Subproduto da indústria de alumínio como amenizante de solos contaminados com cádmio e chumbo

A poluição do solo com elementos-traço tem sido motivo de preocupação nos últimos anos, o que justifica melhor conhecimento da disponibilidade desses elementos no ambiente, visando amenizar seus efeitos em áreas contaminadas. Este trabalho teve como objetivo avaliar o desempenho de um subproduto da indústria de alumínio como amenizante de solos contaminados com Cd e Pb. Foram utilizados um Neossolo Quartzarênico (930 g kg-1 de areia, 20 g kg-1 de silte e 50 g kg-1 de argila) e um Latossolo Vermelho (360 g kg-1 de areia, 100 g kg-1 de silte e 540 g kg-1 de argila) contendo 15 % de solo contaminado com Cd e Pb. Foram feitas cinco repetições testando-se o efeito da aplicação do subproduto in natura a 0; 0,25; 0,50; 1,00; e 2,00 %. Para comparação, utilizaram-se calcário, silicato e turfa a 0,25; 0,50; e 2,00 %, respectivamente, e cada um dos solos sem contaminação. Cultivou-se B. decumbens, fazendo coletas de lixiviado e determinando o pH e a CE. As concentrações de Cd e Pb foram avaliadas no lixiviado não-filtrado e filtrado (0,45 µm). Avaliaram-se a produção de matéria seca de raízes (MSR) e da parte aérea (MSPA) e as quantidades de Cd e Pb em ambas após digestão nitroperclórica. Os amenizantes contribuíram para aumentar o pH dos lixiviados do Neossolo Quartzarênico e do Latossolo Vermelho, tendo este último apresentado menores valores de condutividade eletrolítica quando comparado ao primeiro. Os teores de Cd nos lixiviados filtrados (fração solúvel) foram os mesmos dos lixiviados não-filtrados, enquanto os de Pb apresentaram diferenças. As produções de MSR e MSPA aumentaram com o aumento das taxas de aplicação do subproduto, e a quantidade de Cd na MSPA da B. decumbens foi maior que a de Pb.

Indução da fitoextração de chumbo por ácido cítrico em solo contaminado por baterias automotivas

A fitoextração - uso de plantas para extrair contaminantes do solo - é uma técnica promissora de recuperação de solos contaminados. Como alternativa aos quelantes sintéticos, ácidos orgânicos naturais estão sendo propostos para induzir a fitoextração por serem rapidamente degradados no solo, evitando risco de poluição secundária. Este trabalho objetivou avaliar o desempenho do ácido cítrico aplicado em doses crescentes, total e parceladamente, na fitoextração induzida de Pb em solo contaminado por resíduos de baterias automotivas. O ácido cítrico, nas doses de 0, 20, 40, 60 e 80 mmol kg-1, foi aplicado de forma total no 30° dia de cultivo de milho (Zea mays) e, parceladamente, no 30º e 34º dias de cultivo. Para efeito comparativo, um tratamento adicional com EDTA na concentração de 10 mmol kg-1 foi utilizado. Nas amostras de solo após aplicação dos tratamentos, foram determinados os teores de Pb solúvel e ligado a frações do solo. Pode-se concluir que o parcelamento das doses de ácido cítrico não influenciou a eficiência da fitoextração, sendo a aplicação única da dose total mais indicada para indução da acumulação de Pb pelas plantas. A remediação da área com fitoextração induzida pela aplicação de ácido cítrico é exequível em período relativamente curto e sem problemas secundários quanto à lixiviação de Pb. A aplicação de ácido cítrico provocou mobilização de Pb das frações menos solúveis (matéria orgânica e óxidos) para a forma trocável. A distribuição de Pb nas frações do solo após aplicação do ácido apresentou a seguinte ordem: trocável > matéria orgânica > óxido de Fe cristalino > óxido de Fe amorfo.

