Mathematical modeling and analysis of the particle interactions in the direct filtration using the colloidal theory

This work used the colloidal theory to describe forces and energy interactions of colloidal complexes in the water and those formed during filtration run in direct filtration. Many interactions of particle energy profiles between colloidal surfaces for three geometries are presented here in: spherical, plate and cylindrical; and four surface interactions arrangements: two cylinders, two spheres, two plates and a sphere and a plate. Two different situations were analyzed, before and after electrostatic destabilization by action of the alum sulfate as coagulant in water studies samples prepared with kaolin. In the case were used mathematical modeling by extended DLVO theory (from the names: Derjarguin-Landau-Verwey-Overbeek) or XDLVO, which include traditional approach of the electric double layer (EDL), surfaces attraction forces or London-van der Waals (LvdW), esteric forces and hydrophobic forces, additionally considering another forces in colloidal system, like molecular repulsion or Born Repulsion and Acid-Base (AB) chemical function forces from Lewis.

Efeitos de altas temperaturas na germinação de sementes de capim-dourado (Syngonanthus nitens (Bong.) Ruhland, Eriocaulaceae): implicações para o manejo

Este estudo teve por objetivo investigar potenciais efeitos do fogo na germinação de sementes de capim-dourado (Syngonanthus nitens) (Bong.) Ruhland (Eriocaulaceae). Sementes coletadas na região do Jalapão, Tocantins, foram submetidas a choques de temperaturas de 60º, 100 ºC, 150 ºC e 200 ºC durante 1, 3 e 5 minutos. Foram feitas 5 réplicas, com 20 sementes para cada tratamento, e controle. As sementes foram dispostas em placas de Petri e em câmaras de germinação a 28 ºC, fotoperíodo 12h/12h, por 40 dias. As taxas de germinação das sementes foram analisadas por meio de ANOVA com teste de aleatorização. A maioria dos tratamentos resultou em altas taxas de germinação (>85%), exceto 200ºC/3' (50%) e 200ºC/5', que apresentou uma queda significativa (4,5%, P<0,05). Os resultados obtidos indicam que as sementes de S. nitens não são estimuladas nem mortas por altas temperaturas, exceto quando combinados temperatura e tempos de exposição extremos (200ºC/5'). A passagem do fogo é muito rápida durante queimadas nos campos úmidos, onde S. nitens ocorre e as temperaturas frequentemente não atingem os 150 ºC. Nessas condições, estes resultados indicam que as sementes de S. nitens potencialmente sobrevivem à passagem do fogo na maioria das queimadas. Esta informação é de utilidade imediata para o manejo desta espécie de alto valor comercial.

Indicadores químicos e biológicos na avaliação da qualidade do sedimento do Canal do Porto de Santos (SP, Brasil)

O Porto de Santos, inaugurado oficialmente em fevereiro de 1892, é o principal porto brasileiro e o maior da América Latina, responsável por cerca de um quarto da movimentação da balança comercial do país e mais de 60 milhões de toneladas de cargas diversas. Impactos na área decorrem da grande quantidade de embarcações e necessidade de dragagens periódicas, além da existência de uma extensa ocupação desordenada de suas margens e da presença de um complexo de indústrias e usinas na região. A qualidade do sedimento do Canal do Porto foi avaliada por meio de testes de toxicidade (agudo e crônico), de análises químicas (metais e hidrocarbonetos) e da estrutura da comunidade bentônica. O sedimento foi coletado em agosto de 2012 com pegador de fundo de 0,05m2 (3 réplicas para bentos) ao longo do Canal. Foram determinados 10 pontos de coleta para as análises químicas e de toxicidade, sendo 3 pontos para a análise da macrofauna bentônica (início, meio e fim do Canal). A distância entre o primeiro e o último ponto foi de 16 km. A avaliação conjunta dos resultados indicou um impacto maior na região mais interna do Canal. Na parte mais próxima ao complexo industrial de Cubatão foram observadas as maiores concentrações de metais e hidrocarbonetos, associadas a baixos valores de diversidade e riqueza, além de uma alta densidade do gastrópodo Heleobia australis. No centro do Canal do Porto, houve uma maior contribuição de indicadores de esgoto, presença de hidrocarbonetos e metais em concentrações relativamente altas, valores extremamente baixos de densidade, diversidade e riqueza da macrofauna bentônica, menor sobrevivência do anfípodo Tiburonella viscana (toxicidade aguda) e baixa taxa de eclosão de ovos do copépodo Nitokra sp (toxicidade crônica). Esse ponto encontra-se próximo a uma grande quantidade de habitações precárias, cujo esgoto é lançado diretamente no Canal.

