Transporte de massa em polímeros intrinsecamente condutores: importância, técnicas e modelos teóricos

In this work we discuss the aspects related to the phenomenon of mass transport in thin electroactive polymer films. Such phenomenon must be considered because the properties and consequent applications of these materials largely depend on the movement of charge carriers, i.e. ions, electrons or holes. The most recent majority of the techniques, methods and theoretical models used in this type of study are gathered and discussed, providing an easy and critical way for choosing the methodology for an investigation.

Aspectos relacionados à utilização da equação logística quadrática em processos eletroquímicos

The concepts of dissipation and feedback are contained in the behavior of many natural dynamical systems. They have been used to predict the evolution of populations leading to the formulation of the quadratic logistic equation (QLE). More recently, the QLE has been used to provide a better understanding of physicochemical systems with promising results. Many physical, chemical and biological dynamic phenomena can be understood on the basis of the QLE and this work describes the main aspects of this equation and some recent applications, with emphasis on electrochemical systems. Also, it is illustrated the concept of potential energy as a convenient way of describing the stability of the fixed points of the QLE.

Quatro alternativas para resolver a equação de Schrödinger para o átomo de hidrogênio

Quantum chemistry describes the hydrogen atom as one of the few systems that permits an exact solution of the Schrödinger equation. Students tend to consider that little can be learned from the hydrogen atom and forget that it can be used as a standard to test numerical procedures used to calculate properties of multielectronic systems. In this paper, four different numerical procedures are described in order to solve the Schrödinger equation for the hydrogen atom. The basic motivation is to identify new insights and methods that can be obtained from the application of powerful numerical techniques in a well-known system.

SSPBE: um programa para solução numérica da equação de Poisson-Boltzmann em simetria esférica com modelo de adsorção

A Fortran77 program, SSPBE, designed to solve the spherically symmetric Poisson-Boltzmann equation using cell model for ionic macromolecular aggregates or macroions is presented. The program includes an adsorption model for ions at the aggregate surface. The working algorithm solves the Poisson-Boltzmann equation in the integral representation using the Picard iteration method. Input parameters are introduced via an ASCII file, sspbe.txt. Output files yield the radial distances versus mean field potentials and average molar ion concentrations, the molar concentration of ions at the cell boundary, the self-consistent degree of ion adsorption from the surface and other related data. Ion binding to ionic, zwitterionic and reverse micelles are presented as representative examples of the applications of the SSPBE program.

Transporte de carga em compósitos de polianilina/V2O5

In this work, composites formed from a mixture of V2O5 and polyaniline (PANI) were investigated, for applications as cathode materials for secondary lithium batteries. Electrochemical quartz crystal microbalance (EQCM) data show that charge compensation in the [PANI]0.3V2O5 nanocomposite is achieved predominantly by Li+ migration. However, the charge compensation in the [PANI]V2O5 microcomposite occurs by Li+ and ClO4- transport. Electrochemical Impedance Spectroscopy (EIS) measurements reveal several benefits of nanohybrid formation, including the achievement of shorter ionic diffusion pathways, the higher diffusion rate of the lithium ion and also the higher electronic conductivity, which are responsible for a synergetic effect of the energy storage properties.

Aplicação da equação de Poisson-Boltzmann ao cálculo de propriedades dependentes do pH em proteínas

The ability of biomolecules to catalyze chemical reactions is due chiefly to their sensitivity to variations of the pH in the surrounding environment. The reason for this is that they are made up of chemical groups whose ionization states are modulated by pH changes that are of the order of 0.4 units. The determination of the protonation states of such chemical groups as a function of conformation of the biomolecule and the pH of the environment can be useful in the elucidation of important biological processes from enzymatic catalysis to protein folding and molecular recognition. In the past 15 years, the theory of Poisson-Boltzmann has been successfully used to estimate the pKa of ionizable sites in proteins yielding results, which may differ by 0.1 unit from the experimental values. In this study, we review the theory of Poisson-Boltzmann under the perspective of its application to the calculation of pKa in proteins.

