PREPARO DE AMOSTRAS ASSISTIDO POR CAMPO ELÉTRICO: FUNDAMENTOS, AVANÇOS, APLICAÇÕES E TENDÊNCIAS

Sample preparation is commonly considered a key step to achieve selective, sensitive, and reliable chemical analyses, particularly those involving complex matrices. Although the application of electric fields to improve the speed and efficiency of sample preparation methods has been proven, this approach is still considered to be state-of-the-art; hence, further development is necessary to improve future applications. This review describes the fundamentals, advances, applications, and perspectives of using electric fields to enhance sample preparation techniques such as liquid-liquid and solid-liquid extractions in conventional and microscale devices.

CÉLULAS SOLARES SENSIBILIZADAS POR CORANTES NATURAIS: UM EXPERIMENTO INTRODUTÓRIO SOBRE ENERGIA RENOVÁVEL PARA ALUNOS DE GRADUAÇÃO

An interesting practical experiment about the preparation of dye–sensitized solar cells (DSSC) using natural dyes were carried out by the undergraduate students in the chemistry course at UNICAMP . Natural dyes were extracted from blueberries (Vaccinium myrtillus L.), jabuticabas (Myrciaria cauliflora), raw and cooked beets (Beta vulgaris L.), and annattos (Bixa orellana L.), which were used to sensitize TiO2 films that composed the photoanode in the DSSC. A polymer electrolyte containing an iodide/triiodide redox couple was used in lieu of the use of liquid solutions to prevent any leakage in the devices. A maximum solar-to-electric energy conversion of 0.26 ± 0.02% was obtained for the solar cell prepared with annatto extracts. This experiment was an effective way to illustrate to the undergraduate students how to apply some of the chemical concepts that they learned during their chemistry course to produce electric energy from a clean and renewable energy source. Teachers could also exploit the basics of the electronic transitions in inorganic and organic compounds (e.g., metal-to-ligand charge transfer and ϖ-ϖ* transitions), thermodynamics (e.g., Gibbs free energy), acid–base reactions in the oxide solid surface and electrolyte, and band theory (i.e., the importance of the Fermi level energy).

PREPARAÇÃO DE PONTOS DE CARBONO E SUA CARACTERIZAÇÃO ÓPTICA: UM EXPERIMENTO PARA INTRODUZIR NANOCIÊNCIA NA GRADUAÇÃO

Carbon dots (CDs) constitute a new class of carbon-based nanomaterials that measure less than 10 nm and display attractive physical and chemical features such as fluorescence. CDs have been considered the new “power” carbon nanomaterials since their accidental discovery in 2004. This study reports a simple, easy, and accessible experiment for undergraduate courses. The experiment involves the preparation of CDs by pyrolysis using commercial gelatin as a low cost precursor as well as CD purification and optical characterization. The optical properties of CDs such as absorption and emission properties make them a promising material for teaching the basic concepts and techniques used for characterization of nanomaterials. Also, the reactants and final product are suitable for undergraduate courses since they are non-toxic materials. The prepared CDs can be used in such applications as bioimaging, solar cells, and photocatalysis.

DESENVOLVIMENTO DE EXPERIMENTO DIDÁTICO DE ELETROGRAVIMETRIA DE BAIXO CUSTO UTILIZANDO PRINCÍPIOS DA QUÍMICA VERDE

In this paper, we describe the development of low-cost teaching experiments of electrogravimetry for undergraduate students using principles of green chemistry. Copper was electrochemically deposited on brass under an electrical current density of 50 mA cm−2 from acidic solutions containing nitrate anions. Color changes at the brass electrode and of the solution were observed, indicating that the reduction of copper ions had occurred. The deposition efficiency values were between 92.8% and 93.8%, and the electrochemical efficiency values were between 85.6% and 86.5%. There was no significant contribution from parallel reactions. These experimental conditions facilitated the didactic exploration of gravimetric and electrochemical concepts. Following the principles of green chemistry, the experiments produced no toxic substances, all the materials could be recycled, and the energy consumption was the lowest. For this reason, this experiment was considered to be very interesting for didactical purposes.

