Extrações sequenciais de chumbo e zinco em solos de área de mineração e metalurgia de metais pesados

A extração sequencial permite obter informações mais detalhadas sobre origem, modo de ocorrência, disponibilidade biológica e físico-química, mobilização e transporte dos metais pesados em ambientes naturais. Com o objetivo de estudar as formas de Pb e Zn foram selecionados oito perfis de solos de diferentes locais dentro de área de mineração e metalurgia de Pb, no município de Adrianópolis (PR), Vale do Rio Ribeira. As amostras foram coletadas nas profundidades de 0 a 10, 10 a 20 e 20 a 40 cm. Foram determinados os teores totais de Pb e Zn e sua especiação nas formas: solúvel; trocável; ligada a carbonatos; ligada à matéria orgânica; ligada aos óxidos de Fe de Al de baixa cristalinidade; ligada aos óxidos de Al cristalinos e filossilicatos 1:1 e 2:1; e residual. Com base nos valores percentuais de participação de cada fração nos teores totais, procedeu-se ao agrupamento das amostras similares por meio da análise de componentes principais (PCA). Houve basicamente duas formas de contaminação dos perfis de solo, sendo uma em decorrência das partículas das chaminés e a outra em função do acúmulo de rejeitos sólidos sobre os solos. A primeira foi mais prejudicial ao ambiente em razão dos maiores teores totais e de formas mais disponíveis no solo (solução mais trocável). De modo geral, houve maior associação de Pb aos carbonatos, seguida das frações residual e óxidos de Fe e Al de baixa cristalinidade. O Zn apresentou-se em formas mais insolúveis, aumentando a participação da fração residual nos teores totais. A PCA foi sensível às diferentes formas de Pb nos solos, pois promoveu o agrupamento das amostras, principalmente, em função da participação das formas trocáveis, ligadas aos óxidos de Fe e Al e ligadas aos carbonatos, em relação aos teores totais.

Simulação geoestatística na caracterização espacial de óxidos de ferro em diferentes pedoformas

Os minerais da fração argila, goethita e hematita, são óxidos de ferro (Fe) indicadores pedoambientais com grande influência nos atributos físicos e químicos do solo. O conhecimento dos padrões espaciais desses óxidos auxilia a compreensão das interrelações de causa e efeito com os atributos do solo. Nesse sentido, a qualidade das estimativas espaciais produzidas pode alterar os resultados obtidos e, por consequência, as interpretações dos padrões espaciais obtidos. O presente estudo teve o objetivo de avaliar o desempenho dos métodos geoestatísticos de estimativas (KO) e simulações sequenciais gaussianas (SSG) na caracterização espacial de teores de óxidos de Fe, goethita (Gt) e hematita (Hm), em uma pedoforma côncava e outra convexa. Foram coletadas 121 amostras de solos em cada pedoforma de um Argissolo em pontos com espaçamentos regulares de 10 m. Os teores de óxidos de Fe foram obtidos por meio de difração de raios-X. Os dados foram submetidos a análises geoestatísticas por meio da modelagem do variograma e posterior interpolação por KO e SSG. A KO não refletiu a verdadeira variabilidade dos óxidos de Fe, hematita e goethita, demonstrando ser inapropriada para a caracterização espacial dos teores dos óxidos de Fe. Assim, o uso da SSG é preferível à krigagem quando a manutenção dos altos e baixos valores nas estimativas espaciais é necessária. O desempenho dos métodos geoestatísticos foi influenciado pelas pedoformas. Os mapas E-type devem ser recomendados em vez de mapas de KO para os óxidos de Fe, por serem ricos em detalhes e práticos na definição de zonas homogêneas para o manejo localizado em frente de KO, sobretudo em pedoforma côncava.

