Experimento didático de quimiometria para planejamento de experimentos: avaliação das condições experimentais na determinação espectrofotométrica de ferro II com o-fenantrolina. Um tutorial, parte III

The objective of this manuscript is to describe a practical experiment that can be employed for teaching concepts related to design of experiments using Matlab or Octave computing environment to beginners, undergraduate and graduate students. The classical experiment for determination of Fe (II) using o-phenanthroline was selected because it is easy to understand, and all the required materials are readily available in most analytical laboratories. The approach used in this tutorial is divided in two steps: first, the students are introduced to the concept of multivariate effects, how to calculate and interpret them, and the construction and evaluation of a linear model to describe the experimental domain by using a 2³ factorial design. Second, an extension of the factorial design by adding axial points is described, thereby, providing a central composite design. The quadratic model is then introduced and used to build the response surface.

O USO DE UM SENSOR DE LUZ LINEAR COMO RECURSO DIDÁTICO PARA DEMONSTRAR PRINCÍPIOS DE DIFRAÇÃO E ESPECTROSCOPIA

This article presents a discussion on light diffraction by slits and grids as well as the development of an experimental apparatus which provides quantitative observation of the phenomenon. We conducted a brief historical survey on the evolution of the wave theory of light and the role of diffraction in the context of optical spectroscopy. We also reviewed the use of Huygens’ principle to calculate the intensity pattern obtained when light is diffracted by slits and compared the predictions with experimental results obtained using the apparatus developed. Finally, the use of the apparatus in an optical spectroscopy experiment was demonstrated.

DESENVOLVIMENTO DE EXPERIMENTO DIDÁTICO DE ELETROGRAVIMETRIA DE BAIXO CUSTO UTILIZANDO PRINCÍPIOS DA QUÍMICA VERDE

In this paper, we describe the development of low-cost teaching experiments of electrogravimetry for undergraduate students using principles of green chemistry. Copper was electrochemically deposited on brass under an electrical current density of 50 mA cm−2 from acidic solutions containing nitrate anions. Color changes at the brass electrode and of the solution were observed, indicating that the reduction of copper ions had occurred. The deposition efficiency values were between 92.8% and 93.8%, and the electrochemical efficiency values were between 85.6% and 86.5%. There was no significant contribution from parallel reactions. These experimental conditions facilitated the didactic exploration of gravimetric and electrochemical concepts. Following the principles of green chemistry, the experiments produced no toxic substances, all the materials could be recycled, and the energy consumption was the lowest. For this reason, this experiment was considered to be very interesting for didactical purposes.

Gerenciamento de resíduos químicos em um laboratório de ensino e pesquisa: a experiência do Laboratório de Limnologia da UFRJ

This work describes the waste management system developed at the Laboratory of Limnology of Federal University of Rio de Janeiro. The initial challenge was to identify and treat a great variety of wastes generated in the analytical procedures performed in the laboratory. Since many of the students and researchers are not chemists, an intensive training was performed during the establishment of the management system. After three years, there was a deep change of attitude of the professionals involved. The present experience may be useful for other laboratories with a profile similar to the one under study.

Uso de material didático sobre embriologia do sistema nervoso: avaliação dos estudantes

A Embriologia Humana é de extrema importância na formação de profissionais de saúde, porém seu estudo, muitas vezes, é considerado desestimulante, decorativo e sem significado prático para muitos estudantes, tornando-se pouco efetivo. Este trabalho objetivou produzir material didático interativo com modelos embrionários representativos do desenvolvimento embrionário do sistema nervoso. Para avaliar de forma qualitativa a real efetividade e capacidade de facilitar o processo de ensino-aprendizagem no contexto da Aprendizagem Baseada em Problemas, o material foi aplicado aos estudantes da primeira série de Medicina e Enfermagem da Faculdade de Medicina de Marília. Os estudantes consideraram que o material contribuiu para o entendimento do tema e facilitou a visualização dos eventos embrionários, além de despertar o interesse pelo estudo da disciplina. O material serviu como recurso para sedimentar o conhecimento e suscitou nos estudantes a integração dos conhecimentos com outras disciplinas. Em termos qualitativos, a análise dos questionários dos estudantes indicou que o material didático produzido foi efetivo na aprendizagem e funcionou como recurso na aprendizagem autodirigida, favorecendo a diversificação de fontes de busca e sendo complementar a livros-texto e outros materiais teóricos.

