Étude critique de la densité électronique et des températures (excitation et ionisation) d'un plasma d'aluminium induit par laser

La caractérisation de matériaux par spectroscopie optique d’émission d’un plasma induit par laser (LIPS) suscite un intérêt qui ne va que s’amplifiant, et dont les applications se multiplient. L’objectif de ce mémoire est de vérifier l’influence du choix des raies spectrales sur certaines mesures du plasma, soit la densité électronique et la température d’excitation des atomes neutres et ionisés une fois, ainsi que la température d’ionisation. Nos mesures sont intégrées spatialement et résolues temporellement, ce qui est typique des conditions opératoires du LIPS, et nous avons utilisé pour nos travaux des cibles binaires d’aluminium contenant des éléments à l’état de trace (Al-Fe et Al-Mg). Premièrement, nous avons mesuré la densité électronique à l’aide de l’élargissement Stark de raies de plusieurs espèces (Al II, Fe II, Mg II, Fe I, Mg I, Halpha). Nous avons observé que les densités absolues avaient un comportement temporel différent en fonction de l’espèce. Les raies ioniques donnent des densités électroniques systématiquement plus élevées (jusqu’à 50 % à 200 ns après l’allumage du plasma), et décroissent plus rapidement que les densités issues des raies neutres. Par ailleurs, les densités obtenues par les éléments traces Fe et Mg sont moindres que les densités obtenues par l’observation de la raie communément utilisée Al II à 281,618 nm. Nous avons parallèlement étudié la densité électronique déterminée à l’aide de la raie de l’hydrogène Halpha, et la densité électronique ainsi obtenue a un comportement temporel similaire à celle obtenue par la raie Al II à 281,618 nm. Les deux espèces partagent probablement la même distribution spatiale à l’intérieur du plasma. Finalement, nous avons mesuré la température d’excitation du fer (neutre et ionisé, à l’état de trace dans nos cibles), ainsi que la température d’ionisation, à l’aide de diagrammes de Boltzmann et de Saha-Boltzmann, respectivement. À l’instar de travaux antérieurs (Barthélémy et al., 2005), il nous est apparu que les différentes températures convergeaient vers une température unique (considérant nos incertitudes) après 2-3 microsecondes. Les différentes températures mesurées de 0 à 2 microsecondes ne se recoupent pas, ce qui pourrait s’expliquer soit par un écart à l’équilibre thermodynamique local, soit en considérant un plasma inhomogène où la distribution des éléments dans la plume n’est pas similaire d’un élément à l’autre, les espèces énergétiques se retrouvant au cœur du plasma, plus chaud, alors que les espèces de moindre énergie se retrouvant principalement en périphérie.

Intervariability of Phosphorus Speciation in Selected Mangrove Ecosystems Around the Greater Cochin

Mangrove forests are best developed on tropical shorelines where there is an extensive intertidal zone, with an abundant supply of fine-grained sediment. It receives a mixture of liable and refractory organic and inorganic phosphorus compounds from the overlying water and the surrounding landmasses. Organic phosphorus is not available for mangrove plant nutrition. While inorganic phosphate represents the largest potential pool of plant-available and which are bound in the form of Ca, Fe and Al phosphate. It deals with the scientific investigations on mangrove systems in the Kerala coastline and to investigate nutrient distribution of mangrove ecosystems of greater Cochin area. It discusses the description of study areas such as Murikkumpadam-Vypeen Island and Aroor. Then it deals with the spatial and seasonal distribution of dissolved ammonia, nitrite, nitrate, inorganic phosphate, organic phosphate and the total phosphorus in surface waters of mangrove fringed creeks. Then it discusses the geochemical compositions of mangrove-fringed sediments and also the chemical speciation of phosphorus in sediment cores.

Catalysis By Some Pillared Montmorillonites

In the present study, we have prepared and evaluated the physical and chemical properties and catalytic activities of various single, mixed and modified pillared montmorillonites. The single oxide pillared clays include AI-, Fe- and Cr-pillared montmorillonites. The mixed oxide pillared montmorillonites such as Fe-AI and Cr-AI pillared systems with various Fe(Cr)/Al ratios are also prepared. Modification of iron-pillared system is done by vanadia impregnation. Characterisation using various physico-chemical techniques and a detailed study of acidic properties are also carried out. Major part of our work is oriented to evaluate the catalytic activity of the pillared systems towards certain important catalytic reactions. Our samples are found to be excellent catalysts for the reactions namely Friedel-Crafts benzylation and benzoylation, methylation of aniline and catalytic wet peroxide oxidation of phenol.