Caracterização de terras pretas arqueológicas no sul do estado do Amazonas

As Terras Pretas Arqueológicas (TPAs) são unidades de solo que apresentam como características alta fertilidade, coloração escura e presença de fragmentos cerâmicos. Sobre a formação das TPAs, a hipótese mais bem aceita entre os pesquisadores é que essas foram originadas a partir de processos antrópicos provocados pelos homens pré-colombianos. Diante disso, objetivou-se caracterizar TPAs localizadas nos municípios de Apuí e Manicoré, na região sul do Estado do Amazonas. Foram selecionados sete locais de ocorrência de TPAs, sendo abertas trincheiras e os perfis do solo caracterizados morfologicamente. Procedeu-se à coleta de amostras de solo em cada horizonte para as seguintes análises físicas e químicas: composição granulométrica, argila dispersa em água, grau de floculação, densidade do solo, densidade de partículas e porosidade total, pH em água e KCl, Ca2+, Mg2+, K+ e Al3+ trocáveis, P disponível, H+Al e C orgânico, além dos teores dos óxidos do ataque sulfúrico, óxidos livre e formas mal cristalizadas. A textura dos horizontes A antrópicos variaram de franco-arenosa a franco-argilosa. Os fragmentos cerâmicos e material lítico apresentaram-se em quantidades e profundidades semelhantes no horizonte A dos perfis estudados, sugerindo certa similaridade dos fatores antrópicos que promoveram sua formação. Os horizontes antrópicos dos perfis P3, P4 e P7 apresentaram caráter eutrófico e teores altos a muito altos de fósforo disponível, quando comparados aos perfis P1, P2, P5 e P6, evidenciando heterogeneidade das TPAs.

Comportamento dos óxidos de ferro da fração argila e do fósforo adsorvido, em diferentes sistemas de colheita de cana-de-açúcar

Na agricultura, a obtenção de maiores produtividades das culturas com base no manejo sustentável do solo tem levado a uma busca gradativa do conhecimento das variáveis envolvidas nos sistemas de produção. Determinar as causas da variabilidade dos atributos passa a ser uma etapa do planejamento estratégico no setor sucroenergético. Este trabalho teve por objetivo estudar a variabilidade espacial dos óxidos de ferro da fração argila e sua relação com atributos físicos e químicos do solo, em diferentes sistemas de colheita de cana-de-açúcar na Região de Ribeirão Preto, SP. Duas parcelas de 1 ha foram delimitadas em áreas com sistema de colheitas mecanizada e manual. Foram retiradas, em cada área, amostras de solos em 126 pontos, na profundidade de 0,00-0,25 m. Os resultados das análises mineralógicas e químicas foram submetidos às análises geoestatísticas, obtendo-se a dependência espacial, os semivariogramas e os mapas de krigagem dos atributos estudados. Para analisar a correlação espacial entre os atributos estudados, foram construídos semivariogramas cruzados. A variabilidade espacial dos atributos químicos é maior em áreas com colheita de cana crua, quando comparada com áreas de colheita de cana queimada, ao contrário dos atributos mineralógicos, que apresentaram os maiores alcances na área de cana crua. Os atributos matéria orgânica, diâmetro médio do cristal da goethita apresentaram correlação espacial negativa, enquanto a argila apresentou correlação positiva com a adsorção de fósforo nos dois sistemas de colheita de cana-de-açúcar avaliados.

Paragênese mineral de solos desenvolvidos de diferentes litologias na região sul de Minas Gerais

Estudos sistemáticos sobre os fatores de formação do solo são relativamente escassos no Brasil, em razão da dificuldade de amostrar vários níveis de um fator, mantendo os demais constantes. A região de Lavras, MG, possui grande diversidade geológica em uma área pequena, o que possibilita avaliar o controle exercido por diferentes litologias na mineralogia e nas demais características do solo. Foram selecionados oito solos embasados sobre quartzito, mica-xisto, gabro, itabirito, serpentinito, metacalcário, gnaisse e filito, em condições semelhantes de vegetação (floresta tropical semidecidual), relevo (terço médio de encosta) e clima. Após a descrição dos perfis, coletaram-se amostras dos horizontes e das rochas, e realizaram-se análises físicas e químicas de rotina, composição química total e mineralogia da rocha, da areia e da argila do solo. Todos os solos são pobres em bases trocáveis (exceto o Argissolo sobre itabirito), e notou-se grande variação na composição granulométrica, mineralógica e química. Os teores de Al2O3, SiO2 e Fe2O3 presentes nas rochas não evidenciaram correlação com os respectivos teores nos solos derivados, enquanto o teor de Fe2O3 foi fortemente correlacionado à densidade de partículas e suscetibilidade magnética. Apesar de evidências de material parcialmente alóctone em alguns casos, pôde-se notar forte influência da litologia subjacente na paragênese mineralógica. Os solos foram genericamente agrupados em: cauliníticos com minerais 2:1 (Argissolos sobre mica-xisto e itabirito; e Cambissolo sobre quartzito), cauliníticos (Argissolos sobre gnaisse e filito) e oxídicos (Latossolos sobre metacalcário e gabro; e Plintossolo sobre serpentinito). Os processos de monossialitização e alitização predominam na região, sendo respectivamente associados a rochas com valores intermediários e baixos em sílica, enquanto a presença de minerais 2:1 é acessória à caulinita e parece depender da presença de mica e altos teores de sílica na rocha de origem.

