Microeletrodos: II. Caracterização eletroquímica

Estudou-se o comportamento eletroquímico de microeletrodos de Pt e de suas ligas (Pt-Rh (10%, m/m; Pt-Ir(20%, m/m)), com geometria em forma de disco, explorando diferentes dimesões para os microeletrodos: r e = 30 a 150 mm. Os estudos foram realizados em solução aquosa de KCl 1 mol L-1 contendo [K4Fe(CN)6] 6,00 x 10-3 mol L-1. Foram aplicadas diferentes equações descritas na literatura para a condição de estado estacionário e quase-estacionário. A condição de estado estacionário não foi obtida para nenhum dos eletrodos estudados. A curva média, comumente empregada como representativa da corrente de estado estacionário, somente representou tal condição até a meia-altura das curvas I/E, e ainda para valores de r e 70 mm. O aumento do r e evidenciou uma transição de comportamento de micro para semi-micro eletrodo. Apesar disso, as equações que permitem avaliar a contribuição da corrente difusional e radial para a corrente total do voltamograma aplicaram-se perfeitamente em todo o intervalo de raios utilizado neste trabalho.

Microestrutura e resistência à corrosão do Ti c.p. soldado a laser utilizando em prótese sobre implantes

Foram realizados estudos para avaliar a microestrutura, a dureza e a resistência à corrosão do titânio comercialmente puro-Ti c.p. soldado por laser e utilizado na confecção de prótese sobre implantes. Verificou-se que na soldagem a laser a microestrutura apresentou três regiões distintas: o cordão de solda, a zona afetada pelo calor - ZAC e o metal base. O Ti c.p. possui microestrutura granular, a microestrutura do cordão de solda é mais refinada e de maior dureza do que o metal base. A ZAC obtida por este processo de soldagem foi relativamente pequena quando comparada com o processo de soldagem por brasagem. Os ensaios eletroquímicos mostraram que a região da solda apresentou menor resistência à corrosão em meio de NaCl 0,15 molL-1 à temperatura ambiente.

Investigação eletroquímica de alguns compostos organopaládio (ll): Determinação dos processos de redução do centro metálico em ciclopaladados

Investigou-se o comportamento eletroquímico dos dímeros ciclopaladados [Pd(dmba)(mi-X)]2 [X = Cl (1), NCO (2), NCS (3), CN (4)] (dmba = N,N-dimetilbenzilamina) e do monômero [Pd(dmba)(MeCN)2][NO3] (MeCN = acetonitrila). Os resultados experimentais mostraram redução de Pd(II) para Pd(I) para os compostos 1-3, enquanto que somente para 1 observou-se a redução de Pd(I) para Pd(0) em uma única etapa. O complexo 5 mostrou redução de Pd(II) para Pd(0). Observou-se que a estabilidade eletroquímica destes compostos diminuem na seguinte ordem: [Pd(dmba)(mi-CN)]2 (4) > [Pd(dmba)(mi-NCO)]2 (2) > [Pd(dmba)(mi-SCN)]2 (3) > [Pd(dmba)(MeCN)2][NO3] (5) > [Pd(dmba)(mi-Cl)]2 (1).

Estudo microestrutural e resistência à corrosão de uma liga de Au soldada a laser, empregada em prótese sobre implantes

Investigou-se o comportamento de juntas soldadas de uma liga a base de ouro utilizada na confecção de próteses odontológicas sobre implantes antes e após ser submetida ao processo de soldagem a laser. Constatou-se que houve uma mudança estrutural na região da solda e esta apresentou uma microestrutura dendrítica refinada e o metal base uma microestrutura granular bifásica com maior dureza e presença de precipitados de Au. Os ensaios eletroquímicos, em meio aerado de NaCl 0,15 molL-1 à temperatura ambiente, que simula as condições do ambiente oral, demonstraram que a junta soldada apresentou melhor desempenho frente à corrosão quando comparada ao metal base; provavelmente devida a estrutura metalúrgica desta região.

