National R&D Institute for Chemistry and Petrochemistry ICECHIM ROMANIA

Research Institute for Auxiliary Organic Products, ICPAO Medias-ROMANIA

INTERNATIONAL WORKSHOP “SLOREFERT 2013”

21-25th October 2013

PROGRAMME OF SLOREFERT TEAM BUILDING

21th October 2013 12.00 Arrival in Medias, Sibiu County, Romania

14.30 Check-in and accommodation in the Vila Flora Hotel

17.00 Participants recording and receiving documentary materials for the workshop 17.30 Visiting the historical city and ancient castle of Medias

19.00 Welcome Cocktail

22th October 2013 10.00 Scientific programme of Slorefert Project in the Conference Saloon of Vila Flora Hotel consortium presentation and Presentation of Project Slorefert intermediary results

13.00 Lunch break 14.30 Working visit to Partner 1 of the project, ICPAO Medias, Research Institute of Organic Chemistry with Analytic and Synthesis Chemical Laboratories

15.00 Working visit to Partner 1 of the project Research Institute of Organic Chemistry building a new Ecofriendly Micropilot nearby the Research Institute ICPAO Medias

15.30 Working visit to the Pilot Plant of ICPAO for SME-scale agrochemical Manufacture out of the city of Medias, Progress analysis of new acquisition of equipments for microencapsulated fertilizer production

19.00 Official Festive Dinner

23 th October 2013 10.00 Discussions and conclusions for the technical development of the project SLOREFERT

13.00 Lunch break 14.30 Proposals for future collaboration in developing international RDI projects

15.30 Leaving the Sibiu County to Bucharest 24th October 2013 9.00 Participation at the opening of the IXth edition of the PRIOCHEM Symposium of ICECHIM Bucharest, the Coordinator of the Slorefert project 11.00 Working visit of the laboratories and research equipments of ICECHIM 12.00 Lunch break 14.00 Working visit to the Partner 2 of the Project, ICPA Bucharest 25th October 2013 10.00 Workshop Slorefert at ICECHIM regarding the intermediary scientific results, presentation of the Working visit at ICPAO Medias and ICPA Bucharest, conclusions for the continuation of the Project industrial research activities and innovation

12.00 Participation to the PRIOCHEM scientific event and closing ceremony

INTERNATIONAL WORKSHOP SLOREFERT 2013 21-25th October 2013

SCIENTIFIC PROGRAMME

I. ORAL COMMUNICATIONS

1. OPENING SPEACH OF THE PROJECT MANAGER: PROJECT SLOREFERT AND

CONSORTIUM PRESENTATION (Neam țu Constantin– Project Coordinator: National Research & Development Institute for Chemistry and Petrochemistry ICECHIM - Bucharest, ROMANIA)

2. INNOVATIVE METHODS FOR THE PRODUCTION OF ECO-FRIENDLY FERTILIZERS WITH SLOW RELEASE ACTIVITY (Neam țu Constantin – Project Coordinator: National Research & Development Institute for Chemistry and Petrochemistry ICECHIM - Bucharest, ROMANIA)

3. METHODS FOR THE DETERMINATION OF NUTRIENTS IN CONTROLLED RELEASE FERTILIZERS :COMPARATIVE EXPERIMENTS ON SOLID AND WATER EXTRACTED FERTILIZERS (Lidia Preda, Luiza Capră, Georgeta Ivan–Project Coordinator: National Research & Development Institute for Chemistry and Petrochemistry ICECHIM - Bucharest, ROMANIA)

4. TRADITIONS OVER DECADES: SC ICPAO SA MEDIAS, AN IDEAL PARTNER FOR SME CONSORTIA APPLIED RESEARCH (Blăjan Olimpiu – P1 : Research Institute for Auxiliary Organic Products, ICPAO Media ț - ROMANIA)

5. DEVELOPMENT STRATEGY FOR PILOTING TECHNOLOGICAL BASE OF SC ICPAO SA MEDIAS, AN ASSET OF GREAT VALUE ON THE APPLIED CHEMICAL RESEARCH (Gajdos Emeric – P1 : Research Institute for Auxiliary Organic Products, ICPAO Media ț - ROMANIA)

6. NEW SLOW RELEASE FERTILIZERS: PSIHICO-CHEMICAL PROPERTIES (Carmen Sirbu, Cioroianu Traian, Oprica Ioana, Grigore Adriana, Marin Nicoleta, Mihalache Daniela, Iancu Mariana- P2: National Research&Development Institute for Pedology, Agrochemistry and Environment Protection ICPA Bucharest - ROMANIA)

7. LUREDERRA TECHNOLOGICAL CENTRE, THE MOST PERFORMANT R&D INSTITUTE FOR NANOTECHNOLOGY AND INNOVATION IN NAVARRE, SPAIN AS A PARTNER IN SLOREFERT PROJECT (Mălina Avram, Claudio Fernandez, Ainhoa Andueza Martinez, Leticia Ciganda - P3: The Technological Centre L’Urederra, Navarre-SPAIN)

8. NAVARREAN COMPANY GUMENDI, THE SPANISH PARTNER OF SLOREFERT PROJECT IN THE OPTIMIZATION OF THE FERTILIZATION PROCESS OF VEGETABLE SPECIES FOR ECOLOGICAL FARMING (Mălina Avram, Pedro Gumiel - P4: Gumiel y Mendía S.L., Navarre - SPAIN).

