A Equação-Mestra: atingindo o equilíbrio

In the last years, a great interest in nonequilibrium systems has been witnessed. Although the Master Equations are one of the most common methods used to describe these systems, the literature about these equations is not straightforward due to the mathematical framework used in their derivations. The goals of this work are to present the physical concepts behind the Master Equations development and to discuss their basic proprieties via a matrix approach. It is also shown how the Master Equations can be used to model typical nonequilibrium processes like multi-wells chemical reactions and radiation absorption processes.

Remoção dos corantes azul brilhante, amarelo crepúsculo e amarelo tartrazina de soluções aquosas utilizando carvão ativado, terra ativada, terra diatomácea, quitina e quitosana: estudos de equilíbrio e termodinâmica

This work compared activated carbon, activated earth, diatomaceous earth, chitin and chitosan to removal acid blue 9, food yellow 3 and FD&C yellow nº 5 dyes from aqueous solutions with different pH values (2-10). In the best process condition for each dye, equilibrium studies were carried out at different temperatures (from 298 to 328 K) and Langmuir, Freundlich, Redlich-Peterson, Temkin and Dubinin-Radushkevich models were fitted with experimental data. In addition, entropy change, Gibbs free energy change and enthalpy change were obtained in order to verify the thermodynamic adsorption behavior.

Remoção de cromo (VI) de soluções aquosas utilizando o compósito magnético calcinado hidrotalcita-óxido de ferro: estudo cinético e de equilíbrio termodinâmico

In this work, hydrotalcite, a layered double hydroxide, had its ion exchange properties combined with the magnetic properties of iron oxide to produce a magnetic adsorbent, HT-Fe 500. These magnetic composites can be used as adsorbents for anionic contaminants in water and subsequently removed from the medium by a simple magnetic process. Removal of chromium (VI) from aqueous solutions using HT-Fe 500 was achieved using batch adsorption experiments. The adsorption capacity, calculated with the Langmuir-Freundlich model showed to be dependent on temperature, reaching values of 25.93 and 48.31 mg g-1, respectively, for temperatures of 25 and 30 ºC.

Físico-química experimental: uma proposta para abordar equilíbrio de fases em sistemas ternários

On undergraduate courses, practical classes represent periods in which students can verify the concepts presented in theoretical classes. Conversely, the teaching internship in graduate programs allows these students to incorporate pedagogical practices into their experience, predominantly involving observation and reproduction of methods adopted by supervisors. We propose internship teaching as a period for reflection on our pedagogical practice and present a methodology for an experimental physical chemistry classroom. The students can interact with the experiment and instructor, furthering the study of ternary systems while developing their skills for investigative work.

Remoção de compostos fenólicos de soluções aquosas utilizando carvão ativado preparado a partir do aguapé (Eichhornia crassipes): estudo cinético e de equilíbrio termodinâmico

Activated carbon was produced from the water hyacinth (CAA) by impregnation with ZnCl2 (1:2), followed by pyrolysis at 700 ºC, under N2. CAA was used for the adsorption of phenol, m-cresol and o-cresol from aqueous solutions, using batch adsorption. The effects of contact time, pH, temperature and concentration on sorption were investigated. Adsorption capacity, calculated using the Langmuir model proved to be dependent on temperature, reaching values of 163.7, 130.2 and 142.3 mg g-1 for phenol, m-cresol and o-cresol, respectively, at 45 ºC. Thermodynamic data at the solid-liquid interface suggests an endothermic, spontaneous and environmentally-friendly process.

Dinâmicas de inquiry no estudo de perturbações a um estado de equilíbrio químico

Educational institutions are not being effective, because they do not give individuals what they need to integrate into postmodern society, nor produce citizens that postmodern society needs. Shortcomings include the scientific literacy and cognitive domain levels attained, with an aggravating waning interest in science among pre-university students. We present an inquiry module, an inquiry dynamic, as an education resource for the study of perturbations of a chemical equilibrium state by pre-university or university students of basic chemistry, to contribute to the relevance and popularity of science, potentiation of science literacy and development of cognition. Here we describe an investigation with pre-university students.

Umidade de equilíbrio de painéis de madeira

Este estudo teve como objetivo a determinação da umidade de equilíbrio de painéis de madeira numa câmara de climatização e comparação dos seus valores com os obtidos através da equação de Nelson. O trabalho foi desenvolvido na Unidade Experimental de Produção de Painéis de Madeira da Universidade Federal de Lavras. Foram utilizadas amostras de aglomerado, compensado multilaminado e sarrafeado, chapa dura, OSB (Oriented Strand Board) , MDF (Medium Density Fiberboard), HDF (High Density Fiberboard), madeira-cimento e madeira-plástico, sendo esses produtos de escala industrial e experimental. As dimensões dos corpos-de-prova foram de 2,60 cm de largura por 2,60 cm de comprimento. As espessuras foram aquelas mais utilizadas comercialmente de cada produto, sendo utilizadas cinco repetições por painel. Os corpos-de-prova foram pesados e levados para uma câmara de climatização, onde foram submetidos a diferentes condições de umidade relativa (90, 80, 70, 60, 50 e 40%) e uma temperatura constante de 30 ºC. Determinaram-se a histerese e a umidade de equilíbrio, que variaram de 40 a 90%. Os resultados indicaram que a equação de Nelson se mostrou eficiente na estimativa da umidade de equilíbrio e que não existe em média diferença de histerese entre os produtos estudados, mostrando que todos apresentam a mesma estabilidade dimensional. Observou-se, também, que o revestimento dos painéis não afetou a umidade de equilíbrio.

