Chemical evolution of the Galactic bulge as traced by microlensed dwarf and subgiant stars IV. Two bulge populations

Based on high-resolution (R approximate to 42 000 to 48 000) and high signal-to-noise (S/N approximate to 50 to 150) spectra obtained with UVES/VLT, we present detailed elemental abundances (O, Na, Mg, Al, Si, Ca, Ti, Cr, Fe, Ni, Zn, Y, and Ba) and stellar ages for 12 new microlensed dwarf and subgiant stars in the Galactic bulge. Including previous microlensing events, the sample of homogeneously analysed bulge dwarfs has now grown to 26. The analysis is based on equivalent width measurements and standard 1-D LTE MARCS model stellar atmospheres. We also present NLTE Li abundances based on line synthesis of the (7)Li line at 670.8 nm. The results from the 26 microlensed dwarf and subgiant stars show that the bulge metallicity distribution (MDF) is double-peaked; one peak at [Fe/H] approximate to -0.6 and one at [Fe/H] approximate to +0.3, and with a dearth of stars around solar metallicity. This is in contrast to the MDF derived from red giants in Baade's window, which peaks at this exact value. A simple significance test shows that it is extremely unlikely to have such a gap in the microlensed dwarf star MDF if the dwarf stars are drawn from the giant star MDF. To resolve this issue we discuss several possibilities, but we can not settle on a conclusive solution for the observed differences. We further find that the metal-poor bulge dwarf stars are predominantly old with ages greater than 10 Gyr, while the metal-rich bulge dwarf stars show a wide range of ages. The metal-poor bulge sample is very similar to the Galactic thick disk in terms of average metallicity, elemental abundance trends, and stellar ages. Speculatively, the metal-rich bulge population might be the manifestation of the inner thin disk. If so, the two bulge populations could support the recent findings, based on kinematics, that there are no signatures of a classical bulge and that the Milky Way is a pure-disk galaxy. Also, recent claims of a flat IMF in the bulge based on the MDF of giant stars may have to be revised based on the MDF and abundance trends probed by our microlensed dwarf stars.

cis-Bis{1,1-dibenzyl-3-[(furan-2-yl)carbonyl]thioureato-kappa 2 O,S}nickel(II)

In the title compound, [Ni(C(20)H(17)N(2)O(2)S)(2)], the NiII atom is coordinated by the S and O atoms of two 1,1-dibenzyl-3-[(furan-2-yl)carbonyl]thioureate ligands in a distorted square-planar geometry. The two O and two S atoms are mutually cis to each other. The Ni-S and Ni-O bond lengths lie within the range of those found in related structures. The dihedral angle between the planes of the two chelating rings is 20.33 (6)degrees.

Chromatographic behaviour of monoclonal antibodies against wild-type amidase from Pseudomonasaeruginosa on immobilized metal chelates

The aim of this work was to devise a one-step purification procedure for monoclonal antibodies (MAbs) of IgG class by immobilized metal affinity chromatography (IMAC). Therefore, several stationary phases were prepared containing immobilized metal chelates in order to study the chromatographic behaviour of MAbs against wild-type amidase from Pseudomonas aeruginosa. Such MAbs adsorbed to Cu(II), Ni(II), Zn(II) and Co(II)-IDA agarose columns. The increase in ligand concentration and the use of longer spacer arms and higher pH values resulted in higher adsorption of MAbs into immobilized metal chelates. The dynamic binding capacity and the maximum binding capacity were 1.33 +/- 0.015 and 3.214 +/- 0.021 mg IgG/mL of sedimented commercial matrix, respectively. A K(D) of 4.53 x 10(-7) M was obtained from batch isotherm measurements. The combination of tailor-made stationary phases of IMAC and the correct selection of adsorption conditions permitted a one-step purification procedure to be devised for MAbs of IgG class. Culture supernatants containing MAbs were purified by IMAC on commercial-Zn(II) and EPI-30-IDA-Zn(II) Sepharose 6B columns and by affinity chromatography on Protein A-Sepharose CL-4B. This MAb preparation revealed on SDS-PAGE two protein bands with M(r) of 50 and 22 kDa corresponding to the heavy and light chains, respectively. Copyright (C) 2011 John Wiley & Sons, Ltd.

