Implantação de programa de produção mais limpa e prevenção à poluição em análise química

Este trabalho tem como objetivo geral implantar um programa de produção mais limpa e prevenção à poluição na disciplina de análise química do curso técnico de química de escola de nível médio. O foco do estudo foi análise química quantitativa por métodos clássicos de volumetria e gravimetria, desenvolvido com 3 turmas de alunos. Para isto, a literatura foi revisada, buscando-se os conceitos de Produção mais Limpa (PML), good housekeeping, Prevenção à Poluição (P2), Planos Curriculares Nacionais (PCNs), Constituição Federal e Estadual e implicações de assuntos ambientais e de segurança no ensino da química. A seguir efetuou-se um plano de trabalho e realizou-se a implementa-ção de medidas. Foram estabelecidas como medidas a minimização de reagentes, insumos e resíduos, a reutilização e reciclagem dos mesmos e a conscientização dos alunos sobre sua responsabilidade ambiental em 2 turmas de alunos, mantendo-se a outra como turma controle. Para avaliação de resultados foram usados indicadores quantitativos e qualitativos como quantidades de reagentes, insumos (água potável, detergente e papel toalha) e resí-duos, análise estatística dos resultados analíticos através teste Q, teste F, teste de t student e coeficiente de variação, análise de custos e postura dos estudantes frente a assuntos ambi-entais medidos através de suas atitudes. Os resultados mostraram que houve redução de 50% de reagentes, 55% de insumos, 50% de compostos químicos nos resíduos destinados para a estação de tratamento de efluentes em um volume 31% menor, superando as expec-tativas. Não houve diferença significativa nos resultados analíticos encontrados. A postura dos estudantes mostrou o nível de conscientização esperado. Verificou-se que, com as de-vidas adaptações, é possível aplicar um programa de produção mais limpa e prevenção à poluição em análise química e também em outras disciplinas.

Solução analítica da equação de difusão-advenção pelo método GILTT aplicada à dispersão de poluentes atmosféricos

O objetivo deste trabalho é obter uma nova solução analítica para a equação de advecção-difusão. Para tanto, considera-se um problema bidimensional difusivo-advectivo estacionário com coeficiente de difusão turbulenta vertical variável que modela a dispersão de poluentes na atmosfera. São utilizados três coeficientes difusivos válidos na camada limite convectiva e que dependem da altura, da distância da fonte e do perfil de velocidade. A abordagem utilizada para a resolução do problema é a técnica da Transformada Integral Generalizada, na qual a equação transformada do problema difusivo-advectivo é resolvida pela técnica da Transformada de Laplace com inversão analítica. Nenhuma aproximação é feita durante a derivação da solução, sendo assim, esta é exata exceto pelo erro de truncamento. O modelo ´e avaliado em condições moderadamente instáveis usando o experimento de Copenhagen. Apresentam-se os resultados numéricos e estatísticos, comparando os resultados obtidos com dados experimentais e com os resultados da literatura. O modelo proposto mostrou-se satisfatório em relação aos dados dos experimentos difusivos considerados.

Solução analítica das equações difusivas da teoria geral de perturbação pelo método da transformada de Laplace

Neste trabalho, apresentamos uma solução analítica para as equações difusivas unidimensionais da Teoria Geral de Perturbação em uma placa heterogênea, isto é, apresentamos as soluções analíticas para os problemas de autovalor para o fluxo de nêutrons e para o fluxo adjunto de nêutrons, para o cálculo do fator de multiplicação efetivo (keff), para o problema de fonte fixa e para o problema de função auxiliar. Resolvemos todos os problemas mencionados aplicando a Transformada de Laplace em uma placa heterogênea considerando um modelo de dois grupos de energia e realizamos a inversão de Laplace do fluxo transformado analiticamente através da técnica da expansão de Heaviside. Conhecendo o fluxo de nêutrons, exceto pelas constantes de integração, aplicamos as condições de contorno e de interface e resolvemos as equações algébricas homogêneas para o fator de multiplicação efetivo pelo método da bissecção. Obtemos o fluxo de nêutrons através da avaliação das constantes de integração para uma potência prescrita. Exemplificamos a metodologia proposta para uma placa com duas regiões e comparamos os resultados obtidos com os existentes na literatura.