Prevalencia de delirium en población adulta en cuidado intensivo.

Introducción: El delirium es un trastorno de conciencia de inicio agudo asociado a confusión o disfunción cognitiva, se puede presentar hasta en 42% de pacientes, de los cuales hasta el 80% ocurren en UCI. El delirium aumenta la estancia hospitalaria, el tiempo de ventilación mecánica y la morbimortalidad. Se pretendió evaluar la prevalencia de periodo de delirium en adultos que ingresaron a la UCI en un hospital de cuarto nivel durante 2012 y los factores asociados a su desarrollo. Metodología Se realizó un estudio transversal con corte analítico, se incluyeron pacientes hospitalizados en UCI médica y UCI quirúrgica. Se aplicó la escala de CAM-ICU y el Examen Mínimo del Estado Mental para evaluar el estado mental. Las asociaciones significativas se ajustaron con análisis multivariado. Resultados: Se incluyeron 110 pacientes, el promedio de estancia fue 5 días; la prevalencia de periodo de delirium fue de 19.9%, la mediana de edad fue 64.5 años. Se encontró una asociación estadísticamente significativa entre el delirium y la alteración cognitiva de base, depresión, administración de anticolinérgicos y sepsis (p< 0,05). Discusión Hasta la fecha este es el primer estudio en la institución. La asociación entre delirium en la UCI y sepsis, uso de anticolinérgicos, y alteración cognitiva de base son consistentes y comparables con factores de riesgo descritos en la literatura mundial.

The release of silicon from amorphous silica and rice straw in Sri Lankan soils

Silicon release from rice straw and amorphous silica when shaken in solution with five Sri Lankan soils was studied indirectly using sorption isotherms and changes in concentration and directly using straw in dialysis bags examined using electron microscopy. The aim was to further our understanding of the processes and factors affecting the release of straw-Si in soils and its availability to rice. The soils (alfisols and ultisols) shaken with 0.1 M NaCl (5 g per 125 mL for 250 days) produced concentrations of 1 - 4 mg L-1 of monosilicic acid-Si. Amorphous silica added to these suspensions (36.5 mg, containing 17 mg Si) raised the concentrations to 20 - 40 mg L-1, and added rice straw (0.5 g, containing 17 mg Si) gave 10 - 25 mg L-1. Sorption isotherms (7 days equilibrations) were used to calculate from the concentrations the amounts of Si released ( 24 - 38% and 8 - 21%, respectively). Both materials gave about 40 mg L-1 of monosilicic acid-Si plus 30 mg L-1 of disilicic acid-Si when shaken in solution alone (5 g per 125 mL). Straw in dialysis bags ( 0.5 g per 25 mL in 0.1 M NaCl) was shaken in soil suspension ( 5 g per 100 mL) for 60 days. Similar concentrations and releases were measured to those obtained above. About one fifth of the mass of straw was lost by decomposition in the first 15 days. A chloroform treatment prevented decomposition, but Si release was unaffected. Disintegration continued throughout the experiments, with phytoliths being exposed and dissolved. Compared to the rate of release from straw into solution without soil, the release of Si into soil suspensions was increased during the first 20 days by adsorption on the soil, but was then reduced probably through the effect of Fe and Al on the phytolith surfaces. The extent of this blocking effect varied between soils and was not simply related to soil pH.

Differences in phosphorus retention and release in soils amended with animal manures and sewage sludge

Excessive levels of P in agricultural soils pose a threat to local water quality. This study evaluated (i) time-dependent changes in soil P sorption (expressed as a phosphorus sorption index, PSI) and P availability (as resin P) during incubation (100 d) with poultry litter, cattle slurry, sewage sludge, or KH2PO4, added on a P-equivalent basis (100 mg P kg(-1)), and (ii) the subsequent kinetics of P release, measured by repeated extractions with a mixed cation-anion exchange resin. Soil exchangeable Ca and ammonium oxalate-extractable Fe and Al were also determined at 100 d of incubation. The small decrease in P sorption in the litter and sludge treatments (25%), compared with that in the slurry and KH2PO4 treatments (52%) between 20 and 100 d of incubation was attributed partly to the formation of new adsorption sites for P. Subsequent P release was described by a power equation: Resin P = a(extraction number)(b), where the constants a and b represent resin P obtained with a single extraction and the rate of P release per resin extraction, respectively. On average, the rate of P release decreased in the order: KH2PO4 and slurry > litter > sludge, and was inversely related to exchangeable Ca content of the incubated soils (R-2 = 0.57). The slower rates of P release in the litter and sludge treatments (P < 0.001) are attributed to the large values for exchangeable Ca (1050-2640 and 1070-2710 mg kg(-1), respectively) in these amended soils. Future research concerned with short-term declines in environmentally harmful levels of P in recently amended soils should consider the differential effects of the amendments on soil P dynamics.