Teores naturais de bário em solos de referência do estado de Pernambuco

O bário (Ba) é um metal alcalino terroso de ocorrência natural no solo. É constituinte de carbonatos, sulfatos e silicatos e ocorre como substituto isomórfico de elementos como Ca e K nos minerais. Quando disponível em elevados teores no solo, o Ba pode causar toxidez a diversos organismos vivos. Para considerar que determinado solo está livre de contaminação por esse elemento, faz-se necessário conhecer os teores de Ba nesse solo em condição natural. Portanto, a determinação de teores naturais de Ba em solos é essencial para a construção de uma legislação que sirva de base ao monitoramento e remediação de áreas contaminadas por esse elemento e que seja adequada à realidade pedológica local. Nesse contexto, o objetivo desta pesquisa foi determinar os teores naturais de Ba como base de referência de qualidade para os Solos de Referência do Estado de Pernambuco. Foram coletadas amostras dos dois primeiros horizontes dos 35 perfis de referência, as quais foram submetidas à digestão ácida em micro-ondas (método 3051A). Nos extratos obtidos foi efetuada a determinação dos teores de Ba por ICP-OES. Observaram-se teores de Ba superiores aos valores de prevenção e de investigação estabelecidos pela legislação brasileira (CONAMA, 2009), corroborando a necessidade de maior conhecimento das diversidades regionais para a elaboração de normas nacionais. Os teores naturais de Ba determinados nos solos podem ser utilizados como base para a definição dos valores de referência de qualidade para Ba nos solos de Pernambuco, de acordo com o preconizado pela legislação nacional.

Avaliação em laboratório do uso de sistemas de coberturas alcalinas para prevenção da drenagem ácida de mina

A drenagem ácida de mina (DAM) é um problema ambiental em escala mundial. Ela é proveniente do processo de oxidação química de materiais da mineração que contenham minerais sulfetados expostos a condições atmosféricas com a mediação de bactérias. As águas ácidas geradas nesses ambientes podem comprometer a qualidade dos recursos hídricos. Para tentar conter essa DAM, métodos de prevenção e remediação têm sido aplicados. As coberturas secas têm sido estudadas como alternativa de prevenção, visto que a remediação tem mostrado-se de custo elevado. O objetivo deste trabalho foi avaliar o uso de coberturas alcalinas para controlar a geração de ácido proveniente do estéril da mineração de urânio, U, por meio de sistemas colunas de lixiviação. Para isso, foram estudados sistemas de coberturas que têm como agentes de neutralização a lama vermelha, o calcário e a cal. Amostras de estéril e de água foram coletadas na mina Osamu Utsumi, em Caldas, MG. Foram realizadas análises químicas e mineralógicas do estéril, da cal, do calcário e da lama vermelha. Para os testes cinéticos, foram montadas sete colunas de lixiviação: C1(estéril); C2 (estéril + cobertura de lama vermelha); C3 (estéril + cobertura de calcário); C4 (estéril + cobertura de cal); COB2 (cobertura de lama vermelha); COB3 (cobertura de calcário); e COB4 (cobertura de cal). As amostras lixiviadas foram monitoradas por 100 dias. Os resultados mostraram que a cal e a lama vermelha têm maior potencial neutralizador. No entanto, esses agentes neutralizantes oferecem o inconveniente de introduzir material solúvel no lixiviado. Dessa forma, considerando os parâmetros avaliados, foi demonstrado que o uso de mistura de lama vermelha com estéril do Bota-fora 4 (BF4) pode ser uma alternativa viável para o controle de geração de DAM associada à reciclagem de resíduos industriais alcalinos.

Tolerância de mamona a zinco avaliada por fluorescência de clorofila e nutrição das plantas

A medida da fluorescência de clorofila pode ser uma ferramenta útil para detectar alterações no aparato fotossintético das plantas. Considerando que a detecção precoce da contaminação de zinco em plantas é essencial para o monitoramento ambiental, este trabalho objetivou avaliar o estresse causado por esse nutriente em plantas de mamona (Ricinus communis), utilizando a técnica da fluorescência de clorofila. As alterações provocadas pelo Zn nos pigmentos fotossintéticos e na composição mineral das plantas foram também estudadas. Plantas de mamona foram cultivadas durante 28 dias em solução nutritiva com cinco doses de Zn (100, 200, 300, 400 e 600 µmol L-1), além de um controle contendo 0,380 µmol L-1 do elemento. A fluorescência de clorofila detectou alterações temporais promovidas pelo acúmulo de Zn nas plantas e evidenciou-se útil na detecção precoce da toxicidade do elemento em plantas de mamona. Apesar do declínio no seu estado nutricional, a mamona apresentou relativa tolerância à toxicidade a doses elevadas de Zn, indicando ser essa espécie uma alternativa atraente para revegetação ou remediação de áreas contaminadas.