Estudo da corrosão de cadinhos de SnO2-ZnO, na fusão de vidros contendo metais pesados

Neste trabalho foi estudada resistência de cadinhos de SnO2 dopados com 1%mol de ZnO frente a corrosão na fusão de vidro contendo metais pesados. Os cadinhos foram obtidos através do processo de colagem de barbotina, e a sinterização foi realizada até a temperatura de 1400ºC por 4 horas. Os vidros foram fundidos uma única vez por 1 hora, sendo que o vidro de composição 50B2O3-50PbO à 700 ºC, o de composição 60B2O3-40BaO à 1150 ºC e o de composição 66,67B2O3-33,33PbO à 700 ºC, sendo resfriados no interior dos cadinhos. Estes cadinhos foram então preparados e analisados por MEV-EDS.

Generalização de um modelo linear de impedância eletroquímica

Em geral, a função de um modelo de impedância para processos de eletrodo simples é deduzida de um modelo elétrico equivalente, denominado circuito de Randles. Neste trabalho estudou-se a generalização dessa função, mediante a introdução de um parâmetro não-elétrico, relacionado com a flexibilidade do ângulo de fase e da magnitude. A função foi ajustada às medidas experimentais de impedância obtidas de um sistema constituído de uma liga Ti-10%Al (m/m) em solução de cloreto de sódio 0,9%, variando-se a amplitude de perturbação. Verificou-se que a função generalizada foi adequada para descrever a impedância do sistema analisado, reduzindo as distorções entre a curva experimental e a curva teórica. Além disso, os melhores resultados foram obtidos para sinais de perturbação do sistema com amplitude igual a 10 mV.

Revestimento eletrolítico com uma liga amorfa de Ni-W-B, resistente à corrosão e ao desgaste

Estudou-se o processo de eletrodeposição de uma camada amorfa de liga Ni-W-B sobre um cátodo, utilizando um banho contendo sulfato de níquel 0,0185 M, tungstato de sódio 0,0155 M, fosfato de boro 0,0364 M, citrato de sódio 0,0161 M, 1-docecilsulfato de sódio 0,017 g/L e hidróxido de amônio para pH 8,5. Estudos detalhados sobre a influência da temperatura do banho, agitação mecânica e densidade de corrente catódica conduziram as condições ótimas para obtenção de depósitos de ligas satisfatórias. Observou-se que esta liga apresentou, elevada resistência à corrosão e ao desgaste quando comparadas com o cromo duro, além de se comprovar, através da difratometria de raios X, sua característica amorfa. Estas ligas podem ter grande utilidade em várias aplicações nas indústrias químicas, petrolíferas, petroquímicas, navais, de construções civis e automobilísticas em decorrência de algumas características especiais, como alta resistência à corrosão e desgaste e à capacidade de manter suas propriedades mecânicas em altas temperaturas.

Oxidação eletroquímica do metanol sobre partículas de PtRu e PtMo suportadas em carbono de alta área superficial

A reação de eletro-oxidação do metanol foi estudada sobre eletrocatalisadores de Pt/C, PtRu/C e PtMo/C preparados pelo método do ácido fórmico em diferentes composições atômicas. Os produtos da oxidação do metanol foram monitorados pela técnica de DEMS. O desempenho dos catalisadores frente a reação de oxidação do metanol foi estudado através dos perfis voltamétricos e experimentos de cronoamperoometria.

