Electrochemical and physical characterization of Ni-Cu-Fe alloy for chlor-alkali hydrogen cathodes

This work describes the development of an alternative acetate bath for the electrochemical codeposition of Ni-Cu-Fe electrodes at low pH that is stable for several weeks and produces electrodes with good performance for chlor-alkali electrolysis. Physical characterization of the electrode surface was made using X ray absorption spectroscopy (XAS), scanning electron microscopy (SEM) and energy dispersive analysis (EDX). The evaluation of the material as electrocatalyst for the hydrogen evolution reaction (her) was carried out in brine solution (160 g L-1 NaCl + 150 g L-1 NaOH) at different temperatures through steady-state polarization curves. The Ni-Cu-Fe electrodes obtained with this bath have shown low overpotentials for the her, around 0.150 V at 353 K, and good stability under continuous long-term operation for 260 hours. One positive aspect of this cathode is that the polarization behavior of the material shows only one Tafel slope over the temperature range of 298 - 353 K.

Determinação das energias de ativação para nucleação de precipitados e difusão da prata na liga cu-2%al com adições de prata

As energias de ativação para nucleação de precipitados ricos em prata e de difusão da prata no cobre, em ligas de Cu-2%Al contendo 2, 4, 6, 8, 10 e 12%Ag, em peso, foram determinadas utilizando-se medidas de variação da microdureza com a temperatura e o tempo de envelhecimento. Os resultados indicaram que, com o método utilizado, é possível obter valores para as energias de ativação para nucleação da fase rica em prata e de difusão da prata no cobre bastante próximos daqueles citados na literatura.

Caracterização de substâncias húmicas extraídas de solos e de lodo orgânico

No presente trabalho, foi estudada a extração de substâncias húmicas (SH) de horizontes A de dois solos do Rio Grande do Sul (Latossolo Roxo (LR), e Brunizém vértico (B)) e de um lodo orgânico (LO), oriundo da fabricação de celulose, empregando-se dois métodos: (1) as SH foram extraídas com solução de NaOH 0,5 mol L-1, após tratamento prévio com HCl 0,5 mol L-1; (2) foi introduzida a extração com solução de pirofosfato de sódio 0,15 mol L-1 (pH 7) antes da etapa alcalina. Em cada etapa, os teores de SH, de ácidos fúlvicos (AF) e de ácidos húmicos (AH) foram determinados por métodos espectroscópicos e gravimétricos e, no método 2, os teores de Fe, Al, Si e Ca foram medidos nos extratos por absorção atômica. A composição elementar de ácidos húmicos foi determinada, e sua estrutura e características químicas foram avaliadas a partir de razões C/N, (atômicas) H/C e O/C e a partir de dados de espectroscopia Ultravioleta/Visível (UV/Vis). No LR, o método 1 extraiu maior quantidade de SH, enquanto, no método 2, a etapa com pirofosfato extraiu apenas AF. Em contrapartida, no solo B, o método 2 foi mais eficiente, verificando-se maior rendimento na etapa com pirofosfato. A partir desses resultados, infere-se que as SH, no LR, interagem principalmente por meio de reação de trocas de ligantes e de pontes de hidrogênio e, no solo B, a interação por meio de pontes de cátions é um mecanismo importante. Os AH extraídos com NaOH apresentaram valores mais elevados para a razão H/C e valores inferiores para a razão O/C do que os extraídos com pirofosfato, indicando que o extrator neutro solubilizou SH de caráter aromático e grau de oxigenação superiores.