II. POSTERS 1. SLOW-RELEASE FERTILIZERS OBTAINED BY ENCAPSULATION IN ECO-FRIENDLY

POLYMERIC STRUCTURES (Constantin Neamţu, Mariana Popescu, Gheorghe Răceanu - National Research & Development Institute for Chemistry &Petrochemistry – ICECHIM)

2. SOIL BIOFUMIGANT FROM BRASSICA PLANTS FOR ORGANIC FARMING INTEGRATED SYSTEMS (Mariana Popescu, Florin Oancea, Sanda Velea - National Research & Development Institute for Chemistry & Petrochemistry – ICECHIM)

3. NUTRITIVE BIOPRODUCT FOR SOILS IN AREAS CULTIVATED AS CONSERVATIVE AGROSYSTEMS (Mariana Popescu, Florin Oancea - National Research & Development Institute for Chemistry & Petrochemistry – ICECHIM)

4. SPECTROPHOTOMETRIC METHOD FOR DETERMINATION OF NITRATE-N IN LEAFY VEGETABLES BASED UPON REDUCTION TO NITRITE: A SAFE ALTERNATIVE USING ACTIVE ZINC AS REDUCING AGENT INSTEAD OF CADMIUM (Lidia Preda, Gheorghe Răceanu, Luiza Capră, Georgeta Ivan - National Research & Development Institute for Chemistry & Petrochemistry – ICECHIM)

5. SOLID FERTILIZERS CONTAINING NITROGEN AND SULF FOR ENSURING THE NEED OF SOLUBLE SULF IN AGRICOL SOILS (Băleanu Georgeta, Faraon Victor - National Research & Development Institute for Chemistry & Petrochemistry – ICECHIM)

6. DEVELOPMENT OF NEW BIODEGRADABLE POLYMERS AS ENCAPSULATING MATERIAL FOR SLOW-RELEASE FERTILIZERS (Ainhoa Andueza Martinez, Leticia Ciganda, Claudio Fernandez - The Technological Centre L’Urederra, Navarre-SPAIN)

Soluţii & Recomandări

Media consumului zilnic de legume şi fructe să fie de cca. 400 g, pentru a nu depăşi valoarea dozei zilnice acceptabile (Acceptable Daily Intake) stabilită pentru NO3

- = 3.7 mg/kg corp;Reglementarea nivelului de NO3

-

Principiul metodei: - Reducerea NO3- la NO2

- în prezenţă de zinc metalic: NO3- + 2 Zn + H2O → NO2

- + 2 ZnO + H2- Determinarea spectrofotometrică a sării de diazoniu rezultate din reacţia NO2

- cu Reactiv Griess –Ilosvays:

reacţia de diazotare cu acid sulfanilic reacţia de azo-cuplare cu α- naftilamină

1. ExtracţiaMetode comparative de extracţie din matricea vegetală: experimentăripe IPE 883 - Material de referinţă cu valoare declarată pentruconcentraţia de NO3

- : 406 mmol/ Kg ≡ 25,174 mg NO3- /g probă

Riscuri

Situaţia actuală

The European Food Safety Authority's Contaminants Panel

(CONTAM) ajunge la concluzia căefectele benefice ale consumului de legume şi fructe compensează riscul

potenţial asupra sănătăţii, datoratexpunerii la nitraţii conţinuţi în

acestea.

Identificarea nitraţilor în legume nu poate fi făcută decât prin

teste de laborator, deoarece nu au miros şi gust.