Desenvolvimento e validação de método analítico para determinação simultânea de catecolaminas em órgãos reprodutores de ratos por cromatografia líquida de alta eficiência com detecção eletroquímica

O objetivo deste trabalho foi propor um método rápido e sensível para a determinação simultânea de catecolaminas (noradrenalina e adrenalina) em amostras de órgãos reprodutores de ratos machos por Cromatografia Líquida de Alta Eficiência com Detecção Eletroquímica. O método envolveu a injeção direta do extrato ácido da amostra de tecido em uma coluna cromatográfica com superfície interna de fase (HSA-C18), empregando a fase móvel foi composta por solução de ácido metanosulfônico a 0.013mol L-1 (pH = 3.0): acetonitrila (96:4v/v), 0,033g ácido heptanosulfônico e 0,01g EDTA. A detecção dos analitos foi obtida, através de um detector eletroquímico L-ECD-6-A-Shimadzu com potencial em 85mV. A extração das catecolaminas foi utilizado ácido perclórico a 0,4 mol L-1. A extração do analito resultou em valores de recuperação entre 56% e 114%, e coeficiente de variação entre 3,8% a 23%. O limite de quantificação do método ficou entre 0,008 e 0,030 ng mg-1 para a noradrenalina, e 0,009 e 0,051 ng mg-1 para a adrenalina. Em conclusão, o método analítico foi validado e aplicado com desempenho às amostras reais de tecidos biológicos de ratos, permitindo a determinação de baixas concentrações das catecolaminas estudadas. O método apresentou várias vantagens: rapidez, alta precisão, boa seletividade e, ainda, não requer o pré-tratamento da amostra.

Corrosão de parafusos fixados à madeira tratada com soluções de creosoto vegetal

O objetivo desta pesquisa foi avaliar a corrosão de parafusos auto-rosqueáveis fixados à madeira tratada com soluções preservativas preparadas com creosoto vegetal, em condições de campo. Obteve-se o creosoto vegetal bruto por meio da destilação à temperatura de 110 - 255ºC do alcatrão vegetal. Uma fração dos destilados foi lavada com solução a 9% de bicarbonato de sódio, obtendo-se o creosoto vegetal purificado. Ambas as frações foram enriquecidas com 3% de naftenato de cobre; 3% de naftenato de zinco; 3% naftenato de cobalto; 2% de TBTO; 2% de tribromofenato de tubutil-estanho; 2% de pentaclorofenol; ou 0,4% de trióxido de arsênico. Foram preparadas 16 soluções, sendo 14 enriquecidas, além do creosoto vegetal bruto e do creosoto vegetal purificado. Estacas confeccionadas com madeira de alburno de Eucalyptus grandis foram tratadas pelo processo de célula- cheia (processo Bethell). Após o tratamento, parafusos auto-rosquéaveis de ferro zincado foram fixados às estacas. O ensaio foi instalado em três localidades da Zona da Mata de Minas Gerais (Viçosa, Ponte Nova e Leopoldina). A corrosividade das soluções de creosoto vegetal foi comparada à causada pelo creosoto mineral. As soluções preparadas com creosoto vegetal purificado foram menos corrosivas que suas similares preparadas com creosoto vegetal bruto, assemelhando-se ao creosoto mineral.

Ponto de efeito salino nulo de Latossolos da microbacia Chico Nunes, Mato Grosso

A utilização de atributos eletroquímicos tem sido sugerida por muitos autores como forma de caracterizar o complexo coloidal do solo e servir como índices de avaliação de certas propriedades relacionadas à fertilidade e à nutrição das plantas e à pedogênese, possibilitando diferenciar os solos de região para região. No presente trabalho foram avaliadas as relações entre o ponto de efeito salino nulo (PESN) e as propriedades químicas de três Latossolos de uma toposseqüência pertencente à Microbacia Chico Nunes, Mato Grosso. Amostras superficiais e subsuperficiais dos solos foram submetidas às caracterizações química, mineralógica e eletroquímica. O teor de C orgânico, de maneira inversa, e o teor de Al vinculado a formas mal cristalizadas, de forma direta, explicaram a quase totalidade da variação do PESN nos solos estudados. Os valores do PESN determinados por meio de titulação potenciométrica mostraram-se bem correlacionados com os valores de ponto de carga zero (PCZ) estimados a partir de valores de pH medidos em solução de KCl 1 mol L-1 (pH KCl) e em água (pH H2O) por meio da equação PCZ = 2 pH KCl - pH H2O, reiterando sua utilidade na estimativa de valores de PESN de solos tropicais com carga variável. Do mesmo modo, o índice DpH (DpH = pH KCl - pH H2O) mostrou-se altamente correlacionado com a diferença PESN - pH H2O, comprovando a aplicabilidade desse índice na estimativa do sinal e da magnitude da carga líquida superficial de solos altamente intemperizados.