Cálculo do volume na equação de van der Waals pelo método de cardano

Analytical solutions of a cubic equation with real coefficients are established using the Cardano method. The method is first applied to simple third order equation. Calculation of volume in the van der Waals equation of state is afterwards established. These results are exemplified to calculate the volumes below and above critical temperatures. Analytical and numerical values for the compressibility factor are presented as a function of the pressure. As a final example, coexistence volumes in the liquid-vapor equilibrium are calculated. The Cardano approach is very simple to apply, requiring only elementary operations, indicating an attractive method to be used in teaching elementary thermodynamics.

Transporte de glifosato pelo escoamento superficial e por lixiviação em um solo agrícola

Glyphosate was determined in runoff and leaching waters in agricultural soil that received an application of active ingredient and was exposed to simulated intensive rain conditions. The concentrations decreased during the simulation period and the concentrations of the runoff were higher than those achieved in the samples of leaching waters. The concentrations were lower than the pattern in the Brazilian Regulation MS N. 518/2004 for drinking water. The transported load of the applied active ingredient by the leaching was of 15.4% (w/w) and for the runoff was of 1.7% (w/w).

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.

Estratégias para estudo das correlações de energia livre em acoplamento aril-aril de Suzuki: elucidando ciclos catalíticos através da equação de Hammett

The present work deals with the study of the correlation of free-energy developed in a catalytic system for Suzuki coupling, by way of the Hammett equation. The system presents NCP pincer palladacycle 1 as a catalyst precursor, which proved to be very efficient in the coupling of various aryl boronic acids with aryl halides in previous studies. Thus, the article presented here intends to serve as a support for further investigations and clarifications relating to cross-coupling catalytic cycles.

Avaliação do transporte do ácido 2,4-diclorofenoxiacético através de um lisímetro

The objective of this study was to evaluate the transport of one of the most toxic and best-selling herbicides in Brazil. The active ingredient 2,4-dichlorophenoxyacetic acid (2,4-D) was applied onto the surface of a tank-type lysimeter, filled with undisturbed soil, in Curitiba, Parana State. Samples of infiltration and runoff water were obtained during rain simulations. The concentrations of the active ingredient 2,4-D showed a rapid decrease in the environment, with mass losses of 29.12% by infiltration and 0.87% by runoff.

Resolvendo a equação de Schrödinger utilizando procedimentos numéricos fundamentais

A combination of the variational principle, expectation value and Quantum Monte Carlo method is used to solve the Schrödinger equation for some simple systems. The results are accurate and the simplicity of this version of the Variational Quantum Monte Carlo method provides a powerful tool to teach alternative procedures and fundamental concepts in quantum chemistry courses. Some numerical procedures are described in order to control accuracy and computational efficiency. The method was applied to the ground state energies and a first attempt to obtain excited states is described.

O efeito da complexidade estrutural da fonte de nitrogênio no transporte de amônio em Saccharomyces cerevisiae

O estudo do efeito da complexidade estrutural da fonte de nitrogênio no transporte de amônio em Saccharomyces cerevisiae foi realizado cultivando-se o microrganismo em um meio mínimo contendo glicose e fontes de nitrogênio, variando de um simples sal de amônio (sulfato de amônio) a aminoácidos livres (casaminoácidos) e peptídeos (peptona). O transporte de amônio foi avaliado acompanhando-se a entrada do análogo metilamônio, utilizando duas metodologias diferentes: transporte de metilamônio radioativo e efluxo de potássio acoplado ao transporte de metilamônio em células crescidas em diferentes condições de cultivo. A cinética de transporte de amônio é detectada nos meios contendo peptona e amônio e não no meio suplementado com casaminoácidos, e o transporte medido em diferentes fases de crescimento sugere que o processo é mais estável em células crescidas em peptona. Os resultados descritos neste trabalho indicam que a complexidade estrutural interfere com a expressão do transportador do íon amônio e que a complementação do meio de cultura com uma fonte de nitrogênio na forma de peptídeos é a mais eficiente não só para a expressão do transportador de amônio, mas também de conferir maior estabilidade ao processo.

