Modelos matemáticos para ajuste das isotermas de dessorção da polpa de banana da variedade prata

O presente trabalho teve por objetivo estudar as isotermas de dessorção da polpa de banana nos estádios madura e semiverde (Musa acuminata L.) da variedade Prata, para as temperaturas de 20; 30 e 40 ºC pelo método gravimétrico estático, na faixa de atividade de água de 0,48 a 0,81. Os dados experimentais obtidos foram ajustados por regressão não linear, pelos modelos de BET, GAB, Halsey e Oswin, escolhendo-se o melhor, mediante o valor do coeficiente de determinação (R²) e erro médio relativo (E). Os modelos que apresentaram o menor erro relativo (E) e o maior coeficiente de determinação (R²), foram os de Oswin e GAB, respectivamente. O de GAB foi escolhido por ser triparamétrico, o que permite melhor ajuste dos dados até a atividade de água de 0,9.

Obtenção de isotermas de dessorção de cogumelo in natura e desidratado osmoticamente

O presente trabalho teve como objetivo a obtenção de isotermas de dessorção de cogumelo Agaricus blazei nas formas in natura e desidratada osmoticamente com solução de NaCl (10% p/p) a 20°C. As isotermas foram determinadas nas temperaturas de 40, 60 e 80°C, através do método gravimétrico estático com soluções salinas saturadas. Os dados experimentais foram ajustados a cinco modelos da literatura (BET, GAB, Halsey, Henderson e Oswin) e a dois modelos com o parâmetro temperatura (Henderson modificado e Chung-Pfost). O desvio relativo médio entre os valores experimentais e os valores preditos foi calculado para cada curva para se avaliar o modelo que apresentou melhor ajuste. Assim, observou-se que os modelos de Henderson e Henderson modificado foram os que melhor se ajustaram dentre as equações sem e com o parâmetro temperatura tanto para o cogumelo in natura quanto para o desidratado osmoticamente.

Obtenção das isotermas de sorção e modelagem matemática para a pêra bartlett (Pyrus sp.) Com e sem desidratação osmótica

Este trabalho aborda o estudo teórico-experimental da atividade de água de pêras in natura e desidratadas osmoticamente a 55ºBrix e 40ºC. As isotermas foram construídas para três níveis de temperatura (40ºC, 60ºC e 80ºC) e ajustadas pelos modelos mais usuais: Langmuir, BET, BET linear, GAB, Halsey, Oswin, Peleg, Chung e Henderson. O desvio relativo entre os valores experimentais e os valores estimados foi calculado para cada curva, a fim de se avaliar qual equação melhor se ajustou aos dados experimentais. O modelo que melhor tratou os resultados das isotermas de dessorção da pêra foi o de Henderson entre os modelos que englobam a temperatura. Em relação aos modelos que tratam as isotermas isoladamente, os modelos de Peleg, GAB e Oswin apresentaram o melhor ajuste para a pêra desidratada e in natura.

Estudo das propriedades físicas e de transporte na secagem de cebola (Allium cepa L.) em camada delgada

Neste trabalho estudou-se a cinética de secagem da cebola em camada delgada, comparando os valores da difusividade efetiva média baseados nas espessuras inicial e média das amostras. Estes resultados foram utilizados para a estimativa da temperatura das amostras através de um modelo térmico simplificado. Foram analisadas também as propriedades físicas e de transporte das amostras em função da umidade ao longo da operação. Os ensaios de secagem foram realizados em um secador com escoamento de ar perpendicular à área de seção transversal do leito de amostras de cebola, operando com Tar=60ºC e v ar=1,5m/s. A determinação da umidade de equilíbrio foi obtida através das isotermas de dessorção e a temperatura das amostras foi determinada por meio de um termopar inserido no centro da partícula. As massas específicas das amostras aparente e absoluta foram determinadas através dos métodos indireto e destrutivo, respectivamente. Os valores da difusividade efetiva variável de umidade foram obtidos através do método das tangentes. O modelo térmico simplificado apresentou melhor ajuste com os valores da difusividade efetiva média de secagem, baseados na espessura média. Os valores das massas específicas das amostras de cebola aparente e absoluta foram ajustados em função da umidade através da equação de LOZANO, ROTSTEIN & URBICAIN [10], apresentando coeficientes de correlação maiores que 96%. A redução de espessura do material foi de 80% em relação a da amostra inicial. Os resultados da difusividade efetiva média de umidade, baseados na espessura média das amostras, foram semelhantes aos valores médios da difusividade efetiva variável de umidade para a primeira etapa de secagem.