Propriedades redox de ácidos húmicos isolados de um solo cultivado com cana-de-açúcar por longo tempo

A matéria orgânica do solo é o maior reservatório de C nos sistemas naturais. Em tais sistemas a qualidade e a estabilidade do C podem ser estimadas pelo aumento da concentração das frações humificadas que, dentre outros fatores, está condicionada ao balanço entre as perdas e os ganhos que envolvem as reações de oxidação e de redução da matéria orgânica do solo. O objetivo deste estudo foi avaliar a eletroquímica, usando titulações redox iodimétricas, de ácidos húmicos isolados de solos cultivados continuamente com cana-de-açúcar submetida ou não à queima da palha para a colheita ou à adição anual de vinhaça. Os ácidos húmicos apresentaram valores do potencial formal padrão do eletrodo entre 0,760 e 0,779 V a 25 ºC. A capacidade de oxidação dos ácidos húmicos variou de 1,01 a 3,44 mol c kg-1 a pH 5,0 e de 1,64 a 6,44 molc kg-1 a pH 7,0. Observou-se correlação positiva e significativa entre a capacidade de oxidação dos ácidos húmicos e suas concentrações de grupos funcionais fenólicos, quinonas e semiquinonas.

Efeito da calagem na relação entre solo e água

Mudanças nas propriedades físicas do solo, principalmente aquelas relacionadas com a retenção de água e agregação, podem estar associadas às variações na eletroquímica do solo. Estudar o efeito da calagem sobre a relação entre solo e água constituiu o objetivo deste trabalho. Em 1994, um experimento foi instalado na área experimental do Departamento de Solos da Universidade Federal de Santa Maria, em um Argissolo Acinzentado distrófico plíntico. Os tratamentos consistiram na aplicação superficial e incorporação de calcário nas doses de zero, 2+2, 8,5 e 17 Mg ha-1. Em 2006, doze anos após a aplicação de calcário, foram coletadas amostras de solo com estrutura preservada e em triplicata nas camadas de 0-5 cm e 5-10 cm. As amostras foram caracterizadas quanto a algumas propriedades químicas. As propriedades físicas avaliadas foram: i) velocidade de umectação do solo, estimada em um dispositivo de ascensão capilar de água; ii) umidade gravimétrica do solo, medida ao final do teste de ascensão capilar de água, e iii) densidade do solo, estimada pela razão entre a massa e o volume de torrões de solo seco. A velocidade de umectação foi mais intensa nos solos que receberam as maiores doses de calcário. A umidade gravimétrica aumentou linearmente com as doses de calcário, enquanto a densidade do solo não foi alterada. Houve incremento de água no solo entre 5,1 e 6,2 mg g-1 para cada tonelada de corretivo aplicada. Pode-se concluir que, após 12 anos da calagem, as formas de aplicação de calcário não tiveram influência sobre a densidade do solo e sobre a retenção de água; a calagem alterou a relação entre solo e água, tornando o solo mais hidrófilo com o aumento das doses de calcário, independentemente da forma de aplicação do corretivo.

Alterações nos atributos químicos de um latossolo pelo manejo de plantas invasoras em cafeeiros

