, str.V.Babeş nr.14, 700464Iaşi
Obiectivul acestui studiu corespunde obiectivului din Programul Naţional “Mediul şi
Sănătatea” de protejare a populaţiei împotriva contaminării chimice a alimentului, protejarea
populaţiei împotriva riscurilor legate de calitatea nutritivă necorespunzătoare a alimentului şi
care face obiectul unei sinteze la nivel naţional.
Lucrarea de faţă este prima sinteză naţională privind “Contaminarea chimică a
produselor alimentare din România”, elaborată în colaborare cu specialiştii din cele patru zone
teritoriale ale României, Ardeal, Banat, Moldova şi Muntenia.
Realizată în perioada 2001 - 2004 - ca o continuare şi extindere firească la nivel
naţional a unor preocupări care, în Moldova şi în Institutul de Sănătate Publică Iaşi, datează de
20 de ani , lucrarea de faţă este întocmită pe baza rezultatelor unor determinări de specialitate
în laboratoare de profil din Direcţiile de Sănătate Publică din 37 judeţe ale ţării.
Această lucrare cuprinde aspecte ale contaminării chimice a alimentelor din România,
în anii 2001, 2002, 2003 şi 2004, cu nitraţi/nitriţi, metale grele, aflatoxine şi reziduuri de
pesticide organoclorurate, pe baza unei metodologii unice propuse de autor (pe indicatori
GEMS/Food).
11. EVALUAREA UNOR METALE GRELE IN PĂRUL ŞI URINA UNOR ELEVI DIN
IAŞI, RISC IN BOALA CANCEROASĂ
Carmen Hura, I.Palamaru, B.A. Hura
Institutul de Sănătate Publică, Str.V.Babeş nr.14, 700464 Iaşi
Introducere
Părul uman poate fi utilizat pentru monitorizarea biologică şi chimică a urmelor de
metale toxice. Părul, unghiile şi dinţii sunt ţesuturi în care urmele de minerale sunt izolate şi
stocate. Concentraţia elementelor toxice (Pb, Cd, Cu, Zn) din păr pot fi de câteva sute de ori
42
mai mare decât în urină şi sânge, dar există o mare corelaţie intre aceste concentraţii în păr şi
concentraţiile în organele interne. Astfel că, determinarea urmelor de metale în păr este mai
uşor de studiat. Scopul acestui studiu a fost evaluarea conţinutului de metale grele în păr şi
urină recoltate de la elevi (15 –18 ani), care locuiesc în zona Iaşi, din România.
Material şi metodă
Studiul prezintă rezultatele obţinute în 2002-2003 a unor metale grele [Pb, Cd, Zn, Cu,
Mn] în probe de păr şi urină recoltate de la elevi, din zona Iaşi, din România. La acest studiu au
participat 126 elevi (15-18 ani). Concentraţia urmelor de metale a fost analizată utilizând un
spectrofotometru cu absorbţie atomică (Carl Zeiss Jena, Model AAS-1N), cu flacără aer-
acetilenă.
Rezultate
Prezentul studiu a inclus un grup de 126 elevi (61fete şi 65 băieţi) cu vârste de 15 – 18
ani, care locuiesc în Iaşi. Tot grupul a fost examinat medical şi s-a determinat conţinutul de
metale grele (Pb, Cd, Cu, Zn, Mn, Ni) în probe de păr şi urină. În toate probele analizate au fost
găsite aceste metale. În general, s-a observat o variaţie între probele individuale.
1.Păr uman
Nivelele medii de metale în probele de păr de la fete a variat între 3.02 µg/kg Cd şi 9.49
µg/kg Pb iar nivelele medii de metale din părul băieţilor, a variat între 3.6 µg/kg Cd şi 17.6
µg/kg Pb.
Nivelele medii de Cu n probele de păr a variat între 3.8 µg/kg fete şi 2.4 µg/kg băieţi
(Liceu Teologic); nivelele medii de Zn în probele de păr au variat între 85.0 µg/kg fete şi 47.5
µg/kg băieţi (Liceul Agricol).
2. Urină
În probele de urină de la fete şi băieţi nu s-a detectat plumb. Nivelele medii de Cd din
urină a variat între 0.038 µg/l [fete] and 0.4 µg/l [băieţi].Nivelele medii de Cu urinar a variat
între 0.08 µg/l [fete] şi 0.03 µg/l [băieţi] şi nivelele medii de zinc urinar au variat între 0.5 µg/l
[fete] şi 3.7 µg/l [băieţi Liceul Agricol].
Concluzii:
♦ Influenţa fumatului poate fi observată cel mai bine prin concentraţiile de Cd şi/sau Pb
ridicate în organism, ex.păr şi urină. Rezultatele noastre au arătat, cele mai mari
concentraţii de Cd şi Pb, la fete şi la băieţi care au fumat.
♦ Concentraţiile medii de cupru şi zinc în probele de păr de la fete este mai ridicat decât
conţinutul mediu de cupru şi zinc în probele de păr de la băieţi, probabil datorită
conţinutului de metale din vopseaua de păr folosite de fete..
43
12. COLORANTI LICHIZI ECOLOGICI PENTRU SUPORTURI PROTEICE
Anca Angela ATHANASIU1, Loti Cornelia OPROIU1, Constantin ALIFANTI1 ,
Elena IONITA1, Catalin FILIPESCU1, Iulian STANCIU1 , Mihai Cosmin COROBEA1 ;
Constantin CRACIUN2, Lucian Barbu-TUDORAN2 ;
Carmen GAIDAU3
1Institutul National de Cercetare Dezvoltare pentru Chimie si Petrochimie-ICECHIM
Bucuresti ; 2Centrul de Microscopie Electronica, Universitatea Babes Bolyai Cluj-Napoca ; 3Institutul National de Cercetare Dezvoltare Textile Pielarie- ICT-ICPI
Scop : Prin activitatea de cercetare din cadrul acestui proiect ne-am propus realizarea
unui procedeu nou si ultramodern de microincapsulare a colorantilor sub forma de liposomi,
avand drept scop realizarea unor forme comerciale ecologice, cu rol de protectie a mediului
inconjurator si a personalului cu risc ocupational din industriile producatoare si/sau
aplicatoare de materiale colorante si nu in ultimul rand, imbunatatirea considerabila a
caracteristicilor aplicative si implicit a performantelor economice ale acestora.
Materiale si metode : Studiul nostru are ca domeniu aplicativ al liposomilor cu
coloranti, suporturile proteice, respectiv lana si pielea naturala.
S-au preluat in studiu doi coloranti acizi, din categoria celor specifici suporturilor
proteice, respectiv :
♦colorantul CI Acid Blue 80, din clasa colorantilor antrachinonici si,
♦colorantul CI Acid Blue 83, din clasa colorantilor trifenilmetanici,
ca fiind coloranti cu proprietati de difuzie si cu rezistente umede corespunzatoare
standardelor de calitate.
Metodele de preparare ale liposomilor, cunoscute in special din domeniul medical sunt:
dispersia mecanica a unei solutii organice de fosfolipide , dispersia de micelii mixte sau
incapsularea activa. Alegerea metodei de preparare a liposomilor s-a facut in functie de mai
multe criterii: stabilitate, neafectarea proprietatilor substantelor incapsulate, masa
moleculara a compusului incapsulat, precum si de reproductibilitatea, eficienta economica si
posibilitatea transpunerii la scara industriala a procedeului de obtinere.
Ceea ce am observat atat din literatura de specialitate aferenta domeniului medical, cat
si din propria noastra activitate este faptul ca aplicarea unei singure tehnici dintre cele
mentionate mai sus, nu conduce la rezultatele dorite, fiind nevoie de o combinare a mai multor
operatii, functie de scopul aplicativ urmarit.nta.
44
In acest sens si colectivul nostru a imaginat 4 procedee, discontinue, de preparare a
liposomilor cu coloranti, prin combinarea anumitor tehnici/ operatii, tinand cont atat de dotarea
existenta cat si de posibilitatea realizarii unui procedeu care sa poata fi transpus in perspectiva
la scara semi/industriala. Rezultatele obtinute prin aplicarea unor procedee combinate sunt
bune si foarte bune, obtinandu-se in final nanoparticule cu diametrul cuprins intre 100 si 150
nm.
De asemenea s-a efectuat caracterizarea materiilor prime utilizate si in special a
liposomilor cu coloranti obtinuti, atat prin metode analitice fizico-chimice cat si prin metode
aplicative specifice suporturilor proteice (lana si piele naturala). Aceasta activitate este in curs
de desfasurare dar rezultatele obtinute pana in prezent sunt incurajatoare.
REZULTATE : ♦Realizarea unui procedeu de laborator prin care se efectueaza
microincapsularea colorantilor acizi, solubili in apa, sub forma de liposomi, respectiv sub
forma comerciala lichida, neprafuibila, in conformitate cu standardele europene de protectie a
mediului si a personalului cu risc ocupational.
♦ Realizarea unui procedeu eficientizat de vopsire a lanei, ce reduce considerabil agentii de
egalizare si retardantii folositi in procedeele clasice .
♦ Realizarea unui procedeu eficientizat de vopsire a pieilor naturale, prin reducerea timpului
de operare si a consumului energetic.
13. DEGRADAREA AEROBA A PRODUSILOR BIFENIL POLICLORURATI
Marica Eugen ( 1), Plopeanu Vasile(1), Vasilescu Gelu(1), Ghineraru Mariana(2)
(1) Institutul National de Cercetare-Dezvoltare pentru Chimie si Petrochimie – ICECHIM
Bucuresti,Splaiul Independentei nr.202;
(2) Institutul National de Cercetare-Dezvoltare pentru Protectia Mediului I.C.I.M. Bucuresti,
Splaiul Independentei nr.294
Familia compusilor bifenil policlorurati (PCB) contine teoretic 209 configuratii
moleculare numite congeneri. Fiecare congener reprezinta o molecula de bifenil substituita cu
unul pana la 10 substituenti reprezentati de atomii de clor.
Compusii bifenil policlorurati sint folositi curent si pe scara larga in industrie( fluide
dielectrice, fluide pentru transfer de caldura, fluide hidraulice, plastifianti ). Sint caracterizati
prin presiune de vapori scazuta, solubilitate scazuta in apa, au stabilitate chimica si sunt inerti.
Natura hidrofoba a PCB cauzeaza acumularea lor in tesuturile adipoase la animalele
expuse, iar consumarea lor de catre om este o prima cale de patrundere a PCB in corpul uman.
PCB pot fi absorbiti de piele, sau inhalati ca vapori sau particole de praf contaminate.
45
Pe plan international au fost efectuate numeroase cercetari pentru tratamentul biologic
al materialelor contaminate cu PCB. In general cercetatorii au urmarit stimularea activitatii de
cataliza microbiana cu adaugare de substante nutritive, inginerie genetica, bioaugumentare,
adaugare de cometaboliti ( ex. bifenil ) si imbogatirea microbiana.
Problema remedieri PCB este realizarea unui echilibru intre cerintele nutritionale si
metabolismul fungilor pe suport, pentru a asigura supravietuirea lor in sol.
Specia de fungi albi de putregai Phanerochaete chrysosporium degradeaza in mod
substantial PCB atit cu concentratie redusa cit si cu concentratie crescuta de clor.
BibliografieAbramowicz DA(1990) Aerobic and Anaerobic Biodegradation of PCBs.Rev.Biotechnology, 10,241-251
J.S.Yadaf,J.F.Quensen,J.M.Tiedje(1995).Degradation of Polychlorinated Biphenyl Mixtures (Aroclors 1242, 1254
and 1260) by the White Rot Fungus Phanerochaete chrysosporium . Appl.Environ.Microbiol. 61 (7) 2560-2565
D.Dietrich and col. (1995) Degradation of 4,4’-diclorobiphenil,3,3’,4,4’- tetraclorobiphenil and 2,24,4’5,5’-
hexachlorobiphenil by the White Rot Fungus Phanerochaete chrysosporium. Appl. Environ.Microbiol. 61(11)
3904-3909.
J.F.Quensen and col.(1995). Degradation of Polychlorinated Biphenyl Mixtures (Aroclors 1242,1254 and 1260)
by the White Rot Fungus Phanerochaete chrysosporium as Evidenced by Congener – Specific Analysis
.Appl.Environ. Microbiol. 61(7) 2560-2565
14. OBIECTIVELE PROIECTULUI EUROPEAN “PROMOVAREA FOLOSIRII
BIOMASEI AGRICOLE ŞI FORESTIERE PENTRU ÎNCĂLZIREA LOCUINŢELOR,
PRODUCEREA ELECTRICITĂŢII ŞI PRODUCEREA DE CARBURANŢI”
Diana Dragotă
CHIMINFORM DATA, Str. Calea Plevnei, nr. 139, sector 6, Bucureşti
Ce le mai importante obiective sunt:
Mobilizarea unui puternic potenţial de biomasă de la micii proprietari de pădure şi de
terenuri agricole prin sprijinirea cooperării între aceştia;
Stimularea schimbului de experienţă local şi trans-naţional; stimularea transferului de
know-how;
Integrarea sectoarelor agricol şi forestier într-o singură piaţă energetică, în calitate de
furnizor de biomasă ( lemne de foc, aşchii, pelete) şi chiar de energie ( biocăldură,
biocombustibili, electricitate) după cum urmează:
o Căldură:
Încălzirea spaţiilor din fermă cu bioenergie;
Fermierii ca furnizori de lemne de foc şi pelete;
46
Cooperativele agricole şi forestiere pentru livrarea căldurii confortabile
bazată pe produse lemnoase;
o Electricitate;
Fermierii ca furnizori de biomasă drept materie primă pentru
cogenerarea căldurii şi electricităţii;
Cooperarea fermierilor pentru producerea electricităţii, folosind
biomasă, biogaz sau biocombustibili lichizi,
o Carburanţi:
Fermierii ca furnizori de biomaterie primă pentru producerea
biocarburanţilor ( sămânţă de rapiţă, sfeclă de zahăr, cereale ş.a.)
Biocarburanţii produşi de fermieri, inclusiv în asociere ( bioetanol, ulei
vegetal crud, biogaz).
15. DOUĂ PROCEDEE PENTRU OBŢINEREA H2 DIN BIOMASĂ
Iosif Tripşa, Diana Dragotă, Dana Marinescu
CHIMINFORM DATA, Str. Calea Plevnei, nr. 139, sector 6, Bucureşti
Procesarea biomasei în hidrogen se face fie prin intermediul biogazului, fie prin
intermediul gazului de sinteză.
Ambele procedee presupun creşterea rapidă a biomasei vegetale (în bazine descoperite)
în prezenţa unui exces de CO2, eventual pe ape municipale conţinând substanţe nutritive şi pe
care dorim să le epurăm.Sursele de CO2 le reprezintă gazele de ardere de la termocentrale, CO2
separat din biogazul rezultat din fermentarea biomasei şi din reformarea catalitică a metanului,
cât şi CO2 reciclat în tehnologia integrată propusă. Această tehnologie reprezintă o metodă de
reducere a conţinutului de CO2 din atmosferă, dar şi o metodă de tratare a acestor tipuri de ape.
Prin fermentarea biomasei se obţinere biogaz, din care se poate separa CH4, după
îndepărtarea, cu amine, a CO2-ului. Metanul este parţial folosit ca atare (ca sursă de energie
pentru acoperirea necesarului tehnologiei integrate), iar cea mai mare parte este supusă, în
continuare, unei reformări catalitice, cu obţinerea hidrogenului şi a CO2-ului.
Prin gazificarea biomasei se obţine gazul de sinteză, din care se separă chimic
hidrogenul.
Prin integrarea celor două procedee are loc o reducere a tuturor costurilor. Ca urmare,
produsele şi efectele obţinute constau în:
biocombustibil,
47
tratamentul apelor reziduale,
apă recirculată,
bioîngrăşăminte chimic,
hrană pentru animale,
reducerea emanaţiilor gazelor cu efect de seră.
16. HYVOLUTION – O NOUĂ BIOTEHNOLOGIE EUROPEANĂ PENTRU
PRODUCEREA DESCENTRALIZATĂ A HIDROGENULUI DIN BIOMASĂ ÎN
FERMELE AGRICOLE ROMÂNEŞTI
Iosif Tripşa şi Daniela Mihaela Mihăilescu
CHIMINFORM DATA, Str. Calea Plevnei, nr. 139, sector 6, Bucureşti
Strategiile avansate pentru producerea hidrogenului din biomasă studiate în prezent
sunt: procesele termice de tipul gazificării sau gazificării în apă supercritică; procesele non-
termice (biologice sau fermentative) din care îşi trage originea noua tehnologie europeană
intitulată HYVOLUTION.
Ca oricare proces de fermentare, biotehnologia europeană, HYVOLUTION, are
avantaje specifice pentru conversia eficientă a biomasei cu conţinut ridicat de umiditate în
hidrogen pur. În al doilea rând, toate procesele fermentative nu necesită instalaţii mari, ceea ce
permite economii importante. Astfel, instalaţiile de mici dimensiuni pot fi construite, în
fermele agricole româneşti, la un bun raport cost – conversie a biomasei produse local eficient.
În plus, se economiseşte şi energie pentru transportul ce este evitat.
Noua abordare a tehnologiei HYVOLUTION se concentrează pe utilizarea bacteriilor
termofile care cresc la temperaturi de 70oC sau mai ridicate. Aceste bacterii produc, într-o
primă fază, hidrogen împreună cu acid acetic. În această fază, cantitatea de hidrogen produsă
pe unitatea de biomasă este de circa două ori mai ridicată comparativ cu fermentaţia la
temperatura ambiantă. Mai mult, acidul acetic rezultat ca produs secundar este transformat în
hidrogen în faza a doua a procesului tehnologic printr-o foto-fermentaţie, ceea ce asigură
creşterea cantităţii finale de hidrogen rezultată pe unitatea de biomasă. Combinarea
fermentaţiei termofile cu foto-fermentaţia permite conversia completă a biomasei în hidrogen
cu cea mai mare eficienţă posibilă teoretic. Demonstrarea fezabilităţii principiului acestui
bioproces combinat a fost dovedită în proiectul BIOHYDROGEN în cadrul Programului Cadru
5 al Uniunii Europene.
48
Actualul consorţiu , în curs de finalizare pentru noul proiect european HYVOLUTION
s-a format pentru exploatarea cunoştinţelor acumulate şi cu scopul de a dezvolta o industrie
producătoare de hidrogen la un preţ de cost de 10 euro / GJ. Preţul propus va fi obţinut prin
reducerea costurilor pentru pretratarea biomasei, prin optimizarea eficienţei şi vitezei
fermentaţiei cu termo – şi foto – bioreactoare cu preţ scăzut, prin dezvoltarea de proceduri
speciale şi ieftine de purificare a gazului şi prin integrarea sistemelor optime pentru utilizarea
energiei şi căldurii.
17. REGLEMENTĂRI ALE UNIUNII EUROPENE PRIVIND
TRATAREA APELOR REZIDUALE URBANE
Daniela Mihaela Mihăilescu
CHIMINFORM DATA, Str. Calea Plevnei, nr. 139, sector 6, Bucureşti
Netratarea sau tratarea parţială a apelor urbane reziduale a ridicat numeroase probleme
la nivelul Comunităţii Europene. Din aceste motive a apărut Directiva 271/1991 care
reglementează la nivel european problema tratării apelor precum şi a subproduselor
(nămolurilor) ce rezultă în urma epurării.
Directiva 271/1991 stabileşte reguli precise precum şi termene până la care toate statele
membre trebuie să se conformeze. Aplicarea directivei de către statele membre a făcut obiectul
unor analize atente.
În perspectiva aderării României în 2007 la Uniunea Europeană, ţara noastră va trebui
să adopte, în totalitate, acquis-ul comunitar. În acquis intră şi reglementările privind mediul
înconjurător care fac parte din capitolul de negociere nr. 22 "Protecţia mediului înconjurător"
aflat în proces de negociere cu Uniunea Europeană.
Lucrarea va cuprinde principalele reglementări ale Uniunii Europene referitoare la
apele urbane orăşeneşti, modul în care aceste reglementări au fost aplicate în ţările comunitare
precum şi preluarea legislaţie de către România în cadrul procesului de negociere.
49
Postere
1. DEGRADAREA POLUANTILOR ORGANICI FOLOSIND TULPINI DE
BAZIDIOMICETE
Amalia Gheorghe, Luiza Jecu
Institutul National de Cercetare Dezvoltare pentru Chimie si Petrochimie – ICECHIM
Spl. Independentei 202, sector 6, Bucuresti
Biodegradarea si bioremedierea ofera posibilitatea de a distruge sau de a diminua
diferiti contaminanti utilizand activitati biologice naturale. Pentru un proces eficient este
nevoie ca microorgansimul sa atace enzimatic poluantul; fenomen ce se realizeaza in conditiile
in care sunt permise cresterea si manifestarea activitatii microbiene.