Copper, nickel and zinc removal by peanut hulls: batch and column studies in mono, tri-component systems and with real effluent

The main goal of this research study was the removal of Cu(II), Ni(II) and Zn(II) from aqueous solutions using peanut hulls. This work was mainly focused on the following aspects: chemical characterization of the biosorbent, kinetic studies, study of the pH influence in mono-component systems, equilibrium isotherms and column studies, both in mono and tri-component systems, and with a real industrial effluent from the electroplating industry. The chemical characterization of peanut hulls showed a high cellulose (44.8%) and lignin (36.1%) content, which favours biosorption of metal cations. The kinetic studies performed indicate that most of the sorption occurs in the first 30 min for all systems. In general, a pseudo-second order kinetics was followed, both in mono and tri-component systems. The equilibrium isotherms were better described by Freundlich model in all systems. Peanut hulls showed higher affinity for copper than for nickel and zinc when they are both present. The pH value between 5 and 6 was the most favourable for all systems. The sorbent capacity in column was 0.028 and 0.025 mmol g-1 for copper, respectively in mono and tri-component systems. A decrease of capacity for copper (50%) was observed when dealing with the real effluent. The Yoon-Nelson, Thomas and Yan’s models were fitted to the experimental data, being the latter the best fit.

Behaviour and fate of metals in urban wastewater treatment plants: a review

The concerns on metals in urban wastewater treatment plants (WWTPs) are mainly related to its contents in discharges to environment, namely in the final effluent and in the sludge produced. In the near future, more restrictive limits will be imposed to final effluents, due to the recent guidelines of the European Water Framework Directive (EUWFD). Concerning the sludge, at least seven metals (Cd, Cr, Cu, Hg, Ni, Pb and Zn) have been regulated in different countries, four of which were classified by EUWFD as priority substances and two of which were also classified as hazardous substances. Although WWTPs are not designed to remove metals, the study of metals behaviour in these systems is a crucial issue to develop predictive models that can help more effectively the regulation of pre-treatment requirements and contribute to optimize the systems to get more acceptable metal concentrations in its discharges. Relevant data have been published in the literature in recent decades concerning the occurrence/fate/behaviour of metals in WWTPs. However, the information is dispersed and not standardized in terms of parameters for comparing results. This work provides a critical review on this issue through a careful systematization, in tables and graphs, of the results reported in the literature, which allows its comparison and so its analysis, in order to conclude about the state of the art in this field. A summary of the main consensus, divergences and constraints found, as well as some recommendations, is presented as conclusions, aiming to contribute to a more concerted action of future research. © 2015, Islamic Azad University (IAU).

Synthesis, characterization and applications of new schiff base fluorescent chemosensors for metal and DNA interactions: conventional and "green" approaches

Dissertação apresentada para a obtenção do Grau de Doutor em Química Sustentável, especialidade de Química-Física Inorgânica, pela Universidade Nova de Lisboa, Faculdade de Ciências e Tecnologia