A utilização de mapas conceituais como recurso didático para a construção e inter-relação de conceitos

Os mapas conceituais, criados por Novak com base na teoria de Ausubel, podem constituir para os alunos uma estratégia pedagógica de grande relevância para a construção de conceitos científicos, ajudando-os a integrar e relacionar informações e atribuir significado ao que estão estudando. Este artigo descreve o trabalho realizado com alunos de um curso de Medicina usando mapas conceituais, tomando por base os "temas geradores" criados na disciplina de Atenção Básica em Saúde a partir da constatação dos principais problemas de saúde da região em que está localizada a escola médica. A utilização dos mapas constituiu um recurso metodológico relevante por se alinhar a uma formação teórica adequada às necessárias intervenções na realidade estudada e por facilitar a apropriação de conceitos científicos pelos alunos.

Resistência natural da madeira de Corymbia maculata (Hook.) K.D.Hill & L.A.S. Johnson a fungos e cupins xilófagos, em condições de laboratório

A pesquisa teve o objetivo de avaliar a resistência natural da madeira de Corymbia maculata a fungos e a cupins xilófagos, em condições de laboratório. De peças radiais (tábuas) que continham o cerne e o alburno intactos foram retirados corpos-de-prova de 2,00 x 2,00 x 1,00 cm, com a menor dimensão na direção tangencial (ensaio com fungos), e de 2,54 x 2,00 x 0,64 cm, com a maior dimensão na direção das fibras (ensaio com cupins), em quatro posições na direção medula-casca. As amostras foram submetidas à ação dos fungos Postia placenta, Neolentinus lepideus e Polyporus fumosus por 12 semanas, ou à ação de cupins do gênero Nasutitermes por 30 dias. Constatou-se que a resistência da madeira ao apodrecimento foi dependente da posição na direção medula-casca e dos fungos utilizados. As amostras retiradas nas posições mais externas do tronco foram mais deterioradas que as internas. Dentro de cada posição, os fungos causaram deterioração semelhante à madeira, exceto para a posição mais externa (alburno), em que o fungo P. fumosus causou menos deterioração que os demais. De modo geral, a madeira de C. maculata foi altamente resistente (posições internas) ou resistente (posições externas) aos fungos ensaiados. Somente para o fungo N. lepideus a posição mais externa foi moderadamente resistente. Quanto aos cupins, a resistência da madeira não foi afetada pela posição na direção medula-casca e apresentou uma baixa perda de massa para as posições analisadas. Além disto, os cupins causaram somente desgaste superficial à madeira, e morreram durante o ensaio, o que permitiu classificar a madeira de C.maculata como resistente aos cupins ensaiados.

Resistência natural de nove madeiras do semi-árido brasileiro a fungos xilófagos em condições de laboratório

Objetivou-se avaliar a resistência natural de nove madeiras do semi-árido brasileiro a fungos xilófagos, em condições de laboratório. As madeiras estudadas foram a algaroba (Prosopis juliflora), o angico (Anadenanthera macrocarpa), a aroeira (Myracrodruon urundeuva), a braúna (Schinopsis brasiliensis), a cássia (Senna siamea), a craibeira (Tabebuia aurea), o cumaru (Amburana cearensis), o ipê (Tabebuia impetiginosa) e o pereiro (Aspidosperma pyrifolium). De cada espécie foram retirados corpos-de-prova de 2,54 x 2,00 x 1,00 cm, com a maior dimensão na direção das fibras, em quatro posições na direção medula-casca. As amostras foram submetidas, por 14 semanas, à ação dos fungos Postia placenta e Neolentinus lepideus. A resistência natural, com exceção da algaroba e do angico (P. placenta), da craibeira (N. lepideus) e da cássia (P. placenta e N. lepideus), foi afetada pela posição na direção medula-casca, sem estar relacionada à densidade das madeiras ensaiadas. A madeira de ipê e a madeira de cerne da aroeira e braúna foram as mais resistentes aos fungos testados. As diferenças entre a resistência natural, exceto para a aroeira e braúna, não estavam associadas à concentração de extrativos solúveis em água quente.