Compusii halogenati sunt cunoscuti ca fiind printre cei mai agresivi agenti xenobiotici
poluanti, proveniti din utilizarea pesticidelor, ierbicidelor si agentilor de conservare a
materialelor lemnoase. Printre microorganismele de interes un loc important il ocupa asa
numitii «white-rot fungi», caracterizati prin abilitatea de a degrada lignina la radicali liberi prin
implicarea peroxidazelor. Datorita caracterului nespecific al depolimerizarii ligninei folosit de
fungi, acestia pot sa degradeze o gama larga de poluanti ai mediului. Fungii nu necesita pre-
conditii speciale unui anumit poluant, sistemul de degradare este indus de privarea de nutrienti,
limitarea sursei de nutrient (glucoza sau azot) poate initia degradarea. Cel mai studiat
mecanism asociat sistemului de degradare a ligninei, apartine fungului Phanerochaete
chrysosporium, si cuprinde peroxidaze, laccaza, enzime producatoare de apa oxigenata,
celobiozo chinona oxidoreductaza si celobiozo dehidrogenaza. De asemena tulpinile de
Bjerkandera adusta, Nematoloma frowardii, Phanerochaete crysosporium, Ph. sordida,
Pleurotus ostreatus, Stropharia rugosoannulata, Trametes versicolor transforma sau
mineralizeaza poluanti organici precum benzopireni, xileni, benzen, toluen, compusi aromatici
policiclici, trinitrotoluen, policlorofenoli (1, 2, 3).
Lucrarea isi propune o selectie a unor tulpini de bazidiomicete capabile sa degradeze
compusi organici halogenati. Au fost analizate toleranta la contaminant si nivelul maxim pe
care il suporta microorganismul, astfel incat sa nu-i fie afectata viabilitatea.
1. Cameron si colab., 2000, Appl. Microbiol. Biotechnol., 54, p. 751-758
2. Dua si colab., 2002, Appl. Microbiol. Biotechnol., 61, p. 1-17.
3. Pointing, S., 2001, Appl. Microbiol. Biotechnol., 57, p. 20-33
50
2. REDUCEREA CONCENTRATIEI DE POLUANT DIN APELE CONTAMINATE
FOLOSIND MICROORGANISME
Amalia Gheorghe1, Luiza Jecu1, Anicuta Stoica2
1- INCDCP-ICECHIM, Spl. Independentei, 202, Bucuresti, Romania2 - Universitatea “Politehnica” Bucuresti, Departamentul de Inginerie
Chimica, Str. Polizu nr. 1, Romania
Metodele biologice de epurare a apelor contaminate s-au impus drept alternative
nepoluante si cu selectivitate ridicata la variantele clasice. Biomasa microbiana provenita de la
cultivarea anumitor specii microbiene este capabila sa retina cantitati relativ ridicate de metale
grele si radioactive. Biomasa poate fi cultivata in mod specific pentru un astfel de proces sau
poate rezulta din alte operatii industriale ca deseu. Un aspect important in realizarea unei
metodologii de epurare bazata pe utilizarea microorganismelor il reprezinta cunoasterea
necesitatilor nutritionale ale tulpinilor de interes. Conditiile de cultura care sa asigure
maximum de masa celulara sunt specifice tulpinii si sunt rezultatul unor investigatii ample care
cuprind formula mediului nutritiv, pH, temperatura, necesar de oxigen etc. Obiectivul lucrarii a
constat in investigarea capacitatii unor tulpini fungice si bacteriene de a reduce continutul de
metale grele si radioactive. In acest scop s-au realizat experimente vizand selectia de tulpini
microbiene prin cultivari statice pe placi Petri si in sistem batch, stabilirea valorilor optime ale
parametrilor ce conditioneaza procesul de cultivare (pH, temperatura, inocul, sursa de carbon si
azot), elaborarea matricei in care se imobilizeaza biomasa microbiana. Sursele de uranium si
molibden au fost solutii apoase provenite de la ape de mina si de iaz, diferite prin nivelul
concentratiei de contaminanti (ape de mina cu 0,0376 mg/l uranium si 0,2348 mg/l molibden;
ape de iaz cu 6,5 mg/l uranium si 2,704 mg/l molibden). Imobilizarea biomasei microbiene
reprezinta o cale eficienta si usor de aplicat, ce permite recircularea si refolosirea
biosorbentului. Au fost testate diferite materiale suport, in conformitate cu particularitatile
organismului utilizat, cele mai bune rezultate obtinandu-se pe colagen, fibra naturala proteica
hidrofila, la care mecanismul de imobilizare a celulelor implica interactiuni ionice, legaturi de
hidrogen si forte Van der Waals. S-au inregistrat diminuari ale concentratiei de molibden de 64
% (pentru 100 g/l biomasa microbana imobilizata); si de 44 % (pentru 20 g/l biomasa fungica
imobilizata). In conditiile ambelor concentratii de biomasa imobilizata (100 si 20 g/l),
concentratia de uranium a scazut sub nivelul de detectie al metodei.
51
3. CONCENTRAREA Mn(II) PE COPOLIMERI ACRILICI
Adriana Bârsănescu1, Viorica Dulman 1 , Rodica Buhăceanu1, I. Bunia2
1 Universitatea “Al. I. Cuza” , Facultatea de Chimie, Bd. Carol I nr.11,Iaşi, 7005062Institutul de Chimie Macromoleculară “P. Poni”, Aleea Gr. Ghica Vodă nr 41A, Iaşi
În prezent există date referitoare la concentrarea Mn(II) pe diverşi schimbători de ioni1
şi la utilizarea unor copolimeri acrilici funcţionalizaţi cu amine în concentrarea Cu(II), Ni(II),
Co(II) şi Zn (II)2-6.
În studiul de faţă s-au folosit răşini acrilice funcţionalizate cu etilendiamină (EDA),
trietilenamină (TETA) şi dimetilaminopropilamină (DMAPA). S-a urmărit posibilitatea
reţinerii Mn(II) din soluţii 10 – 100 ppm şi s-a studiat influenţa unor factori care intervin în
procesul de sorbţie: temperatura, timpul de contact, concentraţia şi pH-ul soluţiei iniţiale,
natura aminei, gradul de reticulare.
Determinarea Mn(II) s-a făcut prin spectroscopie de absorbţie atomică.
Temperatura nu influenţează reţinerea în domeniul 7 – 36 oC, iar pH-ul optim este 6,3.
Au fost calculaţi parametrii care determină reţinerea din izotermele Freundlich şi Langmuir: KF
= 6,97; n= 2,58 - ceea ce presupune o sorbţie favorabilă.
Reţinerea are loc printr-un proces de complexare iar rolul aminei este esenţial. Astfel,
în timp ce copolimerul funcţionalizat cu DMAPA are capacitate maximă de reţinere ( 58,28
mg/g), ceilalţi copolimeri nu reţin Mn (II). Proprietatea poate fi utilizată în vederea separării lui
de Cu (II), Co(II), Ni (II), Pb(II) şi Zn(II).
Bibliografie1. S. Nakamura, M. Amano, Y. Saeguna, T.Tato, J. Appl. Polym. Sci. , 45, 265, (1992)
2. S. Maxim, A. Flondor, I. Bunia, C. Luca, Eur. Polym. J., 34, 1379, (1998)
3. I. Bunia, C.N. Caşcaval, D.Roşu, C.Ciobanu, M.Popa, Polym. Degrad. Stab., 70, 205, (2000)
4. A. Bârsănescu, R. Buhăceanu, V. Dulman, I.Bunia, An. Şt. Univ. Al. I Cuza Iaşi, s. Cimie, IX, 61, (2001)
5. R. Buhăceanu, V. Dulman, I. Bunia, An. Şt. Univ. Al. I Cuza Iaşi, s. Cimie, IX, 67, (2001)
6. A. Bârsănescu, R. Buhăceanu, V. Dulman, I.Bunia,V. Neagu, J. Appl. Polym. Sci., 93, 803, (2004)
52
4. PREVENIREA FOCURILOR ENDOGENE DIN MINELE DE CĂRBUNE CA
PARTE INTEGRANTĂ ÎN PROTECŢIA MEDIULUI MINIER
Toth Ion, Cioclea Doru, Lupu Constantin, Krausz Iuliu
INSEMEX Petroşani, str. G-ral Vasile Milea nr. 32-34, cod 332047
Toth Lorand
Universitatea Petroşani, str. Institutului nr. 2
Lucrarea se încadrează în secţiunea ,,Protecţia şi ingineria mediului” şi se referă la
protecţia mediului minier.
Ca urmare a introducerii metodei de exploatare cu banc subminat la exploatările din
Valea Jiului, s-a amplificat şi factorul de risc datorat combustiilor spontane prin cantitatea de
cărbune pierdut în spaţiul exploatat.
Metodele clasice de prevenire a combustiilor spontane nu satisfac în totalitate situaţia
actuală /2/.
Având în vedere progresele înregistrate în domeniul inhibării proceselor de oxidare la
substanţele organice, s-a elaborat baza teoretică şi practică de prevenire a combustiilor
spontane prin procedeul de inhibare /1/.
În baza determinărilor s-a desprins concluzia că inhibitorul (clasa fosfat) reduce
degajarea căldurii din procesul de oxidare (autooxidare), nepermiţând procesului să treacă în
faza de autoaprindere, deşi procesul de oxidare are loc.
S-au elaborat 2 metode de prevenire a combustiilor spontane în minele de cărbuni.
Prima metodă vizează introducerea inhibitorului sub formă de aerosoli în spaţiul
exploatat prin curenţii de aer care circulă în acel spaţiu /3/.
Metoda constă în principal în obţinerea aerosolilor dintr-o soluţie apoasă de fosfat
trisodic în concentraţie de 0,5 %. Instalaţia (fig. 1) este de construcţie simplă şi se compune
dintr-un pulverizator de apă-aer tip CCSM, furtune de legătură (pentru aer comprimat şi
soluţie) şi recipientul cu soluţia inhibitoare. Sub acţiunea aerului comprimat pulverizatorul
absoarbe soluţia din recipient, transformând-o în particule foarte fine denumite aerosoli, ce sunt
purtaţi de curenţii de aer în spaţiul exploatat.
Metoda a II-a a vizat introducerea în spaţiul exploatat în sistem local a inhibitorului
folosind şi spumant pentru legarea pe suprafaţa cărbunelui a acestuia /4/.
Amestecul de substanţe chimice utilizată pentru reducerea temperaturii şi inhibării
53
cărbunelui din spaţiul exploatat este compusă din fosfat în amestec cu spumanţi de tip
„Spumogen lichid” sau „Spumant cu coeficient mic de înfoiere”. Aceste substanţe în amestec
cu apa sunt introduse în spaţiul exploatat cu ajutorul instalaţiei prezentate în fig. nr. 2.
Instalaţia din fig. 2 se compune din următoarele părţi principale:
- reţea de apă industrială sau potabilă;
- amestecător de linie;
- vas de 100 l pentru realizarea amestecului;
- ţeavă generatoare de spumă;
- agregat de spumă chimică ASC-3, compus dintr-un motor electric de 15 kw, motor pneumatic
şi o pompă centrifugală tip SADU.
fig. 2
Concluzie: prevenirea combustiilor spontane în minele de cărbuni se poate realiza cu
rezultate bune prin folosirea metodelor cu inhibitori anorganici de tip fosfat, protejând astfel
mediul minier.
Bibliografie1. Herdan, J.M. - Antioxidanţi, Editura Tehnică Bucureşti, 19952. Matei, I. - Aeraj şi protecţia muncii în minerit, Universitatea Petroşani, 19913. Matei, I., Toth, I., Cioclea, D., Purcaru, I.S., Vochiţoiu, H. - Combustiile spontane la minele de cărbuni,
54
fig. 1
Editura Print Everest, 20034. Toth, I. - Creşterea eficienţei metodelor şi tehnologiiloe de profilaxie a focurilor endogene din minele
de huilă din Valea Jiului, Teză de doctorat, 1998
5. MONITORIZAREA CALITĂŢII AERULUI
ÎN ZONA INDUSTRIALĂ ZALĂU
Vasile Iovan, Vasile Fekete-Novak, Ciprian Iovan
Universitatea din Oradea, Facultatea de Medicină şi Farmacie, specializarea Farmacie,
Oradea, str. Nicolae Jiga nr. 29, tel. Privat 0259-243672, e-mail fekete_novak@yahoo.co.uk
Analizând perioada 1996-2002, sub aspectul calităţii aerului, se desprind următoarele
concluzii: valorile concentraţiilor poluanţilor gazoşi, determinaţi zilnic de laboratorul IPM
Zalău, conform STAS 12574/1987, nu depăşesc CMA, decât în mod sporadic1, 2, 3.
Indicatorii pulberi în suspensie şi O3 depăşesc valorile limită prevăzute în normative, în
special în punctul de prelevare APM, situat în centrul municipiului Zalău, în zona cu trafic
intens, dar concentraţiile maxime s-au situat doar cu puţin peste nivelul admis.
În perioada 1996-2002, s-au inregistrat depăşiri semnificative la indicatorul pulberi
sedimentabile la punctul de prelevare din aproprierea SC Salimob SA.
Prin activitatea de reglementare şi control desfăşurat de compartimentele din cadrul
IPM Zalău, s-a impus societăţilor care nu se conformau cu cerinţele legislaţiei din domeniul
protecţiei atmosferei, dotarea cu echipamente de depoluare, retehnologizări, introducerea
automonitorizării.
Ca urmare al acestui proces, calitatea aerului, atât în municipiul Zalău, cât şi în judeţul
Sălaj, a cunoscut în 2002 o înbunătăţire apreciabilă, CMA a poluanţilor a fost depăşită doar de
două ori, concentraţia maximă de pulberi sedimentabile a fost de 33,8 g/mp/lună.
Bibliografie:[1] V. Iovan, V. Fekete-Novak, Sanda Rodica Bota, “Îndrumător pentru lucrări practice de chimie sanitară”
Ediţia Universităţii din Oradea, 2003.
[2] ***** STAS 12574/1987
[3] M. Negulescu, R. Antoniu, G. Rusu, E. Cuşa „Protecţia calităţii aerului”, Ed. Tehnică, 1982
6. STUDIUL ADSORBŢIEI UNOR COLORANŢI CU SORBENŢI
LIGNOCELULOZICI NECONVENŢIONALI
D ulman V iorica , Cucu –Man Simona
55
Universitatea „Al. I.Cuza” Bd. Carol I, Nr.11, 700506, Iaşi,România
Datorită cantităţilor mari de coloranţi utilizaţi în procesele de vopsire şi a
diversităţii lor structurale pentru a răspunde cerinţelor pieţii (culori variate, intense,
strălucitoare) a apărut o problemă stringentă, legată de îndepărtarea eficientă a acestora
din apele reziduale. Deşi s-au făcut eforturi în cercetare pentru a se modifica raportul
afinitate/fixare a coloranţilor pe substrat, poluarea mediului acvatic cu coloranţi este o
problemă în ascensiune. Acest tip de poluare conduce la o alterare a calităţilor fizico-
chimice ale apelor, afectând echilibrul ecologic şi se poate menţiona aspectul inestetic
conferit de prezenţa coloranţilor1,2.
În momentul actual este recunoscuta necesitatea de a realiza procedee alternative celor
convenţionale, efective, cu preţ de cost scăzut pentru îndepărtarea coloranţilor. În această
direcţie s-au făcut studii comparative pentru sorbenţii preparaţi din produsele reziduale
industriale, au fost identificaţi sorbenţii convenabili regenerabili pentru colorantii reactivi şi au
fost propuse tratamente alternative pentru ape uzate cu coloranţi, aplicabile la volume mari3,4 .
O diversitate de sorbenţi neconventionali, dintre care produsii reziduali industriali (in
special celulozici si lignocelulozici) sau agricoli, biopolimeri naturali au fost utilizaţi cu succes
pentru adsorbţia coloranţilor din diferite clase5,6. Se remarcă existenţa unei bibliografii vaste în
acest domeniu.
Atenţia noastră s-a îndreptat în primul rând asupra posibilităţii de valorificare a
produşilor lignocelulozici reziduali (coaja de molid, făina de stejar si fag) sub forma unor
pulberi în calitate de sorbenţi7-9. S-a realizat studiul adsorbţiei a 9 coloranţi pe cei 3 sorbenţi
lignocelulozici. Selectarea perechii eficiente, sorbent-colorant, a avut loc prin urmărirea
influenţei diferiţilor factori asupra adsorbţiei: pH, temperatură, concentraţia colorantului,
cantitatea de sorbent, agitare.
S-a stabilit următoarea ordine a preferinţei sorbenţilor pentru coloranţi:
Făină de fag:C.I. Direct Brown 30110 > C.I. Direct Brown 22311 > C.I. Direct Orange
22130;
Făină de stejar: C.I. Basic Blue 86 > C.I. Direct Brown 22311> C.I. Direct Orange 22130;
Coajă de molid: C.I. Basic Blue 86> C.I. Direct Brown 95-30145 C.I. > Direct Brown
22311.
Studiul cinetic al adsorbţiei, cu determinarea parametrilor cinetici, a fost efectuat cu
scopul de a aprecia mecanismul sorbţiei şi de a preciza etapele caracteristice ale acesteia. Au
fost evaluate constantele de viteză şi parametrii Langmuir şi Freundlich. S-a stabilit capacitatea
maximă de sorbţie pentru sistemele investigate şi s-a obţinut un rezultat remarcabil în cazul
56
făinii de fag, care poate reţine maxim 555mg colorant /g sorbent, ceea ce reprezintă 55,5 % din
masa sorbentului.
1. Bertea, A., Butnaru, R., Aspecte ecologice si toxicologice ale finisarii chimice textile Ed. Dosoftei, Iasi, 1997
2. Michelsen, D.L., Fulk, L.I., Woodby, R.M., Boardman, G.D., Emerging Technologies in Hazardous Waste
Management III, D. W. Tedder and F. G. Pohland Ed., Washington D. C., 1993.
3. Jain, A.K., Gupta, V.K., Bhatnagar, A., Suha, S., Separation Sci. Tech., 38(2), 463-481, 2003.
4. Robinson, T., McMullan, G., Marchant, R., Poonan, N, Bioresour. Technol., 77, 247-255, 2001.
5. Garg, V.K., Gupta, R., Yadav, A.,B., Kumar, R., Bioresour. Technol. 89, 121-124, 2003.
6. Gupta, V.K., Ali, I., Suhas, Mohan, D., J. Colloid Interface Sci., 265, 257-264, 2003.
7. Dulman, V., Cucu-Man, S., Popa, V.I., Muresan, R., , An. St. Univ. Al. I. Cuza Iasi, VII, 245-252, 2000.
8. Dulman, V., Cucu-Man, S., Popa, V.I., Cellulose Chem. Technol., 36, 515-525, 2002.
9. Dulman, V., Cucu-Man, S., Popa, V.I., , Journal of Balkan Ecology, 5(1), 94-101, 2002.
7. CONSIDERATII PRIVIND METODELE DE EVIDENTIERE A POTENTIALULUI
HIDRAULIC AL CIMENTURILOR PUZZOLANICE
Autori : Ing. Margareta Toader*
Ing. Doina Nicoleta Stefan*
Ing. Constanta Mandoiu**
*SC CEPROCIM SA Bucuresti, B-dul Preciziei nr. 6, sector 6
** CARPATCEMENT HOLDING SA Sucursala Fieni, Str. Aurel Rainu,
Cimenturile de tip IV sunt o formă a varietăţii de cimenturi promovate de Normele
Europene şi au luat naştere datorită surselor diferenţiate de materii prime, condiţiilor climatice
din fiecare ţară şi atitudinii diferite faţă de tehnicile de construcţie din diferite regiuni ale
Europei de vest.
Avantajele cimenturilor puzzolanice de tip IV, conform SR EN 197-1 – 2002, constau
în durabilitatea chimică - consecinţa a autoreglării compoziţionale interne la punerea în operă,
rezistenţe mecanice bune pe termen lung, caldura scazută de hidratare şi stabilitate mare prin
reducerea expansiunii alcalii-agregate.
Lucrarea prezintă un algoritm de metode chimice şi fizico-mecanice pentru studiul
proprietaţilor acestor cimenturi. Algoritmul conduce la corelaţia între rezistenţele mecanice şi
rezultatele încercarii de puzzolanicitate pentru cimentul de tip IV, prevazută de norma SR EN
196 - 5.