Aplicação de revestimento comestível em abacaxis processados por métodos combinados: isoterma de sorção e cinética de desidratação osmótica

A desidratação osmótica é uma etapa essencial na elaboração de produtos de fruta através da Tecnologia dos Métodos Combinados ou de Obstáculos ("Hurdle Technology"), pois reduz a atividade de água para níveis que, combinando um ou mais obstáculos, aumentam a estabilidade do produto. Neste processo há uma perda de água da fruta para a solução e incorporação de sólidos solúveis pelo produto. Este último fluxo é considerado uma desvantagem do processo pois pode alterar o sabor do produto. Neste trabalho estudou-se a ação de revestimentos comestíveis a base de alginato e gelatina aplicados em abacaxis, previamente à desidratação osmótica, como barreira à incorporação de sólidos solúveis. Os abacaxis com e sem revestimento (controle) foram desidratados em solução de sacarose sob condições isotérmicas. Foram determinadas as isotermas de dessorção de abacaxis revestidos com gelatina, alginato e sem revestimento e os parâmetros cinéticos do processo de desidratação osmótica. Abacaxis revestidos com alginato apresentaram menor velocidade de ganho de sólidos, sem alterar a velocidade de perda de água, quando comparado ao controle.

Sorção-dessorção do fungicida clorotalonil em solos com diferentes teores de matéria orgânica

A cinética e a sorção de pesticidas em solos permitem predizer a velocidade com que esta reação atinge o equilíbrio e investigar os possíveis mecanismos envolvidos durante a reação. Portanto, esses processos são fundamentais para que se possa compreender o destino dos pesticidas no solo. Este trabalho teve por objetivo estudar a sorção e a cinética do fungicida clorotalonil em cinco solos com diferentes teores de matéria orgânica do estado de São Paulo: Neossolo Quartzarênico órtico (RQo), Latossolo Vermelho distroférrico (LVdf-1 e LVdf-2), Latossolo Vermelho perférrico (LVj) e Gleissolo (G). Nestes estudos, foi utilizado traçador radioativo, ou seja, 14C-clorotalonil, e a radioatividade foi detectada por espectrometria de cintilação líquida. Os ensaios foram realizados em sala climatizada (25±2ºC), em ambiente escuro. O ensaio de cinética constou de oito períodos de equilíbrio: 0; 0,5; 1,0; 2,0; 4,0; 8,0; 12,0 e 24,0h; sendo que nas amostras que atingiram equilíbrio (24h) foram realizados os testes de dessorção, em quatro etapas subseqüentes. Nos estudos de isotermas de sorção, as concentrações de clorotalonil empregadas situaram-se entre 0,05 e 0,76µgmL-1. O modelo matemático de Elovich foi ajustado aos resultados do estudo de cinética e o modelo de Freundlich foi ajustado aos resultados do estudo de isoterma de sorção. Observou-se elevada sorção de clorotalonil nos solos estudados, exceto no solo arenoso com baixo teor de matéria orgânica (RQo). A sorção do clorotalonil relacionou-se positivamente com a matéria orgânica do solo. A cinética de sorção desse fungicida envolveu duas fases, uma imediata, de maior relevância quantitativa, e outra mais lenta. Esses resultados mostram que uma pequena fração do clorotalonil aplicado ao solo estaria disponível para ser lixiviado ao lençol freático, mas atenção especial é necessária quando ele é aplicado em solos arenosos com baixo teor de matéria orgânica. Além do que, a fração do fungicida sorvida na fase lenta também pode ser facilmente dessorvida à solução do solo.

Sorção e dessorção do imazaquin em solos com diferentes características granulométricas, químicas e mineralógicas