The release of silicon from amorphous silica and rice straw in Sri Lankan soils

Silicon release from rice straw and amorphous silica when shaken in solution with five Sri Lankan soils was studied indirectly using sorption isotherms and changes in concentration and directly using straw in dialysis bags examined using electron microscopy. The aim was to further our understanding of the processes and factors affecting the release of straw-Si in soils and its availability to rice. The soils (alfisols and ultisols) shaken with 0.1 M NaCl (5 g per 125 mL for 250 days) produced concentrations of 1 - 4 mg L-1 of monosilicic acid-Si. Amorphous silica added to these suspensions (36.5 mg, containing 17 mg Si) raised the concentrations to 20 - 40 mg L-1, and added rice straw (0.5 g, containing 17 mg Si) gave 10 - 25 mg L-1. Sorption isotherms (7 days equilibrations) were used to calculate from the concentrations the amounts of Si released ( 24 - 38% and 8 - 21%, respectively). Both materials gave about 40 mg L-1 of monosilicic acid-Si plus 30 mg L-1 of disilicic acid-Si when shaken in solution alone (5 g per 125 mL). Straw in dialysis bags ( 0.5 g per 25 mL in 0.1 M NaCl) was shaken in soil suspension ( 5 g per 100 mL) for 60 days. Similar concentrations and releases were measured to those obtained above. About one fifth of the mass of straw was lost by decomposition in the first 15 days. A chloroform treatment prevented decomposition, but Si release was unaffected. Disintegration continued throughout the experiments, with phytoliths being exposed and dissolved. Compared to the rate of release from straw into solution without soil, the release of Si into soil suspensions was increased during the first 20 days by adsorption on the soil, but was then reduced probably through the effect of Fe and Al on the phytolith surfaces. The extent of this blocking effect varied between soils and was not simply related to soil pH.

Rapid selective separation of americium/curium from simulated nuclear forensic matrices using triazine ligands

In analysis of complex nuclear forensic samples containing lanthanides, actinides and matrix elements, rapid selective extraction of Am/Cm for quantification is challenging, in particular due the difficult separation of Am/Cm from lanthanides. Here we present a separation process for Am/Cm(III) which is achieved using a combination of AG1-X8 chromatography followed by Am/Cm extraction with a triazine ligand. The ligands tested in our process were CyMe4-BTPhen, CyMe4- BTBP, CA-BTP and CA-BTPhen. Our process allows for purification and quantification of Am and Cm (recoveries 80%–100%) and other major actinides in < 2d without the use of multiple columns or thiocyanate. The process is unaffected by high level Ca(II)/Fe(III)/Al(III) (10mg mL−1) and thus requires little pre-treatment of samples.

Desenvolvimento e caracterização de revestimentos protetores contra carburização em tubos de pirólise de hidrocarbonetos na produção de olefinas

Este trabalho consistiu no desenvolvimento de revestimentos protetores contra carburização em ligas HP-40Nb, utilizadas na em fornos de pirólise para produção de olefinas, e do desenvolvimento de aparatos e técnicas para o teste, avaliação e caracterização destes revestimentos em ambientes fortemente carburizantes. Foram testados vários tipos de revestimentos, podendo estes ser resumidos em três grupos: i) camada de difusão de elementos específicos para o interior do metal (Al, Cu e Sn); ii) recobrimento com liga metálica (Ni-50Cr e Ni-5Al) e iii) recobrimento cerâmico (Al2O3, Cr2O3 e Al2O3 - TiO2). Além de revestimentos e camadas de difusão, um quarto tipo de material foi testado em sua resistência à carburização: ligas do tipo Fe-Cr- Al. A fim de testar os revestimentos e materiais desenvolvidos foram testados vários meios carburizantes. O que se mostrou mais adequado foi a mistura gasosa de hidrogênio e n-hexano, a uma temperatura de 1050°C. Foi construído um aparato exclusivamente para estes ensaios de carburização, o qual também foi utilizado para realizar os tratamentos de difusão necessários para produzir alguns dos revestimentos. A avaliação da resistência a carburização dos revestimentos e materiais foi feita por medição da profundidade de avanço da zona de precipitação de carbetos causada pela carburização, feito com auxílio de microscópio ótico. Os resultados dos ensaios mostraram que as camadas de difusão de alumínio, o revestimento da liga Ni-50Cr, o revestimento cerâmico de Al2O3 e as ligas Fe-Cr-Al tiveram bom ou ótimo desempenho como barreiras contra a carburização. Os outros revestimentos ou permitiram a penetração de carbono no metal base ou causaram uma deposição exagerada de coque na superfície dos corpos de prova.