Teor de água limite para crioconservação de sementes de romã (Punica granatum L.)

Tradicionalmente, a determinação das condições ideais para a conservação de sementes é obtida através de experimentos que estudam a combinação dos fatores: teor de água e temperatura de armazenamento, monitorando a viabilidade das sementes ao longo do tempo. Ante o exposto, objetivou-se determinar o Teor de Água Limite para Crioconservação das sementes de romã, quando armazenadas nas temperaturas de -170 e -196 °C. As sementes passaram por um processo de umedecimento e secagem até atingirem os teores de água de 4; 6; 8; 10; 12 e 14% b.u.; logo após, foram crioconservadas durante cinco dias e, em seguida, descongeladas gradativamente nas temperaturas de -196, -170, -80, 10 ºC e ambiente, com intervalo de 3 horas para cada temperatura, para então serem realizados os testes de germinação e vigor. Para efeito de análise comparativa, utilizou-se da armazenagem das sementes a 25 ºC e 70% de umidade relativa por igual período de tempo (5 dias). O delineamento estatístico empregado foi o inteiramente casualizado, com arranjo fatorial 6 X 3, representado pelos teores de água e temperaturas, empregando-se quatro repetições por tratamento. Pode-se concluir que o melhor porcentual de germinação e vigor das sementes de romã foi obtido quando essas sementes foram crioconservadas em vapor de nitrogênio (-170 °C), com um teor de água de 10% b.u.

Determinação do equilíbrio higroscópico e do calor isostérico do bagaço de cana-de-açúcar

Com o intuito de analisar a dinâmica de sorção e a energia necessária para a vaporização da água na desidratação do bagaço da cana-de-açúcar, o presente trabalho teve como objetivo a determinação de seu equilíbrio higroscópico e calor isostérico, a partir de diferentes condições controladas de temperatura (20; 40; 55 e 70 ºC) e umidade relativa do ar (10; 12; 17; 18; 30; 40; 45; 50; 60 e 85%), assim como avaliar, entre diversos modelos descritos na literatura, o que melhor represente o comportamento de sorção. Como resultado, foi verificado que o modelo que melhor se ajustou aos dados empíricos do processo de sorção do bagaço de cana-de-açúcar foi o Modelo de Henderson Modificado, com coeficiente de determinação de 0,972, enquanto o calor isostérico integral de dessorção variou de 2524,09 a 2951,95 kJ kg-1, para os teores de água de equilíbrio de 0,014 a 0,170 b.s., respectivamente.

Influência da freqüência de coitos vaginais e da prática de duchas higiênicas sobre o equilíbrio da microbiota vaginal

OBJETIVO: verificar se alta freqüência de coitos vaginais e o uso de duchas higiênicas interferem com a microbiota vaginal. MÉTODOS: noventa e sete mulheres atendidas em centro de saúde localizado em zona de prostituição na cidade de Campinas foram avaliadas em estudo prospectivo de corte transversal. A anamnese determinou as freqüências de coitos vaginais e do uso de duchas higiênicas nas 44 profissionais do sexo e nas 53 não-profissionais do sexo estudadas. O conteúdo vaginal foi coletado com swab estéril de Dacron, da parede vaginal direita, e disposto em duas lâminas de vidro. A microbiota vaginal foi estudada em microscopia óptica com lente de imersão em esfregaço corado pela técnica de Gram. Os dados foram analisados pelo teste exato de Fisher. As mulheres profissionais e não profissionais do sexo apresentaram, respectivamente, média de idade de 24,9 (± 6,4) e 31,5 (± 9,7) anos, hábito de fumar em 52,2 e 24,5%, prática do uso de lubrificantes vaginais em 56,8 e 0% e prática de uso de condom em 100 e 41,5% dos casos respectivamente. RESULTADOS: apenas 1,8% das mulheres do grupo controle tinham sete ou mais relações sexuais por semana, em evidente contraste com as profissionais do sexo (97,7%). Não houve diferenças significativas quanto à raça, escolaridade e paridade. A vaginose bacteriana e a flora vaginal anormal foram mais observadas nas profissionais do sexo do que no grupo controle (p=0,02 e 0,001) e associou-se à alta freqüência (sete ou mais vezes) de coitos vaginais semanais (p=0,04 e 0,001). O diagnóstico de vaginose citolítica foi mais freqüente nas mulheres não-profissionais do sexo (p=0,04) e com menor freqüência de relações sexuais (p=0,04). O uso de duchas higiênicas foi mais comum nas profissionais do sexo (p=0,002). Entretanto, esta prática não esteve associada aos distúrbios da microbiota vaginal e nem à presença de vulvovagintes. CONCLUSÕES: profissionais do sexo com sete ou mais relações sexuais semanais apresentaram maior freqüência de vaginose bacteriana e alterações da flora vaginal. O hábito de duchas vaginais não interferiu com o ecossistema vaginal das mulheres estudadas.