Eletroxidação do etanol em eletrodos de Ti/IrO2

It has been carried out an investigation of ethanol electro-oxidation on Ti/IrO2 electrodes. The experimental results show a high selectivity towards acetaldehyde formation thus, offering potential advantages in cost and availability of raw material. It has been observed that the electrode is partially blocked by a film formed after the oxidation of the starting material which can be removed by pulse technique between RDO and RDH onset. The mechanism and the selectivity of the product formed is presented.

Métodos de preparação de nanopartículas metálicas suportadas em carbono de alta área superficial, como eletrocatalisadores em células a combustível com membrana trocadora de prótons

Fuel cells are attracting much interest as efficient and clean energy conversion devices. The main components of low temperature fuel cells are the electrocatalysts used to promote the anodic and cathodic reactions, which are based on platinum and platinum alloys. These electrocatalysts are normally prepared in the form of metal nanoparticles supported on a conductive material, usually high surface area carbon, to improve catalyst utilization and reduce cost. This work presents and comments some methods used presently to produce these electrocatalysts. The performances of the produced electrocatalysts are compared to that of state-of-the-art commercial E-TEK electrocatalysts.

Estudo da degradação de ranitidina via H2O2 eletrogerado/Fenton em um reator eletroquímico com eletrodos de difusão gasosa

The study of the electrochemical degradation of the ranitidine was developed using an electrochemical reactor with a gas diffusion electrode (GDE) as cathode. The electrolysis experiments was performed at constant current (1 < A < 10) and flow rate of 200 L h-1. The process of drug degradation, chemical/electrochemical and electro-Fenton ways, using electrochemical reactor showed best efficiency at current values of > 4 A. The process reached a production of 630 mg L-1 of the H2O2 at 7 A. The ranitidine concentrations was reduced in 99.9% (HPLC) and chemical oxygen demand (COD) was reduced in 86.7% by electro-Fenton.

Avaliação da degradação do diclofenaco sódico utilizando H2O2/fenton em reator eletroquímico

This paper describes a degradation study of the anti-inflammatory sodium diclofenac in aqueous medium using an electro-chemical flow reactor with a gas diffusion electrode as cathode. Two degradation processes were compared: by H2O2 electro-generated and H2O2 electro-generated/Fe(II). Concentration of sodium diclofenac was determined during the experiments by HPLC. The changes in chemical oxigen demand (COD) were also evaluated. Under the specific reaction conditions, 350 mg L-1 of H2O2 was electro-generated and 99.2% of sodium diclofenac was degradated, with 27.4% COD reduction. At the same conditions, but using Fe(II), drug degradation was 99.4% and the COD reduction was 63.2%.

Hidróxido de níquel suportado em carbono: um catalisador de baixo custo para a eletro-oxidação de alcoóis em meio alcalino

The present manuscript shows the synthesis of nickel hydroxide supported in carbon (Ni(OH)2/C) as a alternative material for catalytic alcohol oxidation in alkaline medium. The Ni(OH)2/C was synthesized in different percentage using a sonic bath. No current densities variation during successive cyclic voltammetry experiments was observed. The Ni(OH)2/C electrodes exhibit a potent and persistent electrocatalytic activity towards the oxidation of different alcohols. In addition, alcohols electooxidation occurs in less positive potential compared with noble metal catalyst.

Influência do método de preparação de eletrocatalisadores PtRu/C sobre a atividade catalítica frente à reação de oxidação de etanol em meio ácido

In this work the influence of variations in the borohydrate reduction method on the properties of PtRu/C electrocatalysts was investigated. The electrocatalysts were prepared using 1:1 ; 2:1; 5:1; 50:1 and 250:1 molar ratios of NaBH4 to metals. The reduction was also performed by dripping or by fast addition of the solution. The results showed that PtRu nanoparticles obtained by fast addition had the smallest crystallite sizes. It was also noted that the catalytic activity increased as the borohydrate:metal molar ratio increased. The PtRu/C electrocatalyst (50:1) obtained by fast addition presented the best catalytic activity for ethanol electro-oxidation.