Relações solo-paisagem em uma litosseqüência arenito-basalto na região de Pereira Barreto, SP

Os objetivos deste trabalho foram estudar as relações solo-paisagem em uma litosseqüência de transição arenito-basalto e verificar a similaridade dos limites de superfícies geomórficas mapeados no campo com os limites mapeados a partir de técnicas geoestatísticas. Foi realizado o mapeamento de uma área de 530 ha, utilizando-se equipamento de GPS, e em seguida elaborou-se o Modelo de Elevação Digital, que possibilitou o estabelecimento da transeção de 2.100 m a partir do topo. Ao longo da transeção, o terreno foi estaqueado a intervalos regulares de 50 m, nos quais foram realizadas medidas da altitude para confecção do perfil altimétrico. As superfícies geomórficas foram identificadas e delimitadas conforme critérios topográficos e estratigráficos, com base em intensas investigações de campo. Coletaram-se amostras de solo em pontos laterais em 67 locais, nas superfícies geomórficas identificadas, nas profundidades de 0,0-0,25 m e 0,80-1,00 m. Além disso, foram abertas trincheiras nos segmentos de vertente inseridos nas superfícies geomórficas mapeadas. As amostras coletadas foram analisadas quanto a densidade do solo, textura, Ca2+, K+, Mg2+, SB, CTC, V, pH (água e KCl), SiO2, Al2O3 e Fe2O3 (ataque por H2SO4), óxidos de Fe livres extraído com ditionito-citrato-bicarbonato e ferro mal cristalizado extraídos com oxalato de amônio. A fração argila desferrificada foi analisada por difração de raios X. A compartimentação da paisagem em superfícies geomórficas e a identificação do material de origem mostraram-se bastante eficientes para entendimento da variação dos atributos do solo. A análise individual desses atributos por meio de estatística univariada auxiliou na discriminação das três superfícies geomórficas. O uso de técnicas de geoestatística permitiu a confirmação de que mesmo os atributos do solo apresentaram limites próximos aos das superfícies geomórficas.

Adição de areia para dispersão de solos na análise granulométrica

A acurácia da análise granulométrica depende da obtenção de suspensões de solo completamente dispersas e estáveis para possibilitar a separação das suas frações granulométricas. O objetivo do presente trabalho foi avaliar a eficácia da adição de quantidades e tamanhos de grãos de areia na fase de dispersão da análise granulométrica de solos, visando à maior acurácia na obtenção dos resultados da análise granulométrica. Os solos utilizados foram: Latossolo Vermelho eutroférrico (LVef), LatossoloVermelho acriférrico (LVwf), Latossolo Vermelho eutrófico (LVe), Argissolo Vermelho-Amarelo eutrófico (PVAe) e Nitossolo Vermelho eutroférrico (NVef). A dispersão das amostras dos solos foi realizada por meio da adição de hidróxido de sódio e agitação rotativa (60 rpm) por 16 h. O delineamento experimental adotado foi o inteiramente casualizado, com esquema fatorial 6 x 2, com três repetições. Os tratamentos foram constituídos por seis quantidades (0, 5, 10, 15, 20 e 25 g) e dois diâmetros (2,0-1,0 e 1,0-0,5 mm) de areia, adicionados na fase de dispersão da análise granulométrica dos solos. de acordo com as equações ajustadas, a adição de areia com diâmetro entre 1,0 e 0,5 mm nas quantidades de 21,4 g para LVef, 19,6 g para LVwf e 25,8 g para NVef proporciona, respectivamente para esses solos, aumentos de 50, 38 e 14,5 % nos teores de argila. No LVe e no PVAe não se justifica a adição de areia na análise granulométrica, pois esses solos não apresentaram problemas de dispersão. Os resultados demonstram que a adição de 25 g de areia, com diâmetro entre 1,0 e 0,5 mm, na fase de dispersão da análise granulométrica de solos argilosos com altos teores de óxidos de Fe e com dificuldades de dispersão, é eficiente para promover efetiva dispersão das partículas primárias do solo.