Investigation of the interaction of alkali ions with surfactant head groups for the formation of lyotropic biaxial nematic phase via optical birefringence measurements.

Lyotropic liquid crystals exhibiting nematic phases were obtained from the mixtures potassium laurate/alkali sulfate salts (M2SO4)/1-undecanol (UndeOH)/water and sodium dodecyl sulfate (SDS)/M2SO4/1-dodecanol (DDeOH)/water, where M2SO4 represents the alkali sulfate salts being Li2SO4, Na2SO4, K2SO4, Rb2SO4 or Cs2SO4. The birefringences measurements were performed via laser conoscopy. Our results indicated that cosmotropic and chaotropic behaviors of both ions and head groups are very important to obtain lyotropic biaxial nematic phase. To obtain the biaxial nematic phase, surfactant head group and ion present in lyotropic mixture have relatively opposite behavior, e.g. one more cosmotropic (more chaotropic) other less cosmotropic (less chaotropic) or vice versa.

Order induced charge carrier mobility enhancement in columnar liquid crystal diodes

Discotic molecules comprising a rigid aromatic core and flexible side chains have been promisingly applied in OLEDs as self-organizing organic semiconductors. Due to their potentially high charge carrier mobility along the columns, device performance can be readily improved by proper alignment of columns throughout the bulk. In the present work, the charge mobility was increased by 5 orders of magnitude due to homeotropic columnar ordering induced by the boundary interfaces during thermal annealing in the mesophase. State-of-the-art diodes were fabricated using spin-coated films whose homeotropic alignment with formation of hexagonal germs was observed by polarizing optical microscopy. The photophysical properties showed drastic changes at the mesophase-isotropic transition, which is supported by the gain of order observed by X-ray diffraction. The electrical properties were investigated by modeling the current−voltage characteristics by a space-charge-limited current transport with a field dependent mobility.

Polymorphic-induced transformations in CaTa2O6 single-crystal fibers obtained by laser-heated pedestal growth

Calcium tantalite (CaTa2O6) single crystal fibers were obtained by the laser-heated pedestal growth method (LHPG). At room temperature, this material can present three polymorphic modifications. The rapid crystallization inherent to the LHPG method produced samples within the Pm3 space group, with some chemical disorder. In order to check for polymorphic-induced transformations, the CaTa2O6 fibers have been submitted to different thermal treatments and investigated by micro-Raman spectroscopy. For short annealing times (15 min) at 1200 °C, the cubic modification was maintained, though with an improved crystalline quality, as evidenced by the enhanced inelastic scattered intensity (by ca. 250%) and narrowing of Raman bands. The polarized Raman spectra respected very well the predicted symmetries and the selection rules for this cubic modification. On the other hand, long annealing times (24 h) at 1200 °C led to a complete (irreversible) polymorphic transformation. The Raman bands became still more intense (ca. 15 times larger than for the as-grown fibers), narrower, and several new modes appeared. Also, the spectra became unpolarized, demonstrating a polycrystalline nature of the transformed crystals. The observed Raman modes could be fully assigned to an orthorhombic modification of CaTa2O6 belonging to the Pnma space group.