Análise da implementação de uma ferramenta de solução de problemas : o caso de uma indústria de autopeças a partir de um modelo teórico

Resumo não disponível.

Adsorção de tolueno de solução aquosa em leito de carvão ativado em planta piloto

A adsorção em leito fixo de carvão ativado granular é uma das mais importantes alternativas para a remoção de compostos orgânicos voláteis em efluentes aquosos, em concentrações baixas. O objetivo deste trabalho é colocar em funcionamento uma unidade piloto de adsorção e desenvolver uma metodologia para avaliar o comportamento de adsorventes nesta planta como a usada no projeto de unidades de adsorção de leito fixo. Esta planta piloto possui uma coluna de 20 mm de diâmetro interno, encamisada. Ela é equipada com espectrofotômetro UV on-line, que permite a medida da concentração de componentes orgânicos voláteis na corrente de efluente. Também, possui módulos para a aquisição de dados de temperatura, vazão e pressão diferencial. Nessa planta, foram realizados experimentos, à temperatura ambiente, para aquisição de curvas de ruptura experimentais da adsorção de tolueno de uma corrente aquosa, em um leito fixo de carvão ativado. O leito era composto por um carvão ativado granular (8 x 12 mesh). Diferentes alturas de leito (5 e 10 cm) e vazões ( 0,8 e 1,6 L.h-1) foram testados, mantendo a concentração de tolueno na alimentação em aproximadamente 50 ppm. Concomitantemente, foram realizados testes para a caracterização do adsorvente, obtendo-se 15,4 % de conteúdo de umidade e 8,7 % de cinzas, massa específica bulk de 0,5 g.mL-1, massa específica real de 1,72 g.mL-1 e 681 m2.g-1 de área superficial A estimação da difusividade mássica e do coeficiente de transferência de massa referente à fase sólida foram obtidos através de dados de testes cinéticos, obtendo-se, respectivamente, os valores médios de 6,1 cm2.h-1 e 0,0162 cm.h-1. As alturas das zonas de transferência de massa obtidas para a vazão de 0,8 L.h-1 aumentaram com o aumento da altura do leito, indicando comportamento de padrões proporcionais. Além disso, analisaram-se dados preliminares de pressão diferencial no leito, que indicam que ela aumentou enquanto havia adsorção. A metodologia desenvolvida poderá ser aplicada para estudar a adsorção com outros pares adsorvente/adsorvato.

Solução LTSn da equação adjunta de transporte de nêutrons com fonte arbitrária para elevada ordem de quadratura numa placa homogênea

O objetivo deste trabalho consiste em estender o método LTSN à solução do problema adjunto de transporte de nêutrons. A solução adjunta é interpretada fisicamente como uma função importância que designa a capacidade de contribuição de cada cela do espaço de fase para um funcional resposta. A derivação desta interpretação, através do princípio variacional, está sucintamente apresentada. Surgida da necessidade de generalização da fonte adjunta, também propõe-se uma nova formulação LTSN capaz de resolver problemas de transporte, tanto direto quanto adjunto, com fonte arbitrária, para elevada ordem de quadratura em geometria de placa. Esta nova formulção inspira-se na propriedade de invariância de projeção dos meios isotrópicos mas também é válida para os meios anisotrópicos. Todos os resultados apresentados pelas simulações numéricas de problemas adjuntos são calculados pela nova formulação LTSN e são comparados ou com a definição de função importância ou pelas relações de reciprocidade ou pelo código ANISN.