Superfícies geomórficas e atributos de Latossolos em uma seqüência Arenítico-Basáltica da região de Jaboticabal (SP)

Em um segmento de vertente com substrato de arenito em contato com basalto, regionalmente muito freqüente, pretendeu-se não só relacionar as superfícies geomórficas com os atributos físicos, químicos e mineralógicos dos Latossolos nelas encontrados, mas também testar métodos geoestatísticos para localização de limites dessas superfícies. Usando critérios geomorfológicos, três superfícies foram identificadas e topograficamente caracterizadas. Os solos foram amostrados, a intervalos regulares de 25 m, na profundidade de 0,6 a 0,8 m (topo do horizonte B), em uma transeção de 1.700 m perfazendo 109 pontos. Nas amostras, foram analisados: densidade de partículas, granulometria, CTC do solo, CTC da argila, Fe total da argila (ataque por H2SO4) e óxidos de Fe livres (por dissolução seletiva). A fração argila desferrificada foi analisada por difração de raios X. Com base na estratigrafia e variações do relevo local, foram identificadas e diferenciadas, no campo, três superfícies geomórficas. Analisaram-se também o perfil altimétrico e o modelo de elevação digital do terreno. Observou-se que as três diferentes superfícies estão bem relacionadas com os atributos físicos, químicos e mineralógicos dos seus respectivos solos. Na parte inferior desta vertente, superfície mais recente e sobre basalto, em Latossolo Vermelho eutroférrico típico, foram encontradas as maiores variabilidades da declividade, da argila e de Fe. As variações da inclinação do terreno, quando analisadas sistematicamente pelo split moving windows dissimilarity analysis (análise estatística de dissimilaridade, em segmentos móveis), mostraram que este método estatístico pode ser usado para ajudar a localizar os limites entre superfícies geomórficas. As variações dos solos da transeção, e arredores, mostraram-se relacionadas com idade, inclinação do terreno e litologia. O trabalho geomórfico detalhado forneceu importantes informações para subsidiar os trabalhos de levantamento de solos e de pedogênese.

Frações de zinco em solo arenoso e suas relações com disponibilidade para Cynodon spp cv. Tifton-85

Para avaliar um esquema de fracionamento de zinco em Argissolo arenoso e suas relações com a disponibilidade de Zn para Cynodon spp cv. Tifton-85, realizou-se um experimento em casa de vegetação, em esquema fatorial 5 x 2 x 2 (5 doses de Zn, 2 doses de calcário e 2 épocas de amostragem), em delineamento inteiramente casualizado, com três repetições. As doses de Zn foram de 0; 2,5; 5,0; 7,5 e 10 mg dm-3; metade dos vasos não recebeu calagem (V = 42 %) e metade recebeu a calagem com vistas em elevar o índice de saturação por bases a 70 %. As épocas de amostragem foram 30 e 150 dias após aplicação de Zn, respectivamente, antes do plantio e depois do 3º corte de Tifton-85. A aplicação de Zn resultou em aumento significativo do elemento nas frações: trocável, óxidos de Mn, matéria orgânica e óxidos de Fe. O Zn ligado aos óxidos de Mn aumentou significativamente com a calagem. Após 150 dias de experimentação, houve diminuição do Zn trocável, ligado aos óxidos de Mn, à matéria orgânica e aos óxidos de Fe, e aumento na fração residual. A distribuição de Zn nas frações do solo foi: residual > óxidos de Fe > óxidos de Mn > trocável > matéria orgânica. As relações entre as características estudadas mostraram que tanto o Zn-DTPA quanto o Zn trocável, ligado à M.O. e aos óxidos de Mn, foram eficientes para representar o Zn absorvido pela planta.

Deciphering the weathering processes using environmental mineralogy and geochemistry: Towards an integrated model of laterite and podzol genesis in the Upper Amazon Basin

Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP)

Podzolization as a deferralitization process: dynamics and chemistry of ground and surface waters in an Acrisol-Podzol sequence of the upper Amazon Basin

Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP)