Sensores eletroquímicos: considerações sobre mecanismos de funcionamento e aplicações no monitoramento de espécies químicas em ambientes microscópicos

Electrochemical sensors have attracted considerable attention in recent years because they provide data about the chemical state of our surroundings and the dynamics of the chemical transformations in the form a spatially resolved image. Particular interest has been directed to measurements in restricted-volume samples as new technologies enable the fabrication of miniaturized versions of sensors with reproducible characteristics. Taking these aspects into consideration, this review focuses on the use of electrodes of micrometer dimensions to acquire chemical information in microdomains in which concentrations may not be spatially homogeneous. This is possible because microelectrodes allow fast-response measurements with micrometer resolution to be performed. On the other hand, the use of microelectrodes as amperometric sensors presents an inherent drawback owing to the insufficient specificity toward the substrate of interest. Hence, some comments on strategies to enhance the selectivity of amperometric sensors are also made. Finally, recent applications of structurally microscopic electrodes as in vivo sensors are shown, as well as a prospect of the future trend in this field.

Mecanismos químicos e mineralógicos de transformação da magnesioferrita de solo derivado de tufito, da região do Alto Paranaíba, MG

Magnetic soils forming on tuffite of the region of Alto Paranaíba, Minas Gerais, Brazil, usually contain iron-rich spinels exceptionally rich in magnesium and titanium. In this work, samples of the magnetically separated portion from the sand fraction of a Brunizém (Chernossolo) and from its mother-rock material were analyzed with synchrotron X-ray diffraction and 57Fe-Mössbauer spectroscopy. Magnesioferite (MgFe2O4) and maghemite (its pure non-stoichiometric spinel structure, Fe8/3 ⊕ 1/3 O4, where ⊕ = cation vacancy, corresponds to γFe2O3) were the magnetic iron oxides so identified. Basing on these data, a consistent chemical-mineralogical model is proposed for the main transformation steps involving these iron oxides in the pedosystem, starting on magnesioferrite to finally render hematite (αFe2O3), passing through maghemite as an intermediate specie.

Estudo por espectroscopia micro-Raman dos mecanismos de separação de fase em vidros fosfatos de metais de transição

Glass-ceramics are prepared by controlled separation of crystal phases in glasses, leading to uniform and dense grain structures. On the other hand, chemical leaching of soluble crystal phases yields porous glass-ceramics with important applications. Here, glass/ceramic interfaces of niobo-, vanado- and titano-phosphate glasses were studied by micro-Raman spectroscopy, whose spatial resolution revealed the multiphase structures. Phase-separation mechanisms were also determined by this technique, revealing that interface composition remained unchanged as the crystallization front advanced for niobo- and vanadophosphate glasses (interface-controlled crystallization). For titanophosphate glasses, phase composition changed continuously with time up to the equilibrium composition, indicating a spinodal-type phase separation.

Mecanismos envolvidos na biodegradação de materiais lignocelulósicos e aplicações tecnológicas correlatas

The biodegradation of lignocellulosic materials is an important natural process because it is responsible for the carbon recycling. When induced under controlled conditions, this process can be used for technological applications such as biopulping, biobleaching of cellulosic pulps, pre-treatment for subsequent saccharification and cellulosic-ethanol production, and increase of the digestibility in agroindustrial residues used for animal feed. In the present work, the enzymatic and non-enzymatic mechanisms involved in the biodegradation of lignocellulosic materials by fungi were reviewed. Furthermore, the technological applications of these extracellular metabolites are presented and discussed.

Estudo por espectrometria de massas de soluções de hidróxi(tosilóxi)iodobenzeno: propostas para mecanismos de desproporção

Solutions of [hydroxy(tosyloxy)iodo]benzene (HTIB or Koser's reagent) in acetonitrile were analyzed using high resolution electrospray ionization mass spectrometry (ESI-MS) and electrospray ionization tandem mass spectrometry (ESI-MS/MS) under different conditions. Several species were characterized in these analyses. Based on these data, mechanisms were proposed for the disproportionation of the iodine(III) compounds in iodine(V) and iodine(I) species.