Bibliografie:
57
1. I. Teoreanu Bazele tehnologiei lianţilor anorganici. Ed. Didactica şi Pedagogica - R.A., Bucureşti 1993
2. J. Calleja Cement standard of the world - Cemento -Hormigon (701), 1457 - 1991
3 *** SR EN 197-1 – 2002
4. *** SR EN 196 – 5:1995
8. STUDIU DE DISPERSIE AL COMPUŞILOR TOXICI VOLATILI DIN AERUL
AMBIENTAL
M.Bercu*, C.Bercu
*Universitatea Bucureşti, Facultatea de Fizică, Bucureşti-Măgurele,P.O.Box- MG 11
Institutul Naţional de Cercetare Dezvoltare pentru Chimie şi Petrochimie - ICECHIM
Spl. Independenţei 202,060021 Bucureşti, sector 6
Problema poluării aerului prezintă un caracter de gravitate ca urmare a activităţilor
industriale, atingând cote necontrolabile prin creşterea aglomerărilor urbane.
Posibilitatea de predicţie a evoluţiei noxelor la nivelul unei zone, care ar putea fi
afectată de o sursă poluantă, a condus la elaborarea prezentei lucrări.
Calculul distribuţiei de poluanţi s-a efectuat în baza considerării procesului de dispersie
a noxelor emise de surse, utilizând modelul Staţionar de tip Gaussian, care este aplicat în
majoritatea studiilor de acest tip.
Programul de calcul elaborat necesită ca date de intrare coordonatele (poziţia) surselor
de poluare, debitul de poluant la ieşirea din sursă şi temperatura, viteza medie a vântului pe
direcţia considerată, frecvenţa vântului cu direcţia, statistica evoluţiei stării de stabilitate
atmosferică pe intervalul de mediere şi prezintă la ieşire distribuţia concentraţiei la înălţimea z
pe o direcţie aleasă, grafice 3D pentru distribuţia noxelor formate din contururi de
izoconcentraţii, proiecţia în planul X0Y a graficului 3D concentraţii noxe, cu suprapunerea
peste harta regiunii sau obiectivului industrial, valoarea maximă a concentraţiei locale şi
coordonatele poziţiei respective. Acestea se pot localiza direct prin utilizarea graficelor 3D şi a
diagramelor ce suprapun curbele de izoconcentraţie cu harta regiunii, distribuţia mediată pe
intervalul scurt (30 min) şi pe termen lung (1 an) a concentraţiei noxelor pentru orice poziţie
din teren, figurate pe grafice prin curbe izoconcentrice.
Pentru cazul analizat s-a calculat concentraţia pentru principalii poluanţi emişi de
sursele considerate cu emisie continuă pentru timpi de mediere de 30 minute.
Pentru fiecare noxă (SO2, NOx, CO, pulberi) s-a calculat distribuţia în teren şi s-a
reprezentat grafic cu ajutorul izocurbelor.
58
Calculul distribuţiei (dispersiei) poluanţilor generaţi a fost efectuat atât pentru situaţii
momentane defavorabile (accidentale) cât şi pentru evoluţia globală de-a lungul unui an.
59
9. ANALIZA CANTITATIVĂ A METALELOR DIN SOLURI PRIN ICP-AES
C. Bercu, F. Rugină, I. Gorincu
Institutul Naţional de Cercetare Dezvoltare pentru Chimie şi Petrochimie - ICECHIM
Spl. Independenţei 202,060021 Bucureşti, sector 6
Activitatea omului, orientată spre valorificarea resurselor naturale, a afectat întotdeauna
starea factorilor de mediu. Sursele de poluare sunt multiple şi natura poluanţilor este diversă.
În lucrarea de fată s-a urmarit analiza cantitativă a metalelor din soluri, prin tehnica
ICP-AES, din mai multe puncte de vedere:
elaborarea unei metode de analiză pentru determinarea compoziţiei procentuale a solurilor;
determinarea limitelor de detecţie pentru monoelement în matricea de sol;
studiul comparativ de determinare a concentraţiei metalelor dintr-un material de referinţă
certificat (MRC) prin doua metode - metoda citirii directe şi metoda adaosurilor;
studiul interferenţelor spectrale în cazul analizei solurilor prin metoda extracţiei.
În cazul solurilor există în permanenţă problema unei matrici extrem de încărcate, cu
metale în concentraţii la nivel de procente cum ar fi: Al, Ca, Ba, Fe, Mg, Mn, Si şi în funcţie de
tipul de sol, K, Na şi P.
Existenţa acestor elemente la nivele mari de concentraţie implică selecţionarea cu mare
atenţie a liniilor spectrale analitice, pentru elementele analizate, în vederea obţinerii unei limite
de detecţie cât mai coborâte.
Utilizarea în acest studiu a unei probe de sol de tip MRC a permis evidenţierea faptului
că metoda adaosurilor standard este cea mai indicată, deoarece metoda citirii directe în acest
caz nu a permis determinarea concentraţiei unor elemente ca : Zn, Mn, Ti, Sr, Na, K.
Pe de altă parte cele mai apropiate valori ale concentraţiei metalelor, comparativ cu
materialul de referinţă certificat, s-au obţinut tot prin metoda adaosurilor.
O altă problemă extrem de importantă prezentată în lucrarea de faţă se referă la analiza
interferenţelor spectrale induse de elemente majore ca: Fe, Al, Mg, Si, Ca, Cu, K, P, Zn în
determinarea concentraţiei unor metale toxice (Mn, Cu, Cr, Cd, Pb) în solurile aflate în
vecinătatea unor zone industriale.
60
10. DETERMINAREA MERCURULUI DIN BATERII UZATE PRIN
SPECTROSCOPIA DE EMISIE ATOMICĂ ÎN PLASMĂ CUPLATĂ INDUCTIV, ICP
– AES
C. Bercu, F. Rugină, I. Gorincu
Institutul Naţional de Cercetare Dezvoltare pentru Chimie şi Petrochimie - ICECHIM
Spl. Independenţei 202,060021 Bucureşti, sector 6
Invazia pe piaţa ultimilor ani a dispozitivelor portabile de orice gen, plecând de la
simple lanterne, ceasuri, radiouri, calculatoare de buzunar, pană la dispozitive mai complexe
cum ar fi cele legate de telefonia digitală, dar şi numeroase jucării, de la cele mai simple la cele
mai complexe, toate acestea dependente de surse de energie de tipul bateriilor, pilelor
acumulatorilor, a condus practic la apariţia în ultimă instanţă a unei categorii de deşeuri, care
sunt monitorizate datorită conţinutului lor în metale toxice de tipul Hg, Cd, Pb.
În lucrarea de faţă vom prezenta rezultatele obţinute în urma unui studiu ce a urmărit
determinarea mercurului din baterii uzate prin tehnica ICP-AES.
Nivelul scăzut al Hg din baterii, permis de legislaţia în vigoare (5 ppm) a impus
elaborarea de metodologii şi proceduri specifice pentru determinarea concentraţiei acestuia
utilizând emisia spectrală în plasmă cuplată inductiv.
Studiul efectuat de noi s-a axat pe tipurile de baterii (acide şi alcaline) cel mai mult
comercializate în momentul de faţă pe piaţa românească.
Studiul a avut în vedere în principal rezolvarea următoarelor probleme analitice:
- optimizarea procedurii de extracţie cantitativă a Hg (din toate componentele bateriei -
carcasă, electrod, electrolit) atât din punct de vedere al matricei de acizi cât şi a timpului de
mineralizare a probelor;
- determinarea factorului de recuperare pentru condiţiile diferite de matrice de acizi;
- determinarea elementelor metalice de matrice care pot afecta incercările;
- studiul interferenţelor spectrale induse de matrice atât în cazul bateriilor acide cât şi în
cazul celor bazice, pentru selectarea liniilor analitice;
- influenţa matricei de acizi la obţinerea unui rezultat corect;
- studiul comparativ al analizei mercurului prin metoda citirii directe şi metoda citirii cu
adaos (standard intern).
Rezultatele obţinute recomandă utilizarea ICP-AES la determinarea Hg din baterii, mai
ales datorită faptului că, odată pusă la punct, metoda permite analiza simultană şi rapidă a unui
număr mare de probe.
61
11. STUDII PRIVIND ACTIVAREA CLINOPTILOLITULUI NATURAL PENTRU
RETINEREA AMONIACULUI DIN APELE REZIDUALE
Octav Pântea*, Bacalum Fanica**, Dorin Bombos*, Stelian Neagoe*,
Mihaela Bombos**, Daniela Popovici*, Cristian Neagoe ***
*U.P.G Ploiesti,
**INCDP-ICECHIM Buc,
***ICF- Bucuresti
Cercetarile au urmarit obtinerea retetei optime a adsorbantului de tip clinoptilolitului
pentru retinerea amoniacului din apele reziduale.
Prepararea materialului adsorbant in forma activata s-a realizat prin folosirea retetei
optimizate in procesul de schimb ionic. A fost evaluata influenta urmatorilor parametrii ca:
temperatura, timpul de lucru, concentratia precursorilor.
Programul experimental privind preparea adsorbantului din tuf vulcanic micronizat
presupune schimbul ionic al cationilor alcalini cu ionul de amoniu si aducerea la forma proton
prin indepartarea ionului de amoniu. Tuful modificat chimic a fost liat prin extrudare.
Utilizarea aluminei in etapa de malaxare la o conc. de 30% si realizarea lierii cu o
solutie de acid azotic de 12% a asigurat obtinerea unei rezistente mecanice bune a extrudatelor.
Adsorbantii preparati au fost testati la retinerea amoniacului din apele reziduale cu un
continut de pana la 50mg/l NH4+.
12. PREVENIREA EMISIILOR ACCIDENTALE PRIN DEZVOLTAREA
TEHNICILOR DE CARACTERIZARE A COMPOZITELOR COMPRIMABILE
FOLOSITE LA ETANSARE
D. Bota, Liliana Sarbu, A. Sarbu, , Fănica Bacalum, D. Şotcă (ICECHIM-Bucuresti)
Liana Maria Vlăduţiu (Universitatea Politehnica Bucuresti)
Rodica Niţă, D. Nechifor ,T. Pandaru, C. Badiu (SC Fermit SA Rm. Sarat)
D.Ofrim, G. Bleaja (INTER-NET SRL Bucuresti)
Materialele utilizate la fabricarea garniturilor de etanşare prin strângere cu flanşe
trebuie să răspundă cerinţelor de evitare a emisiilor accidentale(gaz, lichid) cu impact puternic
asupra mediului şi a cheltuielilor financiare cauzate de pierderile de materii prime şi materiale
valoroase.
62
Lucrarea cuprinde rezultatele experimentale obţinute la caracterizarea compozitelor de tip
MARSIT, din producţia S.C. FERMIT S.A. Râmnicu Sărat, utilizate la fabricarea garniturilor
de etanşare prin flanşe folosite în cele mai diverse domenii.
Obtinerea datelor utilizate in calculul îmbinărilor cu flanşe care sa asigure o functionare
in siguranta a utilajelor, necesită stabilirea comportării materialelor folosite drept garnituri de
etanşare, în condiţii de montaj (presiune de stângere) şi de exploatare curenta (presiunea
internă, temperatura, mediului de lucru).
Selectarea materialelor de etansare in functie de cerintele diferitilor utilizatori, se
realizeaza pe baza valorilor indicatorilor specifici lucrului in siguranta, normati de standardele
europene:
Presiunea specifica minima de montaj si functionare(σVU/L,, σBU/L )
Presiunea maxima in stare de montaj si functionare σVO/L σBo/L
Factori de deformare la rece si la cald(εKSW εKRW εWSW/T εWRW/T )
Viteza specifica de scurgere,λ.
Determinarea acestor indicatori specifici s-a facut cu ajutorul unui sistem functional
automatizat, realizat de colectivul de autori. Metodologia este in acord cu standardele de buna
practica europene. Folosind un program specific, sistemul comandat automat achizitioneaza si
prelucreaza datele, permitand obtinerea directa a valorilor indicatorilor enumerati mai sus.
13. ABSORBANTI ORGANICI UTILIZATI PENTRU IMOBILIZAREA METALELOR
GRELE DIN SOL IN VEDEREA ELIMINARII EFECTELOR NOCIVE ASUPRA
PLANTELOR
Căpîlnean Lioara, Stoia Romeo, Hudak Gyöngyike, Miklos Maria
S.C. Institutul de Cercetări Produse Auxiliare Organice S.A.
551022 Mediaş, str.Carpaţi nr.8 , jud. Sibiu
Dezvoltarea din ultimii ani tot mai puternică a industriei a dus la apariţia unor mari
platforme şi unităti industriale, a unor unităţi concentrate de producţie de energie care au avut
ca efect nedorit asupra mediului, poluarea locală sau zonală cu concentrare de emisii de
substanţe poluante cu mult peste limitele admise. Astfel, în zonele poluate aflate în apropierea
marilor platforme industriale efectul nociv al metalelor grele asupra plantelor au determinat o
scădere a diversităţii plantelor, precum şi o scădere atât calitativă cât şi cantitativă a
producţiilor agricole.
Cercetările din ultimii ani se îndreaptă spre găsirea unor tehnici de remediere a solurilor
poluate cu metale grele care pe lângă efectul de depoluare să aducă şi o îmbunătăţire a calităţii
63
solului. Aceste tehnici implică utilizarea unor produse polimere ecologice netoxice pentru sol,
plante şi apa din sol, capabile să imobilizeze metalele grele în sol pe o perioadă cât mai lungă
de timp.
Lucrarea prezintă utilizarea unor absorbanţi organici pentru eliminarea efectului nociv al
metalelor grele asupra plantelor, prin imobilizarea lor în sol.
14. COPOLIESTERI DISPERSABILI ÎN APĂ DIN DEŞEURI DE PET
Stela Iancu 1, Monica Duldner 1, Emeric Bartha 2
1.Institutul Naţional de Cercetare-Dezvoltare pentru Chimie şi Petrochimie –ICECHIM
Splaiul Independenţei nr. 202, Sector 6, Bucureşti
2. Centrul de Chimie organică „C.D. Neniţescu“, Splaiul Independenţei nr. 202B,Bucureşti
O direcţie modernă de dezvoltare a industriei adezivilor în general şi a celor poliesterici
în special o constituie sinteza poliesterilor dispersabili în apă şi eliminarea solvenţilor
organici.1,2,3 O rută extrem de atractivă de obţinere a copoliesterilor dispersabili în apă o
reprezintă utilizarea ca materie primă a deşeurilor de PET4.
În lucrarea de faţă este prezentată sinteza unor copoliesteri dispersabili în apă printr-un
procedeu de transesterificare a deşeurilor de PET provenite din ambalaje alimentare post
consum, cu bisesteri glicolici oligomeri, obţinuţi in situ, ai unor acizi dicarboxilici alifatici şi /
sau aromatici, urmată de policondensare la temperatură ridicată şi vid avansat. Aceasta permite
eliminarea etapelor intermediare, de sinteză a oligoesterilor modificatori, din procedeele
anterioare5 de obţinere a copoliesterilor dispersabili în apă şi posibilitatea conducerii controlate
a mai multor reacţii într-o singură etapa. Copoliesterii obtinuţi au fost caracterizaţi prin analize
de spectrometrie RMN si determinări de punct de topire, viscozitate relativă si greutate
moleculară medie.
Dispersiile apoase ale acestor copoliesteri se obţin în absenţa agenţilor tensioactivi şi pot fi
utilizate ca adezivi sau agenţi de acoperire.
Suportul financiar al acestor lucrări a fost asigurat de programul INVENT, în cadrul
contractului nr.173 / 2004.1. Lissant, K.J., Emulsions and Emulsion Technology, Surfactant Sci. Scieces Series, 1972, 6.
2. Kotera N., Takahashi K., Bull. Chem Soc. Jpn., 1990,63, 2288-2291
3. Warson H., Polymers Paint and Colour Journal, 1973, 28, 286
4. Paszun, D.; Spychaj, T., Ind. Eng. Chem. Res., 1997, 36, 1373-1383.
5. Stela Iancu, Mihaela Draghici, Raluca Gabor, Brevet de Invenţie RO nr. 108565 / 30.08.1995, Cl. C08G63/02.
64
15. POLIESTER-POLIOLI PENTRU SPUME POLIURETANICE RIGIDE
DIN DEŞEURI DE POLIETILENTEREFTALAT
Monica Duldner 1 , Stela Iancu 1, Emeric Bartha 2, Stanca Căpitanu 1
1.Institutul Naţional de Cercetare-Dezvoltare pentru Chimie şi Petrochimie –ICECHIM
Splaiul Independenţei nr. 202, Sector 6, Bucureşti
2. Centrul de Chimie organică „C.D. Neniţescu“,Splaiul Independenţei nr. 202B, ,Bucureşti
Spume poliuretanice rigide1 cu proprietăţi termoizolante şi flamabilitate redusă se pot
obţine prin utilizarea drept componentă poliolică a poliester-poliolilor aromatici2. Pentru
sinteza acestora poate fi utilizat, ca sursă de unităţi aromatice, polietilentereftalatul3.
Lucrarea de faţă prezintă sinteza unor poliester-polioli prin transesterificarea degradativă a
deşeurilor de butelii de polietilentereftalat post consum, în prezenţa unor dioli alifatici şi acizi
dicarboxilici alifatici şi / sau aromatici, conform următoarei ecuaţii generale :
PET + x HODOH + y HOOCACOOH → HOZ -[-OOCYCOOZ -]-nOH + H2O ; n = 1,2,3
S-a avut în vedere utilizarea ca modificatori chimici a unor produse secundare sau deşeuri de la
fabricarea 1,2-propandiolului şi a anhidridei ftalice la S.C. OLTCHIM S.A.
Au fost determinaţi parametrii proceselor chimice şi raportul reactanţilor care au condus la
proprietăţi fizico-chimice ale poliester-poliolilor adecvate pentru formarea de spume
poliuretanice rigide, şi anume: stare de agregare lichidă, stabilă la stocare, Indice de hidroxil:
250–350 mg KOH/g, Viscozitate dinamică la 25oC : 2000 - 4500 cP.
Analiza prin spectrometrie RMN a produşilor obţinuţi a condus la determinarea conţinutului în
glicoli liberi al acestora, distribuţiei moleculare orientative a oligomerilor , repartiţiei
diferitelor tipuri de unităţi glicolice şi acide în fracţiile glicolice si esterice cu mase moleculare
diferite ale produşilor de reacţie.
Poliester-poliolii au fost testaţi la obţinerea spumelor poliuretanice rigide pentru panouri
sandwich – procedeu discontinuu, în formula elaborată de ICECHIM. Experimentările
efectuate au evidenţiat faptul ca poliester – poliolii pot fi utilizaţi pentru obţinerea spumelor
poliuretanice rigide, cu rezultate pozitive în privinţa proprietăţilor acestora.
Suportul financiar al acestor lucrări a fost asigurat de programul MENER, în cadrul
contractului nr.490 / 2004.1. Frisch, K.C. în Polyurethane technology, Bruins, P. F. Ed., Wiley-interscience, New-York, 1969, 1-38
2. Tersac, G.; Hubert, F.; Durand, G.; Quillerou, J.; Rivero, Jeanine şi Marechal, J. C. , Cellular Polymers, 1995,
14,14-40.
3. Vaidya, U.R. şi Nadkarni, V.M. , Journal of Applied Polymer Science 1988, 35, 775-785
Vaidya, U.R. şi Nadkarni, V.M. , Journal of Applied Polymer Science 1989, 38, 1179-1190
Bilian-Loreau, M.; Durand, G. şi Tersac, G., Polymer, 2002, 43(1), 21-28
65
16. COMPOZITE POLIMERICE PE BAZĂ DE POLIETILENĂ DE JOASĂ DENSITATE ŞI PUDRETĂ DE CAUCIUC BUTADIEN-STIRENIC VULCANIZAT
Zuga Daniela, Berechet Daniela
Institutul National de Cercetare Dezvoltare pentru Textile si Pielarie, Sucursala Institutul de Cercetare Pielarie Incaltaminte,str. Ion Minulescu nr. 93, sectror 3, Bucuresti,
e-mail: icpi@sunu.rnc.ro
Deşeurile de cauciuc rezultate în procesul de fabricaţie al anvelopelor, articolelor tehnice
din cauciuc, cizmelor de cauciuc etc., în general nu sunt biodegradabile şi din acest motiv
reprezintă o problemă serioasă pentru protecţia mediului înconjurător. S-au studiat mai multe
modalităţi de reciclare a deşeurilor de cauciuc cum ar fi: obţinerea cauciucului regenerat,
introducerea deşeurilor de cauciuc sub formă de pudretă în amestecurile de cauciuc etc. O
metodă eficientă de recirculare a deşeurilor de cauciuc rezultate în fabricarea anvelopelor şi a
articolelor tehnice din cauciuc, precum şi a anvelopelor scoase din uz, este în producţia de
materiale compozite de tip elastomer termoplastic. Aceste compozite pot fi utilizate ca
înlocuitori pentru materialele termoplastice. Metodele de prelucrarea ale acestor compozite
sunt realizate prin tehnologii similare tehnologiilor de procesare pentru materialele plastice şi
amestecuri de cauciuc (presare, injecţie, extrudere etc,). Bavurile şi produsele defecte pot fi
reciclate fara afectarea proprietatilor produselor obtinute.