Desenvolvimento e reprodução de Dirphia moderata (Lepidoptera: Satutniidae) em Eucalyptus cloeziana e Psidium guajava em laboratório

Neste trabalho, estudaram-se o desenvolvimento e a reprodução de Dirphia moderata Bouvier, 1919 (Lepidoptera: Saturniidae) alimentada com Eucalyptus cloeziana F. Muell ou Psidium guajava L. Os períodos de pré-oviposição, oviposição e incubação e a viabilidade e número de ovos por fêmea foram de 6,71 ± 0,18 dia; 4,00 ± 0,66 dia; 18,14 ± 0,18 dia; 17,54 ± 3,78%; 121,71 ± 18,96% para esse inseto com E. cloeziana e de 3,86 ± 0,26 dia; 5,86 ± 0,40 dia; 17,71 ± 0,21 dia; 23,12 ± 10,81%; 112,00 ± 8,79% com P. guajava, respectivamente. A duração e viabilidade larval (%) foram de 53,00 ± 0,09 e 80,00 ± 0,99 e de 55,83 ± 0,29 e de 77,5 ± 6,60 para lagartas de D. moderata criadas nos primeiro e segundo hospedeiros, respectivamente. A duração e viabilidade das fases de pré-pupa e pupa foram de 4,84 ± 0,07 dia e 96,88 ± 3,13% e de 37,64 ± 1,20 dia e 84,37 ± 6,53% com E. cloeziana e de 3,82 ± 0,06 dia e 100% e de 49,93 ± 2,04 dias e 75,00 ± 7,79% com P. guajava, respectivamente. A razão sexual de D. moderata foi de 0,48 e 0,46 e a longevidade, de 6,78 e 8,84 dias para machos e de 10,23 e 10,07 dias para fêmeas desse inseto com E. cloeziana e P. guajava, respectivamente. D. moderata apresentou melhor desenvolvimento e reprodução em E. cloeziana, mas P. guajava pode, também, ser utilizado para a criação desse inseto em laboratório.

COMPACTAÇÃO DE SOLOS EM LABORATÓRIO: EFEITO DO DIÂMETRO E DO NÚMERO DE CAMADAS DO CORPO DE PROVA

RESUMONeste trabalho, estudou-se a influência do diâmetro e do número de camadas do corpo de prova nas curvas de compactação de laboratório e na resistência mecânica de dois solos residuais de gnaisse da Zona da Mata Norte de Minas Gerais, respectivamente, de texturas argilo-areno-siltosa (Solo 1) e areno-silto-argilosa (Solo 2), com vistas à construção de estradas florestais. Além dos resultados dos ensaios de compactação, determinou-se a resistência à compressão não confinada dos solos empregando corpos de prova compactados na umidade ótima (wot) e nos teores de umidade 3% abaixo e 2% acima, considerando como referência a energia de compactação do ensaio Proctor normal e empregando corpos de prova compactados em uma, duas e três camadas, bem como nos diâmetros de 35 mm, 73 mm e 100 mm, com nove repetições. Para fins práticos de engenharia e com base em análise estatística aplicada aos parâmetros massa específica aparente seca e resistência à compressão não confinada, pode-se concluir que: (i) há diferenças significativas entre as compactações realizadas em uma e em três camadas, não ocorrendo o mesmo nas compactações realizadas em duas e em três camadas, para ambos os solos; e (ii) há diferenças significativas entre a compactação de corpos de prova de diâmetro 100 mm e os demais de 73 mm e 35 mm, para o solo 1 (argiloso), bem como há também diferenças apenas no ramo seco da curva de compactação, para o solo 2 (arenoso).

Determinação em tempo real da magnitude de danos físicos por impacto em linhas de beneficiamento e em condições de laboratório e seus efeitos na qualidade de tomate

O tomate de mesa é uma das principais hortaliças consumidas no Brasil e apresenta elevados índices de perdas pós-colheita. O objetivo deste trabalho foi avaliar a magnitude dos impactos verificados em linhas de beneficiamento para tomate de mesa, bem como determinar, em laboratório, as alterações na qualidade de tomates submetidos a danos físicos controlados em diferentes superfícies. Para a avaliação dos pontos críticos e registro da magnitude dos impactos, foi usada uma esfera instrumentada. Os pontos críticos de transferência demonstraram valores de aceleração entre 30 e 129 G (m s-2). Os testes laboratoriais evidenciaram que superfícies acolchoadas reduziram em até 31% a magnitude de impacto. A incidência de danos físicos internos foi crescente e atingiu 79% em superfícies rígidas para a maior altura de queda livre. Por outro lado, observou-se redução na incidência de danos físicos nos frutos quando superfícies protetoras foram utilizadas, verificando-se na altura de 10 cm um limite mínimo de 5% de danos severos, enquanto para superfície rígida o mínimo correspondeu a 10%. As variáveis de qualidade foram alteradas, verificando-se maior perda de massa, maiores valores de acidez total, menores valores de ácido ascórbico e sólidos solúveis para maiores alturas de queda livre sobre superfícies rígidas.