Determinação da incerteza de medição nos ensaios de compressão paralela às fibras

O objetivo deste trabalho foi apresentar uma metodologia para o cálculo da incerteza de medição do resultado do ensaio de resistência à compressão paralela às fibras. Pretendeu-se reunir subsídios que justifiquem a adoção do Procedimento de Cálculo de Incerteza de Medição como exigência normativa e parte integrante do relatório de ensaios de caracterização de madeiras. A motivação para a apresentação dessa proposta surgiu devido à dificuldade observada no atendimento a alguns requisitos técnicos da norma ABNT 2005 - NBR ISO/IEC 17025, em especial o requisito 5.9 sobre a "Garantia da Qualidade de Resultados de Ensaio e Calibração". A metodologia proposta consolida os procedimentos necessários para a obtenção da incerteza de medida individual da tensão de ruptura e o resultado da incerteza da média das tensões de ruptura. Essa metodologia atende aos requisitos de um Sistema de Gestão da Qualidade. Os valores de incerteza obtidos dos resultados individuais da tensão de ruptura foram pouco significativos, indicando elevada qualidade dos equipamentos e boa calibração dos mesmos. Já a incerteza de medição da média da tensão de ruptura foi considerável, indicando a importância de sua consideração na segurança das estruturas de madeira.

Variação da densidade aparente e resistência à compressão paralela às fibras em função da intensidade de desbaste, adubação e posição radial em Eucalyptus grandis hill ex-maiden

O Eucalyptus grandis destaca-se pela produtividade e qualidade de sua madeira. O manejo florestal ideal das árvores em que se obtém maior proporção de madeira e melhor qualidade é uma das questões a serem consideradas nas pesquisas de E. grandis. Este trabalho teve como objetivo estudar a variação da densidade aparente e da resistência à compressão paralela às fibras em função da intensidade de desbaste, adubação e classe de diâmetro, na posição radial nas árvores de uma população de E. grandis de 21 anos de idade, manejada pelo sistema de desbastes seletivos com aplicação de fertilizantes na época do início dos desbastes, ou seja, aos 5 anos. Os fatores utilizados foram: três intensidades de desbastes seletivos (37, 50 e 75%), presença ou ausência de fertilizantes, três classes de diâmetro e cinco posições radiais. As influências dos fatores e de suas combinações foram avaliadas na densidade aparente e na resistência à compressão da madeira. A densidade aparente da madeira e a resistência à compressão foram influenciadas pelos fatores: adubo e classe de diâmetro em quase todas as posições radiais aumentaram no sentido da medula para a casca. Observou-se relação positiva entre densidade aparente, resistência à compressão e posição radial.

INFLUÊNCIA DA POSIÇÃO DOS INSTRUMENTOS DE MEDIDA NA DETERMINAÇÃO DO MÓDULO DE ELASTICIDADE DA MADEIRA NA COMPRESSÃO PARALELA ÀS FIBRAS (EC0)

RESUMOO módulo de elasticidade na compressão paralela às fibras (Ec0) é um dos parâmetros de referência para estimar o desempenho da madeira. O Anexo B da Norma Brasileira ABNT NBR 7190:1997 estabelece, nos ensaios para determinação do Ec0, que seja tomada a medida de deformações em pelo menos duas faces opostas dos corpos de prova. O objetivo deste trabalho foi verificar a influência dessas condições de ensaio nos valores de Ec0. Tal propriedade foi determinada a partir das deformações de duas faces opostas dos corpos de prova e, em seguida, a partir das deformações obtidas nas faces complementares. Foram utilizadas espécies de madeira de forma a abranger todas as classes de resistência assumidas pela citada norma. Os resultados indicam significativa variação de Ec0determinado nos ensaios referidos, evidenciando que tal situação deve ser considerada para futura revisão dos métodos de ensaio para determinação de propriedades da madeira para aplicação estrutural.

Avaliação de circuito eletrônico para medição de temperatura em instalações agrícolas por meio da porta paralela de um computador

Os sistemas de aquisição de dados de temperatura disponíveis comercialmente apresentam alto custo e grande complexidade operacional para a sua utilização em instalações agrícolas climatizadas. Este trabalho teve por objetivos propor, calibrar e validar um circuito eletrônico de baixo custo para a aquisição de dados de temperatura com base na freqüência de oscilação da tensão elétrica (0 a 5 V). O sensor empregado no circuito foi um termistor com resistência ômica de 10 kômega 25 ºC e coeficiente de temperatura negativo. O circuito eletrônico, conectado a um computador via porta paralela, foi calibrado por comparação com um termômetro-padrão de mercúrio em vidro. Após as medições, análises de regressão foram realizadas com os dados experimentais, gerando-se equações que relacionam freqüência com resistência e resistência com temperatura. Os coeficientes de determinação demonstraram excelentes correlações entre as variáveis (R² > 0,9999). Posteriormente, foram realizadas comparações entre as medições obtidas com o circuito eletrônico e dois sistemas convencionais de aquisição de dados. Os resultados demonstraram que o circuito proposto é capaz de medir com exatidão e precisão a temperatura na faixa de 10 a 40 ºC.