Pedogênese e classificação de latossolos desenvolvidos de itabiritos no Quadrilátero Ferrífero, MG

Localizado na porção centro-oeste do Estado de Minas Gerais, o Quadrilátero Ferrífero abrange uma área de aproximadamente 7.000 km². Desde o século XVII, a região é conhecida como uma província aurífera e ferrífera, sendo por essa razão uma das regiões mais bem estudadas do Brasil no contexto geológico. A região é de topografia muito acidentada, onde predominam solos pouco evoluídos pedogeneticamente, com destaque para Cambissolos Háplicos, Neossolos Litólicos e Neossolos Regolíticos. Em menor proporção e em rampas de colúvio (relevo suave ondulado), ocorrem Latossolos Vermelhos muito ricos em Fe, anteriormente denominados Latossolos Ferríferos. Neste trabalho, foram realizados estudos para caracterizar física, química e mineralogicamente amostras de nove perfis de Latossolos Vermelhos férricos e perférricos, desenvolvidos de itabirito e rochas afins no Quadrilátero Ferrífero, com os objetivos de melhor entender sua gênese e avaliar critérios taxonômicos que permitam sua diferenciação no SiBCS, em níveis categóricos mais baixos. Os elevados valores de densidade de partículas são peculiares nesses solos e, ao lado da estrutura forte, muito pequena e granular, são fatores que contribuem para subestimar os teores de argila e superestimar os de silte, resultando em relação silte/argila maior do que aquela proposta pelo SiBCS para os Latossolos. A variação dos teores de SiO2, Fe2O3, Al2O3, TiO2, MnO, P2O5 e de alguns elementos-traço aponta para a diversidade na composição química do itabirito ou, ainda, provável mistura com rochas filíticas da região. Os valores das relações Fe2O3/TiO2 (não molecular) e TiO2/Fe2O3 (molecular) revelaram-se diferentes daqueles sugeridos na literatura para separação de Latossolos Vermelhos desenvolvidos de itabirito daqueles de rochas máficas. As frações areia, silte e argila apresentaram grande variação na atração magnética, com as duas primeiras frações evidenciando maior magnetização, em razão da presença de magnetita. Os valores de substituição isomórfica de Fe por Al variaram 0,07 a 0,11 e 0,09 a 0,38 mol mol-1 nas estruturas da hematita e magnetita, respectivamente.

Óxidos de ferro de solos formados sobre gnaisse do Complexo Bação, Quadrilátero Ferrífero, Minas Gerais