Mineralização do resíduo da pupunheira em condições de campo e laboratório

RESUMO Objetivou-se, neste trabalho, estudar o processo de decomposição do carbono (CO) e nitrogênio orgânico (NO) dos resíduos da pupunheira, em condições de campo e laboratório, e em duas formas de aplicação: com incorporação ou em disposição superficial no solo. O experimento de campo foi conduzido em Cambissolo Háplico Tb distrófico latossólico (CXbd), nas condições climáticas tropicais do período de primavera/verão, na cidade de Viçosa-MG, Brasil. Os resíduos foram incubados em condição de campo e laboratório, durante 112 dias, período no qual foram retiradas amostras para a análise das concentrações mineralizadas do CO e NO. A degradação do resíduo foi mais intensa em condição de campo que na de laboratório, e a incorporação do resíduo no solo acelerou a degradação nas duas condições de incubação do material. Os métodos utilizados para a estimativa dos coeficientes e frações de mineralização do CO e disponibilização do nitrogênio inorgânico, em condição de laboratório, geraram resultados condizentes com os obtidos na condição de campo, contudo subestimaram consideravelmente os valores obtidos.

Susceptibilidade de animais de laboratório à intoxicação por Ateleia glazioviana (Leg. Papilionoideae)

Coelhos, cobaias, ratos e camundongos foram utilizados com a finalidade de reproduzir a forma cardíaca da intoxicação por Ateleia glazioviana. Quatro animais de cada espécie receberam por 4 meses a planta, secada à sombra, na concentração de 10% na ração, fornecida na forma de pelets. Os pelets foram preparados misturando 700 g de ração comercial, 200 g de amido de milho, 1000 ml de água destilada e 100 g de planta seca e, posteriormente, secados em estufa a 100ºC, durante 16 a 20 horas. Quatro animais de cada espécie serviram como testemunhas, recebendo a ração preparada da mesma forma, porém com a utilização de azevém (Lolium multiflorum) em lugar de A. glazioviana. Era fornecida água à vontade e, para os coelhos e cobaias, também aveia (Avena sativa) verde diariamente. Esses animais não apresentaram nenhuma alteração clínica, e foram pesados semanalmente nas últimas 5 semanas do período experimental, não apresentando diferença significativa no ganho de peso. À necropsia não foram observadas alterações macroscópicas e pelo exame histológico também não foram detectadas lesões significativas no coração e em outros órgãos. Para testar a atividade abortiva de A. glazioviana, ração contendo 10% de planta seca, preparada da mesma forma que no experimento anterior, foi administrada a 11 outros ratos, fêmeas, prenhes, nos dois últimos terços da gestação. Um grupo controle de 11 fêmeas recebeu a ração com azevém a 10%, durante o mesmo período. Esses animais tiveram filhotes normais e no prazo correto. Para determinar a possível perda de toxidez da planta durante a preparação dos pelets, A. glazioviana foi aquecida por 16 a 20 horas a 100ºC e, posteriormente, administrada a um ovino em 26 doses diárias de 2,65 g/kg de planta seca. Durante o período experimental, a ovelha apresentou batimentos cardíacos mais fortes, taquicardia e arritmia cardíacas, depois bradicardia e, no período final, apatia acentuada. Foi sacrificada 7 dias após a última administração da planta. Esse animal apresentava gestação de 2,5 a 3 meses e o feto não apresentava sinais de autólise. As alterações macroscópicas mais evidentes à necropsia foram ascite, hidrotórax, áreas esbranquiçadas no músculo cardíaco e fígado de coloração clara. Na histologia do coração foram observadas degeneração e necrose de fibras cardíacas e proliferação de tecido conjuntivo fibroso. O fígado apresentava congestão e degeneração de hepatócitos nas áreas centrolo-bulares. Os resultados indicam que esses animais de laboratório não foram susceptíveis à ação cardiotóxica de A. glazioviana, por via oral, e sugerem a possibilidade de que o princípio ativo da planta, que é resistente ao calor, seja semelhante ao princípio ativo das plantas do sul da África que causam fibrose cardíaca.

Prevalência dos tumores cutâneos de equinos diagnosticados no Laboratório de Patologia Veterinária da Universidade Federal de Santa Maria, Rio Grande do Sul

Este estudo teve como objetivo determinar a prevalência das dermatopatias tumorais de equinos diagnosticadas no Laboratório de Patologia Veterinária (LPV) da Universidade Federal de Santa Maria (UFSM), Rio Grande do Sul. Para isso, foram revisados os protocolos de biópsia de pele de equinos, arquivados no LPV-UFSM, entre janeiro de 1999 e dezembro de 2009. Em todos os casos, foram considerados os diagnósticos morfológicos que constavam nos protocolos. Durante esse período foram submetidas ao LPV-UFSM 139 amostras cutâneas de equinos. Dessas 139 amostras, 108 (77,6%) eram de tumores cutâneos, neoplásicos ou não; os outros 31 casos consistiam de dermatoses não tumorais. Dos 108 equinos, 53 (49,1%) eram fêmeas e 37 (34,2% %) eram machos, em 18 (16,7%) casos não estava descrito no protocolo o sexo. Quanto à raça, 66 (61,1%) eram de raça pura e 13 (12%) não tinham raça definida; em 29 (26,9%) protocolos não havia a descrição da raça. A raça mais prevalente foi a Crioula (44/108 [40,7%]), o restante dos 22 equinos de raça pura pertencia a outras sete raças diferentes. Quanto à idade, as categorias mais prevalentes em ordem decrescente foram a de 1-5 anos (47/108 [43,5%]) e a de 6-14 anos (21/108 [19,5%]), cavalos com 15 anos ou mais representaram 11,1% (12/108). Apenas um cavalo tinha menos de um ano de idade. Em 27 protocolos não constava a idade. Os tumores mais prevalentes incluíram: sarcoide (62/108 [57,4%]); carcinoma de células escamosas (11/108 [10,2%]); pitiose (9/108 [8,3%]); tecido de granulação (7/108 [6,5%]; e o granuloma eosinofílico (4/108 [3,8%]). Os outros tumores contaram com aproximadamente 14% dos casos.

Doenças de ovinos diagnosticadas no Laboratório de Anatomia Patológica Animal da Universidade Federal de Mato Grosso do Sul (1996-2010)

Nas últimas décadas a pecuária ovina cresceu significativamente no Brasil. Concomitantemente, grupos de pesquisas e laboratórios de diagnósticos realizam estudos retrospectivos com a finalidade de fornecer subsídios técnico-científicos para os médicos veterinários. Desta forma, realizou-se um estudo de prevalência nos arquivos do Laboratório de Anatomia Patológica Animal (LAP) da Universidade Federal de Mato Grosso do Sul (UFMS) no período de Janeiro de 1996 a Dezembro de 2010. O Laboratório de Bacteriologia da UFMS e o Setor de Patologia Veterinária da Universidade Federal do Rio Grande do Sul forneceram apoio diagnóstico nos casos de mannheimiose pulmonar e scrapie, respectivamente. Os laudos da espécie ovina foram revisados e agrupados em conclusivos e inconclusivos, dos quais foram excluídos os casos experimentais e de outros estados e países. Os casos conclusivos foram classificados de acordo com a etiologia da doença. Os exames da espécie ovina somaram 331 laudos (3,97 %) de um total de 8.333 casos diagnosticados no período. Destes, foram excluídos sessenta e quatro (19,3%) casos experimentais e materiais oriundos de outros estados ou países. Dos 267 casos remanescentes, 87 (32,6%) foram inconclusivos e 180 (67,4%) considerados conclusivos, sendo 60 (33,3%) doenças infecciosas e parasitárias; 45 (25%) intoxicações e toxi-infecções; 41 (22,8%) "lesões sem causa definida"; 22 (12,2%) doenças metabólicas e nutricionais; 10 (5,6%) foram classificadas como "outros distúrbios" e 2 (1,1%) neoplasmas. A hemoncose, intoxicação por Brachiaria spp., pleuropneumonias, broncopneumonias, pneumonias fibrinonecrosante ou fibrinossupurativa sem causa definida e a intoxicação por cobre foram as doenças mais prevalentes no período estudado. Dois casos de scrapie foram diagnosticados no período.