Efeito de bioprotetores em patógenos de sementes e na emergência e rendimento de grãos de milho

Um experimento de laboratório e dois de campo, conduzidos nas localidades de Passo Fundo, RS, e Pato Branco, PR, foram realizados com o objetivo de avaliar os efeitos da microbiolização de sementes sobre os patógenos de sementes e sobre a germinação e rendimento de grãos de milho (Zea mays). Em laboratório, a maioria dos bioprotetores reduziu significativamente o nível de patógenos de sementes. Nos experimentos de campo, no ano de 1997, em Passo Fundo, RS, somente Trichoderma harzianum (T-22) melhorou significativamente a emergência e o rendimento de grãos do milho . Todos os bioprotetores melhoraram significativamente a emergência em Pato Branco (PR). Paenibacillus macerans (144), T. harzianum (T-22), Flavimonas oryzihabitans e Pseudomonas putida biótipo B também proporcionaram aumento significativo no rendimento de grãos em relação à testemunha. O tratamento com T. harzianum proporcionou aumento significativo na emergência de plântulas e no rendimento de grãos de milho. Esse aumento foi de 615 kg/ha acima do rendimento da testemunha, sem tratamento.Em 1998, em Passo Fundo, P. macerans (144), F. oryzihabitans e Agrobacterium radiobacter proporcionaram os melhores aumentos na germinação. Com exceção de F. oryzihabitans e de Bacillus subtilis, todos os bioprotetores proporcionaram aumentos significativos no rendimento de grãos. Em Pato Branco, P. putida biótipo B 63, F. oryzihabitans e Pseudominas putida biótipo A (M 970841) proporcionaram as melhores germinações de sementes de milho. Paenibacilus macerans (144), T. harzianum (T-22), F. oryzihabitans, A. radiobacter e B. subtilis aumentaram significativamente o rendimento de grãos. A microbiolização de sementes apresenta-se como uma alternativa tec nológica para o tratamento de sementes de milho no Brasil.

Efeito da aplicação de terbufos nas populações de três fitonematóides ectoparasitos em cana-de-açúcar

Utilizando-se um experimento com microparcelas em condições de campo, a presente pesquisa teve por objetivo estudar os efeitos de duas diferentes doses do nematicida organofosforado sistêmico Terbufos (Counter 50G) sobre as populações dos fitonematóides ectoparasitos Helicotylenchus dihystera, Criconemella ornata e Paratrichodorus sp. em cinco variedades de cana-de-açúcar (Saccharum sp.), verificando-se, ao mesmo tempo, o potencial de reprodução desses nematóides nas mesmas variedades. O produto foi aplicado nas proporções de 60 e 80 kg do produto comercial por hectare (p.c./ha), no momento do plantio. As variedades estudadas foram SP70-1143, RB813804, SP78-4764, CB45-3 e SP79-1011. Com os dois tratamentos nematicidas, as parcelas testemunhas e as cinco variedades, formou-se um desenho experimental do tipo blocos ao acaso, em esquema fatorial, com cinco repetições. As avaliações fundamentaram-se nos níveis populacionais dos nematóides, com a determinação do fator de reprodução (FR) dos parasitos nas variedades, nas parcelas tratadas e não tratadas pelo nematicida. Pelos resultados obtidos concluiu-se que o produto nas duas dosagens empregadas não interferiu significativamente nos índices populacionais dos três nematóides 16 meses após o plantio, exceto para a combinação C. ornata x Terbufos 80 kg/ha, para a variedade SP70-1143. Não foi possível ser determinada a hospedabilidade das variedades estudadas em relação aos três nematóides, devido aos baixos fatores de reprodução (FR), provavelmente relacionados à longa estiagem ocorrente no ano do experimento.

Modelo de ponto crítico para estimar os danos causados pelo oídio em cevada

Em experimento conduzido no campo com a cultivar cevada (Hordeum vulgare) BR 2 gerou-se o gradiente do oídio pelo uso de fungicidas em tratamento de sementes de modo a se obter um gradiente da incidência da doença e do rendimento de grãos. Com esses dados, através de análise de regressão, obteve-se um modelo que permite estimar o rendimento de grãos da cevada, em função da intensidade do oídio, em diferentes estádios fenológicos da cultura. O melhor modelo foi representado pela equação Y = 2.978,3 - 7,75 X (R² de 0,83) para o estádio de afilhamento. A redução máxima no rendimento de grãos foi de 28,03%.