Propriedades químicas e cristalográficas da caulinita e dos óxidos de ferro em sedimentos do grupo barreiras no município de Aracruz, estado do Espírito Santo

As propriedades químicas e cristalográficas detalhadas da caulinita (Ct) e dos óxidos de ferro do solo e dos sedimentos do Grupo Barreiras são pouco conhecidas. Para estudar as características desses minerais em profundidade, coletaram-se 11 amostras (0,7; 1,4; 2,1; 2,8; 3,5; 4,2; 4,9; 5,6; 7,7; 10,5 e 14m) nos horizontes Bt, BC e C de um Argissolo Amarelo no município de Aracruz (ES). As frações argila e silte foram estudadas por difração de raios-X (DRX), análise termo-diferencial (ATD) e microscopia eletrônica. Os teores totais de Fe e outros microelementos (Cr, Mn, Ni, Pb, Ti e Zn) da fração argila foram determinados por espectrometria por emissão por plasma, após digestão da amostra com HF concentrado. Nos extratos resultantes das extrações com oxalato de amônio (OA) e ditionito-citrato-bicarbonato (DCB), determinaram-se os teores de Fe, Al, Si, Cr, Mn, Ni, Pb, Ti e Zn. A composição química da Ct das frações argila (amostra desferrificada) e silte (amostra natural) foi determinada pelo tratamento com NaOH 5molL-1 e pela combinação de aquecimento e extração com NaOH 0,5molL-1 fervente, respectivamente. O teor médio de Fe2O3 da Ct da fração argila (20,7gkg-1) foi superior ao obtido para a fração silte (5,2gkg-1), verificando-se, na menor fração, aumento nos teores de Fe2O3 com a profundidade. Graças ao maior raio iônico, a presença do Fe3+ na estrutura promoveu aumento no espaço interplanar do mineral, sobretudo na direção b. O tamanho das partículas de Ct foi semelhante entre os horizontes amostrados. A Ct apresentou grau semelhante de cristalinidade com a profundidade do solo, com exceção dos horizontes mais superficiais, os quais apresentaram menores valores de índice de cristalinidade, provavelmente por interferências com compostos orgânicos. A redução dos teores de Fe2O3 extraídos pelo DCB e da participação dos teores de FeOA mais FeDCB no Fe total da fração argila com a profundidade foi atribuída à dissolução dos óxidos de ferro, provocada pela umidade nas camadas inferiores dos sedimentos. A substituição isomórfica (SI) de Fe por Al na goethita (Gt) foi cerca de três vezes superior à da hematita (Hm), com maiores valores nos horizontes mais superficiais. A Hm apresentou menor valor de superfície específica (SE) que a Gt, refletindo os maiores valores de diâmetro médio do cristal para a Hm. Baixos valores de cristalinidade e menor tamanho de partículas estão associados à maior atividade e à influência da Ct e dos óxidos de ferro sobre as propriedades físico-químicas do solo. Os óxidos de ferro apresentaram baixa associação com microelementos, sobretudo com Ni, Pb e Ti.

Effects of surface application of calcium-magnesium silicate and gypsum on soil fertility and sugarcane yield

Lime application recommendations for amendment of soil acidity in sugarcane were developed with a burnt cane harvesting system in mind. Sugarcane is now harvested in most areas without burning, and lime application for amendment of soil acidity in this system in which the sugarcane crop residue remains on the ground has been carried out without a scientific basis. The aim of this study was to evaluate the changes in soil acidity and stalk and sugar yield with different rates of surface application of calcium, magnesium silicate, and gypsum in ratoon cane. The experiment was performed after the 3rd harvest of the variety SP 81-3250 in a commercial green sugarcane plantation of the São Luiz Sugar Mill (47º 25' 33" W; 21º 59' 46" S), located in Pirassununga, São Paulo, in southeast Brazil. A factorial arrangement of four Ca-Mg silicate rates (0, 850, 1700, and 3400 kg ha-1) and two gypsum rates (0 and 1700 kg ha-1) was used in the experiment. After 12 months, the experiment was harvested and technological measurements of stalk and sugar yield were made. After harvest, soil samples were taken at the depths of 0.00-0.05, 0.05-0.10, 0.10-0.20, 0.20-0.40, and 0.40-0.60 m in all plots, and the following determinations were made: soil pH in CaCl2, organic matter, P, S, K, Ca, Mg, H+Al, Al, Si, and base saturation. The results show that the application of gypsum reduced the exchangeable Al3+ content and Al saturation below 0.05 m, and increased the Ca2+ concentration in the whole profile, the Mg2+ content below 0.10 m, K+ below 0.4 m, and base saturation below 0.20 m. This contributed to the effect of surface application of silicate on amendment of soil acidity reaching deeper layers. From the results of this study, it may be concluded that the silicate rate recommended may be too low, since the greater rates used in this experiment showed greater reduction in soil acidity, higher levels of nutrients at greater depths and an increase in stalk and sugar yield.