O presente estudo teve o objetivo de avaliar a sorção e dessorção do imazaquin em solos com diferentes características granulométricas, químicas e mineralógicas por meio de isotermas e estudos de cinética e, assim, quantificar a histerese no processo de sorção-dessorção. Os solos utilizados foram classificados como Latossolo Vermelho distroférrico (LVdf), Latossolo Vermelho-Amarelo (LVA) e Neossolo Quartzarênico (RQ). Os solos foram secos ao ar e peneirados em malha de 2 mm, sendo então procedida à caracterização dessas amostras. A molécula radiomarcada com 14C utilizada foi o imazaquin, herbicida do grupo das imidazolinonas. A radioatividade foi determinada por espectrometria de cintilação líquida. Os ensaios foram realizados em sala climatizada (25 ± 2 °C). Nas isotermas de sorção, foram utilizadas cinco concentrações do imazaquin (0,67; 1,34; 2,68; 5,36; 10,72 µmol L-1), sendo os resultados ajustados à equação de Freundlich, obtendo, assim, os parâmetros de sorção. Na seqüência, foram realizadas quatro extrações com solução 0,005 mol L-1 de CaCl2, determinando-se os parâmetros de dessorção de forma similar à sorção. No ensaio de cinética de sorção, foi determinada a quantidade sorvida de imazaquin, a partir da adição de solução de 2,99 µmol L-1 do imazaquin, em períodos preestabelecidos (0; 0,5; 1; 3; 6; 12; 24 e 48 h, após a aplicação do imazaquin), com os resultados sendo ajustados à equação de Elovich. De maneira geral, o imazaquin apresentou baixa sorção para os três solos, com os maiores coeficientes de sorção nos solos com maior teor de argila e CO. Os coeficientes de dessorção foram maiores que os coeficientes de sorção, demonstrando a ocorrência de histerese. A cinética de sorção mostrou que o imazaquin foi sorvido em duas etapas: uma rápida, que apresentou a maior fração sorvida, e outra lenta. A aplicação da Lei de Fick aos dados experimentais do ensaio de cinética indica que mecanismos de difusão podem estar envolvidos neste processo.

Adsorção e dessorção de trifloxysulfuron-sodium e ametryn em solos brasileiros

O estudo objetivou avaliar os coeficientes adsortivos e dessortivos de ametryn e trifloxysulfuron-sodium em seis solos brasileiros, com intuito de prever o comportamento e o potencial de movimentação desses herbicidas nos solos. Utilizou-se o método Batch slurry, conduzido em condições controladas de laboratório. Para isso, 10,0 mL das soluções em CaCl2 0,01 mol L-1, contendo 0, 5, 10, 25, 50 e 100 µg mL-1 de ametryn e 0; 0,25; 0,5; 1,0; 2,0; e 4,0 µg mL-1 de trifloxysulfuron-sodium, foram adicionadas em frascos com 2,0 g de solo, permanecendo sob agitação orbital até atingir o tempo de equilíbrio. Após centrifugação e filtração, a concentração do sobrenadante foi determinada por cromatografia líquida de alta eficiência (CLAE), com detector UV a 245 nm. A dessorção foi avaliada para a maior dosagem utilizada de cada composto. O solo Latossolo Vermelho distroférrico - LVdf (Sete Lagoas) apresentou o maior coeficiente de adsorção (Kf) para ambos os herbicidas, sendo o mesmo atribuído ao seu elevado teor de matéria orgânica (MO). Verificou-se correlação positiva do Kf de ametryn com MO (0,81), percentual de argila (ARG) (0,80) e capacidade de troca catiônica (CTC) (0,75) dos solos, sendo a MO identificada como o principal contribuinte na sua adsorção. Entretanto, o Kf de trifloxysulfuron-sodium apresentou apenas pequena correlação com ARG (0,48) e MO (0,28), sendo sua adsorção dependente, possivelmente, do teor de óxidos de Fe e Al presentes no solo. Baixos índices H de histerese foram verificados no ametryn em relação a trifloxysulfuron-sodium, representando maior potencial de dessorção e, conseqüentemente, risco de lixiviação desse herbicida no perfil dos solos estudados.

Sorção e dessorção do ametryn em Argissolo Vermelho-Amarelo e Latossolo Vermelho-Amarelo com diferentes valores de pH