Solução da equação advectivo-difusiva utilizando regras para manipulação de exponenciais de operadores diferenciais e simetrias de Lie : aplicações em engenharia ambiental

Vários métodos analíticos, numéricos e híbridos podem ser utilizados na solução de problemas de difusão e difusão-advecção. O objetivo deste trabalho é apresentar dois métodos analíticos para obtenção de soluções em forma fechada da equação advectivo-difusiva em coordenadas cartesianas que descreve problemas de dispersão de poluentes na água e na atmosfera. Um deles é baseado em regras de manipulação de exponenciais de operadores diferenciais, e o outro consiste na aplicação de simetrias de Lie admitidas por uma equação diferencial parcial linear. Desenvolvem-se regras para manipulação de exponenciais de operadores diferenciais de segunda ordem com coeficientes constantes e para operadores advectivo-difusivos. Nos casos em que essas regras não podem ser aplicadas utiliza-se uma formulação para a obtenção de simetrias de Lie, admitidas por uma equação diferencial, via mapeamento. Define-se um operador diferencial com a propriedade de transformar soluções analíticas de uma dada equação diferencial em novas soluções analíticas da mesma equação. Nas aplicações referentes à dispersão de poluentes na água, resolve-se a equação advectivo-difusiva bidimensional com coeficientes variáveis, realizando uma mudança de variáveis de modo a reescrevê-la em termos do potencial velocidade e da função corrente correspondentes ao respectivo escoamento potencial, estendendo a solução para domínios de contornos arbitrários Na aplicação referente ao problema de dispersão de poluentes na atmosfera, realiza-se uma mudança de variáveis de modo a obter uma equação diferencial parcial com coeficientes constantes na qual se possam aplicar as regras de manipulação de exponenciais de operadores diferenciais. Os resultados numéricos obtidos são comparados com dados disponíveis na literatura. Diversas vantagens da aplicação das formulações apresentadas podem ser citadas, a saber, o aumento da velocidade de processamento, permitindo a obtenção de solução em tempo real; a redução da quantidade de memória requerida na realização de operações necessárias para a obtenção da solução analítica; a possibilidade de dispensar a discretização do domínio em algumas situações.

Controle da diarréia suína no período de aleitamento através do fornecimento de gemas de ovos de galinhas hiperimunizadas contra Escherichia coli suína

Foi estudado o efeito das gemas de ovos de aves hiperimunizadas contra Escherichia coli patogênica para suínos sobre a imunidade passiva (IP) de leitões recém-nascidos em uma unidade produtora de leitões (UPL). Foram avaliados densidade ótica do ELISA (DO), peso corporal (PC) e ocorrência de diarréia diária (OcD) em 137 leitões recém-nascidos oriundos de 25 fêmeas primíparas não vacinadas contra E. coli. De cada fêmea, foram separados 6 leitões recémnascidos de ambos os sexos, excluindo-se os mais leves e os mais pesados, divididos em 3 tratamentos e 2 repetições. A análise estatística para DO e PC foi realizada através de ANOVA, a comparação de médias entre tratamentos pelo Lsmeans e o teste do qui-quadradro para a OcD. As gemas estavam armazenadas à -5ºC, in natura e, minutos antes do fornecimento, foram descongeladas e diluídas em 15 mL de uma solução tampão (PBS). Os tratamentos foram fornecidos via oral, tendo sido os seguintes: T1: 2mL de PBS (controle) em 2 doses, a primeira ao nascer e a segunda 2 horas após o nascimento; T2: 2mL de gemas de ovos com título de 100.000 de anticorpos (IgY) contra E. coli em 2 doses, ao nascer e 2 horas após o nascimento; T3: idem ao T2, além de 2mL de gema de 3 em 3 dias até os leitões completarem 12 dias de idade. Foram realizadas duas coletas de sangue em 1 leitão/tratamento/porca: a primeira às 24 horas e a segunda aos 14 dias de idade. O título de IgY contra E. coli dos soros foi determinado por ELISA. A DO do ELISA dos leitões de T2 e T3 foi significativamente maior às 24 horas e aos 14 dias em relação ao controle (P≤0,0001). T3, T2 e T1 permaneceram 87, 79 e 72,5% do tempo estudado sem diarréia (P≤X20,0001). Os animais de T3 foram significativamente mais pesados do que os do T1 (P≤0,08), mas não diferiram de T2. Os resultados deste estudo sugerem que o uso de gemas de aves hiperimunizadas contra E. coli age efetivamente na prevenção da diarréia dos leitões e o seu uso contínuo é mais vantajoso do que o fornecimento somente ao nascer.