Synthesis, characterization and thermal behaviour of solid state compounds of 4-methoxybenzoate with Manganese, Nickel and Copper

Solid state M-L compounds, where M stands for bivalent Mn, Ni, Cu and L is 4-methoxybenzoate, have been synthesized. Simultaneous thermogravimetry - differential thermal analysis (TG-DTA), X-ray powder diffractometry, infrared spectroscopy, elemental analysis and complexometry were used to characterize and to study the thermal behaviour of these compounds. The results led to information about the composition, dehydration, thermal stability and thermal decomposition of the isolated compounds.

Estudos sobre a alimentação mineral do algodoeiro. II. Deficiências de micronutrientes na variedade I. A. C. 11

No sentido de se obter o quadro sintomatológico da carência dos micronutrientes, assim como dados analíticos, cultivou-se em solução nutritiva purificada plantas de algodão da variedade I. A. C. 11. Foi obtido o quadro sintomatológico das carências de B, Cu, Fe, Mn, Mo e Zn. A análise química das folhas novas afetadas pelas carências apresentou os seguintes valores (ppm): B=33; Cu=4,8; Fe=238; Mn=8,7; Mo = 0,12: Zn=25,2.

Nutrição mineral de hortaliças: LIV - acumulação de nutrientes na cultura do pepino (Cucumis sativus L.) var. Aodai cultivado em condições de campo

Com o objetivo de se determinar a acumulação de nutrientes pela planta de pepino (Cucumis sativus L.) var. Aodai, foi conduzido a um experimento de campo, no município de Píracicaba, SP (LS: 22°41'31" e LW: 47°38'01"), em um solo Terra Roxa Estruturada, Série Luiz de Queiroz, devidamente adubado. O delineamento estatístico foi o inteiramente casualizado com quatro repetições, com amostragens das plantas aos 12, 24, 36, 48, 60, 72 e 84 dias após a emergência da planta sendo subdivididas em caule, folhas do caule, ramos, folhas dos ramos, flores femininas, flores masculinas e frutos que foram analisados para os nutrientes. Verificou-se que após 84 dias da emergência, a acumulação de nutrientes pela parte aérea, por planta, foi de K-10,8 g; N-6,1 g; Ca-5,6 g; Mg-1,5 g; P-0,68 g; S-0,44 g; Fe37,5 mg; Mn-25,0 mg; Z-10,7 mg; B10,3 mg; Cu-4,5 mg.

Atypical Mucocutaneous Leishmaniasis Caused by Leishmania braziliensis in an Acquired Immunodeficiency Syndrome Patient: T-cell Responses and Remission of Lesions Associated with Antigen Immunotherapy