S-au realizat compozite polimerice pe bază de polietilenă de joasă densitate şi pudretă de
cauciuc butadien-stirenic vulcanizat. Pudreta de cauciuc s-a obţinut prin tocare şi mărunţire.
Compozitele polimerice s-au obţinut prin amestecarea în topitură la o temperatură apropiată de
punctul de topire al matricii termoplastice pe un valţ de laborator cu încălzire electrică. S-au
studiat proprietăţile fizico-mecanice ale compozitelor polimerice pe bază de PEJD şi 0%, 40%,
50%, 60%, 70% şi 80 % pudretă de cauciuc butadien-stirenic.
Din datele obtinute s-a observat că pe măsură ce creşte cantitatea de pudretă de cauciuc
butadien-stirenic scad duritatea, rezistenţa la rupere şi rezistenţa la sfâşiere. Comportarea la
îmbătrânire accelerată este bună; chiar şi la un conţinut de 80% pudretă de cauciuc compozitele
polimerice prezintă caracteristici corespunzatoare.
Compozitele polimerice obţinute pot fi utilizate pentru fabricarea unei game variate de
articole cum ar fi: furtunuri, garnituri de etanşare, plăci pentru pavat săli de sport etc. Ele au un
preţ scazut, iar raportul proprietăţilor este competitiv în comparaţie cu produsele similare din
materiale originale.
66
Sectiunea 3. Materiale multifunctionale si nanocompoziteConferinţă
NOVEL BIOACTIVE MATERIALS BASED ON VINYL CHLORIDE COPOLYMERS
Radu Bordeianu
VESTOLIT GmbH & Co. KG, Marl, Germany
Blood coagulation is an highly complicated cascade of biochemical reactions, involving
numerous enzymes and co-enzimes, which is set in motion as soon as blood gets in contact
with air or a foreign body. This constitutes an essential defense mechanism. However, blood
does not coagulate in our veins and arteries, because the inner lining of the blood vessels
secretes heparin, which inhibits the coagulation cascade. When, as in dialysis treatments, blood
has to be circulated through plastic tubings, relatively high doses of heparin or other
anticoagulants have to be administered in order to prevent clotting, virtually turning the patient
into a haemophiliac. There have been in the past many attempts at manufacturing anticoagulant
blood tubings, e.g. by coating their inner surface with a thin layer of immobilized heparin, , but
the high cost of the tubings coupled with the fast degradation of the anticoagulant properties in
vivo have severely limited their use.
VESTOLIT, a major European producer of PVC located in Marl, northwestern
Germany, has long been active in developing new, unconventional, vinyl chloride-based
materials. As PVC will continue, for the foreseeable future, continue to remain an important
polymer for manufacturing blood tubings, blood bags and catheters for medical use, a long-
range program was initiated for developing blood compatible materials based on vinyl chloride
copolymers. A decisive element was, starting from the early 1990s, the establishment of a
research cooperation with Prof. Jozefowicz, then of the University Paris-Nord, in the field of
blood-compatible copolymers with anticoagulant properties. Conjointly with his wife he
discovered that, contrary to the popular belief that only highly stereoregular surfaces are
capable of molecular recognition, random copolymers containing the basic functional groups of
heparin in the right proportions can also exhibit a high biological activity. Thus, copolymers
containing the basic functional groups of heparin in the right proportion can exhibit a high
biological activity. This was the cornerstone of our effort aimed at synthesizing new
copolymers with heparin-like properties. A strenuous R&D endeavour has finally succeeded in
synthesizing a new material based on easily available monomers which in vitro shows
remarkable anticoagulant and bacteriostatic properties, thus adding a further dimension to the
versatility of polyvinyl chloride.
67
The processing of the new copolymer presents a certain number of difficulties, which have
been successfully overcome in cooperation with our American partners. The lecture will
outline the principles underlying the synthesis and properties of the new copolymer.
Comunicari orale
1. ADVANCED Fe-NANOSTRUCTURES FOR ARSENIC REMOVAL FROM WATER
STREAMS
Miroslava Vaclavikova, Marek Matik, Stefan Jakabsky and Slavomir Hredzak
Institute of Geotechnics, Slovak Academy of Sciences, Watsonova 45, 043 53 Kosice, Slovakia
E-mail: vaclavik@saske.sk
Increasing concentrations of arsenic in groundwater have been recognized as one of the
major environmental problems around the world. Arsenic enters the environment through both
natural and anthropogenic sources, including geothermal water, weathered sedimentary rocks,
and wastes from the metallurgical, glassware, mining, and ceramic industries, as well as by use
of arsenical pesticides, herbicides etc. The toxicity and mobility of arsenic varies with its
valence state and chemical form. As(III) is generally more toxic to humans and four to ten
times more soluble in water than As(V). Numerous treatment technologies such as ion
exchange, adsorption, ultrafiltration, reverse osmosis, and adsorption-coprecipitation by metals
(predominately ferric chloride) followed by coagulation have been developed for the removal
of arsenic from aqueous media. The adsorption has been considered as most promising method
for arsenic removal from waters. The contribution presents the synthesis and detailed
characterization of iron oxides based nanoparticles (Akaganeite -FeOOH). New nanosorbent
has been used for removal of arsenic species from model aqueous solutions. The adsorption has
been investigated in batch–type equilibrium experiments at constant ionic strength of 0.01M
NaNO3 as well as in the absence of ionic strength at pH 3.5–4. The initial concentration of
As(V) in model solutions was in range 20–1000 mg.L-1 and adsorbent dosage was 2 mg.L-1. All
adsorption experiments were performed in rotary shaker at ambient temperature (22+1°C).
After 24 hours of mixing, the equilibrium metal concentrations were determined by Atomic
Absorption Spectroscopy. The amount of metal sorbed by the sorbent was calculated from the
difference. In order to describe the results of adsorption process, the adsorption isotherms were
modelled using Freundlich and Langmuir equations. It was observed, that water solutions
68
containing arsenic species could be treated by adsorption on our new iron oxide based
nanomaterial with the significant adsorption capacity (ca. 70 mg of As per g of sorbent).
Presented research was supported by Science and Technology Assistance Agency under
the contract No. APVT-51-017104 as well as by NATO Collaborative Linkage Grant
EST.EAP.CLG 981103.
2. POTENTIAL COATINGS APPLICATIONS FOR POLYMERS PREPAED BY
ATOM TRANSFER RADICAL POLYMERIZATION
Simion Coca, and Brian E. Woodworth
PPG Industries, Inc., 4325 Rosanna Drive, Allison Park, PA, 15101 USA
Controlled/living polymerization processes offer many benefits over other
polymerization processes including the ability to control the polymer molecular weight while
achieving a narrow molecular weight distribution. Another substantial benefit is being able to
manipulate the composition, functionality and architecture of the polymer by this technique.
The versatility of this method permits the formation of complicated structures such as block,
gradient, comb and star copolymers. New materials, which are already being evaluated for
coatings include adhesion promoters, pigment dispersants, crater control agents and flow
additives for powder.
3. MATERIAL COMPOZIT CU MULTIPLE UTILIZĂRI
Claudia Niculescu, Florica Ionescu
Institutul Naţional de Cercetare Dezvoltare pentru Textile şi Pielărie, Bucureşti,
Str. Lucreţiu Pătrăşcanu nr. 16, sector 3
Prezentarea se referă la un procedeu de obţinere a unui material microcelular caşerat pe
un suport textil, destinat realizării costumelor de scafandru, costumelor de salvare pe mare şi
atelelor flexibile pentru imobilizarea luxaţiilor membrelor superioare şi inferioare.
Procedeul de obţinere a plăcilor microcelulare are la bază un amestec cu cauciuc
policloroprenic modificat cu sulf şi viteză mică de cristalizare [1]. Placa microcelulară se
obţine prin vulcanizarea amestecului în matriţă.în două trepte consecutive. Obţinerea plăcilor
finite la grosimea cerută de utilizarea finală se realizează prin spăltuire.
Comportarea Neoprenului microcelular la diferite adancimi de scufundare s-a testat prin
scaderea grosimii. Proba s-a efectuat in Barocamera. Rezultatele obtinuţe sunt redate în
69
graficul următor:
Pentru fabricarea costumelelor umede pentru scafandri, costumelor de salvare pe mare
şi atelelor flexibile pentru imobilizarea fracturilor placile din Neopren microcelular s-au caşerat
pe ambele feţe cu tricot. Solutia adezivă folosita pentru caşerarea plăcilor este pe baza de
elastomer policloroprenic în solvent (toluen), în raport de 1:1.5....2.5. Tricotul utilizat pentru
caşerare, funcţie de destinaţia finală este din poliamida 100% sau poliamidă cu 6% Lycra.
Proiectarea costumului de scafandru [2] şi a atelelor flexibile [3] s-a făcut având în
vedere cerinţele de performanţă impuse de domeniul de utilizare.
Bibliografie[1] Distrugil Technical Bulletin
[2] Hauptkatalog
[3] Catalog SPENCER
4. CONTROLUL PROPRIETATILOR OPTICE ALE
FILMELOR POLIMERICE PE BAZA STRUCTURII MORFOLOGICE
G. Vasilievicix, I. Bujancax, A.Stoleriu2x, C.Vasile2x, D.Dimoniex xICECHIM Bucuresti ;
2xI. P.Poni Iasi
Formarea unor structuri morfologice dorite la prelucrarea din topitura a polimerilor sau
amestecurilor polimerice este o posibilitate de a controla prorietatile acestora : mecanice ( soc
Izod, Charpy, la T pozitiv si/sau negativ, modul la flexiune si/sau modul la incovoiere,
densitate, duritate), optice (opacitatea, transparenta, luciu, indicele de galben), termice
(temperatura si timpul de cristalizare, HDT; punct de inmuiere Vicat), stabilitatea
dimensionala a reperelor obtinute si productivitatea la fabricatie.
Controlul structurilor morfologice se realizeaza considerand capacitatea de a cristaliza
(cristalizabilitatea) polimerului sau amestecurilor polimerice si/sau conditiile de cristalizare
si/sau folosirea unor aditivi specifici.
70
0
10
20
30
40
50
60
0 10 20 30 40 30 20 10 0
Scaderea grosim ii,etalon 6,3 m mScaderea grosim ii,proba 5,8 m m
m
%
Lucrarea demonstreaza ca prin transformarea
morfologiei polimerului prezentat in fig.1a intr-o
morfologie de tip 1b, pe baza posibilitatilor
descrise mai sus, se realizeaza o reducere a
opacitatii filmelor obtinute din acesta de la 40 % la
22 %, o crestere a gradului de alb de la 22 % la 33
% si a luciului de la 31 % la 45 %.
Rezultatele obtinute prezinta interes practic in domeniul aplicatiilor optice ale
materialelor polimerice, inclusiv de tipul filmelor pentru ambalaje.
5. STUDIUL DEPENDENTEI PROPRIETATILOR UNOR AMESTECURI DE BAZA
DE PVC MODIFICAT CU ELASTOMERI TERMOPLASTICI DE
MICROMORFOLOGIA ACESTORA
G. Vasilievicix, I. Bujancax, Adriana Oancea2x, Gh.Singurel2x ,A.Stoleriu 2x , Catalin
Zaharia3x , C.Vasile2x, D.Dimoniex xICECHIM Bucuresti ; 2xI. P.Poni Iasi ; 3x UPB
Caracterizarea fizico-mecanica a unor
materiale polimerice pe baza de PVC modificat
cu eleastomeri termoplastici si vizualizarea
structurii morfologice a acestor amestecuri la
microscopul termooptic (curbe termooptice
inregistrate in domeniul de temperatura 0 – 400
0C, la o crestere a temperaturii cu 10 0 C/min.
fig.1) au aratat carezistenta si alungire la
tractiune, rezistenta la sfasiere, elasticitatea,
rezistenta la flexiune la temperaturi positive si
negative (-20 0C si – 50 0C ), uzura,
densitatea , duritatea Shore depind de
microstructura amestecurilor. Indiferent de
rapoartele de amestecare toate amestecuri
prezinta tranzitii termice la alte valori decat
cele specifice PVc si elastomerului
termoplastric. Aceasta demonstreaza ca toate
amestecurile studiate prezinta o miscibilitate
71
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
3 13 23 33
2O
Inte
nsity
, [co
unts
/s]
APV
Amidon
Nanocor 0%
Nanocor 1%
Nanocor 3%
Nanocor
partiala a componentilor. Pe curbele termooptice (fig.1) se observa tranzitii multiple de faze, cu
schimbari clare in panta curbei intensitatea luminii transmise – temperatura.
Amestecurile prezinta interes practice pentru utilizare in domenii cu uzura ridicata.
6. NANOCOMPOZITE BIODEGRADABILE CU INTERFETE DE TIP “INCALCIT
(ENTAGLED)”
G. Vasilievicix, I. Bujancax, Maria Cristina Popescu2x, Catalina Duncianu2x
C.Radovicix, C.Vasile2x, D.Dimoniex xICECHIM Bucuresti ; 2xI. P.Poni Iasi
In scopul imbunatatirii proprietatilor de utilizare, amestecurile polimerice se supun unor
tratamente de suprafata care au ca efect scaderea tensiunilor interfaciale (compatibilizare).
Scaderea tensiunilor interfaciale poate avea una din urmatoarele cauze: incalcirea lanturilor
polimerice (“entaglement”), formarea unor legaturi covalente sau de hidrogen,
intrepatrunderea interfetelor. Interfata de tip “entaglement” este o interfata care se regaseste in
amestecurile miscibile sau in compozitele cu o buna aderenta interfaciala.
Pentru amestecurile PVOH – amidon, compatibilizarea ar trebui sa se realizeze, in
special, prin “incalcirea lanturilor” deoarece o interfata de tip incalcit (“entaglement”) se
realizeaza in cazul unor polimeri cu structura chimica asemanatoare care au moleculele
dispuse in structuri ce favorizeaza atractii intermoleculare si fac posibile legaturi fizice
caracterizate de energii de coeziune de 1 - 3 kcal*mol-1 .
Compatibilizarea prin “incalcire” implica, ca o conditie necesara, absenta unor structuri
morfologice compacte care impiedeca de fapt intrepatrunderea reciproca in topitura a lanturilor
macromoleculare a celor doi polimeri. Atat amidonul cat si alcoolul polivinilic sunt structuri
chimice cu caracter puternic polar, ambii polimeri avand de aceea structuri morfologice de tip
cristalin – amorf.
Studii prin difractie de raze X, FTIR,
TEM au aratat ca nanocompozitele
biodegradabile de tip alcool polivinilic (PVOH
), amidon, silicat de tip Nanocor, agenti de
compatibilizare prin “ entaglement”, alti
aditivi specifici, sunt de tip exfoliate (fig.1).
Aceste nanocompozite se disting prin valoarea
proprietatilor fizico – mecanice superioare fata de cazul nefolosirii agentilor de
72
compatibilizare. Lucrarea prezinta interes practic in domeniul ambalajelor biodegradabile
pentru produse, inclusiv de tip alimentar.
7. O PROBLEMA DE AMESTEC
Vasilievici Gabriel*, Bujanca Ioneta*, Dimonie Doina*, Dimonie Mihai*
*Institutul National de Cercetare Dezvoltare pentru Chimie si Petrochimie ICECHIM –
Bucuresti
Problema aditivarii şi/sau modificarii bitumului este o problema de amestec care, în
modul cel mai general, poate fi formulata astfel: fie dat un sistem cu N componenti şi P
caracteristici, acestea din urma, depinzand în mod univoc de compozitia amestecului. Se cere
compozitia amestecului pentru care, cele P caracteristici sa atinga în mod simultan anumite
valori impuse.
Pentru cazul în speta componentii sistemului nostru sunt: bitumul, copolimer SBS,
bitum natural (gilsonite), răşină indenică, şi ulei aromatic. Caracteristicile se refera la:
penetratie, punct înmuiere IB, ductilitate, pierdere de masa dupa testul RTFOT etc.
În mod evident, problema nu are intodeauna solutii. Se impune gasirea solutiilor atunci când
acestea exista. Problema se rezolva în 3 pasi: alegerea modelului, determinarea coeficientilor
de regresie, determinarea compozitiei.
S-a ales un model de forma
nnnnni xxaxxaxxaxaxaxaP 1,1313,1212,12211 .............. −+++++= (1)
în care
Pi reprezinta valoarea unei anume caracteristici spre exemplu a ductilităţii
x1, x2 …… xn reprezinta concentratiile celor n componenti
a1, a2, …. an reprezinta coefientii de regresie liniari şi au semnificatia ponderii specifice cu
care fiecare component intra în valoarea caracteristicii Pi
În afara de termenii liniari în model mai intra şi termeni patratici ex. 313,1 xxa care
semnifica eventualele interactii intre componentii sistemului. Acest model a dat rezultate foarte
bune intr-un numar foarte mare de cazuri.
Determinarea coeficentilor de regresie se face cu programe profesionale (DataFit)
dedicate aceatui obiectiv. Practic se procedeaza astfel: se efectueaza experimentari la diferite
concentraţii ale componentilor sistemului şi se masoara proprietăţile obţinute.
Programul calculeaza valoarea coeficentilor de regresie şi eroarea standard a acestor marimi.
73
Dupa determinarea coeficentilor de regresie, rezultă un sistem de ecuatii nelineare şi
un set de restrictii care deriva din conditiile impuse. Solutia problemei, daca aceasta exista, se
obtine ajutorul programului MathCad.
Pentru calculul compozitiei bitumului modificat şi/sau aditivat a fost adoptat un model
care tine cont atat de contributia fiecarui component cat şi de interactiunile sinergetice sau
antagonice intre acestia.
8. STUDIU PRIVIND COMPORTAREA CATALIZATORULUI DE PALADIU DEPUS
PE ZEOLIT NATURAL DE MIRSID, MODIFICAT LA FORMA PROTON, IN
PROCESUL DE CONDENSARE REDUCTIVA A ACETONEI
Dorin Bombos*, Mihaela Bombos**, Fanica Bacalum**
*Universitatea PETROL-GAZE Ploiesti,**INCDF-ICECHIM Bucuresti
Cercetarile au urmarit prepararea si testarea unui catalizator bifunctional, granulat, prin
modificarea unui clinoptilolit natural la forma proton, urmata de depunerea unui metal cu
activitate hidrogenanta (paladiu).
Catalizatorul preparat a fost caracterizat din punct de vedere textural si al tariei acide.
Performantele acestui catalizator au fost evaluate in procesul de condensare reductiva a
acetonei. Programul experimental de testare a activitatii catalizatorului s-a realizat in sistem
continuu si strat fix catalitic, pe un reactor tubular micropilot.
S-a evidentiat o tendinta de dezactivare rapida in timp a acestui catalizator in conditii de
temperatura si presiune apropiate de valorile de saturatie pentru apa. Aceasta comportare se
datoreaza probabil unei distributii neadecvate a porilor catalitici ai zeolitului pentru acest
proces, distributie care favorizeaza adsorbtia apei de reactie.
9. TRANZIŢIA TERMICĂ ÎN NANOCOMPOZITUL OXIZI DE FIER – POLIPIROL
Dragoş-Viorel Brezoi
Universitatea VALAHIA, FIMMR, Bd.Unirii 18, Târgovişte -130082, www.valahia.ro,
dragosh_brezoi@yahoo.com
Prepararea nanocompozitelor FexOy–PPy s-a realizat prin proces sol-gel, prin
introducerea pirolului în momentul începerii gelifierii oxidului de fier şi polimerizarea acestuia
sub forma unei matrici care înglobează nanoparticulele oxidice grupate încă din starea de gel.