Comportamento eletroquímico do ferro em solução aquosa de acetato e benzoato de sódio

Estudou-se o comportamento eletroquímico do ferro em solução aquosa, de acetato e benzoato de sódio em diferentes concentrações, pH 6, mantida constante a força iônica. Foram utilizados eletrodos rotatórios de Fe de tamanho convencional e microeletrodo, em condições estáticas e sob rotação. Medidas da variação do potencial de corrosão com o tempo de imersão e ensaios voltamétricos foram realizados. A forte interação do ânion benzoato com o ferro foi detectada nos ensaios com microeletrodos, onde o potencial de corrosão foi deslocado para valores correspondentes a região passiva do metal em curtos intervalos de tempo. Constatou-se o papel preponderante da concentração de benzoato no processo dissolução e passivação do ferro. A adição de 0,1M NaCl as soluções provoca o aparecimento de pites. O aumento da concentração de benzoato desloca o potencial de rompimento de filme e o potencial de repassivação para valores mais positivos. Vantagens decorrentes do uso de microeletrodos em estudos de corrosão foram evidenciadas.

Solução da equação de difusão unidimensional transiente para o estudo da dispersão de poluentes na camada limite planetária

Neste trabalho apresenta-se uma solução analítica para a dispersão vertical turbulenta em uma Camada Limite Convectiva e em uma Camada Limite Estável. A equação analisada considera a difusão com velocidades finitas, o que representa o transporte turbulento fisicamente correto. Considerando o caráter não-local, adicionam-se na equação que representa uma fonte área instantânea, termos como: o tempo de relaxação, a assimetria, a escala de tempo Lagrangeana e a velocidade turbulenta vertical. A solução é obtida utilizando-se a técnica da Transformada de Laplace. Os parâmetros que encerram a turbulência são derivados da teoria de difusão estatística de Taylor combinada com a teoria de similaridade. Foram utilizados coeficientes de difusão especáficos para cada uma das camadas. A transformada inversa é obtida através do esquema numérico de quadratura Gaussiana. São apresentadas várias simulações para diferentes alturas de fonte área e obtém-se o valor da concentração para alturas próximas ao solo e próximas ao topo da Camada Limite Planetária. A inserção do termo de contra-gradiente na equação resultou em uma pequena influência na concentração de poluentes, observada de forma mais expressiva na Camada Limite Convectiva.

Solução semi-analítica da equação de Langevin assintótica para o deslocamento aleatório pelo método Picard

Neste trabalho é desenvolvida uma solução semi-analítica para a Equação de Langevin assintótica (Equação de Deslocamento Aleatório) aplicada à dispersão de poluentes na Camada Limite Convectiva (CLC). A solução tem como ponto de partida uma equação diferencial de primeira ordem para o deslocamento aleatório, sobre a qual é aplicado o Método Iterativo de Picard. O novo modelo é parametrizado por um coeficiente de difusão obtido a partir da Teoria de Difusão Estatística de Taylor e de um modelo para o espectro de turbulência, assumindo a supersposição linear dos efeitos de turbulência térmica e mecânica. A avaliação do modelo é realizada através da comparação com dados de concentração medidos durante o experimento de dispersão de Copenhagen e com resultados obtidos por outros quatro modelos: modelo de partículas estocástico para velocidade aleatória (Modelo de Langevin), solução analítica da equação difusão-advecção, solução numérica da equação difusão-advecção e modelo Gaussiano. Uma análise estatística revela que o modelo proposto simula satisfatoriamente os valores de concentração observados e apresenta boa concordância com os resultados dos outros modelos de dispersão. Além disso, a solução através do Método Iterativo de Picard pode apresentar algumas vantagem em relação ao método clássico de solução.