Metodologia para avaliação do desempenho de receptor de GPS de uso agrícola em condição cinemática

São inúmeras as aplicações das tecnologias de Global Navigation Satellite System (GNSS), e o sistema mais utilizado é o Global Positioning System (GPS), desenvolvido pelos Estados Unidos. Em aplicações agrícolas, há a necessidade de posicionamento estático e cinemático, com demandas de distintos níveis de acurácia. No entanto, os usuários carecem de informação quanto ao desempenho cinemático de receptores GNSS, sendo disponibilizados apenas dados de desempenho estático, e por essa razão desenvolveu-se um veículo instrumentado para testar metodologia de avaliação do desempenho de receptores GNSS sob condição cinemática, visando a representar operações agrícolas. Foi utilizada instrumentação para coletar os dados sob variação de velocidade e sentido de percurso circular. A partir de ensaio experimental, verificou-se que a metodologia possibilita o cálculo da acurácia e da precisão, necessitando apenas de melhorias nos equipamentos de aquisição de dados em ensaios de longa duração.

Mecanismos de transferência de massa na desidratação osmótica de goiaba em soluções de sacarose, sucralose e açúcar invertido

O objetivo deste trabalho foi avaliar o efeito da concentração de soluções de sacarose, sucralose e açúcar invertido sobre a cinética da desidratação osmótica de pedaços de goiaba. Frações de 1/12 do fruto foram imersas em soluções de sacarose a 0,5 e 0,4 g mL-1; de sacarose a 0,3 g mL-1 + sucralose a 0,2 g L-1 e em xarope de açúcar invertido, a 50 ºC, por 2 h, sob agitação de 60 min. A solução de açúcar invertido promoveu maior perda de água e redução de massa nas amostras de goiaba submetidas à desidratação osmótica. O melhor desempenho foi obtido para o tratamento em solução de sacarose a 0,4 g mL-1; com perda de água e redução de massa semelhantes aos valores obtidos na imersão em solução de sacarose a 0,5 g mL-1 e ganho de sólidos similar ao observado em solução de sacarose a 0,3 g mL-1.

Semeadura de milho com dois mecanismos sulcadores sob diferentes intensidades de pastejo

A integração lavoura-pecuária pode ser definida como o sistema que integra duas atividades, visando a maximizar racionalmente o uso da terra e a minimizar os custos de produção. O trabalho teve como objetivo avaliar a semeadura de milho com dois mecanismos sulcadores, em área de pastagem submetida a diferentes manejos, no sistema de integração lavoura-pecuária. O experimento foi conduzido em delineamento de blocos ao acaso, com quatro repetições, e os tratamentos foram compostos pela combinação de quatro intensidades de pastejo (0,25-0,05; 0,30-0,10; 0,35-0,15 m e sem pastejo, para as alturas de entrada e saída dos animais dos piquetes, respectivamente) e dois mecanismos sulcadores (haste e disco duplo). Foram avaliadas a densidade e a macroporosidade do solo no pós-pastejo, bem como a profundidade de semeadura, a área de solo mobilizada, a população de plantas e a produtividade de grãos da cultura do milho. As áreas com maior intensidade de pastejo proporcionaram aumento significativo na densidade do solo. A área de solo mobilizada foi de 0,0071 e 0,0103 m² para o disco duplo e a haste, respectivamente, tendo a haste apresentado maior profundidade de semeadura. Para o mecanismo sulcador tipo disco, a produtividade diminuiu linearmente com o aumento das intensidades de pastejo, sendo que a mesma foi amenizada quando da utilização da haste.