Máscaras mecânicas de sombra por eletrocorrosão para dispositivos eletro-ópticos

Shadow masks are used in manufacturing processes for electro-optic devices to transfer patterns with different shapes and dimensions. For fabrication of organic based devices, shadow masks should be made of materials stable against organic solvents, high temperature, and robust, remaining unchanged after multiple cycles of use and fixation. Thus, stainless steel is suitable for shadow masks. A simple, cheap and quick method of obtaining shadow masks by electrochemical corrosion of stainless steel is reported. The shadow mask was used to evaporate cathode material to obtain an organic light emitting diode with active area of 9 mm². This device exhibited a turn-on voltage of 5 V and luminance of 14 cd/m².

Potentiometric determination of Nickel (II) ion using 2-hydroxy-1-naphthylidene-N-cyanoacetohydrazone as electroactive material

A potentiometric Nickel sensor was prepared using 2-hydroxy-1-naphthylidene-N-cyanoacetohydrazone as electro-active material and epoxy resin as a binding material. A membrane composed of 40% Schiff's base and 60% epoxy resin exhibited the best performance. The membrane showed excellent response in the concentration range of 0.15 ppm to 0.1 mol L- 1 Ni+2 ions with non-Nernstian slope of 22.0 mV/decade, had a rapid response time (less than 10 s), and can be used for three months without any considerable loss of potential. The sensor was useful within the pH range of 1.3 to 9.6, and was able to discriminate between Ni2+ and a large number of alkaline earth and transition metal ions. The practical utility of the sensor has been demonstrated by using it successfully as an indicator electrode in the potentiometric titration of Ni2+ with EDTA and oxalic acid.

APARATO ELETROQUÍMICO PARA SISTEMA DE AQUISIÇÃO DE DADOS MULTICANAL COM RESOLUÇÃO ESPAÇO-TEMPORAL

Spatiotemporal pattern formation in reaction-transport systems takes place spontaneously when the system is kept far from thermodynamic equilibrium. Targets, reaction fronts, waves, spirals, spots and stripes are some typical examples of selforganized structuring. In electrochemical systems, monitoring spatiotemporal patterns of potential in the solid/liquid interface can be done by the use of equally distributed microprobes located close to the working electrode. However, the physical size of each probe can limit the spatial resolution and alter mass transport properties. In contrast, the direct measurement of discrete electrodes does not suffer from this limitation and allows the accurate manipulation of the spatial coupling through changes in resistors connected to the electric circuit. In this paper, the development of an electrochemical setup for multichannel data acquisition with spatiotemporal resolution is described, especially to monitor low levels of currents usually observed in the electro-oxidation of small organic molecules.

SÍNTESE E CARACTERIZAÇÃO DE COMPÓSITOS ORGÂNICO-INORGÂNICOS MACROPOROSOS PARA O SENSORIAMENTO DE H2O2

Electrodes modified with poly(5-amino-1-naphthol)/Prussian blue (poly(5-NH2-1-NAP)/PB) hybrid films are able to electrochemically reduce H2O2 in medium containing an excess of Na+ cations. This is an important advantage for biosensing applications over electrodes in which only conventionally (electro) deposited Prussian blue is present. Consequently, the aim of this work was to examine the application of templates of ordered arrays of colloidal poly(styrene) spheres (800, 450 and 100 nm in diameter) to produce inverse opal structures of poly(5-NH2-1-NAP)/PB hybrid platforms, in an effort to study the influence of the increase in surface area/volume ratio and higher exposition of the mediator active sites on material performance during H2O2 determination employing the different sized porous structures. Moreover, since the accentuated hydrophilic character of poly(5-NH2-1-NAP)/PB also allows H2O2 electrochemical reduction in inner active sites, issues concerning the amount of mediator electrodeposited on the electrode were also reflected in the observed results.