Ensaio clínico randomizado da preservação de enxertos hepáticos com solução de perfusão de UW e HTK no transplante ortotópico de fígado

Introdução: A solução de UW (University of Wisconsin) tem sido utilizada como padrão para preservação de enxertos hepáticos para transplante ortotópico de fígado (TOF) desde 1990. Seu custo é alto, e não existem, em nosso meio, estudos clínicos que comparem a sua efetividade com a de outras soluções. A solução de HTK (histidina-triptofano-cetoglutarato) foi desenvolvida inicialmente para cardioplegia, porém estudos experimentais e alguns estudos clínicos retrospectivos demonstraram sua eficácia na preservação hepática, mesmo com tempos de isquemia prolongados. Objetivos: Comparar a efetividade das soluções de preservação de órgãos HTK e UW com relação as variáveis: disfunção primária do enxerto (DPE), tempo de isquemia fria (TIF), complicações de via biliar (CVB), alterações de provas funcionais hepáticas (PFH) e sobrevida do enxerto e dos pacientes. Método: Foram estudados os fígados de doadores de múltiplos órgãos, implantados nos receptores pela técnica de piggyback, segundo ordem cronológica de ingresso em lista de espera no RS no período janeiro de 2003 a agosto de 2004. As soluções de preservação HTK e UW foram utilizadas de forma randomizada em blocos. A perfusão na aorta foi feita com 4 litros de HTK ou 2 litros de UW e a perfusão venosa portal com 1 litro de ambas as soluções, utilizando-se 500 ml para perfusão venosa e arterial adicional ex-situ e armazenagem do enxerto. Realizou-se biópsia hepática em cunha do lobo esquerdo quando a esteatose macroscópica estava presente. A análise bioquímica sérica foi diária na primeira semana e, em 15 e 30 dias pós-operatórios. Resultados: Foram estudados 102 pacientes submetidos ao TOF, sendo 65 no grupo UW (63,7%) e 37 no grupo HTK (36,3%). As frequências de sexo, raça, estado hemodinâmico, o uso de vasopressores e a presença de esteatose nos doadores foram igual nos dois grupos (pα>,05). A idade média dos doadores foi de 38,1 anos (DP +-14,4) no grupo UW e de 44,6 anos (DP +-14,2) no HTK (pα=,036). A distribuição de sexo, raça, idade, etiologia da cirrose, re-transplante, hepatite fulminante, trombose portal e escore de Child-Pugh dos receptores foi igual nos dois grupos (pα>,05). O grupo HTK teve 8 casos (25,8%) de CVB (4 estenose, 2 fístulas e 2 lesões do tipo isquêmica) contra 5 casos (8,6%) do grupo UW (pα=,033) em 89 pacientes que completaram 4 meses de seguimento (OR=2,0; IC 95%=1,2 a 3,5). A média do TIF nos dois grupos foi semelhante (UW= 579,2 min.; HTK= 527,9 min. pα>,05) e não houve diferenças nas incidências de CVB, DPE e óbito com relação a TIF estratificados entre os grupos. Não houve variação nas medianas das PFH (pα>,05 para BT, AST, ALT, FA, GGT, LDH, Fator 5 e TP). A incidência de óbito foi similar em ambos os grupos: UW= 6 (9,4%) e HTK= 4 (11,1%). A incidências de DPE foi de 2,8% no grupo HTK (1 caso) e 9,4% no grupo UW (6 casos) (pα=0,15), dos quais 5 (71,4%) evoluíram para o óbito por não funcionamento primário do enxerto, com ou sem outras morbidades. Conclusão: As soluções de UW e HTK foram igualmente efetivas na preservação dos enxertos hepáticos de doadores cadavéricos na amostra analisada, considerando-se aspectos clínicos, laboratoriais e sobrevida dos pacientes e dos enxertos. A utilização rotineira da solução de HTK poderá diminuir os custos do TOF. A média de idade maior dos doadores e a utilização de um volume reduzido de solução podem ter contribuído para uma incidência maior de CVB no grupo HTK.