74
Pentru a determina variaţia structurii şi proprietaţilor reprezentative în funcţie de compoziţia
chimcǎ, am variat cantitatea de pirol adaugatǎ. Pirolul introdus în timpul gelifierii induce
modificarea fazei oxidului de fier şi, pentru un conţinut de 15% pirol, se obţine doar faza Fe3O4
1,2,3. Vizualizarea prin microscopie electronică de transmisie (TEM) a fost realizată folosindu-se
TEM JEM 2000 EX. Studiul calorimetric diferenţial (DSC) al acestor nanocompozite a fost
efectuat pe un calorimetru Perkin Elmer-10 în intervalul de temperatură 25–500 0C, în
atmosferă protectoare de azot la presiune constantă şi viteză de încălzire de 10 0C/min. Studiile
TG-DTA au fost realizate folosindu-se un sistem DuPont cu analizor termogravimetric
model 951 şi studiile FTIR au fost făcute cu ajutorul unui spectrofotometru Nicolet 510 P.
Conform rezultatelor obţinute se pot trage următoarele concluzii:
Are loc o tranziţie de la faza magneticǎ γ-Fe2O3 la faza nemagneticǎ α-Fe2O3 dar
aceastǎ tranziţie nu a fost observatǎ la probele cu conţinut mic de polipirol.
A fost observatǎ o deplasare a temperaturilor la care se produce degradarea
polipirolului, pentru valori coborâte ale temperaturii de transformare, odatǎ cu
creşterea temperaturilor de tratament ale pulberilor nanocompozite, fapt datorat
creşterii conjugate a temperaturii şi duratei tratamentului termic, ceea ce face
polipirolul mai stabil.
Intervalul de temperaturǎ în care are loc tranziţia de la faza magneticǎ la cea
nemagneticǎ a oxidului de fier este 410 – 450 0C şi temperatura de tranziţie este mai
ridicată cu cât concentraţia de pirol este mai mare.
BIBLIOGRAFIE
[1] D.V. Brezoi, R.M. Ion, Proc. E-MRS - 2004 Fall Meeting, pg. 39, Varşovia, 2004;
[2] D.V. Brezoi, Proc. 20th General Conference of the Condensed Matter Division, CMD20, pg. 136,
Praga, 2004;
[3] D.V. Brezoi, R.M. Ion, Proc. International Conference on Advanced Materials and Technologies –
ROMAT 2004, pg. 235, Bucureşti;
75
10. MODELAREA IERARHIZATA A SISTEMELOR COMPOZITE
NANOSTRUCTURATE CU COMPONENTI CU COMPORTARE
VASCOELASTICA LINIARA
Horia Paven
Institutul Naţional de Cercetare-Dezvoltare pentru Chimie si Petrochimie - ICECHIM
Bucureşti, Splaiul Independentei, 202
Clarificarea particularitatilor dependentei proprietatilor sistemelor polimerice
compozite apartinand categoriei faza-in-faza in faza, tipica materialelor nanostructurate hibride
polimer / anorganic stratificat, de proprietatile componentilor, compozitie, morfologie si
interactiunile fizico-chimice, prezinta un interes actual principial, cu relevanta obiectiva pentru
aprecierea potentialului de multifunctionalitate durabila.
Abordarea neconventionala utilizata este de tip ierarhizat si se bazeaza pe obtinerea
legilor de comportare reologica, identificarea regulilor de selectie specifice, stabilirea legilor
de comportare corespunzatoare si simularea asistata de calculator in cazul morfologiilor
fundamentale [VV], [VR], [RV] si [RR].
Rezultatele se exemplifica, in reprezentarea 3D, pentru caracteristici reodinamice tipice,
evidentiindu-se efecte morfo-reologice diferentiate cantitativ sau calitativ din punctul de vedere
al dependentei complexe de compozitie (fig.1).
Fig. 1 Reprezentarea 3D a legilor de amestec
76
11. MICROEMULSII TERNARE MEDII EFICIENTE PENTRU OBTINEREA
NANOCOMPOZITELOR POLIMERI-SILICATI STRATIFICATI
Dan Donescu, Constantin Radovici, Sever Serban, Mihai-Cosmin Corobea
Institutul National de Cercetare-Dezvoltare pentru Chimie si Petrochimie – ICECHIM-
Bucuresti, Departamentul Polimeri
Sunt studiate conditiile de obtinere a unor latexuri de polistiren (PSt) si polibutil acrilat
(PBA) in prezenta unui surfactant anionic dodecil sulfatul de sodiu (SDS). Polaritatea
monomerului determina solubilizarea selectiva in micelele de SDS din apa. Silicatii stratificati
de tip montmorilonit, modificati cu saruri cuaternare de amoniu cu catene hidrocarbonate
diferite (OMMT), prezinta de asemenea afinitatati diferite in functie de polaritatea
monomerilor. Sistemele ce contin SDS-monomer-OMMT-apa permit polimerizarea in
microemulsii a monomerilor nanodispersati pana la conversii totale. Stabilitatea latexurilor
finale depinde de natura catenelor hidrocarbonate ale OMMT. Sunt analizate proprietatile
latexurilor si ale nanocompozitelor polimerice obtinute dupa evaporarea apei. In functie de
interactiile reciproce] polimer-OMMT au fost obtinute nanocompozite intercalate si exfoliate.
12. OBŢINEREA UNOR NANOCOMPOZITE PRIN POLIMERIZARE DIN SISTEME
DISPERE APOASE DE TIP EMULSIE
Mihai-Cosmin Corobea*, Dan Donescu*, Sever Serban*, Constantin Radovici*, Violeta
Uricanu**, Elena Constantinescu***
*Institutul Naţional de Cercetare-Dezvoltare pentru Chimie şi Petrochimie-ICECHIM-
Bucureşti-Departamentul Polimeri-Romania
**Universitatea Twente, Departamentul de Fizică Aplicată-Olanda
*** Institutul de Biologie Celulară şi Patologie “Nicolae Simionescu”-Bucureşti-Romania
In această lucrare sunt studiate condiţiile de obţinere a unor latexuri hibride pe bază de
poli(acetat de vinil) (PVAc) şi silicaţi stratificaţi de tip montmorilonit de sodiu (NaMMT).
S-au studiat posibilităţile de obţinere a acestor nanocompozite prin polimerizarea
acetatului de vinil în emulsie cu diferiţi surfactanţi ionici şi neionici. Natura surfactantului are
o importanţă deosebită nu numai pentru stabilizarea particulelor hibride de latex ci şi ca
partener pentru echilibrele hidrob-hidrofile la nivelul intercalării şi creşterea polimerului in
situ. S-au analizat conversiile, vitezele de reacţie, dimensiunile medii ale ale particulelor de
latex finale. Au fost analizate materialele obţinute după evaporarea apei din latexurile obţinute
77
şi interacţia diferiţilor surfactanţi utilizaţi cu substratul anorganic. Caracterizarea stabilităţii
termice a materialelor a fost realizată prin analize TGA. Structura nanocompozitelor a fost
analizată prin difracţie de raze X şi confirmată prin metode specifice de microscopie
electronică.
13. SINTEZA ŞI STRUCTURA UNOR NOI AGENŢI DE MODIFICARE CHIMICĂ
A FIBRELOR NATURALE CELULOZICE ŞI PROTEICE PENTRU
COMPATIBILIZAREA ACESTORA CU STRUCTURI CROMOGENE NEIONICE
Valentin Rădiţoiu 1 , Luminiţa Wagner1, Alina Rădiţoiu1, Alexandrina Nuţă1,
Gabriela Diaconu1, Corneliu Tărăbăşanu-Mihăilă2
1Institutul Naţional de Cercetare Dezvoltare pentru Chimie şi Petrochimie –ICECHIM,
Splaiul Independenţei nr. 202, sector 6, 060021, Bucureşti, România;2Universitatea Politehnica din Bucureşti, Facultatea de Chimie Industrială, Str. Polizu
nr. 1, 011061, Bucureşti, România.
Obţinerea şi utilizarea pe scară largă a aşa numiţilor “coloranţi universali’’ constituie o
abordare îndrăzneaţă a unei linii de demarcaţie din domeniul fabricării coloranţilor şi în
comunitatea ştiinţifică internaţională există deja părerea unanim acceptată că cel mai bine se
potrivesc acestui scop coloranţii de dispersie, dacă se modifică în mod corespunzător fibrele
care urmează a fi vopsite.
Coloranţii de dispersie sunt utilizaţi intens pentru colorarea fibrelor sintetice fiind
disponibili în orice cantitate la preţuri mult mai mici decât alte clase de coloranţi, acoperă o
gamă foarte largă de nuanţe şi au proprietăţi tinctoriale adaptate tipului de aplicaţie, ei fiind de
aceea interesanţi pentru aplicare pe fibrele naturale modificate chimic1-5.
Prezenta lucrare ilustrează datele experimentale referitoare la 10 noi compuşi organici
cu structură 1,3,5-triazinică sintetizaţi prin bicondensarea clorurii de cianuril cu amine
aromatice şi/sau alifatice : anilină, α-naftilamină, 4-(β-sulfatoetilsulfon)-anilină, acetil-p-
fenilendiamină, 3-metoxi-propilamină, 5-amino-benzimidazol-2-onă, N,N-dietil-p-
fenilendiamină şi N-etil-N-hidroxietil-anilină. Produşii de reacţie, au fost purificaţi şi
caracterizaţi prin analiză elementală, spectometrie UV şi IR, 1H şi 13C-RMN, concluzionându-
se că atribuirile structurale pentru compuşii sintetizaţi sunt corecte, iar strategia experimentală
a fost judicios condusă. Studiul relaţiei structură - proprietăţi având în vedere natura
substituenţilor şi implicit a grupelor reactive (monoclortriazinice şi vinilsulfonice) desemnează
noii compuşi sintetizaţi drept agenţi de modificare chimică a fibrelor naturale celulozice şi
78
proteice pentru compatibilizarea acestora cu structuri cromogene neionice (coloranţi de
dispersie).
Bibliografie::1. M. Kamel, M.M. Kamel, R.M. El-Skishtawy, Journ. of Islamic Acad. of Sci.,1991,4(2),99
2. D.M. Lewis, Int. Journ. Cosmetic Sci.,1996,18,123
3. D.M. Lewis, Rev. Prog. Coloration,1998,28,12
4. D.M. Lewis, Rev.Prog.Coloration,1999,29,23
5. J. Koh, S. Kim, J.P. Kim, Color Technol., 2004, 120,241
14. NOI COMPUŞI ORGANOMETALICI TERMOSENZITIVI
Valentin Rădiţoiu 1 , Luminiţa Wagner1, Alina Rădiţoiu1, Constantin Alifanti1,
Corneliu Tărăbăşanu-Mihăilă2, Cristian Aurelian Boscornea2
1Institutul Naţional de Cercetare Dezvoltare pentru Chimie şi Petrochimie –ICECHIM,
Splaiul Independenţei nr. 202, sector 6, 060021, Bucureşti, România2Universitatea Politehnica din Bucureşti, Facultatea de Chimie Industrială, Str. Polizu
nr. 1, 011061, Bucureşti, România
Pornind de la particularităţile structurale deosebite întâlnite în cazul complecşilor
organocuprici cu proprietăţi termocrome1-4 au fost sintetizaţi şi caracterizaţi cinci compuşi noi
complecşi ai cuprului cu diamine alifatice (etilendiamină, piperazină, hexametilentetramină,
1,4-diazabiciclo[2.2.2]octan şi trietilentetramină) care prezintă tranziţie termocromă
ireversibilă.
Compuşii supuşi studiului au fost caracterizaţi din punct de vedere structural prin
spectrometrie de absorbţie în domeniul infraroşu, atât în starea fundamentală, cât şi după
excitare observându-se în primul rând conservarea particularităţilor structurale şi deci
excluderea degradării termice a compuşilor.
În cazul compuşilor sintetizaţi se poate afirma că schimbarea de culoare produsă la
încălzire se datorează în principal slăbirii tăriei câmpului ligandului ca urmare a producerii
unei dezorganizări dinamice a ciclurilor chelatice. Există un echilibru între energia de
stabilizare a câmpului cristalin, repulsiile ligand-ligand, interacţiile ionice şi/sau prin legături
de hidrogen cu ionii de compensare şi forţele de împachetare în cristal. Astfel de echilibre pot
fi perturbate prin creşterea agitaţiei termice şi au ca efect schimbarea bruscă a culorii
compuşilor la o anumită temperatură. Mai mult, manifestarea proprietăţilor termocrome în
cazul percloraţilor poate fi asociată cu o interconversie conformaţională a ciclurilor metal-
79
chelat mai accentuată din cauza existenţei legăturilor de hidrogen cu diaminele alifatice,
mişcarea moleculară fiind de natură dinamică.
Diferenţele de culoare obţinute la tranziţia termocromă au fost evaluate prin
spectrometrie de reflexie şi măsurători de culoare în sistem CIELAB, stabilindu-se corelaţii
structură-culoare pentru toţi compuşii studiaţi.
Bibliografie1. A. Taha, W. Linert şi Y. Fukuda, J. Coord. Chem., 1993, 30, 53
2. S. Koner, M. Tsutake, I. Nagasawa, R. Ikeda, P.K. Saha, A.K. Mukherjee şi S. Banerjee, J. Mol. Struct.,
2002, 608, 63
3. D.R. Bloomquist, M.R. Pressprich şi R.D. Willett, J. Am. Chem. Soc., 1988, 110, 7391
4. D. Aitken, S.M. Burkinshaw, J. Griffiths şi A.D. Towns, Rev. Prog. Coloration, 1996, 26, 1
Postere
1. UNELE ASPECTE PRIVIND OBTINEREA COMPOZITELOR ADEZIVE
ECOLOGICE PENTRU ACOPERIRI DE PODELE
Sarbu Andrei, Iancu Stela, Beda Mariana, Duldner Monica, Sarbu Liliana
Institutul national de cercetare-dezvoltare pentru chimie si petrochimie- ICECHIM Bucuresti,
Splaiul Independentei nr. 202, sector 6, Bucuresti
In ultima perioada, preocuparea pentru protectia mediului si protejarea sanatatii
populatiei a condus la dezvoltarea unor noi adezivi, ecologici. Acestia sunt realizati fara
solventi toxici si inflamabili, pe baza de dispersii polimerice apoase. Conferirea proprietatilor
adezive se realizeaza printr-o combinatie de mai multi compusi (de regula peste 6), fiecare cu
rolul sau specific. De fapt avem de-a face cu noi materiale compozite.
Principalii componenti ai unui compozit adeziv ecologic sunt:
- dispersia apoasa polimerica de baza;
- ingrosatorul;
- emulgatorul;
- plastifiantul;
- agentul de lipiciozitate (rasina de tack)
- umplutura cu rol de si de modifictor reologic.
80
Lucrarea de fata prezinta influenta naturii si concentratiei componentelor prezentate
mai sus, asupra reologiei compozitului polimeric adeziv ecologic precum si asupra
proprietatilor adezive, estimate prin rezistenta la jupuire.
2. INTERFERENŢELE SPECTRALE ÎN ANALIZA ICP-AES A BRONZURILOR ŞI
ALIAJELOR PE BAZĂ DE NICHEL
C. Bercu, F. Rugină, I. Gorincu
Institutul Naţional de Cercetare Dezvoltare pentru Chimie şi Petrochimie - ICECHIM
Spl. Independenţei 202,060021 Bucureşti, sector 6
Plasma cuplată inductiv este acum o sursă de excitare în spectrometria atomică de
emisie. Tehnica acoperă o gamă largă de aplicaţii, dar cele mai spectaculoase sunt legate de
analiza aliajelor.
Prezenţa în aliaje a unor metale în concentraţii foarte mari, la nivelul procentelor,
alături de elemente la nivel de ppm, conduce la dificultăţi în determinarea acestora din urmă
(impurităţilor) ca urmare a interferenţelor spectrale.
Interferenţele spectrale induse de matricea aliajului pot fi eliminate, sau măcar
diminuate şi controlate, printr-un studiu minuţios şi mai ales prin selectarea liniilor spectrale ce
urmează a fi utilizate. Interferenţele spectrale sunt dictate de compoziţia fiecărei probe şi limita
de detecţie pentru fiecare element ce se determină, în cadrul fiecărei probe analizate.
În studiul de faţă vom prezenta două cazuri de aliaje comercializate în ţara noastră
(bronzuri şi aliaje pe bază de nichel), evidenţiind pentru fiecare interferenţele spectrale induse
de elementele matricei.
În cazul bronzurilor, analiza elementală prin ICP - AES a evidenţiat o matrice extrem
de încărcată: P = 20000 ppm, Cu = 17000 ppm, Al = 500 - 2000 ppm, Zn = 700 - 5000 ppm, Sn
= 200 - 700 ppm şi Fe = 100 - 300 ppm. În cazul bronzurilor citirea acestor elemente matriciale
pe liniile analitice a 36 de elemente a condus la concluzia că cele mai multe interferenţe se
datorează unei creşteri a background-ului, ceea ce poate conduce la o analiză cantitativă
eronată, dacă se utilizează, ca metodă analitică, citirea directă, fără să se ţină cont de corecţia
liniei de bază (background-ului).
În cazul aliajelor pe bază de nichel analizate, matricea este formată doar din 2 elemente
ce pot induce interferenţe majore: Fe = 20000 ppm, Ni = 1000 - 4000 ppm.
Citirea acestor elemente matriciale pe 36 linii analitice (36 elemente) a condus la
concluzia că în cazul acestor probe,comparativ cu bronzurile, se induc efecte mult mai mari
81
prin apariţia de interferenţe spectrale semnificative, care impun nu numai corecţii de
background dar şi selecţii atente ale liniilor spectrale analitice, precum şi metode analitice
corespunzătoare.
3. PROCEDEU DE NANOSTABILIZARE IN AGREGATE DE MICELE INVERSE DE
AOT-IZOOCTAN
Arsene Melania, Popovici Stela , Mihaela Badea, Diana Pasarin, Eugen Marica
Institutul Naţional de Cercetare-Dezvoltare pentru Chimie şi Petrochimie – ICECHIM -
Bucureşti , Splaiul Independenţei 202, Sector 6- 060021
Aplicabilitatea catalizatorilor naturali, in procesele industriale este adeseori limitata
datorita faptului ca enzimele sunt, in primul rind, adaptate la conditiile naturale si nu la cele
industriale. De aceea, multe enzime nu sunt suficient de stabile in conditii de proces industrial,
ceea ce face ca stabilitatea sa fie una dintre cele mai des studiate proprietati ale enzimelor in
vederea optimizarii.
Realizarea practica a asigurarii calitatii bioproduselor prin stabilizarea si standardizarea
proprietatilor utile ale compusilor bioactivi la valoare optima este conditionata de elaborarea si
experimentarea unor noi tehnici si procedee de conditionare compatibile cu produsele bioactive
din punct de vedere al structurii biochimice (ex. mentinerea nealterata a retelei complexe
alcatuite atat din legaturi de hidrogen si electrostatice, cat si din interactii hidrofobe), dar si
adecvate din punct de vedere tehnologic (ex. viscozitate, presiune, solventi organici,
temperatura, etc.).
In acest context, s-a verificat potentialul nanocompozitelor micelare inverse de a
stabiliza activitatea alcooloxidazei in mediu de solventi organici apolari cu continut max. de
5% apa, dezvoltandu-se o metodologie de compatibilizare intre nanomatricile studiate si
informatia structurala a enzimei.
In vederea stabilirii dependentei dintre modificarile adaptative ale procedeelor de
obtinere a matricilor nanostructurate si caracteristicile intrinseci ale enzimei, s-a analizat
influenta solventului organic apolar (izooctan) si a surfactantului anionic (AOT) asupra
activitãtii alcooloxidazei, precum si influenta gradului de hidratare a micelelor inverse asupra
stabilitãtii alcooloxidazei
Rezultatele au fost folosite in testele de verificare a capacitatii biocatalitice de oxidare a
alcoolilor alifatici.
82
4. ANALIZA PRIN ICP-AES A OŢELURILOR ÎNALT ALIATE In
C. Bercu, R.M. Ion, F. Rugină, I. Gorincu
Institutul Naţional de Cercetare Dezvoltare pentru Chimie şi Petrochimie - ICECHIM
Spl. Independenţei 202,060021 Bucureşti, sector 6
Elaborarea unor tehnologii la scară micro de preparare a unor aliaje inteligente, care
prin cuplare ulterioară cu compuşi organici să conducă la filmul Langmuir - Blodgett cu
aplicaţii în tehnica senzorilor şi a dispozitivelor fotovoltaice, implică o analiză extrem de
precisă a concentraţiei unor metale active din structura acestor aliaje.
Scopul acestei lucrări este tocmai acela de a elabora proceduri şi metodologii de lucru
pentru determinarea metalelor din oţeluri înalt aliate cu proprietăţi speciale.