Objetivou-se com este trabalho determinar os coeficientes de sorção e dessorção do ametryn num Argissolo Vermelho-Amarelo (PVA) e num Latossolo Vermelho-Amarelo (LVA) com diferentes valores de pH. Para isso, amostras desses solos foram coletadas na profundidade de 0 a 20 cm, em pastagens degradadas sem histórico da utilização de herbicidas da região de Viçosa, MG, e incubadas ou não com calcário por 90 dias. Neste estudo foi utilizado o método "Batch slurry", conduzido em condições controladas de laboratório. O método consistiu na utilização de 10,0 mL de solução com concentrações crescentes do padrão de ametryn, preparadas em solução de CaCl2 0,01 mol L-1, as quais foram adicionadas a 2,00 g de solo, permanecendo sob agitação rotatória por 12 h. Após centrifugação e filtração, a concentração do sobrenadante foi determinada pela técnica de cromatografia líquida de alta eficiência - CLAE, com detector UV de 245 nm. A dessorção foi avaliada utilizando as amostras contidas nos tubos, após os ensaios de sorção, que continham dose inicial de 25,0 mg L ¹ de herbicida. O PVA apresentou o maior coeficiente de adsorção (Kfa) quando comparado ao LVA, independentemente dos valores de pH das amostras. Isso foi atribuído ao maior teor de matéria orgânica do PVA em comparação ao LVA. Quando se compararam diferentes valores de pH utilizando apenas o LVA, observou-se que o aumento do pH ocasionou menor valor de Kfa. Baixos índices de histerese foram verificados no ametryn nos solos estudados, o que representa risco de lixiviação desse herbicida no perfil desses solos.

Sorção e dessorção do ametryn em Latossolos brasileiros

O conhecimento dos processos de retenção de herbicidas em solo é fundamental para se prever o potencial de lixiviação e degradação e a eficiência no controle das plantas daninhas. Objetivou-se com este trabalho avaliar os processos de sorção e dessorção do ametryn em quatro solos brasileiros: Latossolo Vermelho-Amarelo (LVA), Latossolo Vermelho-Amarelo húmico (LVAh), Latossolo Vermelho (LV) e Latossolo Amarelo (LA), com diferentes valores de pH. Para isso, utilizou-se o método Batch Equilibrium em condições controladas de laboratório e análise por cromatografia líquida de alta eficiência, com detector UV-Vis a 245 nm. Considerando os valores da constante de Freundlich modificada (K'f), verificou-se, entre os solos estudados, a ordem crescente de sorção do ametryn: LV pH 6,06 < LV pH 5,00 < LA pH 6,30 < LVA pH 6,11 < LVA pH 5,40 < LVAh pH 6,24 < LVAh pH 4,8. Conclui-se que as características teor de matéria orgânica e pH dos solos estudados afetaram a sorção e a dessorção do ametryn. Verificou-se também que solos com maiores teores de matéria orgânica foram os que apresentaram as maiores taxas de sorção, além das menores porcentagens de dessorção, indicando a ocorrência de histerese.

Sorção e dessorção do diuron em quatro latossolos brasileiros

O conhecimento do processo de sorção de herbicidas nos solos é uma das condições para fazer recomendações seguras do ponto de vista técnico e ambiental desses compostos. Neste trabalho, foram avaliadas a sorção e dessorção do diuron em Latossolo Vermelho-Amarelo (LVA), Latossolo Vermelho-Amarelo húmico (LVAh), Latossolo Vermelho (LV) e Latossolo Amarelo (LA), com diferentes valores de pH. Na avaliação da sorção e dessorção utilizou-se o método Batch Equilibrium, que consistiu na utilização de 10,0 mL de solução com concentrações de 0,5, 1, 2, 4, 8 e 15 mg L-1 do diuron, preparadas em CaCl2 0,01 mol L-1. Essas soluções foram adicionadas a amostras de 2,00 g de solo, permanecendo sob agitação por 12 horas. Após centrifugação e filtração, a concentração do diuron no sobrenadante foi determinada por cromatografia líquida de alta eficiência. A dessorção foi avaliada utilizando as amostras contidas nos tubos, após os ensaios de sorção, que continham dose inicial de 8 mg L-1 de herbicida. A isoterma de Freundlich ajustou-se adequadamente para descrever a sorção do diuron em todos os solos estudados. A sorção do diuron foi diretamente relacionada aos teores de matéria orgânica, visto que solos com maiores teores de matéria orgânica, LVA e LVAh, apresentaram maiores coeficientes de sorção. O aumento do pH dos solos elevou a sorção do diuron, de forma mais evidente no LV, sendo este o solo que apresentou o menor teor de matéria orgânica. O processo de dessorção do diuron foi inverso ao da sorção, pois solos com menor sorção apresentaram as maiores porcentagens de dessorção.