CONTAMINAREA CU NITRAŢI

CONCLUZII Cea mai comună metodă pentru estimarea nitraţilor implică reducerea cantitativă a NO3

- la NO2- cu Cd metalic, urmată de diazotarea nitritului şi determinarea prin spectrofotometrie UV-VIS;

Metoda propusă prezintă o alternativă ecologică de înlocuire a Cd cu Zn, element cu potenţial de reducere E0 apropiat ca valoare de cel al Cd, dar complet lipsit de toxicitate; Datorită naturii dinamice a sistemului NO3

-/NO2-, studiul de metodă a cuprins experimentări prin care s-au stabilit condiţiile optime pentru obţinerea unui randament maxim al reacţiei de reducere;

Ion cromatografia (IC) s-a dovedit a fi extrem de utilă pentru controlul conversiei NO3- la NO2

-, prin determinarea simultană a celor doi anioni în mediul de reacţie (speciaţie chimică); Metoda spectrofotometrică s-a bazat pe reacţia de diazotare a ionului NO2

- cu acid sulfanilic şi α-naftilamină (reactiv Griess–Ilosvays), conform metodei APHA; Au fost evaluate mai multe metode de extracţie a analitului din matricea vegetală, în scopul de a obţine o valoare cât mai apropiată de 100% a Coeficientului de regăsire (% Recovery); Experimentele au fost făcute pe o probă de Material de referinţă cu valoare declarată pentru conţinutul de NO3

-. Valorile obţinute au fost comparabile cu cele obţinute prin metodele IC şi Ulsch; Rezultatele obţinute în urma testelor efectuate în laborator pe frunze de Apium graveolens, Rucola balsamica şi Lactuca sativa L. au fost în concordanţă cu cele raportate în datele de literatură.

2. Reacţia de reducere cu Zn: stabilirea condiţiilor optime

Obţinerea unei conversii cantitativeNO3

- /NO2 este dificil de realizatPoate avea loc

reducerea ulterioară a N la stări de oxidare

inferioare

Reacţia poate fi incompletă

Rezultate comparative obţinute pe probe vegetale

ProbaAbsorbanţa (λ = 545 nm)după 20 min. după 30 min.

P1 0.2350 0.2369

P2 0.2728 0.2808

P3 0.3585 0.3622

Zn 2+ (aq.) + 2 ē → Zn (0)E0 = - 0,76 V

Cd 2+ (aq.) + 2 ē → Cd (0)E0 = - 0,40 V

HO3S N N+

+

NH2NH2

NN

HO3S

Dezvoltarea metodei

3. Reacţia de diazotare/cuplare Natura dinamică a sistemului NO3

- /NO2- impune

analistului controlul riguros al etapelor premergătoarereacţiei de dezvoltare a culorii;

Intensitatea coloraţiei roşii a complexului azo format înurma reacţiei NO2

- cu reactivul Griess-Ilosvaysdepinde de timpul de fixare a culorii.

Cromatogramă IC: determinarea concentraţiei de NO3-

(Rt = 3.92 min) pe o probă IPE, prelucrată fără precipitarea prealabilă a proteinelor.

Proba vegetală

Metoda de extracţie

Clarificarea extractului

Metoda spectrofotometrică Metoda IC Metoda

Ulsch

Coeficient de corelare (R2) cu

metoda IC

Ţelină (frunze) Apă – 80ºCpp. proteine

(reactiv Carrez)1888,2 2081,8 - 0,9999

Ţelină (frunze)Apă la cald + C activ

fără precipitare proteine

2823,3 3282,5 - 0,9999

Rucola balsamica

Apă – 80ºCpp. proteine

(reactiv Carrez)6810,3 8214,6 - 0,9999

Salată verde (Albota)

Apă – 80ºCpp. proteine

(reactiv Carrez)3154,0 - 3491,4 -

Salată verde (supermarket)

Apă – 80ºCpp. proteine

(reactiv Carrez)1658,0 1772,0 1838,6 0,9999

HO3S NH2 + NO2- HO3S N N+H++

Determinarea simultană a NO3- şi NO2

- prin IC (Dionex ICS 3000)

ionul NO3- (Rt = 3.98 min)

nu mai apare → reducerea NO3

- la NO2- este totală

Spectru UV: soluţie etalon NaNO3 (c = 32.56 μg/ml) [λ: 210 – 400 nm; exp. y: 2.0; exp. x: 0.5]

Spectru UV/VIS: colorant azo [NaNO2 + r. Griess Ilosvays] [λ: 300 – 900 nm; exp. y: 0.5; exp. x: 0.5]

Rezultate comparative (mg/g NO3-) obţinute prin

analiza probei IPE – 883 prin trei metode diferite mg NO3- / kg

METODĂ SPECTROFOTOMETRICĂ DE DETERMINARE A NITRAŢILOR REZIDUALI DIN LEGUME BAZATĂ PE REDUCEREA LA NITRIŢI: ALTERNATIVĂ NEPOLUANTĂ DE ÎNLOCUIRE A

CADMILULUI CA AGENT DE REDUCERE HETEROGENĂ CU ZINC METALICLidia Preda, Gheorghe Răceanu, Luiza Capră, Georgeta Ivan, Florentina Milea, Dorina Toader, Iulian Mincă

Institutul Naţional de Cercetare-Dezvoltare pentru Chimie şi Petrochimie - ICECHIM