Avaliação quantitativa da sustentabilidade estrutural de um latossolo vermelho-amarelo cultivado com eucalipto na região de Peçanha-MG

Uma das limitações para que o desenvolvimento florestal sustentável seja atingido está relacionado com a questão do tráfego durante a realização das operações de colheita e transporte de madeira, pois elas podem causar degradação da estrutura do solo. Visando obter uma solução para este problema, os objetivos deste estudo foram: a) propor um modelo de sustentabilidade da estrutura dos solos cultivados com Eucalyptus spp., na região de Peçanha-MG, em função da pressão de preconsolidação (sigmap) e da umidade (U); e b) determinar, através do uso deste modelo, a influência das operações realizadas com o Feller-Büncher e Skidder (Pneu 30.5L.32), Feller-Büncher e Skidder (Pneu 66.43.00.26) e Harvester e Forwarder na estrutura do solo. Este estudo foi conduzido em um Latossolo Vermelho-Amarelo (LV), sob Eucalyptus, utilizando amostras indeformadas, coletadas antes e após as operações da colheita, na profundidade de 0,10 a 0,125 m. As amostras indeformadas foram utilizadas nos ensaios de compressão uniaxial. Foram determinadas também a textura e a densidade de partículas do solo. O modelo de sustentabilidade da estrutura do Latossolo Vermelho-Amarelo obtido para os projetos deste estudo é expresso pela seguinte equação: sigmap = 10(2,72-1,29 U). O uso dos modelos de sustentabilidade da estrutura e da pressão de preconsolidação, determinada após o tráfego, permitiu quantificar os efeitos causados pelo Feller-Büncher e Skidder (Pneu 30.5L.32), Feller-Büncher e Skidder (Pneu 66.43.00.26) e Harvester e Forwarder na estrutura do Latossolo Vermelho-Amarelo. Nos projetos Buriti e São Leonardo, as operações realizadas com o Harvester e Forwarder foram as que mais degradaram a estrutura do solo, enquanto no projeto Dourado foram as realizadas com o Feller-Büncher e Skidder (Pneu 30.5L.32) e Feller-Büncher e Skidder (Pneu 66.43.00.26).

Avaliação de parâmetros de consumo de combustível do Tritrem no transporte de madeira

Analisou-se o efeito dos parâmetros marcha lenta, excesso de rotação do motor para valores superiores a 2.000 rpm, pontos neutros e velocidades superiores a 80 km/h, com o objetivo de monitorar o consumo de combustível de veículos de transporte rodoviário de duas transportadoras de madeira (A e B), com base nas informações obtidas de um computador de bordo instalado no cavalo-mecânico LS 2638 da Mercedes-Benz. A marcha lenta foi responsável pelo maior desperdiço de combustível; as transportadoras A e B consumiram 20.122,33 e 18.321,72 L/mês, respectivamente. Ela induziu a um consumo mensal de combustível na ordem de R$ 19.164,50 (91,32%) e R$ 17.449,61 (99,09%), pois, em média, os motores dos veículos funcionaram 24,47 e 25,79% do tempo de operação para as transportadoras A e B, respectivamente. O excesso de rotação do motor dos veículos também induziu ao consumo mensal de combustível de R$ 69,45 (0,33%) para a transportadora A e de R$155,62 (0,88%) para a transportadora B. O ponto neutro contribuiu com o consumo de combustível em R$ 1.751,73 (8,35%) e R$ 4,80 (0,03%), respectivamente, para as transportadoras A e B. Não foi calculado o consumo relativo ao excesso de velocidade, por não serem conhecidos a faixa de potência, a rotação e o consumo específico associado a cada velocidade. A metodologia usada é específica para o motor OM 457 LA, podendo ser adotada em outros estudos, desde que adaptada às especificações dos motores utilizados; a marcha lenta foi responsável pelo maior consumo de combustível no transporte de madeira, seguida do ponto neutro e do excesso de rotação. No transporte de madeira é possível reduzir significativamente o consumo de combustível em relação à marcha lenta, em virtude do elevado tempo de espera (carregamento, descarregamento, filas e paradas obrigatórias). O uso do ponto neutro e o excesso de velocidade não economizam combustível e comprometem a segurança. As rotações superiores a 2.000 rpm implicam desperdício de combustível. O ponto de rotação máxima ideal para o motor dos veículos nas condições estudadas está na faixa de 1.700 rpm. Um pequeno número de equipes foi responsável pelo elevado número de infrações cometidas. A falta de treinamento dos motoristas contribui para o aumento de consumo de combustível. O cumprimento das normas sobre condução econômica ajuda a reduzir os custos com combustível.