O objetivo deste trabalho foi efetuar a caracterização mineralógica dos óxidos de ferro de horizontes B de três perfis de solos desenvolvidos sobre gnaisse do geodomínio do Complexo Bação, no Quadrilátero Ferrífero, em Minas Gerais. As amostras foram coletadas ao longo dos segmentos de alta, média e baixa vertente. As frações de terra fina (diâmetro médio, fi = 2 mm) foram separadas, em todas as amostras. A composição química dos elementos maiores foi determinada por meio da técnica de fluorescência de raios X; a análise mineralógica foi realizada com difratometria de raios X e espectroscopia Mössbauer. Todas as amostras têm composição mineralógica similar, cuja ocorrência geral corresponde à seqüência quartzo >> gibbsita > caulinita > goethita. Os resultados Mössbauer a 4,2 K confirmam a coexistência de goethita (majoritária) e hematita. Os conteúdos de alumínio isomórfico foram deduzidos dos valores de campos hiperfinos e correspondem às seguintes fórmulas químicas das goethitas: alfaFe0,79Al0,21OOH (alta vertente), alfaFe0,75Al0,25OOH (meia vertente) e alfaFe0,78Al0,22OOH (baixa vertente). A dinâmica de transformação dos óxidos de ferro nos horizontes B ao longo da vertente é um indicador das oscilações paleoclimáticas na área: goethita mais aluminosa é um indicador do paleoambiente úmido, e goethita menos aluminosa revela condições pedogênicas mais secas.

Emissão de óxidos de nitrogênio associada à aplicação de uréia sob plantio convencional e direto

O objetivo deste trabalho foi avaliar emissões de NO e N2O até cinco dias após a primeira fertilização de cobertura com uréia em milho, em Latossolo Vermelho argiloso distrófico, sob plantio convencional e direto. A adubação de cobertura foi de 60 kg ha-1 de N. O experimento foi conduzido na Embrapa Cerrados, Planaltina, DF, com delineamento de blocos ao acaso, com três repetições, sendo o terceiro cultivo de milho, em rotação com soja. Os fluxos de NO e N2O foram medidos em câmaras de PVC instaladas em cada parcela. Houve emissão alta de NO imediatamente após (5,4 ng N cm-2 h-1) e no terceiro dia (4,8 ng N cm-2 h-1) após aplicação de uréia e irrigação. Um dia após fertilização, a emissão de NO reduziu-se a 1,9 ng N cm-2 h-1, e cinco dias depois, alcançou 1,2 ng N cm-2 h-1. Os fluxos de N2O ficaram abaixo do limite de detecção de 0,6 ng N cm-2 h-1. Não houve diferença significativa entre os plantios convencional e direto quanto à emissão dos óxidos de nitrogênio.

Eficiência de filtros de areia pressurizados na remoção de diferentes tamanhos de partículas da água de irrigação

Resumo:O objetivo deste trabalho foi avaliar a eficiência de filtros de areia com diferentes granulometrias na remoção de diferentes tamanhos de partículas da água de irrigação, bem como a perda de pressão em função da taxa de filtração e da granulometria de areia do leito filtrante. Os ensaios foram realizados com três filtros de um mesmo modelo comercial, testados com diferentes combinações de granulometrias de areia (areia fina, 0,55 mm; média, 0,77 mm; e grossa, 1,04 mm de diâmetro) e taxas de filtração (20, 40, 60 e 75 m3m-2 h-1), e repetidos em três ciclos de filtração de 4 horas (C1, C2 e C3, realizados em 3 dias consecutivos). O filtro de areia avaliado é efetivo na remoção de partículas a partir do tamanho de areia fina (>60 μm). Nesta faixa de remoção de partículas, a influência da taxa de filtração aumenta com a diminuição do tamanho de partícula na água. O aumento na taxa de filtração, associado à diminuição da granulometria de areia, aumenta a eficiência de remoção, mas acentua a perda de pressão com o tempo, o que diminui a remoção das partículas menores ao longo dos ciclos de filtração.

Desenvolvimento e caracterização de recobrimentos de Ni-Co e de seus óxidos mistos para a produção de oxigênio por eletrólise alcalina da água

This paper describes the development and characterisation of Ni-Co coatings to be used as anodes in water electrolysis. Chemical oxidation of the surface was performed through thermal treatment at 400ºC for 10 h. The resulting surfaces were analysed by X-ray diffraction, EDX, SEM, cyclic voltammetry and constant current electrolysis. The electrochemical oxidation occurring on bare surfaces during electrolysis promotes the formation of thick oxide layers resulting in loss of activity. In oxidised surfaces the chemical Ni-Co oxide grown during the thermal treatment prevents further oxidation thus retaining their activity towards oxygen evolution. An optimum condition for the growth of mixed oxide with high activity was found for the bath containing 50 g L-1 CoSO4.