Quantificação dos conídios produzidos por Pyrenophora chaetomioides em folhas mortas de Avena sativa em condições de campo

Procurou-se quantificar a produção de conídios por Pyrenophora chaetomioides sobre folhas mortas de aveia branca (Avena sativa), e relacionar essas observações com as condições de temperatura e precipitação ocorridas no período. Foram coletadas regularmente folhas mortas da superfície das parcelas experimentais, onde se realizou a contagem dos conídios. Os resultados mostraram que a quantidade de conídios produzidos diminuiu com o atraso na semeadura da cultura. Além disso, a produção de conídios nas folhas mortas foi maior na cultivar precoce do que nas cultivares semi-tardias. Também foi observada uma associação entre a precipitação acumulada no período anterior à coleta e a produção de conídios.

Estabelecimento de Pyrenophora chaetomioides em cariopses de aveia branca em condições de campo

A mancha foliar e do grão da aveia (Avena sativa), denominada "helmintosporiose da aveia", causada pelo fungo Pyrenophora chaetomioides é uma doença de importância para o Brasil. Com o objetivo de identificar em que fase do desenvolvimento as cariopses de aveia branca apresentam-se mais suscetíveis à infecção por P. chaetomioides, foram conduzidos três experimentos de campo. Panículas de plantas de aveia foram expostas ao inóculo por períodos determinados de tempo desde a sua emergência. Através da utilização de sacos confeccionados com papel celofane, foram aplicados tratamentos que consistiam na proteção ou na exposição das panículas durante o desenvolvimento das cariopses. No final do ciclo, as panículas foram colhidas individualmente e a porcentagem de cariopses infetadas foi determinada através de plaqueamento em meio de cultura. As cariopses em formação, expostas ao inóculo durante os estágios de grão leitoso e massa mole, apresentaram as maiores incidências do patógeno. A temperatura e o nível de precipitação não influenciaram a porcentagem de cariopses infetadas pelo patógeno, no entanto, temperaturas altas, precipitação elevada e a ocorrência de outras moléstias, anteciparam a senescência das folhas basais, favorecendo a produção de inóculo pelo patógeno.

Mancha de Septoria da alface: isolamento, inoculação e avaliação de cultivares em condições de campo e casa de vegetação

Este trabalho teve como objetivo estabelecer metodologias adequadas para o isolamento e inoculação de Septoria lactucae e avaliação de nove cultivares de alface (Lactuca sativa), Vitória-de-Santo-Antão, Uberlândia 10.000, Maioba, Elba, Aurélia, Black Seeded Simpson, Grand Rapids, Salad Bowl-Mimosa e Babá de Verão, quanto aos níveis de resistência à septoriose, em condições de casa de vegetação e campo. Os melhores resultados obtidos foram: a) para isolamento: transferência dos cirros de conídios diretamente para o meio de BDA com os antibióticos estreptomicina, cloranfenicol, ampicilina e rifampicilina; b) para inoculação: aspersão das plantas no estádio de seis a oito folhas com a suspensão de inóculo na concentração de 1 x 10(4)conídios/ml, e manutenção em câmara úmida por 48 h. Houve diferenças significativas entre as cultivares testadas em casa de vegetação e em campo. Tanto em casa de vegetação quanto em teste de campo as cultivares Maioba e Vitória de Santo Antão foram avaliadas como a mais susceptível e a mais resistente, respectivamente. Diante desses resultados, a metodologia de casa de vegetação pode ser considerada como altamente promissora para a avaliação rápida de grande número de variedades ou materiais genéticos, nos trabalhos de melhoramento de alface para a resistência à S. lactucae.

