On-line microwave-based preconcentration device for inductively coupled plasma atomic emission spectrometry: Application to the elemental analysis of spirit samples

A microwave-based thermal nebulizer (MWTN) has been employed for the first time as on-line preconcentration device in inductively coupled plasma atomic emission spectrometry (ICP-AES). By the appropriate selection of the experimental conditions, the MWTN could be either operated as a conventional thermal nebulizer or as on-line analyte preconcentration and nebulization device. Thus, when operating at microwave power values above 100 W and highly concentrated alcohol solutions, the amount of energy per solvent mass liquid unit (EMR) is high enough to completely evaporate the solvent inside the system and, as a consequence, the analyte is deposited (and then preconcentrated) on the inner walls of the MWTN capillary. When reducing the EMR to the appropriate value (e.g., by reducing the microwave power at a constant sample uptake rate) the retained analyte is swept along by the liquid-gas stream and an analyte-enriched aerosol is generated and next introduced into the plasma cell. Emission signals obtained with the MWTN operating in preconcentration-nebulization mode improved when increasing preconcentration time and sample uptake rate as well as when decreasing the nozzle inner diameter. When running with pure ethanol solution at its optimum experimental conditions, the MWTN in preconcentration-nebulization mode afforded limits of detection up to one order of magnitude lowers than those obtained operating the MWTN exclusively as a nebulizer. To validate the method, the multi-element analysis (i.e. Al, Ca, Cd, Cr, Cu, Fe, K, Mg, Mn, Na, Pb and Zn) of different commercial spirit samples in ICP-AES has been performed. Analyte recoveries for all the elements studied ranged between 93% and 107% and the dynamic linear range covered up to 4 orders of magnitude (i.e. from 0.1 to 1000 μg L−1). In these analysis, both MWTN operating modes afforded similar results. Nevertheless, the preconcentration-nebulization mode permits to determine a higher number of analytes due to its higher detection capabilities.

The Gaia-ESO Survey: The analysis of high-resolution UVES spectra of FGK-type stars

Context. The ongoing Gaia-ESO Public Spectroscopic Survey is using FLAMES at the VLT to obtain high-quality medium-resolution Giraffe spectra for about 105 stars and high-resolution UVES spectra for about 5000 stars. With UVES, the Survey has already observed 1447 FGK-type stars. Aims. These UVES spectra are analyzed in parallel by several state-of-the-art methodologies. Our aim is to present how these analyses were implemented, to discuss their results, and to describe how a final recommended parameter scale is defined. We also discuss the precision (method-to-method dispersion) and accuracy (biases with respect to the reference values) of the final parameters. These results are part of the Gaia-ESO second internal release and will be part of its first public release of advanced data products. Methods. The final parameter scale is tied to the scale defined by the Gaia benchmark stars, a set of stars with fundamental atmospheric parameters. In addition, a set of open and globular clusters is used to evaluate the physical soundness of the results. Each of the implemented methodologies is judged against the benchmark stars to define weights in three different regions of the parameter space. The final recommended results are the weighted medians of those from the individual methods. Results. The recommended results successfully reproduce the atmospheric parameters of the benchmark stars and the expected Teff-log  g relation of the calibrating clusters. Atmospheric parameters and abundances have been determined for 1301 FGK-type stars observed with UVES. The median of the method-to-method dispersion of the atmospheric parameters is 55 K for Teff, 0.13 dex for log  g and 0.07 dex for [Fe/H]. Systematic biases are estimated to be between 50−100 K for Teff, 0.10−0.25 dex for log  g and 0.05−0.10 dex for [Fe/H]. Abundances for 24 elements were derived: C, N, O, Na, Mg, Al, Si, Ca, Sc, Ti, V, Cr, Mn, Fe, Co, Ni, Cu, Zn, Y, Zr, Mo, Ba, Nd, and Eu. The typical method-to-method dispersion of the abundances varies between 0.10 and 0.20 dex. Conclusions. The Gaia-ESO sample of high-resolution spectra of FGK-type stars will be among the largest of its kind analyzed in a homogeneous way. The extensive list of elemental abundances derived in these stars will enable significant advances in the areas of stellar evolution and Milky Way formation and evolution.