An atypical case of acquired immunodeficiency syndrome-associated mucocutaneous lesions due to Leishmania braziliensis is described. Many vacuolated macrophages laden with amastigote forms of the parasite were found in the lesions. Leishmanin skin test and serology for leishmaniasis were both negative. The patient was resistant to therapy with conventional drugs (antimonial and amphotericin B). Interestingly, remission of lesions was achieved after an alternative combined therapy of antimonial associated with immunotherapy (whole promastigote antigens). Peripheral blood mononuclear cells were separated and stimulated in vitro with Leishmania antigens to test the lymphoproliferative responses (LPR). Before the combined immunochemotherapy, the LPR to leishmanial antigens was negligible (stimulation index - SI=1.4). After the first course of combined therapy it became positive (SI=4.17). The antigen responding cells were predominantly T-cells (47.5%) most of them with CD8+ phenotype (33%). Very low CD4+ cells (2.2%) percentages were detected. The increased T-cell responsiveness to leishmanial antigens after combined therapy was accompanied by interferon-g (IFN-g) production as observed in the cell culture supernatants. In this patient, healing of the leishmaniasis lesions was associated with the induction of a specific T-cell immune response, characterized by the production of IFN-g and the predominance of the CD8+ phenotype among the Leishmania-reactive T-cells.

Características dos óxidos de ferro e de alumínio de diferentes classes de solos

Para avaliar as características dos óxidos de ferro e de alumínio, foram coletadas amostras de solos desenvolvidos de diferentes materiais de origem e estádios de desenvolvimento nos estados de MG, ES, RS e RR. A fração argila das amostras foi estudada por difratometria de raios-X (DRX), análise termodiferencial (ATD), análise termogravimétrica diferencial (ATGD) e microscopia eletrônica. Nos extratos resultantes da extração com oxalato de amônio (OA) e ditionito-citrato-bicarbonato (DCB), determinaram-se os teores de Al, Si e microelementos, inclusive Fe. Em geral, a goethita (Gt) foi o principal óxido de ferro da fração argila. Apenas para os solos desenvolvidos de basalto e de arenito, verificou-se o predomínio de hematita (Hm). Os solos do Grupo Barreiras (ES) apresentaram os menores teores de óxidos de ferro em decorrência do intenso processo de desferrificação sofrido pelos sedimentos. Por ser a Gt um óxido hidratado, quanto maior a relação Gt/(Gt + Hm), maior o teor de água extraída pelo DCB (r = 0,70***). Os solos menos desenvolvidos, principalmente no horizonte C, apresentaram os maiores teores de material menos cristalino extraído pelo OA (chegando a 28% para a amostra 17) e os maiores valores para a relação FeOA/FeDCB. Este material menos cristalino é constituído principalmente por Al, com menor participação de Fe. Parte das amostras apresentou valores próximos para o diâmetro médio do cristal (DMC) da Gt nas direções (110) e (111), indicando formato isodimensional do mineral. Os maiores valores de DMC para a Hm resultaram na menor superfície específica em relação à Gt. A substituição isomórfica de Fe por Al (SI) na Gt foi consideravelmente superior à da Hm (média de 218 e 85 mmol mol-1, respectivamente). Com a entrada de Al na estrutura da Gt, verificou-se redução no tamanho, principalmente na direção do eixo Z (r entre SI e DMC(111) = -0,80***), e no grau de cristalinidade do mineral. As correlações entre teor de ferro e outros elementos extraídos pelo DCB foram altas e significativas. Os microelementos, como verificado para o Al, substituem isomorficamente o Fe na estrutura dos óxidos. O DMC da gibbsita (Gb) foi consistentemente superior ao dos óxidos de ferro. Por meio de observações em microscópio eletrônico, a Gb, na fração argila, apresentou o formato de pequenas placas retangulares e, na fração silte, verificou-se tendência de formato esférico.

Caracterização de solos altimontanos em dois transectos no Parque Estadual do Ibitipoca (MG)