Oţelurile sunt aliaje fier - carbon cu până la 2,06% C şi cu elemente însoţitoare: Si, Mn,
care doar peste un anumit procent, 0,8% Mn şi 0,4% Si pot fi numite elemente de aliere,
elemente de aliere propriu - zise: Cr, V, W, Ni, elemente dăunătoare: S, P, Cu, Pb, As, gaze
dizolvate: N2, H2,O2, incluziuni nemetalice din zgură, materiale refractare, oxizi rezultaţi în
procesul de elaborare.
Complexitatea unei asemenea matrici implică în cazul analizei cantitative a metalelor
prin ICP - AES, un studiu extrem de laborios deoarece la acest tip de probe pe lângă
interferenţele spectrale induse de prezenţa în matrice a fierului majoritar (care în cazul nostru
variază între 78 si 95%) şi a altor metale: Si, Mn, Cr, P, Cu, la concentraţii de la mii de ppm la
procente, apar şi probleme legate de mineralizarea probelor.
Aceste probe au necesitat mineralizări cu apă regală şi la unele probe cu acid
fluorhidric, fapt pentru care analiza prin ICP - AES implică luarea în considerare nu numai a
interferenţelor spectrale datorate metalelor prezente în concentraţii majore, ci şi a influenţei
matricei de acizi cu care s-a făcut prelucrarea probelor.
Lucrarea prezintă un studiu pe 4 probe de oţeluri (OLC 45, OTC 20, T 12), şi propune
programe de lucru şi proceduri de analiză cantitativă a Fe, Ca, Cr, Cu, Mn, Mo, Ni, P, Si, Sn,
W. Ea scoate în evidenţă importanţa elaborării de proceduri specifice fiecărui tip de probă
analizată prin spectroscopia de emisie atomică în plasmă cuplată inductiv.
Aplicând o metodă generală de citire directă, spre exemplu, s-a obţinut pentru o probă o
concentraţie de 90,29% Fe, în timp ce prin procedura elaborată în cadrul acestei lucrări se
obţine 95,10% Fe. Această diferenţă de 4,81 procente este extrem de mare şi justifică eforturile
noastre pentru elaborarea de proceduri analitice specifice fiecărui tip de material.
Odată elaborată, această procedură poate fi aplicată oricărei probe de oţel înalt aliat.
83
5. DETERMINAREA IMPURITĂŢILOR METALICE DIN PROBE DE FERITĂ -
STUDIU DE MATRICE
C. Bercu, F. Rugină, I. Gorincu
Institutul Naţional de Cercetare Dezvoltare pentru Chimie şi Petrochimie - ICECHIM
Spl. Independenţei 202,060021 Bucureşti, sector 6
În cadrul acestei lucrări s-a făcut un studiu amplu de matrice, pe două probe de ferită
(de stronţiu şi de zinc), pentru eliminarea sau diminuarea interferenţelor spectrale induse de fier
în concentraţie de 2000 ppm.
S-a urmărit selectarea liniilor analitice corespunzătoare elementelor: Ti, Zr, La, Al, Ba,
Ni, B, Si, Mn, Cr, Mg, Sb, Sn, Ca, Zn, P, Cu, Pb, Cd, care sunt afectate mai puţin sau deloc de
interferenţa fierului majoritar.
Studiul a constat în citirea ca probă a unei matrici sintetice constând din acizii utilizaţi
la mineralizarea probelor şi elementele majore Fe şi Sr, respectiv Fe şi Zn.
În urma acestei analize şi în baza studierii cataloagelor spectrale cu interferenţele de
bază din ICP - AES, s-au putut selecta pentru fiecare element acele linii analitice care sunt pe
de o parte suficient de sensibile pentru a determina concentraţii la nivel de ppb, iar pe de altă
parte să prezinte şi selectivitate.
În urma acestui studiu s-au putut determina simultan concentraţiile impurităţilor
metalice (8 elemente), utilizând metoda standardului intern (adaosurilor). S-a elaborat astfel şi
o procedură de determinare a acestor metale, valabilă şi în cazul altor ferite.
Acest tip de studii prezintă avantajul elaborării unei proceduri care să prezinte analiza
cantitativă simultană a unui număr mare de elemente, la concentraţii de la zeci de ppb la zeci
de ppm şi posibilitatea aplicării acestora pe seturi mari de probe, cu consumuri materiale (în
special materiale de referinţă) minime.
6. STUDIU PRIVIND INFLUENTA CONTINUTULUI DE ADITIV DE ADEZIVITATE
DE TIP AMINO-AMIDO IMIDAZOLINA ASUPRA ADEZIVITATII UNOR
BITUMURI RUTIERE
Dorin Bombos*, Mihaela Bombos**
*Universitatea PETROL-GAZE Ploiesti,**INCDF-ICECHIM Bucuresti
Calitatea imbracamintilor rutiere asfaltoase este determinata in mod important de
caracteristicile de adezivitate ale bitumului rutier utilizat la realizarea acestora. Corectarea
84
acestor caracteristici se realizeaza prin aditivarea bitumurilor cu diverse tipuri de aditivi de
adezivitate. Evaluarea performantelor de adezivitate ale bitumurilor rutiere aditivate se
realizeaza prin metode standardizate calitative sau cantitative.
In studiul de fata este prezentata influenta concentratiei unui aditiv de adezivitate de
fabricatie industriala de tip amino-amido imidazolina, adaugat in bitumuri rutiere folosite de
regula la asfaltarea drumurilor din Romania, asupra caracteristicilor de adezivitate ale acestora.
Aditivul de adezivitate utilizat la realizarea programului experimental a fost caracterizat
din punct de vedere al continutului de azot aminic si al caracteristicilor fizice.
7. NOI MATERIALE COMPOZITE CU STRUCTURA FIN DISPERSATA
PENTRU PIESE DE CONTACT ELECTRIC
Ştefania Gavriliu, Magdalena Lungu, Mariana Lucaci,
Elena Enescu, Graţiela Stoian
Institutul Naţional de Cercetare şi Dezvoltare pentru Inginerie Electrică ICPE-CA
Splaiul Unirii, Nr. 313, Sector 3, Bucureşti, Cod 030138
Lucrarea prezintă rezultatele cercetărilor privind obţinerea unor noi tipuri de materiale
de contact electric ecologice, pe bază de AgSnO2, cu înalte performanţe funcţionale: capacitate
mare de stingere a arcului şi rezistenţe mari la uzura electrică şi la sudarea în arc. Aceste
materiale noi sunt potenţiale înlocuitoare a celor toxice din AgCdO care în prezent sunt folosite
pe scară largă la echiparea majorităţii aparatelor de comutaţie de joasă tensiune cu funcţionare
în aer, într-o gamă foarte extinsă de curenţi nominali.
Aceste materiale au fost obţinute din amestecuri de pulberi AgSnO2 dopate cu 0,5 %
WO3, Bi2O3 sau CuO în scopul ameliorării caracteristicilor tehnologice şi funcţionale.
Amestecarea a fost realizată pe cale umedă, în soluţii apoase de AgNO3, din care Ag a fost
precipitat sub formă de săruri insolubile. Amestecurile astfel obţinute, au fost filtrate, spălate,
uscate şi calcinate până la compoziţa finală de AgSnO2MeO cu un conţinut total de oxizi
metalici de 10 %, după care au fost prelucrate prin tehnici specifice metalurgiei pulberilor
(presare, sinterizare şi calibrare) sub formă de piese de contact electric pentru contactori de tip
RG de 10…630 A. Pastilele de contact au fost testate în condiţiile specifice materialelor clasice
din AgCdO.
Analizele granulometrice şi microstructurale efectuate asupra amestecurilor de pulberi,
respectiv asupra materialelor sinterizate AgSnO2MeO, au arătat dispersii ultrafine şi foarte
uniforme ale componentelor oxidice în matricea de agint (de ordin micronic şi submicronic,
85
0,5…5 µm), ceea ce a condus la realizarea unor caracteristici fizico-mecanice, electrice,
microstructurale si functionale foarte bune ale pieselor de contact electric. Diametrul mediu
Fisher (DFSSS) al amestecurilor de pulberi precipitate este cuprins în intervalul 1,30...1,37 µm,
iar caracteristicile materialelor realizate din acestea au următoarele valori: densitatea:
9,50...9,60 g/cm3; durităţile HB şi HV în stare dură min.110, în stare moale min. 104 şi
rezistivitatea max. 2,6 µΩ.cm.
8. OBŢINEREA ŞI CARACTERIZAREA
UNOR MATERIALE TERMOPLASTICE DIN DEŞEURI DE POLIMERI
Mădalina Zănoagă 1 , Yevgen Mamunya2, Fulga Tanasă1, Volodymyr Myshak2
1 Institutul de Chimie Macromoleculară ”Petru Poni”
Aleea Gr.Ghica Vodă 41A− Iaşi, România2 Institutul de Chimie Macromoleculară
Kharkovskoe shausse 48− Kiev, Ucraina
Se preconizează ca, până în 2010, producţia mondială de polimeri să atingă valori de
500-520 mil. tone. Luându-se în consideraţie impactul negativ al industrializării asupra
mediului, este strict necesar să se identifice căi cât mai eficiente privind controlul şi reciclarea
deşeurilor. Reciclarea oferă o şansă importantă în soluţionarea problemelor de mediu generate
de deşeurile de materiale plastice, prin transformarea acestora în materiale noi, utile din punct
de vedere economic, conducând la scăderea preţului de cost şi a contaminării1,2.
Lucrarea prezintă investigaţiile întreprinse privind posibilitatea obţinerii, prin
amestecare în topitură, a unor noi materiale termoplastice din deşeuri de polimeri de natură
poliamidică (deşeuri provenite de la extrudere şi granulare) şi poliolefinică (deşeuri de folii de
la serele din agricultură).
S-a analizat efectul raportului copoliamidă/polietilenă asupra caracteristicilor
materialelor obţinute. S-au studiat proprietăţile fizice şi mecanice ale amestecurilor pe bază de
deşeuri de polietilenă recuperată şi 0%, 5%, 10%, 20%, 30% şi 50% polimer copoliamidic.
S-a observat că polimerul copoliamidic determină o îmbunătăţire a proprietăţilor
mecanice ale amestecurilor comparativ cu probele din poliolefine reciclate. Prin această
metodă, prin prelucrarea deşeurilor de polimeri pe instalaţiile specifice industriei de mase
plastice, se pot obţine materiale termoplastice noi. Se pot obţine materiale cu proprietăţi
comparabile cu produsele similare realizate din polimerii primari. Materialele realizate pot fi
86
utilizate pentru obţinerea prin termoformare sau injecţie a unei game variate de articole
(garnituri, recipienţi etc).
Bibliografie1. Zaikov G.E.; Artsis M.I.; Polishchuk A.; Polymer News, 1996; 21, 323-4
2. Rusu M., “Valorificarea deşeurilor de polimeri”, Ed. Institutului Politehnic – Iaşi, 1981
9. STUDIUL EFICIENŢEI UNOR AGENŢI DE COMPATIBILIZARE
ÎN AMESTECURI COPOLIAMIDĂ/POLIPROPILENĂ
Raluca Nicoleta Darie, Mădălina Zănoagă, Cornelia Vasile
Institutul de Chimie Macromoleculară ”Petru Poni”
Aleea Gr.Ghica Vodă 41A, 700487, Iasi, Romania
Proprietăţile fizico-mecanice ale amestecurilor de polimeri eterogene, incompatibile,
pot fi îmbunătăţite prin compatibilizare, prin intermediul unor interacţiuni fizice sau chimice
între componenţi. Prezenţa grupelor funcţionale de-a lungul lanţului polimeric al unuia dintre
componenţii amestecului, poate conduce la interacţiuni specifice cu celălalt component al
amestecului, intensificând adeziunea interfacială şi dispersia dintre faze, îmbunătăţind, în final,
caracteristicile generale ale acestor sisteme.
Compatibilizarea amestecurilor poliolefine-polamide a beneficiat în ultimii ani de o
atenţie deosebită, datorită, în special, aplicaţiilor tehnologice ale acestor materiale1-3.
Scopul acestei lucrări este de a studia eficienţa comparată a unor agenţi de
compatibilizare asupra unor amestecuri copoliamidă/polipropilenă (coPA/IPP). S-au folosit
drept compatibilizatori o polipropilenă isotactică funcţionalizată cu anhidridă maleică, IPP-
MA, obţinută în laboratorul nostru4 şi un produs comercial, Exxelor VA 1803 (Exxon
Chemical – Polymer Group, USA). S-au analizat modificările caracteristicilor de prelucrare şi
proprietăţile termice (DSC) ale amestecurilor coPA/IPP in prezenta compatibilizatorilor. Prin
compararea acţiunii agenţilor de compatibilizare utilizaţi asupra amestecurilor studiate, s-a
observat că IPP-MA prezintă cel mai bun efect de compatibilizare.
Bibliografie:1. Ikkala OT, Holsti-Miettinen R, Seppälä J, J Appl Polym Sci 1993;49:1165;
2. Pracella M, Marin E, Psarski M, Muller A, Malinconico A, European Symposium on Polymer Blends,
Maastricht (The Netherlands), May 1996. Abstr. p. 216–18;
3. R. N. Darie, M. Brebu, C. Vasile, M. Kozlowski, Polymer Degradation and Stability 2003, 80 551-566;
4. R.N. Darie, C. Vasile, H. Darie, “Chemical modification of LDPE by using polar monomers” . In: Book of
„Global Symposium on Recycling, Waste Treatment and Clean Technology REWAS ' 04”, 26-29 September 2004,
Madrid, Spain, 2923-2924;
87
10. EFICIENTA COPOLIMERILOR STATISTICI STIREN-P-CLOR METIL STIREN
CUATERNIZATI CU AMINE TERTIARE CA AGENŢI DE COMPATIBILIZARE IN
NANOCOMPOZITELE PS/SILICAT STRATIFICAT
Zina Vuluga*, Mircea Teodorescu**, Dan Donescu*, Constantin Radovici*,
Sever Serban*, Horia Paven*, Michaela Iorga*
* Institutul Naţional de Cercetare-Dezvoltare pentru Chimie şi Petrochimie – ICECHIM -
Bucureşti , Splaiul Independenţei 202, Sector 6 - 060021
** Universitatea "Politehnica" Bucuresti, Catedra de Tehnologia Substantelor
Organice si Compusi Macromoleculari, Calea Victoriei 149
Una din conditiile obtinerii unei dispersii uniforme a nanoumpluturii anorganice intr-o
matrice polimerica o constituie asemanarea dintre polaritatile componentilor. Deoarece
polistirenul este un polimer slab polar, pentru obţinerea unei aderenţe puternice cu nanoargila
organofilizată s-a studiat utilizarea copolimerilor statistici stiren-p-clor metil stiren cuaternizati
cu amine tertiare ca agenţi de compatibilizare.
Efectul agenţilor de compatibilizare s-a studiat în nanocompozite obţinute prin
intercalarea din topitură a polistirenului, în condiţii dinamice, între straturile unui silicat
stratificat organofilizat. S-a evidenţiat efectul agenţilor de compatibilizare asupra
caracteristicilor structurale (DRX), termice (TGA), reologice (MFI) şi mecanice-dinamice (EL,
DShD). S-au obţinut nanocompozite cu structură lamelară parţial exfoliată/parţial intercalată şi o
dispersie uniformă a organosilicatului în matricea de polistiren, caracterizate prin stabilitate
termică şi proprietăţi superioare polimerului virgin.
11. BIOCOMPOZITE CU NANOUMPLUTURI PENTRU RESTAURARI DENTARE
Stănuleţ Lucia, Haţegan Eleonora, Ardelean Anca, Marcu Carmen
S.C. Institutul de Cercetări Produse Auxiliare Organice S.A. 551022 Mediaş, str. Carpaţi nr.8,
Tel. 0269 843601; fax 0269 831377
Prejmerean Cristina, Moldovan Mărioara
Institutul de Cercetări în Chimie “Raluca Ripan” 400294 Cluj Napoca, str. Fântănele nr.30
Tel. 0264 580165; fax 0264 420441
Necesitatea obţinerii unor materiale dentare de înaltă performanţă constituie o înaltă
preocupare pe plan naţional şi internaţional. Obţinerea de noi materiale cu funcţionalităţi
specifice pentru restaurări estetice sau medicale există ca o prioritate în cercetarea mondială.
88
Compozitele dentare de restaurare sunt materiale constând dintr-o matrice polimerică
care este faza continuă, nanoumplutură de diferite tipuri, mărimi şi morfologie, care constituie
faza dispersă, agenţi de polimerizare care iniţiază şi controlează reacţia de polimerizare şi alţi
compuşi pentru determinarea unor proprietăţi specifice compozitelor.
Cercetări de ultimă oră pe plan mondial în obţinerea materialelor medicale indică
preocupări de obţinere a unor compozite pe bază de nanoumpluturi cu proprietăţi superioare
pentru uz stomatologic înlocuind compozitele pe bază de microumpluturi.
Cercetările efectuate au avut ca scop realizarea unor biocompozite pentru restaurari
dentare pe bază de nanoumpluturi de sticle radioopace şi răşini (răşini epoxi modificate, raşini
poliuretanice , răşini metacrilice) cu sistem dublu de polimerizare (chimic şi fotochimic).
S-au obţinut : - răşini epoxi modificate
- diluanţi reactivi : DMMEG CH3 CH3 CH3
|2 CH2 = C–COOH + HO–CH2–CH2-OH CH2 = C–COO–CH2-CH2-OOC- C= CH2
Ac.Mac MEG -2H2O DMMEG- răşini poliuretanice
O H | | |OCNR NHC – O OCNR n NCO n= 2-6 | | O
- nanoumpluturi : Al2O3 – ZrO2 obţinută prin procedeul sol-gel
Compozitele obţinute cu componenţii de mai sus au rezistenţe la tracţiune conform graficului.
89
45
47
45
4344
45 45,5 45
4142
38
40
42
44
46
48
Bis-GMA0-2
/DMMEG
D.T.S. MPa
30/70
40/60
50/50
60/40
70/30
(Bis-GMA)n
Rezistenţe la tracţiune a compozitelor autopolimerizabile fotopolimerizabil
12. UTILIZAREA SOLUŢIILOR DE IMPREGNARE PENTRU REMEDIEREA
DEFECTELOR PIESELOR TURNATE
Stănuleţ Lucica , Blăjan Olimpiu , Haţegan Eleonora,
Ardelean Anca, Marcu Carmen
S.C. Institutul de Cercetări Produse Auxiliare Organice S.A. 551022 Mediaş,
str. Carpaţi nr.8Tel. 0269 843601; fax 0269 831377
In industria constructoare de maşini, în diferite faze ale procesului tehnologic prin
prelucrări mecanice diferite a unor repere turnate, pot apare microfisuri sau pori deschişi care
se evidenţiază în fazele finale ale controlului tehnic, ceea ce conduce la rebutarea unor repere
scumpe.
Remedierea acestor piese rebutate prin impregnare este una din căile de reducere a
cheltuielilor materiale şi constituie o priblemă importantă a fiecărei uzine, pentru care fapt
impregnarea este introdusă în planurile de operaţii.
Actualmente, este utilizat procedeul de impregnare a pieselor metalice prin imersarea
completă a pieselor în soluţii de impregnare pe bază de :silicat de sodiu, suspensii anorganice
(acizi metalici, azbest, talc în silicat de sodiu), răşini epoxidice, răşini poliesterice.
In practică se dovedeşte că utilizarea acestui procedeu şi a acestor soluţii de impregnare
duc la realizarea unui grad de recuperare a pieselor care prezintă pori şi fisuri de 45-60%.
Realizările practice cu procedeul şi soluţiile de impregnare anaerobe conduc la
obţinerea unui grad de recuperare a piselor care prezintă pori şi fisuri de 95-98%.
Din punct de vedere chimic aceste soluţii sunt amestecuri organice complexe lichide cu
vâscozitate variabilă care conţin un monomer de bază ce poate polimeriza anaerob, un agent de
corectare a vâscozităţii şi proprietăţilor superficiale, un iniţiator de polimerizare şi un
stabilizator.
Nr.
crt.Caracteristica
SIP-1 SIP-2
lichid polimerizat lichid polimerizat
1. Aspect Lichid omogen Solid omogen
fără fisuri
Lichid
omogen
Solid
omogen fără
fisuri
2. Vâscozitate , cP 10 – 15 - 100- 125 -
3. Tensiune
superficială , dyn
30 - 40 - 30 - 40 -
90
/ cm
4.Stabilitate la
temperatură
min. 6 luni la +
18°C-55°C -+150°C
min. 6 luni la
+ 18°C
-55°C ÷
+150°C
5.