Carbon-, sulfur-, and phosphorus-based charge transfer reactions in inductively coupled plasma–atomic emission spectrometry

In this work, the influence of carbon-, sulfur-, and phosphorus-based charge transfer reactions on the emission signal of 34 elements (Ag, Al, As, Au, B, Ba, Be, Ca, Cd, Co, Cr, Cu, Fe, Ga, Hg, I, In, Ir, K, Li, Mg, Mn, Na, Ni, P, Pb, Pd, Pt, S, Sb, Se, Sr, Te, and Zn) in axially viewed inductively coupled plasma–atomic emission spectrometry has been investigated. To this end, atomic and ionic emission signals for diluted glycerol, sulfuric acid, and phosphoric acid solutions were registered and results were compared to those obtained for a 1% w w− 1 nitric acid solution. Experimental results show that the emission intensities of As, Se, and Te atomic lines are enhanced by charge transfer from carbon, sulfur, and phosphorus ions. Iodine and P atomic emission is enhanced by carbon- and sulfur-based charge transfer whereas the Hg atomic emission signal is enhanced only by carbon. Though signal enhancement due to charge transfer reactions is also expected for ionic emission lines of the above-mentioned elements, no experimental evidence has been found with the exception of Hg ionic lines operating carbon solutions. The effect of carbon, sulfur, and phosphorus charge transfer reactions on atomic emission depends on (i) wavelength characteristics. In general, signal enhancement is more pronounced for electronic transitions involving the highest upper energy levels; (ii) plasma experimental conditions. The use of robust conditions (i.e. high r.f. power and lower nebulizer gas flow rates) improves carbon, sulfur, and phosphorus ionization in the plasma and, hence, signal enhancement; and (iii) the presence of other concomitants (e.g. K or Ca). Easily ionizable elements reduce ionization in the plasma and consequently reduce signal enhancement due to charge transfer reactions.

The role of mesoporosity and Si/Al ratio in the catalytic etherification of glycerol with benzyl alcohol using ZSM-5 zeolites

A comparative study of the influence of three different acid solids as catalysts (conventional zeolites Z15c with Si/Al = 19.5 and Z40c with Si/Al = 48.2, and a hierarchical zeolite Z40c-H with Si/Al = 50.0) for the etherification of glycerol with benzyl alcohol was performed. The catalytic activity and selectivity of these zeolites was elucidated at different catalyst contents. Three different ethers (3-benzyloxy-1,2-propanediol, which is a mono-benzyl-glycerol ether (MBG) and 1,3-dibenzyloxy-2-propanol, which is a di-benzyl-glycerol ether (DBG) and dibenzyl ether (DBz) were identified as the main products. MBG was the major product of the reaction catalyzed by the microporous Z15c zeolite with low Si/Al molar ratio, whereas DBG was formed in higher yield with the use of microporous Z40c and hierarchical Z40c-H zeolites, both of them having a similar high Si/Al molar ratio (≈50). MBG is a value-added product and it is obtained with good yield and selectivity when using the conventional zeolite Z15c as a catalyst. Under the best conditions tested, i.e., 25 mg of catalyst for 8 h at 120 °C, a 62% of conversion was obtained without the need of solvent, with an excellent 84% selectivity toward the MBG and no formation of DBz.

Uso do zoneamento ambiental do Médio Rio Grande como instrumento de gestão no município de Delfinópolis-MG

Este trabalho faz parte do Projeto Grande Minas - União Pelas Águas, que realizou o Zoneamento Ambiental das Sub-Bacias Hidrográficas dos Afluentes Mineiros do Médio Rio Grande. O zoneamento foi concluído em 2013 e produziu importantes informações sobre os meios físico, biótico e socioeconômico dos 22 municípios que compõem a bacia hidrográfica, dentre eles o local de estudo, que é o município de Delfinópolis - MG. Dentre os instrumentos que podem contribuir para o desenvolvimento sustentável, o município pode utilizar, além do zoneamento ambiental, o plano diretor municipal e o plano de manejo do Parque Nacional da Serra da Canastra, uma vez que esta unidade de conservação insere-se no município. Torna-se importante, entretanto, a integração destes três importantes instrumentos de gestão para que o planejamento municipal e as ações de política pública possam ser realizados de forma consistente. Este trabalho vem contribuir na avaliação e integração destas informações (Plano Diretor Municipal, Plano de Manejo, Zoneamento Ambiental) e os resultados deverão contribuir com os administradores públicos na tomada de decisões e na resolução dos problemas enfrentados na região, como exemplo as queimadas, o uso inadequado dos recursos hídricos, as atividades modificadoras do meio físico. A sistemática metodológica adotada envolveu a avaliação de dados existentes e a construção de um banco de dados digital do município; análise dos instrumentos legais de planejamento e gestão municipal e elaboração de produtos cartográficos interpretativos de fácil leitura e entendimento que possam ser utilizados diretamente pelos gestores públicos. A análise e avaliação dos dados existentes permitiu diagnosticar algumas características peculiares ao município, como a sua vocação para o turismo, com mais de 40 atrativos ligados ao ecoturismo; o grande número de minerações de areia e cascalho, grande parte delas não regularizada; e os conflitos locais existentes diante das atividades da economia rural e a necessidade de preservação impostas pela unidade de conservação.