Pouco se conhece sobre a diversidade de solos em ambientes altimontanos do Brasil apesar da acentuada valorização ecoturística atual. Foram estudados atributos químicos, físicos, mineralógicos e micromorfológicos de dez perfis de solos altimontanos em dois transectos do domínio quartzítico do Parque Estadual do Ibitipoca, em MG, relacionando-os com a pedogênese nos diferentes pedoambientes. Nesse local, a formação dos solos é mais influenciada por elementos lito-estruturais (presença de rochas xistosas ou quartzíticas, falhas e fraturas) do que por variações topográficas. Os solos estudados são álicos, com saturação por Al superior a 60 % em superfície, eletronegativos e com acentuado distrofismo. A CTC é quase exclusivamente atribuível à fração orgânica, em virtude da atividade muito baixa da fração argila dos solos. Os resultados indicaram a presença destacada de formas pouco cristalinas de Fe, comuns em complexos rupestres de altitude, onde o acúmulo de carbono orgânico inibe a cristalização de óxidos de Fe ou Al. Os solos são cauliníticos, inclusive o Espodossolo Ferrocárbico, e alguns perfis evidenciam a ocorrência de minerais 2:1 do grupo das ilitas/micas e vermiculitas com hidróxi-entrecamadas (VHE), denotando a resistência desses minerais em condições de acentuado intemperismo de micas, presentes no quartzito. Análises micromorfológicas do Espodossolo mostram feições típicas do processo de podzolização: predomínio de grãos minerais quartzosos entremeados de fragmentos polimórficos de matéria orgânica em superfície, microestrutura em grãos simples com recobrimentos em Bh e Bs. Observou-se a presença de "ortstein" no horizonte espódico (Bs), formado por material organomineral ou mineral, monomórfico e fraturado, com Al, Si e Fe amorfos, co-precipitados. As feições micropedológicas do Bs são semelhantes às de horizontes plácicos, com duas gerações de deposição ferruginosa: uma mais avermelhada (ferridrita-hematita) e outra xantizada (goethita). O plasma intergranular do horizonte espódico apresenta zonas plásmicas diferenciadas, uma mais aluminosa, de composição caulinítica, e outra mais ferruginosa, rica em sílica, revelando uma participação de sílica coloidal amorfa na cimentação dos "ortstein" (ou horizontes plácicos) em associação ao cimento ferruginoso, no Espodossolo.

Variabilidade espacial de atributos químicos do solo em áreas sob sistema plantio convencional

A variabilidade espacial de atributos químicos de solo foi avaliada em uma lavoura comercial cultivada sob sistema plantio convencional, em Uberlândia (MG), no ano de 2004. O objetivo foi avaliar a distribuição e a dependência espacial dos atributos químicos do solo em uma lavoura sob sistema plantio convencional. A grade de amostragem foi estabelecida na Fazenda Santa Rosa, sendo o solo classificado como Latossolo Vermelho textura muito argilosa (680 g kg-1 de argila). Coletaram-se dados do solo, dispostos segundo uma malha de 121 pontos amostrais, espaçados de 50 m, analisados por meio da geoestatística, na profundidade de 0-0,2 m. Foram determinados o pH em água; P e K disponíveis; Ca, Mg e Al trocáveis, H + Al, B, Cu, Fe, Mn, Zn, S e MO. Calcularam-se a saturação por bases (V %), CTC total (T) e soma de bases (SB). Os dados foram avaliados por estatística descritiva e pela análise de dependência espacial, com base no ajuste de semivariogramas. A maioria dos atributos apresentou coeficiente de variação (CV) alto, sendo o maior encontrado para P, 73,51 %, e o menor, para pH em água, 5,96 %. A grande maioria dos atributos avaliados mostrou dependência espacial, a qual foi classificada como moderada e forte. A maioria dos dados se ajustou ao semivariograma de modelo gaussiano.

Podzolização em solos de áreas de depressão de topo dos tabuleiros costeiros do Nordeste brasileiro