O controle de plantas invasoras é uma das práticas de manejo mais intensivas na condução de lavouras cafeeiras, o qual provoca alterações nos atributos químicos do solo. Diante disso, os objetivos deste estudo foram: avaliar os efeitos dos diferentes sistemas de manejo de plantas invasoras em uma lavoura cafeeira nos atributos químicos de um Latossolo Vermelho distroférrico em relação ao solo sob mata nativa (MATA); e verificar a relação entre o teor de C orgânico do solo (COS) e a capacidade de troca de cátions efetiva (CTC a pH natural) e a capacidade de troca de cátions a pH 7 (CTC a pH 7). O estudo foi realizado na fazenda experimental da Empresa de Pesquisa Agropecuária de Minas Gerais (EPAMIG), localizada no município de São Sebastião do Paraíso, Minas Gerais. A área experimental foi plantada com cafeeiros da cultivar Paraíso, e o experimento foi instalado em blocos casualizados, com sete manejos de plantas invasoras e três repetições. Os manejos de plantas invasoras avaliados foram: sem capina (SCAP); capina manual (CAPM); herbicida de pós-emergência (HPOS); roçadora (ROÇA); enxada rotativa (ENRT); grade (GRAD); e herbicida de pré-emergência (HPRE). Cada manejo de plantas invasoras nas entrelinhas dos cafeeiros vem sendo realizado há 30 anos em três ruas, com 36 m de comprimento cada. As amostras de solo foram coletadas no centro das entrelinhas dos cafeeiros em dezembro de 2007, com cinco amostras simples por parcela, que perfizeram uma amostra composta em três profundidades (0-3, 10-13 e 25-28 cm). As seguintes análises químicas foram realizadas nas amostras de solo: pH em água, cátions trocáveis (Ca, Mg, K e Al), C orgânico (COS), capacidade de troca de cátions efetiva ou a pH natural (CTC efetiva) e capacidade de troca de cátions a pH 7. Os manejos apresentaram características contrastantes, variando desde métodos manuais até capinas químicas e mecânicas. Os resultados permitiram observar que a manutenção das plantas invasoras nas entrelinhas dos cafeeiros, adotada no manejo sem capina, contribuiu positivamente para as alterações dos atributos químicos (Ca trocável, CTC efetiva e CTC a pH 7,0) nas três profundidades estudadas; além disso, elevou o teor de C orgânico total na profundidade de 0-3 cm e pode contribuir para aumento e manutenção dos estoques de C em lavouras cafeeiras. Assim, o manejo SCAP nas entrelinhas dos cafeeiros pode ser adotado para a melhoria e manutenção dos atributos químicos em lavouras cafeeiras. Por outro lado, a utilização constante e por longo prazo (30 anos) do manejo HPRE reduziu os valores de pH nas profundidades de 10-13 e 25-28 cm e do Ca trocável, Mg trocável e CTC efetiva nas três profundidades estudadas, em relação aos demais manejos de plantas invasoras. Os valores de CTC efetiva do Latossolo Vermelho distroférrico apresentaram relação com o teor de C orgânico em 59, 60 e 47 % dos casos e de CTC a pH 7 em 65, 55 e 46 %, nas profundidades de 0-3, 10-13 e 25-28 cm.

Cinética de dissolução da superfície de aço SAE-AISI 1005 em meio ácido

O setor automotivo é um dos mais competitivos e um grande consumidor de materiais ferrosos, que exigem uma eficiente proteção contra a corrosão. Esta proteção é alcançada aplicando revestimentos adequados. Para se aplicar revestimentos se requer uma cuidadosa preparação da superfície que pode ser feita por ataque químico. Neste trabalho, determinou-se a velocidade de reação do aço extra-doce, SAE-AISI 1005, laminado a frio (CFF) utilizando várias soluções ácidas, de baixo custo, baixa agressividade ao meio ambiente e que geram pouco hidrogênio. O estudo cinético foi realizado medindo-se a perda de massa (deltam/mg cm-2) de chapas de aço CFF em função do tempo (s) de reação nas diferentes soluções, com e sem agitação, a 30ºC. Os resultados foram interpretados considerando-se os efeitos de transporte de massa, o efeito oxidante dos íons Me3+ e inibidor dos íons Fe2+. Dentre as várias soluções estudadas a que apresentou maior velocidade de reação foi a solução de H2SO4 2 M + MeCl3 1 M, v = 15,44 x 10-6 g cm-2s-1 para tempos até 1800 s.