Uso do zoneamento ambiental do Médio Rio Grande na sub-bacia hidrográfica do Ribeirão Bocaina - Passos/MG

Este trabalho é parte integrante do Projeto Grande Minas - União pelas Águas, que realizou o Zoneamento Ambiental das Sub-bacias Hidrográficas dos Afluentes Mineiros do Médio Rio Grande. Após a obtenção dos produtos finais do zoneamento, entra-se agora, na fase de “Implementação”, ou seja, de sua aplicação direta para contribuir no processo de gestão dos recursos hídricos das sub-bacias hidrográficas da área de estudo. Neste trabalho estuda-se, especificamente, a sub-bacia hidrográfica do Ribeirão Bocaina, considerada uma das 34 sub-bacias que envolvem a Bacia Hidrográfica dos Afluentes Mineiros do Médio Rio Grande e situa-se no município de Passos-MG, possuindo uma área de 457,9 km². O trabalho busca dar uma contribuição para a gestão dos recursos hídricos nesta sub-bacia, que vem sofrendo com a degradação do seu recurso hídrico. O objetivo é disponibilizar instrumentos cartográficos para subsidiar a gestão dos recursos hídricos e, com isto, contribuir com a sua preservação e uso sustentável. A sistemática metodológica envolve uma análise dos aspectos legais da área de estudo; a construção de um Banco de Dados Digital georreferenciado com informações sobre os meios físico, biótico e socioeconômico da sub-bacia e a produção de uma carta derivada, de cunho interpretativo e de fácil leitura, que possa ser utilizada diretamente pelo gestor público nas tomadas de decisões. A base digital produzida conta com uma série de mapas digitais, dentre eles: mapas climáticos, de solos, declividades, geomorfológico, geológico, de sistemas aquíferos, hidrográfico, uso e ocupação do solo. Com relação à carta derivada, destaca os terrenos que apresentam maior predisposição à alterações diretas nos recursos hídricos.

O registro do patrimônio cultural imaterial: as práticas do IPHAN e do IEPHA/MG

Patrimônio cultural é tudo aquilo que possui significado social e representa identidades, sendo dividido em duas principais categorias: material e imaterial. O reconhecimento deste último foi construído ao longo de um processo de maturação, ampliação de debates, legislação e ação de órgãos públicos nacionais e internacionais. No Brasil, a Constituição Federal de 1988 incorporou, ao lado do patrimônio material, as diversas formas de expressão e os modos de criar, fazer e viver, como patrimônio imaterial, adotando novos instrumentos de proteção aos bens culturais: o registro e o inventário. Entretanto, somente pelo Decreto 3.551/2000 é que o registro do imaterial foi definitivamente normatizado. Paulatinamente, ocorreu a descentralização da legislação e das políticas públicas, que passaram a ser compartilhadas por União, Estados e Municípios e, nesse sentido, um caso peculiar na gestão do patrimônio cultural ocorreu no estado de Minas Gerais, no qual o Instituto Estadual do Patrimônio Histórico e Artístico de Minas Gerais (IEPHA/MG) assumiu um valioso papel na preservação do patrimônio cultural, onde as ações municipais voltadas ao patrimônio cultural no Estado contam com repasses financeiros, via distribuição do Imposto Sobre Mercadorias e Serviços (ICMS). Esse cenário propiciou um campo para a reflexão e debate sobre o papel e a função desse órgão estadual frente às práticas de identificação, valorização e promoção do patrimônio imaterial de Minas Gerais.