Timp de
polimerizare
anaerob , min
- la 20°C
- la 100°C
30 - 50 min.
3 – 5 min.-
-
30 – 50 min.
3 – 5 min.
-
-
6.Stabilitate la
contact la 82 °Cmin.3 h - min.3 h -
7.
Diametrul -
dimensiunea
maximă
admisibilă a
defecţiunii, mm
0,02 – 0,2 - 0,08 – 0,2 -
Cu acest procedeu se înlătură deficienţele semnalate de celelalte tipuri de impregnări:
soluţia de impregnare anaerobă nu conţine substante volatile, întărirea acesteia realizându-
se prin polimerizarea la rece sau cald;
prin polimerizarea soluţiilor de impregnare anaerobe se realizează umplerea completă a
porilor şi fisurilor;
proprietăţile de capilaritate şi aderenţă în pori şi fisuri a soluţiilor de impregnare anaerobe
fac imposibilă dislocarea acestora din peretele metalic.
91
Sectiunea 4. Chimia medicala si terapeuticaComunicari orale
1. SINTEZA ŞI CARACTERIZAREA UNOR N-ILIDE
CARBANION DISUBSTITUITE GREFATE LA FENOTIAZINĂ
Dalila Belei1, Axel Couture2, Pierre Grandclaudon2, Elena Bâcu1 1Departamentul de Chimie Organică şi Biochimie, Facultatea de Chimie,
Universitatea “Al. I.Cuza” Iaşi, Bd Carol I nr.11, Iaşi-700506, România
2UMR 8009 ”COM” Laboratoire de Chimie Organique Physique, Bâtiment C3(2),
Université des Sciences et Technologies de Lille 1 F-59655 Villeneuve d'Ascq Cedex, France
Sărurile de cicloimoniu grefate la fenotiazină sunt compuşi activi din punct de vedere
farmacologic1-3 dar sunt şi intermediari importanţi în sinteza unor derivaţi indolizinici obţinuţi
în urma unor reacţii de cicloadiţie [3+2] dipolare4.
Sintezele dirijate realizate de noi au urmărit obţinerea şi caracterizarea pentru prima
dată în clasa fenotiazinei de N-ilide carbanion disubstituite conform schemei retrosintetice de
mai jos.
N
S
H2C O
N
S
NO
1-5
N
S
NO
N
BrO2N
O2N
Cl
N
N
S
O
N
O2N
NO2
6-10 11-15
: piridina, 2-metil-piridina, 4-metil-piridina, izochinolina, 3-metil-izochinolina
Br
Prin alchilare la azotul heterociclic cu N-(2-bromoacetil)-fenotiazină se obţin sărurile de
cicloimoniu corespunzătoare 11-15. Tratând aceste săruri în cloroform cu o bază ca TEA se
obţin in situ N-ilidele 6-10, ce joacă rol de agenţi nucleofili, substituind clorul din
2,4-dinitro-clorobenzen. Intermediarii obţinuţi sunt instabili şi elimină cu uşurinţă hidracidul,
conducând la N-ilidele carbanion disubstituite 1-5, foarte intens colorate.
Structurile noilor compuşi au fost stabilite cu ajutorul spectrelor IR, UV-VIS,1H-RMN, 13C-RMN şi RX.
Bibliografie:1. E. Lukevics, M. Trushule, S. Germane, I. Turovskii, Chemistry of Heterocyclic Compounds, 33, 229-233,
(1997);
92
2. C. M. Ghiciuc, D. Belei, C. E. Lupuşoru, E. Bâcu, I. M. Antonesi, O. Jerca, R. Lupuşoru, A. Couture,
P. Grandclaudon, Ann. Pharm. Fr., 62, 43-48, (2004);
3. D. Belei, C. E. Lupuşoru, C. M. Ghiciuc, E. Bâcu, I. Antonesei, L. Tartau, A. Couture, P. Grandclaudon,
Terapeutică, Toxicologie, Farmacologie clinică, VIII , 97-101, (2004);
4. E. Bâcu, D. Belei, G. Nowogrocki, A. Couture, P. Grandclaudon, Org. Biomol. Chem., 1, 2377-2382, (2003).
2. APOPTOTIC MECHANISMS IN EXPERIMENTAL PHOTODYNAMIC THERAPY
WITH SYNTHETIC PORPHYRINS
Monica Neagu1, Gina Manda1, Carolina Constantin1,Eugen Radu1,
Rodica-Mariana Ion2
1. “Victor Babes”, National Institute, Immunology Dept, Bucharest, Romania
2. INCD CP-ICECHIM, Bucharest, Romania
The aim of the study was to determine the molecular mechanisms that underlay the
apoptotic process developed after laser activation of synthetic porphyrins loaded tumor
lymphoblastic cell line K562.
We have synthetized 5,10,15,20-tetra-1-naphthyl-porphyrin and 5,10,15,20-tetra-p-
sulphonate-phenyl-porphyrin. The porphyrins were used to load K562 cell line in the 5-250
microg/ml range and study the effect registered on the functionality of tumor cells.
Methods. Lymphoblastic cell line K562 (ECACC) maintained in culture as stated by
the supplier.
Dye loading was performed for 24h in the mentioned concentration range for both
porphyrins at 2x105cells/mL. Cell viability was assessed with Cytotox96 Non-Radioactive
Cytotoxicity Assay kit and Trypan Blue exclusion test in order to establish the non-toxic
concentration of photosensitizers.
Activation was done by irradiation after removal of excess dye and recounting cell
suspensions. 2x105cells/mL suspensions loaded with established non-toxic concentration of
porphyrins were irradiated with He-Ne laser 30 mW, λ=632,8nm, 250C, total irradiation time =
50 min, in O2 saturated solution.
Cell proliferation was assessed with CellTiter 96AQueous One Solution Cell
Proliferation kit. Early apoptotic events were determined by flow-cytometry with annexin V-
FITC labeling.
Caspase 3 activity was assessed by the colorimetric method with CaspACE™ Assay
System (Promega) and late apoptotic events measured by DeadEnd™ TUNEL System
(Promega).
93
Results. The tested photosensitizers are not toxic at concentrations lower than 20
microg/ml and accumulate in the intracitoplasmic compartments as proven by fluorescence
microscopy. K562 loaded with the mentioned compounds and subjected to irradiation display
lower proliferative capacity and higher caspase 3 activity that correlates with an increase in the
DNA fragmentation. The photodynamic kinetics of cell suspensions show that during
irradiation, tumor cells are actively destroyed comparatively with unloaded tumor cells. Early
apoptotic events are not significantly different compared with the control suggesting that the
process has evolved during irradiation to the effector phases of apoptosis.
Grant supported by Viasan Project Nr.228/2003
3. NATURAL AND SYNTHETIC SENSITIZERS FOR CLINICAL PHOTODYNAMIC
THERAPY OF CANCER
Rodica-Mariana Ion
ICECHIM, 202-Splaiul Independentei, 060021-Bucharest, Romania
Photodynamic therapy (PDT) is an emerging field that uses light-activated drugs to
produce specific biological effects in cells and tissues. Its particular strengths arise from the
ability to spatially localize the biological responses by the way the light is applied; the range of
possible mechanisms of action at the cell, tissue, and organism levels; and the combination of
novel molecular and optical technologies. Photosensitizers in photodynamic therapy are the
vessels that allow for the transfer and translation of light energy into a type II chemical
reaction. The reactive end products of this pathway results in a rapid cyto and vasculo toxicity
which are the sine qua non of photodynamic therapy. In clinical practice, photosensitizers arise
from three families – porphyrins, chlorophylls, and dyes. All clinically successful
photosensitizers have the ability to a greater or lesser degree, to target specific tissues or their
vasculature to achieve ablation. Each photosensitizer needs to reliably activate at a high enough
light wavelength useful for therapy. Their ability to fluoresce and visualize the lesion is a
bonus. Photosensitizers developed from each family have unique properties that have so far
been minimally clinically exploited 1. This review looks at the potential benefits and
consequences of each major photosensitizer that has been tried in a clinical setting. Recently,
numerous efforts have been made in searching for new and more effective photosensitizing
agents (second-generation agents) that have the following characteristics to improve PDT
application: low toxicity in the dark, preferential accumulation in tumor tissue, good water-
solubility for the administration of aqueous solutions, and high absorption in the therapeutic
94
window (650– 850 nm) where maximum light penetration in tissues occurs. TSPP has recently
attracted great attention because of its low toxicity, rapid excretion and absorbance around 800
nm. This paper presents the basic principles of PDT and considers some of the possible
applications in medicine.
References:
1. RM Ion – Porphyrins and photodynamic therapy of cancer, FMR Ed., Bucharest, 2003
4. ASPECTE PRIVIND MODELAREA PROCESELOR FARMACOCINETICE
Paula Postelnicescu, Anca Mădălina Dumitrescu
Universitatea Politehnica Bucureşti, Str. Gh. Polizu nr. 1, sector 1, Bucureşti
În practica farmacocinetică este importantă cunoaşterea variaţiei concentraţiei antibioticelor
în ţesuturi în timp, deoarece cele mai multe infecţii apar şi progresează în afara sistemului vascular.
Distribuţia medicamentelor este determinată de procese complexe acţionând simultan şi
interdependent. Pentru descrierea transportului şi distribuţiei antibioticelor în ţesuturi au fost
propuse numeroase modele matematice, compartimentale şi difuzionale, atât în literatura de
specialitate medicală cât şi în cea de inginerie chimică şi biochimică.1,2,3
Pentru studierea difuziei pasive a cefazolinei în ţesutul pulmonar de iepure a fost utilizat un
model difuzional. S-a stabilit că penetrarea cefazolinei în ţesutul pulmonar respectă lega lui Fick iar
condiţiile de difuzie corespund unui model
unidirecţional4,5. A fost elaborat un model bazat pe
metoda diferenţelor finite, model care permite calculul
distribuţiei antibioticului în ţesuturi. Prin corelarea
datelor experimentale 6 cu cele calculate a fost posibilă
obţinerea valorilor probabile pentru coeficientul de
difuziune şi coeficientul de partiţie în ţesutul
pulmonar.
Fig. 1. Profilul concentraţiei medii a cefazolinei în ţesutul pulmonar
Referinţe bibliografice1. P. Postelnicescu, A.M. Dumitrescu, I.E. Moroianu, Introducere în modelarea proceselor farmacocinetice,
Ed. Printech, 2001
2. G W. Howard1, E. J. Begg1, S.T. Chambers, J. V. Brincat1 , M. Zhang, C. M. J. Kirkpatrick, J. Antimicrob.
Chemother., 2002, 50, 429
95
0
50
100
150
200
250
300
0 30 60 90 120 150 180
time, min
drug
con
cent
ratio
n,
�g/m
l
3. Y. Valcke, R. Pauwels, M. Van Der Straeten, Eur Respir J, 1990, 3, 715
4. P. Postelnicescu, 13th International Congress Of Chemical And Process Engineering, Praga, 1996
5. M. Saidna, E.M. Ouriemchi, J.M. Vergnaud, Eur Drug Metab Pharmacokinet., 1997, 22(3), 237
6. A. Tsuji, K. Nishide, H. Minami, E. Nakashima, T. Terasaki, T. Yamana, Drug Metabol. Dispos., 1985,
13(6), 729
Postere
1. PHOTODYNAMIC ACTIVITY OF PHTHALOCYANINE MOLECULES ON
LYMPHOBLASTIC LEUKEMIA HUMAN CELLS
Itumeleng Seotsanyana-Mokhosia, Rodica M. Ion,b Monica Neaguc, Gina Mandac,
Carolina Constantinc and Tebello Nyokonga.aDepartment of Chemistry, Rhodes University, Grahamstown 6140, South Africa.E-mail:
t.nyokong@ru.ac.za; Fax: +27 46 6225109;Tel: +27 46 6038260.b INCDCP- ICECHIM, Department of Chemical Analysis, Bucharest-77208, ROMANIA
c “Victor Babes” National Institute, Immunology Dept, Bucharest, Romania
The chemistry of phthalocyanines (Pcs) has continued to gain popularity in the last few
decades because of its richness and the extensive applications of these compounds.
Phthalocyanine complexes containing non-transition metals or metalloids (e.g. Al(III), Ge(IV)
and Zn(II)) are favoured as good candidates for the use as photosensitizers in for example
photodynamic therapy, due to the fact that these metal ions are diamagnetic and are expected to
give relatively long-lived excited states. MPcSmix complexes (where M = Ge(IV), Zn(II),
Si(IV), Sn(IV)) have been studied in this paper. GePcSmix in particular, showed very large
triplet quantum yield (ΦT = 0.67) and triplet life time (τT = 780 µs) in dimethyl sulfoxide
(DMSO). Φ∆ values are important since it is believed that during PDT, the photosensitiser is
excited to its triplet state, and then transfers the energy to ground state oxygen, O2 (3Σg)
generating excited state oxygen, 1O2 (1∆g) which is the chief cytotoxic species, through the so-
called Type II mechanism. Thus the photophysical and photochemical properties of the
GePcSmix (Fig. 1) were very favourable hence cell viability and proliferation (using
lymphoblastic leukemia human cells) in the presence of this water-soluble sensitizer are
96
reported in this work and compared to those of another sensitizer with those of
bisnaphthalophthalocyanine complex (2) containing a Zn central metal (Fig. 2), which also
gave high Φ∆ (=0.68) values in DMSO. With this in mind, the cellular studies of the non-
water-soluble bisnaphthalophthalocyanine complex are reported in this work.
NN N
N
NN
N
N Ge
R
R
R
R
R = SO3H or H
O
O
O
O N
NN
N
N
N
N
N Zn
1 2
Fig. 1. Molecular structure of GePcSmix (1) and zinc binaphthalophthalocyanine (2).
2. MONTE-CARLO STUDY OF OPTICAL DOSIMETRY IN A PHOTODYNAMIC
TREATMENT OF TUMORS WITH DIFFERENT PHOTOSENSITIZERS
Elena Stoykova a , Rodica-M. Ionb, Kristina Nedkovaa
aCentral Laboratory for Optical Storage and Processing of Information - BAS, 101 Acad. G.
Bonchev Str.,1113 Sofia, Bulgaria, elena@optics.bas.bg;bICECHIM, Splaiul Independentei 202, Bucharest-060021, Romania
At present, synthesis of advanced photosensitizing
agents for photodynamic therapy of cancer 1 is rapidly
developing. One of the most important task to be solved for
their successful clinical application is the task of optical
dosimetry 2. The current tendency is to develop
photosensitizers (PSs) that absorb in the tissue therapeutic
window, where penetration of the activating light is
sufficiently high, and deeper treatment of a tumor can be
achieved. This report presents a comparative study of
optical dosimetry in a photodynamic treatment of a bulk
tumor with PSs absorbing in different spectral regions.
Using a 3D Monte-Carlo simulation of photon migration
with the geometry schematically depicted in Fig.1. The
simulation is made for a spherical tumor located at
97
Laser beam
tissuetumor
Fig.1
PSabsorption
µs, µ
a
µPS
300 400 500 600 700 800 900
0.0
0.2
0.4
0.6
0.8
1.0
Nor
mal
ized
abs
orpt
ion
spec
trum
Wavelength, nm
SiNcZnS3PcWCl
4PP
Fig.2
increasing depth under the tissue surface for some PSs. The PSs from the group (SiNc, SiPc,
TiPc, ZnS3Pc) absorb within the region of 670-800 nm which is within the therapeutic window.
Typical normalized absorption spectra of the investigated PSs measured with a UV-Vis-NIR-
spectrophotometer Cary-5E-Varian are shown in Fig.2. Propagation of a collimated circular
laser beam is modeled at wavelength corresponding to maximum absorption of the tested PS.
Optical properties (absorption and scattering coefficients, µa and µs, anisotropy factor) of the
healthy and tumor tissue are chosen from the literature. A Henyey-Greenstein scattering phase
function and refractive index of 1.37 are accepted throughout all types of tissue. A Beer-
Lambert propagation is assumed inside the tumor with the PS’s absorption coefficient µPS.
Efficiency of the PSs is compared at a given concentration of the drug on the basis of the
radiant exposure (J/cm2) required to achieve necrosis at increasing depth inside the tumor.
[1] R.M. Ion, Porphyrins for tumor destruction in photodynamic therapy, Current Topics in
Biophysics, 24 (1),21–34 , 2000.
[2] R. R Allison, G. H Downie, R. Cuenca, Xin-Hua Hu, C. JH Childs, C. H Sibata,
Photosensitizers in clinical PDT, Photodiagnosis and Photodynamic Therapy (2004) 1,
27-42
3. DETERMINATION OF PHOTOSENSITIZER REFRACTIVE INDEX FOR AN
EFFICIENT photodynamic therapy
Mihaela Antonina Calin1, Rodica Mariana Ion2, Nicoleta Herascu1
1 National Institute of Research and Development for Optoelectronics INOE 2000, Bucharest2 INCDCP – ICECHIM, Splaiul Independentei 202, 060021-Bucharest
Photodynamic therapy is a local treatment modality of cancer, based on the
administration of photosensitizer, which is selectively retained al tumoral level, which after the
optical radiations exposure lead to the tumoral tissue destruction.
The application of the photodynamic therapy in clinical practice presentes certain
problems about: choice of the photosensitizer type, establishment of it administration,
modalities of drug preparation (depending of administration), determination of therapeutic
concentration of photosensitizer, establishment the expecting period of time from the
photosensitizer administration moment till the laser irradiation of the tumor, choice of the laser
source (continuous or pulsed emission), establishment of the laser radiation parameters
98
(wavelength, energy, pulse duration, pulses frequency, irradiation time, etc.) Till now, there
were founded solutions at some problems of these and the researches in this domain have been
continued aiming to elaborate an efficient method for the cancer treatment. This is also the goal
of the present study based of the correlation of the refraction indexes of the certain
photosensitizer solutions with the cellular components into that photosensitizer has been
preferentially localized and optical radiation distribution at tumoral level.
Thus, we have been used the diffuse reflection spectroscopy and molecular absorption
spectrophotometry for the characterization of the optical properties of certain photosensitizer
and the Kramers-Kronig relation for the determination of the refraction indexes of the
analyzing solutions.
4. THE EFFECT OF PHOTODYNAMIC THERAPY WITH PORPHYRINS ON SOME
CELLULAR AND MOLECULAR PARAMETERS OF TUMOR CELL LINE K562
Carolina Constantin1, Monica Neagu1, Gina Manda1, Marinela Gaghes1, Rodica-M.Ion2
1. National Institute “Victor Babes”, Immunology Department, Bucharest, Romania
2. National Institute for Chemical and Petrochemical Research, Bucharest, Romania
The aim of the study was the investigation of some functions developed by K562 cells
loaded with porfirins and activated by laser light. The objectives was represented by
assessment of cellular viability, of proliferative potential, evaluation of total RNA levels and
investigation of some apoptotic effects induced by irradiation on K562 cells.
As photosensitizier was used 5,10,15,20-tetra-sulphophenil-pophyrin (TSPP). The
lymphoblastic tumor cell line (K562) was maintained according to the supplier instructions
(ECACC collection). After the 24 h incubation, the cells was washed, adjusted at 2x105
cells/ml and irradiated with He-Ne laser, 30 mW, λ=632,8 nm, for 30 minutes, in saturated
atmosphere of oxygen. The viability before and after irradiation was determined by
extracellular LDH release test with Cytotox96 Non-Radioactive Cytotoxicity Assay (Promega
Corporation). The proliferative capacity was investigated by MTS reduction test with CellTiter
96 Aqueous One Solution Cell Proliferation kit (Promega Corporation). As complementary
assay, proliferation was assessed by radioisotopic incorporation of tritiated uridine in the
genome. Total cellular RNA was extracted with SV Total RNA Isolation System (Promega
Corporation). The RNA concentration was spectrofotometrically determined and structural
integrity was checked by electrophoresis. Genomic DNA was extracted and checked by
99
electrophoresis with Apoptotic DNA Ladder Kit (Roche). The viability of tumor cells loaded
with photosensitizer (TSPP) and irradiated, decrease after irradiation with raising of incubation
time. The proliferative capacity of loaded and irradiated cells is drastically reduced compared
with unirradiated samples; besides this, the photosensitizier alone doesn’t affects neither
viability nor proliferative potential and this is a evidence of the fact that TSPP is a nonagresiv
compound in relation to cellular physiology. The total RNA level is reduced in irradiated
samples and is correlated with a poor incorporation of tritiated uridine in genome; thus
irradiation interferes with multiplication of tumor cells. The K562 cells loaded with TSPP and
irradiated enroll apoptosis relative rapidly after irradiation as characteristic fragmentation of
genomic DNA is shown.