Resistência quantitativa à ferrugem da folha em genótipos de aveia branca: I - Caracterização da reação em condições de campo

Entre as doenças que se manifestam na cultura da aveia (Avena sativa), a ferrugem da folha, causada por Puccinia coronata f. sp. avenae, tem-se mostrado a mais destrutiva, sendo responsável pelo decréscimo na qualidade e no rendimento dos grãos. O controle da doença através do uso de cultivares com resistência qualitativa vem sendo restringido pela capacidade do patógeno em superar este tipo de resistência. Visando possibilitar a utilização de uma estratégia alternativa para o controle da doença, foi investigada a ocorrência de resistência quantitativa em 31 genótipos de aveia branca. Os ensaios foram realizados durante os anos de 1996 a 2000, na Estação Experimental Agronômica da UFRGS, em Eldorado do Sul, RS, Brasil. Foi avaliado o progresso da doença no campo nos genótipos durante três anos, sendo que alguns deles foram testados durante cinco anos. Para tal, foram realizadas avaliações semanais da severidade da ferrugem nas parcelas, traçando-se, a partir destes dados, as curvas de progresso da doença, sendo calculadas também as áreas delimitadas por essas curvas (AACPD) e a taxa de progresso da doença (r). Em todos os anos houve grande variabilidade entre os genótipos quanto à reação à ferrugem da folha, e, conforme sua reação ao longo dos anos em que foram testados, os genótipos foram classificados em quatro grupos: resistentes, moderadamente resistentes, moderadamente suscetíveis e suscetíveis. Os dois primeiros grupos apresentam bons níveis de resistência quantitativa e poderão ser usados futuramente como genitores em programas de melhoramento genético.

Resistência quantitativa à ferrugem da folha em genótipos de aveia branca: III - Correlação de componentes de resistência entre si e com a intensidade de doença no campo

A seleção de genótipos com resistência quantitativa à ferrugem da folha da aveia (Avena sativa), baseada nos componentes que a condicionam, necessita do conhecimento da associação destes componentes entre si e deles com a quantidade de doença no campo, representada pela área abaixo da curva de progresso da doença (AACPD). Este trabalho objetivou determinar estas correlações, a partir de resultados de ensaios realizados previamente, em que 31 genótipos de aveia branca tiveram sua reação à ferrugem determinada no campo e seus componentes de resistência quantificados. As correlações encontradas foram geralmente baixas, tanto dos componentes entre si, como deles com a intensidade da doença no campo. As correlações mais altas, e consistentes entre os anos, com a AACPD foram da eficiência de infecção em plântulas, do período de latência e do comprimento de pústulas em plantas adultas. Estes dados sugerem que os componentes citados podem ter uma influência um pouco maior que os demais sobre a expressão da resistência parcial a campo. Entretanto, a baixa correlação entre os componentes medidos, indica que a seleção de genótipos, nesta interação patógeno-hospedeiro, não deve ser realizada com base em apenas um componente de resistência. Os resultados sugerem que a expressão da resistência parcial à ferrugem da folha da aveia não é condicionada apenas por um componente de resistência, mas sim pelo efeito conjunto de todos eles. Além disto, é possível que mecanismos diferenciados estejam atuando em cada genótipo, de forma que os componentes de resistência mais importantes para um não sejam os mesmos para outro.

Efeito de Saccharomyces cerevisiae na produtividade de sorgo e na severidade de doenças foliares no campo

Saccharomyces cerevisiae é uma levedura com potencial para o controle de doenças de plantas, pois apresenta a capacidade de sintetizar compostos antibióticos, habilidade de competição por espaço e nutrientes no filoplano de muitas espécies vegetais, além de possuir elicitores na parede celular. O presente trabalho teve como objetivos avaliar a produtividade de duas cultivares de sorgo (Sorghum bicolor) tratadas com a levedura, e verificar o controle da antracnose, causada por Colletotrichum sublineolum e da mancha foliar, provocada por Exserohilum turcicum. Os experimentos foram conduzidos em campo, em um delineamento de blocos ao acaso, com sete tratamentos e quatro repetições. Aplicações semanais de S. cerevisiae (Fermento Biológico Fleischmann - 25 mg/ml) reduziram significativamente a antracnose em sorgo cv. Tx-398B e melhoraram a produtividade da mesma. Na cv. 910753, uma única aplicação com a levedura foi suficiente para reduzir o progresso da mancha foliar, porém a produtividade não foi elevada por qualquer um dos tratamentos. Conclui-se que S. cerevisiae apresenta um bom desempenho no campo para o controle de doenças foliares em sorgo, melhorando ou não comprometendo a produtividade da cultura, na dependência da cultivar utilizada.