Frequência de quedas e associação com parâmetros estabilométricos de equilíbrio em mulheres na pós-menopausa com e sem osteoporose

OBJETIVO: avaliar a frequência de quedas e sua associação com parâmetros estabilométricos de equilíbrio corporal em mulheres na pós-menopausa com e sem osteoporose. MÉTODOS: estudo corte transversal que incluiu 266 mulheres com e sem osteoporose, acima de 60 anos, amenorreia de no mínimo 12 meses. As mulheres foram entrevistadas quanto à ocorrência de quedas nos últimos 12 meses, informações clínicas e sociodemográficas. O diagnóstico de osteoporose foi verificado pela densitometria óssea e o equilíbrio corporal avaliado com plataforma de força. Para análise estatística foram calculadas médias, desvios padrão, percentuais, teste de Mann-Whitney, χ2 e Odds Ratio, coeficiente de correlação de Spearman. RESULTADOS: mulheres com osteoporose apresentaram menor índice de massa corpórea (IMC), menor escolaridade, menor tempo de uso de terapia hormonal e menor idade na menopausa. A frequência de quedas foi significativamente maior no grupo de mulheres com osteoporose (51,1%) (p<0,01), que apresentaram risco ajustado 1,9 (1,3 a 3,4) vez maior de quedas e 3,2 (1,2 a 8,2) vezes maior de quedas recorrentes que o grupo sem osteoporose. Mulheres com osteoporose apresentaram maior amplitude de deslocamento no eixo Y do que aquelas sem, no teste com olhos abertos. A análise de correlação ajustada entre os parâmetros de equilíbrio e quedas não mostrou correlação significativa com nenhum dos parâmetros avaliados. CONCLUSÕES: mulheres com osteoporose pós-menopausa apresentam maior frequência de quedas e maior risco de quedas recorrentes comparadas com mulheres sem osteoporose.

Parâmetros hemogasométricos e equilíbrio ácido-básico de cabritos nascidos de partos normais

A adaptação à vida extra-uterina é período crítico para o recém-nascido. Inúmeras alterações ocorrem em diferentes sistemas e órgãos, incluindo a função respiratória e o equilíbrio ácido-básico. O presente trabalho objetivou constatar a ocorrência de acidose em cabritos recém-nascidos e obter parâmetros gasométricos e ácido-básicos dos mesmos, até as 24 horas de vida. Para tanto, foram utilizados 33 cabritos, sem distinção de sexo. Amostras sanguíneas foram colhidas por venopunção jugular, imediatamente após o nascimento, aos cinco, dez e 15 minutos, e às 24 horas de vida, para determinação do pH, pressão parcial de oxigênio (pO2), pressão parcial de dióxido de carbono (pCO2), dióxido de carbono total (TCO2), concentração de bicarbonato (HCO3), excesso de bases (BE) e a saturação de oxigênio (sO2) utilizando-se analisador portátil de gases sanguíneos. Observaram-se diferenças significativas entre os momentos nos valores gasométricos dos cabritos em todas as variáveis estudadas. Os cabritos recém-nascidos apresentaram acidose respiratória no período pós-parto imediato, normalizando-se às 24 horas de vida.

USO DA EQUAÇÃO DE ESTADO DE PENG-ROBINSON COM REGRA DE MISTURA DEPENDENTE DA COMPOSIÇÃO NA PREDIÇÃO DO EQUILÍBRIO DE FASES DO SISTEMA TERNÁRIO CO2-LIMONENO-CITRAL

Dados de equilíbrio de fases a pressões elevadas dos sistemas binários CO2-Limoneno e CO2-Citral e do sistema ternário CO2-Limoneno-Citral foram coletados da literatura e usados na modelagem termodinâmica que emprega a equação de estado de PENG-ROBINSON &#091;1&#093; com: 1) Regra de mistura clássica; 2) Regra de mistura dependente da composição de STRYJEK & VERA &#091;2&#093;. Os parâmetros de interação binária entre CO2-Limoneno e CO2-Citral foram obtidos pelo ajuste dos modelos a dados experimentais, fazendo uso de dois programas computacionais, os quais envolvem a minimização de uma função objetivo, pelo método Simplex de NELDER & MEAD (3), que foi escrita em termos dos desvios relativos entre os pontos experimentais e os calculados pelos modelos. O equilíbrio de fases do sistema ternário foi calculado utilizando-se os parâmetros de interação binária ajustados previamente e considerando parâmetros nulos entre os componentes Limoneno e Citral. A análise dos resultados indica, para as condições supercríticas, que os dois modelos foram capazes de predizer qualitativamente o sistema ternário, fornecendo resultados compatíveis, em ordem de grandeza, com os valores experimentais.