Mobilização do solo e profundidade de semeadura por diferentes mecanismos para o manejo do sulco de semeadura em uma semeadora direta

Na semeadura direta, é fundamental que a mobilização do solo no sulco de semeadura seja a menor possível, visando a reduzir o risco de erosão e de desenvolvimento de ervas infestantes. O objetivo do trabalho foi avaliar o desempenho de diferentes mecanismos para o manejo do sulco de semeadura quanto à mobilização de solo e à profundidade de semeadura empregados em uma semeadora direta. O experimento foi conduzido em solo argiloso, em semeadura direta, com alto volume de palha de sorgo. Os tratamentos consistiam no emprego isolado de dois mecanismos rompedores à frente da haste sulcadora, compostos pelo disco de corte e rodas de varredura, e suas combinações com três mecanismos cobridores atrás do sulcador da semente, executados pelos discos cobridores, modelos vence-tudo, protótipo M1 e spider, sendo que a combinação disco de corte mais o modelo spider não foi avaliada devido à limitação de espaço físico. Após as análises dos resultados, constatou-se que o tratamento rodas de varredura operando isoladamente apresentou a maior área de solo mobilizada, com 105 cm², e a associação dos mecanismos disco de corte mais o protótipo M1 apresentaram os menores valores, com 35,3 cm². Avaliando-se no conjunto de dados, observam-se ganhos de empolamento quando se adicionaram mecanismos cobridores aos rompedores rodas de varredura e ao disco de corte de, no mínimo, 10% e 26%, respectivamentes, melhorando a profundidade das sementes de milho em até 0,013 e 0,011 metros, respectivamentes. Já o mecanismo rompedor disco de corte e suas associações com as cobridoras modelo vence-tudo e protótipo M1 foram os que obtiveram maior aprofundamento das sementes, bem como a menor mobilização de solo no interior do sulco e maiores retornos de solo pelos cobridores.

Tamanho amostral para ensaios de mecanismos dosadores de sementes de milho em esteira carpetada

Devido à grande diversidade de tamanhos amostrais empregados em avaliações de desempenho de mecanismos dosadores de sementes, o objetivo deste trabalho foi determinar o tamanho de amostra para experimentos em laboratório, com dosadores de sementes tipo disco alveolado horizontal e pneumático, e estudar o efeito dos tratamentos na regularidade de distribuição de sementes da cultura do milho. Para isso, foi conduzido experimento em condições de laboratório, conforme a norma ISO 7256/1. Os tratamentos compreenderam a combinação de quatro mecanismos dosadores (dois pneumáticos e dois de disco alveolado horizontal), com três velocidades de semeadura, de 0,7; 1,4 e 2,1 m s-1. Foram utilizados os métodos de determinação do tamanho de amostra, intensidade de amostragem e bootstrap adaptado. Quanto à distribuição de sementes, os mecanismos dosadores estudados não apresentam diferenças na regularidade de distribuição, cuja regularidade caiu com aumento da velocidade de deslocamento na média dos dosadores. No que se refere ao tamanho da amostra, é possível reduzir, para a cultura do milho, para 103 espaçamentos entre sementes com nível de erro de 5% da média amostral, independentemente da velocidade de semeadura e mecanismo dosador utilizado.

Análise comparativa entre os mecanismos de trauma, as lesões e o perfil de gravidade das vítimas, em Catanduva - SP

OBJETIVO: Realizar uma análise comparativa entre os principais mecanismos de trauma, a gravidade das vítimas e os principais ferimentos que proporcionaram. MÉTODO: Estudo randomizado de 1486 fichas de vítimas traumatizadas atendidas pela Unidade de Resgate do Corpo de Bombeiros em Catanduva - SP, no período de janeiro/1997 a dezembro/2003. Foi realizada uma avaliação a partir dos itens ferimentos, Revised Trauma Score e mecanismos de trauma, cujas variáveis foram expressas em porcentagens e correlacionadas pelo Teste X². RESULTADOS: Houve predomínio de acidentes motociclísticos com 42,2% dos traumas. As regiões corpóreas mais acometidas foram os membros inferiores/cintura pélvica (32,2%). Os ferimentos superficiais acometeram 88% das vítimas. Para todos os eventos, prevaleceram vítimas com RTS=6 excetuando-se os acidentes envolvendo veículos pesados em que 25% das vítimas obtiveram RTS<2. As quedas representaram 63,4% dos eventos quando excluimos da análise os acidentes de trânsito. Houve correlação estatística somente entre o mecanismo de trauma e a região corpórea lesada (p<0,01). Os membros inferiores/pelve foram mais acometidos em atropelamentos e acidentes de moto. Cabeça/pescoço foram lesados nas agressões, nas quedas e nos acidentes envolvendo veículos pesados e automóveis. Os ciclistas apresentaram similaridade de lesões em cabeça/pescoço e membros inferiores/pelve. CONCLUSÕES: Em Catanduva prevaleceram motociclistas traumatizados, e acometidos, principalmente, os membros inferiores e a pelve. A maioria das vítimas sofreu ferimentos superficiais, decorrentes de traumas leves.