Isotermas e calor isostérico de sorção do feijão

O teor de água de equilíbrio dos grãos de feijão foi determinado pelo método dinâmico-gravimétrico para temperaturas entre 25 e 55 &deg;C e atividades de água para cada temperatura, entre 0,20 e 0,75. Observou-se que o teor de água decresce com o aumento da temperatura para uma dada atividade de água à semelhança dos produtos higroscópicos. Aos dados experimentais foram ajustados diversos modelos matemáticos disponíveis na literatura (Brunauer-Emmett-Teller, Chung Pfost, Copace, Guggenhein-Anderson-de Boer, Halsey Modificado, Henderson, Henderson Modificado, Oswin, Sabbah e Sigma Copace). Segundo os parâmetros estatísticos de análise, o modelo de Halsey Modificado foi o que descreveu melhor a higroscopicidade do feijão. A partir dos resultados obtidos calculou-se o calor isostérico para cada teor de água de equilíbrio. Observou-se que o calor isostérico aumenta com a diminuição do conteúdo de água do produto, indicando que a redução do teor de água aumenta a energia necessária para a remoção de água. Os valores de calor isostérico para os grãos de feijão na faixa de umidade de 10,10 a 21,71 (% b.s.), variam de 3961 a 2718 kJ kg-1.

Estudo da não linearidade dos modelos de Oswin e Halsey aplicados na construção de isotermas

Os modelos de regressão Oswin e Halsey são utilizados na engenharia de alimentos na estimação de curvas de isotermas de adsorção, úteis em diversas aplicações. No entanto, por serem não lineares, podem-se questionar a validade de previsão do comportamento assintótico, ou equivalentemente, a extensão do comportamento linear. Mediante o exposto, o objetivo deste trabalho foi estudar esses modelos na construção de isotermas com a realização de um estudo via simulação Monte Carlo, no qual foram gerados valores aleatórios de níveis de atividades de água (a w) como variável independente para os referidos modelos. Com enfoque na obtenção dos resultados das propriedades de não linearidade, concluiu-se, por meio da medida de curvatura intrínseca, que ambos os modelos, quando utilizados com altos valores de a w, comportaram-se de forma similar, obtendo-se resultados promissores em relação à complexidade de convergência. Os resultados da curvatura extrínseca evidenciaram que em todas as faixas de a w avaliadas os modelos carecem de uma parametrização que possa garantir um comportamento mais próximo ao linear.

Aplicação de duas isotermas de adsorção de boro em solos de baixada do estado do Rio de Janeiro

Com o objetivo de estudar a aplicabilidade das equações de adsorção de Langmuir e de Freundlich para boro em solos de baixada do Estado do Rio de Janeiro (Glei Pouco Húmico e Cambissolo distrófico), desenvolveram-se ensaios de laboratório, em 1997, em quatro amostras de solo, sendo duas de superfície e duas subsuperficiais. Para isso, as amostras foram equilibradas em soluções de CaCl2 0,01 mol L-1, contendo as seguintes concentrações de boro: 0,0, 1,0, 2,0, 4,0 e 8,0 mg L-1. De posse dos dados, foram construídas isotermas de adsorção e verificados os ajustes das curvas obtidas, em relação aos dados experimentais. Observou-se que as isotermas mediante as equações de Langmuir e de Freundlich se adequaram bem para a adsorção de boro nos solos estudados.

Dessorção de fósforo por silício em solos cultivados com eucalipto

Com o objetivo de avaliar a dessorção de fósforo por silício nas camadas superficiais de um Latossolo Vermelho-Escuro sob cerrado e de um Cambissolo sob campo cerrado, da zona fisiográfica Campos das Vertentes (MG), foram realizados experimentos em casa de vegetação do Departamento de Ciência do Solo da Universidade Federal de Lavras (MG), no período de agosto de 1997 a maio de 1998. Cada solo foi submetido a três incubações seqüenciais: (a) CaCO3 + MgCO3, para manter o pH em torno de 6,0; (b) fertilização básica, incluindo o fósforo em dose única, calculada para manter 0,2 mg L-1 de P em solução; (c) seis doses de silício (CaSiO3), definidas com base na dose de fósforo. Plantas de eucalyptus grandis foram cultivadas por 120 dias em vasos com capacidade para 3 dm³ de solo. A produção de matéria seca e o teor de P na matéria seca foram avaliados aos 60, 90 e 120 dias do transplantio das mudas para os vasos. Ajustaram-se superfícies de resposta dessas variáveis às doses de Si e às épocas. O P dessorvido contribuiu com 15,25% do conteúdo do nutriente na matéria seca das plantas cultivadas no Cambissolo (maior teor de caulinita).