5. In Vitro PHOTODYNAMIC ACTION OF METALLO- PHTHALOCYANINES ON
SACCHAROMYCES CEREVISIAE CULTURE CELLS
Rodica-Mariana ION, Benoît DI STASIO, Céline FROCHOT
*ICECHIM, Splaiul Independentei 202, Bucharest-79611, Romania; E-mail: irma@pcnet.ro
** DCPR, UMR 7630 CNRS-INPL, Groupe ENSIC, 1 rue Grandville, 54000 Nancy, France
Photodynamic therapy (PDT) of cancer has been known for over twenty years and is
based on the dye-sensitized photooxidation of different biological targets in the tumoral tissue,
yielding to a photochemically induced cell's death via mainly apoptotic pathways. The
effectiveness of this therapeutic method depends on the photophysical and photochemical
properties of the photosensitizer-drug.
Photodynamic therapy (PDT) is a promising treatment modality. Since it has been
accepted in clinics as a curative or palliative therapy for cancer and other nonmalignant
conditions.
Phthalocyanines are among the more promising second-generation photosensitizers.
There has been considerable interest in phthalocyanines for use in PDT, mainly because of
their high absorbance coefficient in the far red region of the light spectrum (670-700 nm), with
optimal tissue penetration by light. The photophysical properties of phthalocyanines are
strongly dependent on the central metal ion. Among the metal phthalocyanines, Zn II and AlIII
complexes (zinc phthalocyanine, ZnPC, and chloroaluminum phthalocyanine, AlPHCl)
present the most favorable photophysical properties for application in PDT, that is to say
relatively long-lived excited singlet states (ca. 3-8 ns) and long-lived triplet states that are
100
produced in high quantum yields. The purpose of this paper is to study some metallic
phthalocyanine sensitizers, to establish their correlation structure-photodynamic activity on
Saccharomices Cerevisiae (SC). The photodynamic action of some Al and Zn sulfonated-
phthalocyanines, with different sulphonation degree (AlS2Pc, AlS3Pc, AlS4Pc, ZnS2Pc,
ZnS3Pc, ZnS4Pc), is discussed in this paper. All the photodynamic experiments are achieved
on Saccharomices Cerevisiae (SC) culture cells (in vitro). The generation of reactive oxygen
species is the initiator of apoptosis and cell death.
6. LETHAL PHOTOSENSITIZATION INDUCED BY LASER RADIATION
Nicoleta Herascu1, Mihaela Antonina Calin1, Rodica Mariana Ion2
1 National Institute of Research and Development for Optoelectronics INOE 20002INCDCP – ICECHIM, Splaiul Independentei 202, 060021-Bucharest
Lethal photosensitization method represents an alternative treatment modality of
chronic diseases.
Lethal photosensitization of microorganisms is based on the photosensitizer
administration, which in preferentially localized in the cell and then it is excited by optical
radiation with wavelength appropriate with the absorbance maximum of the photosensitizer.
The excitation of the photosensitizers by optical radiation results in the production of cytotoxic
species as singlet oxygen and free radicals. Due to the highly reactive nature of these species,
they will lead to a certain biological effects resulting in the microorganism death by a
selectivity action on the target prockaryotic cells.
Till now, have been made several studies, especially in vitro, to inactivate
microorganisms as bacteria, fungi, yeast and virus using a large variety of photosensitizers and
some laser sources.
In this study will be provided an overview regarding the state-of-the art of the lethal
photosensitizer development method in terms of photosensitizers and laser sources used to
inactivated different microorganisms.
101
7. PRELIMINARY INVESTIGATIONS ON CYTOTOXIC ACTIVITY IN VITRO OF A
NEWLY SYNTHESIZED PHOTOSENSITISER ON HUMAN TUMOUR CELL LINESI
Radostina Alexandrova1, Assen Shulev2, Gergana Rashkova1, Rodica-M. Ion3
1 Institute of Experimental Pathology and Parasitology,
BAS Acad. G. Bonchev str., bl. 25, Sofia 11132Institute of Mechanics, Bulgarian Academy of Sciences, Sofia, Bulgaria
3 ICECHIM, Chemical Analysis Department, Bucharest, Romania
In the recent years the photodynamic therapy of cancer is a field of intensive research.
The aim of the present study was to evaluate the in vitro cytotoxic activity of a newly
synthesized photosensitiser on two human tumour cell lines – 8-MG-BA (glioblastoma) and
HepG2 (hepatocellular carcinoma). The effect of the compound on cell viability was studied
using Neutral red cytotoxicity assay. He-Ne laser at 632.8 nm was used at irradiance 40
mW/cm2. The experiments were performed at radiant exposures varying from 2 to 32 J/cm2.
The photosensitiser was applied at a concentration of 25 µg/ml. 48 h after the irradiation it was
found to reduce significantly the viability of human glioblastoma 8-MG-BA cells in a dose-
dependent manner. At the same time this compound had no significant cytotoxic effect on
hepatocellular carcinoma cells HepG2. Without irradiation the photosensitizer did not affect
the viability of both tumour cell lines.
Irradiation
J/cm2
Cell viability
(% of a control)4 59.21 ± 2.678 44.10 ± 2.9516 36.57 ± 1.9132 30.67 ± 1.3964 14.43 ± 0.87
102
8. EFFECT OF LIPOSOME-ENTRAPPED LACTOFERRIN ON MURINE
MELANOMA B16-F1 CELLS
Trif Mihaela, Chelu Florica, Icriverzi Mădălina, Roşeanu Anca
Institute of Biochemistry, Spl. Independentei 296, 060031 Bucharest, Romania
Lactoferrin (Lf), an iron-binding glycoprotein, has been suggested to play a role in the
primary defence against tumorigenesis 1. It has been shown that Lf suppresses the growth of
tumor cells in vitro, and strongly inhibits experimental metastasis in mice 2, 3. Though Lf could
act both by enhacing natural killer cells activity and direct on tumor cells, the mechanism
responsible for its action is not fully elucidated.
We have investigated the effect of bovine Lf (bLf) on the viability and morphology of
murine melanoma B16-F1 cells, a useful laboratory model for malignant melanoma. The effect
of free protein versus Lf included in three types of liposomes, negatively charged pH-sensitive,
positive and neutral was also examined 4, 5.
We found that bLf induced a reduction of cell viability in a dose and time-dependent
manner. This action of Lf is specific, not due to its iron content and is associated with some
morphological modifications typical to an apoptotic process. All liposomal formulations of Lf
were more efficient than free protein in cell viability reduction and morphological changes
induction, the highest effect being obtained with Lf encapsulated in negatively charge pH-
sensitive lipsosomes.
These findings suggest that Lf is cytotoxic to murine melanoma B16-F1 cells and that
its action take place at intracellular level, probably by activating some pathways leading to
apoptosis. Our results showed that liposomes could be used as efficient carriers for controlled
delivery of Lf into cells and are encouraging for therapeutic use.
1 Bezault J.A., Bhimani R., Wiprovnick J., Furmanski P., Cancer Res., 54, 2310, 19942 Damiens E., el Yazidi I., Mazurier J., Duthille I., Spik G., Boilly-Marer Y., J. Cell Biochem., 74, 486, 19993 Igo M., Kuhara T., Ushida Y., Moore M.A., Tsuda H., Clin. Exp. Metastasis, 17, 35, 19994 Trif M., Moisei M., Motas C., Serban M., Roseanu A. , J.H. Brock, Proc. Rom. Acad., 3, 23, 20005 Trif M., Guillen C., Telfer J., Brewer J.M., Roseanu A., Brock J.H. Exp. Biol. Med., 226, 559, 2001
103
9. INTERACŢII ÎN SISTEME TERNARE CONŢINÂND SURFACTANŢI DE TIP
”GEMINI”
D.Nuţă1, B.Albu1, A.Piscureanu2, F.Biziru1, F.Radu1, D.Ştefan3
1S.C. Centrul de Cercetare pentru Materiale Macromoleculare şi Membrane S.A., Spl.
Independenţei 202B, Sector 6, Bucureşti2ICECHIM, Spl. Independenţei 202A, Sector 6, Bucureşti
3 Universitatea Politehnica din Bucureşti, Facultatea de Chimie Industrială, Calea Victoriei,
Nr.149, Bucureşti
S-au studiat sisteme ternare de tipul: solubilizat/emulgator/apă, în care emulgatorul este
o tensidă de tipul ”gemini” reprezentată prin alchilglucozide, cu mărimea părţii hidrofobe
diferită. S-au trasat diagramele de fază ale sistemelor ternare la 200C şi 600C, iar rezultatele
experimentale au fost interpretate, pentru a stabili interacţiile între componentele amestecurilor
şi modificările cu temperatura.
Lucrarea prezintă de asemenea şi posibilitatea de obţinere a unor creme, cu scop terapeutic,
ce conţin alchilglucozidele studiate.
10. SINTEZA UNOR COMPUŞI TETRAZOLICI DESTINAŢI UTILIZĂRII ÎN
DOMENIUL MEDICAL
Cătălin Filipescu*, Mircea Ruse*, Constantin Alifanti*, Anca-Angela Athanasiu*,
Loti-Cornelia Oproiu*, Eleonora Codorean**, Cristiana Tănase**, Cristina Iosif**,
Daniela Popescu**, Elena Răducanu**, Mihaela Mocanu**
* Institutul Naţional de Cercetare – Dezvoltare pentru Chimie şi Petrochimie ICECHIM
** Institutul National de Cercetare-Dezvoltare în Domeniul Patologiei şi Ştiinţelor
Biomedicale “Victor Babeş”, Splaiul Independenţei 99-101, sector V, Bucureşti
Scop : Cercetările desfăsurate au vizat obţinerea, unor compuşi organici cu structură
tetrazolică (TTC; NBT; NeoT) dedicaţi domeniului medical, la un nivel de performanţă similar
produselor comercializate de firmele consacrate pe piaţa europeană de profil. Compuşii sunt
utilizaţi într-o gama largă de tehnici specifice domeniului biomedical : histochimie,
imunohistochimie (revelarea fosfatazei alcaline indicator al reacţiei antigen/anticorp),
microscopie electronică, determinarea spectrofotometrică a nivelelor activitătii metabolice în
teste de citotoxicitate şi în studii de viabilitate asupra sitemelor celulare in vitro.
Material şi metodă : Obţinerea compuşilor a constat în : (1) sintetizarea hidrazonelor
aromatice, prin efectuarea reacţiei de condensare între fenil-hidrazonă şi benzaldehidă sau 3-
104
nitro-benzaldehidă; (2) obţinerea sărurilor de diazoniu ale anilinei, o-dianisidinei şi benzidinei;
(3) sintetizarea produşilor formazanici; (4) ciclizarea oxidativă a acestora, şi (5) izolarea şi
purificarea compuşilor tetrazolici.
Rezultate şi discuţii : Sinteza compuşilor hidrazonici s-a realizat la temperatură de 80-
900 C, în mediu apos (benzaldehidă) sau etanol (3-nitrobenzaldehidă), urmată de purificare.
Produşiii formazanici s-au obţinut prin cuplarea diazoderivaţilor aromatici cu compuşii
hidrazonici, în mediu de solvent organic (piridină) la temperatura ambiantă. Obţinerea
sărurilor de tetrazoliu a constat în ciclizarea oxidativă a formazanilor, la temperatură ambiantă,
în mediu de CHCl3, în prezenţă de HNO2 generat in situ. Purificarea produselor s-a efectuat cu
solvent organic polar si tratare cu cărbune activ. Monitorizarea cantitativă si calitativă a
sintezelor s-a realizat prin metode cromatografice şi prin spectrometrie de IR şi UV-VIS.
Biocomportamentul produselor s-a testat prin utilizarea lor în evaluarea statusului redox prin
metode biochimice (determinarea SDH si LDH seric), histochimice (fosfataza alcalină, SDH,
LDH tisulare) precum şi prin aplicarea în testele in vitro (viabilitate celulară, citotoxicitate).
Concluzii : Produsele rezultate din sinteză prezintă o calitate similară – caracteristici
fizico-chimice respectiv aplicare pe biosuporturi – produselor comercializate de firme
producătoare prezente pe piaţa europeană a reactivilor pentru laboratoarele medicale.
11. USE OF HA FILMS AS DELIVERY SYSTEM FOR PROTEINS WITH
THERAPEUTIC POTENTIAL
Florica Chelu*, Daniela Cioacă*, Camelia Ioneşti*, C. Moroşanu**, Anca Roşeanu*,
Ştefana Petrescu**Institutul de Biochimie, Spl. Independenţei 296, 060031Bucharest
**INCDFM, Bucuresti
Hydroxyapatite(HA) is a major component of hard tissues, bones and teeth. Synthetic
HA has long been used in chromatographic separation of proteins and DNA 1-2. It is also an
useful drug delivery system , being compatible, bioresorbable and having high binding affinity
for a variety of molecules 3.
The aim of our studies was to obtain HA films containing biomolecules of therapeutic
interest. Two proteins with anti-inflammatory and antioxidant properties were choosen for this
purpose i.e, lactoferrin(Lf) and superoxyde dismutase(SOD).
Different methods for Lf and SOD immobilization on HA films have been performed.
Detection of Lf adsorbed to HA films has been achieved by ELISA method. The efficency of
105
SOD immobilization process was estimated by measuring its enzymatic activity. In both cases
the amount of protein bound on HA films was over 100 ug/cm2. We have also investigated the
release of the proteins in solutions with composition similar to biological fluids. None of the
methods used for immobilization of Lf and SOD affected their biological properties,
suggesting that they are good candidates for the future biotechnologies.
Biocompatibility test performed in cell culture with fibroblasts demonstrated the
absence of the toxicity for HA films, as well as for HA films containing either Lf or SOD.
Furthers studies are in progress to characterize all these devices which can be used as
implantable drug delivery system.1 Schröder E., Jönsson T., Poole L., Analytical Biochemistry, 313, 176-178, 20032 MJ Mura-Galelli, J.C. Voegel, S. Behr, E.F. Bres, P. Schaaf, Proc. Natl. Acad. Sci. USA, 88, 5557-5561, 19913 L. Morris, PK. Bajpai Development of resorbable tricalcium phosphate (TCP) amine antibiotic composite. In :
JS. Hanker BL. Giammara, eds. Biomedical Materials and Devices. Pittsburgh PA: Materials Research Society,
293-300, 1989
12. EVALUAREA POTENŢIALELOR ACTIVITĂŢI FARMACOLOGICE
LA NOI HIBRIZI FENOTIAZINICI
Elena Bâcu1, Dalila Belei1, Cătălina Elena Lupuşoru2, Cristina Mihaela Ghiciuc2,
Ioana Maria Antonesi2, Axel Couture3, Pierre Grandclaudon3 1Departamentul de Chimie Organică şi Biochimie, Facultatea de Chimie,
Universitatea „Al. I. Cuza” Iaşi, Bd. Carol I nr.11, Iaşi-700506, România
2Departamentul de Farmacologie, Facultatea de Medicină, Universitatea „Gr. T. Popa” Iaşi
3UMR 8009 „COM” Laboratoire de Chimie Organique Physique, Bâtiment C3(2),
Université des Sciences et Technologies de Lille 1 F-59655 Villeneuve d'Ascq Cedex, France
Se cunoaşte că unii N-acilderivaţi ai fenotiazinei prezintă acţiuni farmacologice
deosebite1-4.
În cadrul cercetărilor noastre privind sinteza de noi compuşi fenotiazinici şi evaluarea
potenţialelor activităţi farmacologice, prin modificarea lungimii catenei laterale la azotul
fenotiazinic şi funcţionalizarea acesteia, s-au obţinut noi hibrizi fenotiazinici conţinând
heterocicli cu azot de tipul benzodihidroindolizin-fenotiazinei (1), piridazin-fenotiazinei (2) şi
pirolo[2,1-b]piridazin-fenotiazinei (3):
106
N
S
NN
OCl
21S
N
ON
CO2Et
S
N
O
NN CO2Et
3
Cei trei compuşi au fost cercetaţi experimental pentru determinarea toxicităţii acute şi
identificarea posibilelor efecte asupra sistemului imunitar precum şi asupra sistemului nervos
central.
Bibliografie:1. E. Lukevics, M. Trushule, S. Germane, I. Turovskii, Chem. Heterocycl. Compd., 33, 229-233, (1997);
2. F. Barbieri, A. Alama, B. Tasso, C. Bruzoo, F. Sparatore, Investigational New Drugs, 21, 413-420, (2003);
3. C. M. Ghiciuc, D. Belei, C. E. Lupuşoru, E. Bâcu, I. M. Antonesi, O. Jerca, R. Lupuşoru, A. Couture,
P. Grandclaudon, Ann. Pharm. Fr., 62, 43-48, (2004);
4. D. Belei, C. E. Lupusoru, C. M. Ghiciuc, E. Bâcu, I. Antonesei, L. Tartau, A. Couture, P. Grandclaudon,
Terapeutica, Toxicologie, Farmacologie clinica, VIII , 97-101, (2004).
13. IMPLICATIONS OF RIBOFLAVIN PHOTOBLEACHING IN PHOTODYNAMIC
THERAPY
Rodica-Mariana Ion*, M.A.Ioniţǎ**, B.Cârstocea**
*ICECHIM, 202-Splaiul Independentei, 060021-Bucharest, Romania
** Central Military Hospital, Eye Clinic, Calea Plevnei, Bucharest,
Riboflavin (RB, vitamin B2) is a vitamin essential to the human diet. It is present in
aerobic organisms and is found in many foodstuffs such as milk, beer, eggs, yeast and leafy
vegetables. It is also the precursor for flavin mononucleotide (FMN) and flavin adenine
dinucleotide (FAD), which are major coenzymes that participate in a number of one-electron
processes in the human body. Riboflavin and a variety of amino acids are naturally occurring
substances in the lens of the eye, which are regularly exposed to visible light, and therefore the
generation of RB-tryptophan adducts may accumulate. The triplet state of RB can also sensitize
the formation of singlet oxygen in the eye, which has been associated with aging of the eye and
the formation of nuclear cataracts. 74,75 It has been shown that an increased concentration of
vitamin C, a known flavin triplet quencher, can help reduce the formation of cataracts.
107
RB has absorption maxima at 220, 265, 375,
and 446 nm in water and is yelloworange in
color. When aqueous solutions containing
RB are exposed to sunlight, RB is converted
into lumichrome (LC) under neutral
conditions, and into lumiflavin (LF) in
alkaline solutionsBased upon these studies, it can be concluded that in vivo riboflavin photochemistry
does not lead to further health problems due to irradiation of riboflavin or the production of its
photodegradation products, even over long periods of time.
108
14. UTILIZAREA EXTRACTELOR VEGETALE IN OBTINEREA DE PRODUSE, CU
EFECT TERAPEUTIC
D.Simion1, V.Trandafir2, I.Mitrana3, E.Sandu4, M. Radu1, F.Radu1, M.Simion5
1Centrul de Cercetari pentru Materiale Macromoleculare si Membrane.SA, Spl.Independentei
202 B, sector 6, Bucuresti2INCDTP, Filiala ICPI, Str. Minulescu 93, sector 1, Bucuresti
3IFIN, Magurele, Bucuresti4DRML, Str.Elev. Stefanescu Stefan nr. 9, sector 2, Bucuresti
5MEDCENTER, Sos. Berceni nr.8, sector 4, Bucuresti
S-au ales pentru studiu doua extracte vegetale (din: tuia, măcese) a căror corelatie
dintre compozitia chimica si efectele terapeutice nu a fost pina in prezent, pe deplin elucidata.
Dupa identificarea compusilor bioactivi (prin cromatografie in strat subtire si reactii
specifice), s-au concentrat in extractele analizate prin tehnici membranare dar si printr-o
combinatie originala, de mentinere in cimpuri de ultrasunete si radiatii gama. Extractele
vegetale astfel prelucrate au fost utilizate in realizarea de creme si membrane transdermice, cu
efect terapeutic in cosmetica si medicina.
Produsele au fost testate pe subiecti umani si animale si s-a constatat ca au actiuni:
cicatrizante, antiseptice, dermoregenerative.
109
1 H.G. 730/10.11.1997 pentru aprobarea Normativului privind stabilirea limitelor de incarcare cu poluanti a apelor uzate evacuate in resursele de apa2, Martin, R. I., Brown, P. W. – Equilibria among acid calcium phosphates in the H3PO4-
Ca(OH)2-H2O ternary sistem. J. Am. Ceram. Soc. 80, 1263-1266, 1997