Filmes de óxidos anódicos de nióbio: efeito eletrocrômico e cinética da reação de eletro-intercalação

The aim of this work is to study the electrochromism and the reaction kinetics of lithium electrointercalation in anodic niobium oxide films. The oxide grown in an acid environment by application of an alternating potential shows interference colour (iridescence) and when reduced in lithium perclorate/PC solution, the intercalation of Li+ ions and electrons causes a reversible colour change (electrochromism), characterized here by electrochemical and optical measurements. A model where the reaction kinetics is dominated by diffusion of ionic pairs (Li+, e-) in the oxide film permitted the reproduction of current and absorbance temporal dependence, confirming the relationship between the electrochromic and electrochemical reactions. From the results obtained, a relation was established where the colour change is associated to the reduction of Nb+5 to Nb+4 ions with simultaneous cations injection.

Propriedades texturais e catalíticas de óxidos de ferro contendo cromo e cobre

Chromium and copper-doped hematites were prepared with the aim of studying the synergistic effect of these dopants on the textural and on the catalytic properties of the iron oxides towards the high temperature shift reaction. It was found that the most active catalysts were those with the highest amount of copper. They had the Fe(II)/Fe(III) ratio near the stoichiometric value of magnetite, the highest surface areas under the reactional atmosphere and the greatest tendency to produce the active form; they also were poorly crystalline solids. The best performance was shown by the catalyst with Fe/Cu=10, heated at 300ºC. It can thus be concluded that copper acts both as textural and structural promoter in these catalysts.

Influência da adição de defloculante, ligante e partículas de alumina no comportamento reológico de suspensões a base de frita e caulim

Enamel suspensions were characterized according to their rheological behavior. The suspensions presented a pseudoplastic behavior, yield stress and thixotropy, with or without the presence of deffloculant. Added carboxymethylcellulose increases the apparent viscosity of enamel suspensions and interacts complexly with the deffloculant, here sodium silicate. Addition of crystalline particles of two types of alumina, used to improve the wear resistance of ceramic glazes, also change strongly the rheological behavior of the suspensions. Added high specific area, irregular alumina particles produce a higher increase of the apparent viscosity of enamel suspensions compared to rounded ones.

Partículas nanométricas de ferritas de ítrio

Nanoparticles of yttrium iron garnet (YIG) were obtained by coprecipitation. The particles were prepared by hydrolysis in acid medium with addition of ammonia or urea, for homogeneous nucleation, at 90ºC. Different compositions and spherical morphologies were achieved by changing reactants concentrations and precipitation agent. X-ray diffractometry, transmission electron microscopy, differential thermal analysis and electrophoretic mobility were carried out on these particles to investigate the obtained phase, phase transition temperature, morphology, particle size and zeta potential, respectively.

Análise por difração de raios x de filmes de óxidos cerâmicos compostos por IrO2/TiO2/CeO2

Independent of the sample form (powder or film), XRD analysis of Ir0,3Ti(0,7-x)Ce xO2, (nominal) mixtures, for x=0, shows the formation of a solid solution phase between IrO2 and TiO2, as well as the rutile phases of IrO2 and TiO2. The presence of the anatase phase of TiO2 is also confirmed. The introduction of 30 mol% CeO2 in the mixture reveals the presence of the CeO2 and Ce2O3 phases, besides the already mentioned ones, in the powder. In the film form, however, an amorphous phase is identified. When all of the TiO2 is substituded by CeO2, for both sample forms, the only phases found are IrO2, CeO2 and Ce2O3. This result suggests cerium oxides are not capable of forming solid solutions with either IrO2 or (Ir,Ti)O2 acting solely as a dispersant matrix for these phases. These results are consistent with the much higher electrochemically active surface area when CeO2 is introduced in the binary Ti/Ir0,3Ti0,7O2 mixture. It was possible to establish a relationship between the electrochemical stability of the supported films and their crystalline structure. The unexpected presence of TiO2 and Ti2O3 in the Ti/Ir0,3Ce0,7O2 (film sample) is attributed to oxidation of the Ti support during the calcination step.