Os solos associados às depressões de topo dos Tabuleiros Costeiros são diferenciados sob vários aspectos ainda pouco estudados no Brasil. Geralmente, à medida que se aproxima dessas depressões, nota-se que a textura dos solos é mais arenosa e o hidromorfismo, mais acentuado, sendo comum a ocorrência de Espodossolos. Neste contexto, o objetivo deste trabalho foi realizar diferentes extrações de Fe, Al, Si e C orgânico com o intuito de compreender o processo de podzolização em solos associados às depressões de topo dos Tabuleiros Costeiros do Nordeste brasileiro. Foram descritos perfis e coletadas amostras de solo em quatro áreas: Coruripe, AL; Neópolis, SE; Acajutiba, BA; e Nova Viçosa, BA. Nas amostras, determinou-se o teor de Fe, Al e Si pelos extratores ditionito-citrato-bicarbonato de sódio, oxalato de amônio e pirofosfato de sódio e realizou-se o fracionamento químico da matéria orgânica do solo. Os aumentos nos teores de C orgânico e de Fe e Al pelos diferentes extratores nos horizontes iluviais (de acúmulo) de cada solo, relativamente aos horizontes eluviais (de perda), refletiram a morfologia de campo e reforçaram a importância do processo de podzolização nos solos estudados. Complexos Al-húmus dominam inteiramente a matriz dos horizontes iluviais associados ao hidromorfismo, enquanto naqueles sem hidromorfismo a influência das diferentes formas de Fe é variável. O perfil de Espodossolo Ferrihumilúvico é o único, dos quatro estudados, que possui horizontes espódicos com subscrito "s" e, portanto, onde os teores de Fe extraídos refletiram-se diferencialmente na morfologia.

Fertilization with filter cake and micronutrients in plant cane

The response of sugarcane to application of micronutrients is still not very well known. In view of the need for this information, the aim of this study was to evaluate the application of the micronutrients Zn, Cu, Mn, Fe, B, and Mo to plant cane in three soils, with and without application of filter cake. This study consisted of three experiments performed in the State of São Paulo, Brazil, (in Igaraçu do Tiete, on an Oxisol; in Santa Maria da Serra, on an Entisol, both in the 2008/2009 growing season; and in Mirassol, on an Ultisol, in the 2009/2010 growing season) in a randomized block design with four replications with a 8 x 2 factorial combination of micronutrients (1 - no application/control, 2 - addition of Zn, 3 - addition of Cu, 4 - addition of Mn 5 - addition of Fe, 6 - addition of B, 7 - addition of Mo, 8 - Addition of Zn, Cu, Mn, Fe, B, and Mo) and filter cake (0 and 30 t ha-1 of filter cake) in the furrow at planting. The application of filter cake was more efficient than of Borax in raising leaf B concentration to sufficiency levels for sugarcane in the Entisol, and it increased mean stalk yield in the Oxisol. In areas without filter cake application, leaf concentrations were not affected by the application of Zn, Cu, Mn, Fe, B, and Mo in the furrow at planting; however, Zn and B induced an increase in stalk and sugar yield in micronutrient-poor sandy soil.

Sintomas visuais de deficiência de micronutrientes e composição mineral de folhas em mudas de goiabeira

Com o objetivo de verificar os sintomas visuais de deficiência nutricional de micronutrientes e avaliar a composição mineral das folhas, conduziu-se um experimento em solução nutritiva. Os tratamentos foram assim constituídos: (1) solução completa (testemunha); (2) menos B; (3) menos Cu; (4) menos Fe; (5) menos Mn; (6) menos Mo; e (7) menos Zn. As soluções foram renovadas a cada 20 dias. As deficiências de boro, cobre, ferro, manganês e zinco resultaram na manifestação de sintomas visíveis e característicos. Esse fato não foi verificado com relação ao Mo. As concentrações de cada nutriente no terceiro par de folhas dos tratamentos deficientes e completo, em mg kg-1, foram respectivamente: B (7 e 43); Cu (2 e 6); Fe (55 e 117); Mn (5 e 23) e Zn (9 e 14). Foram verificadas algumas interações, como, Cu x Fe, Cu x Mn, Fe x B, Fe x Zn, Mn x Zn, B x Ca e B x P. A quantidade de matéria seca produzida apresentou redução em todos os tratamentos em que a solução nutritiva era omissa em um micronutriente, exceto naquele em que o Mo estava ausente.