Materiales de interés tecnológico

Este es un proyecto que tiene por objetivo general dar continuidad a las investigaciones relacionadas a materiales de interés tecnológico que el Grupo Ciencia de Materiales de Fa.M.A.F lleva a cabo. Las diferentes líneas de trabajo se pueden agrupar en tres grandes temas: aceros y superaleaciones basadas en Fe y Ni; cerámicos magnéticos [filtros moleculares de sílice del tipo ZSM-5, MCM-41 y MCM-48 modificados con Fe, Co, Mn; hematita nanométrica] y aleaciones metálicas magnéticas [CoCu, nanohilos y multicapas de CoM y FeM (M= Pt y Pd); aleaciones de tipo Heusler Mn-Ni-Ga, aleaciones CoSiB y FeSiB nanoestructuradas ]. El primer tema apunta a la optimización de las propiedades mecánicas de aceros de medio carbono y baja aleación, de producción nacional y aptos para construcciones mecánicas, y al desarrollo de superaleaciones (Fe,Ni) de alta temperatura, para su aplicación en pequeñas Turbomáquinas Térmicas. En el caso de materiales magnéticos cerámicos y metálicos, el objetivo es la producción y el desarrollo de nanoestructuras novedosas, con propiedades especiales, de potencial uso en nano-dispositivos y nanotecnología en general. En todos los casos se plantea la producción del material de interés a escala laboratorio, con control de las variables del proceso, la caracterización de la microestructura resultante y sus propiedades relevantes. Luego se establecen las correlaciones proceso-microestructura y microestructura–propiedades y se formalizan en modelos para los diferentes mecanismos que operan tanto durante la etapa de proceso (modelos de solidificación, de deposición, de aleado mecánico) como los involucrados en las propiedades de interés (modelos de magnetización, transporte, deformación). En este esquema se busca optimizar las propiedades. El presente proyecto fortalecerá además el área Ciencia de Materiales en la Universidad Nacional de Córdoba, formando en el nivel de grado y posgrado a ingenieros y físicos en esta disciplina. En el área de materiales cerámicos magnéticas nos dedicaremos (en colaboración con CiTeQ-UTN-FRC) a la producción y caracterización de filtros moleculares de sílice de amplio uso en procesos de catálisis, modificados por la incorporación de especies magnéticas. La incorporación del material magnético se realizará mediante técnicas hidrotérmicas y de impregnación. Los composites obtenidos se estudiarán con dos propósitos: evaluar los efectos de la funcionalización magnética sobre el desempeño del filtro de sílice como catalizador de diferentes reacciones y describir las propiedades magnéticas de las pequeñas (2 a 5 nm) nanoestructuras encapsuladas en los poros. Se continuará con la producción y caracterización de partículas de ferritas, con propiedades determinadas a partir del control de los distintos parámetros que intervienen en la síntesis. En la línea de aleaciones metálicas magnéticas se estudiarán las aleaciones de Heusler, con memoria de forma magnetica, las aleaciones CuCo con magneto-resistencia gigante y las aleaciones (Co,Fe)SiB con magnetoimpedancia gigante. Se aplicará la técnica de melt spinning con dos rodillos, a la producción de estas aleaciones. En el caso de aceros de medio carbono el plan propuesto apunta a identificar los micromecanismos de deformación y fractura que pueden operar en estas microestructuras. Se realizará el "collar test" con el objetivo de propagar una grieta radialmente hacia el centro del collar y luego poder observar la sección de material que la contiene. Esta serie de experimentos y observaciones permitirán localizar el inicio de la grieta y avanzar sobre la determinación del tipo de partículas que actúan como intermediarios en la propagación. Se espera que estos antecedentes más los resultados metalográficos arrojen luz sobre los mecanismos de fractura del acero IRAM – IAS 15B41

Acúmulo de metais pesados em solos cultivados com cana-de-açúcar pelo uso contínuo de adubação fosfatada e água de irrigação

Com vistas em verificar se a utilização de fertilizantes fosfatados e irrigação com água poluída trazem elevação dos teores de metais pesados no solo, amostras de um Podzólico Amarelo e de dois Latossolos Amarelos, que receberam fertilizante fosfatado, desde 1968, e de um Cambissolo irrigado com água do rio Paraíba do Sul, desde 1978, cultivados com cana-de-açúcar (Saccharum spp.) em Campos dos Goytacazes, RJ, foram analisadas quanto aos teores totais de Cd, Co, Cr, Cu, Mn, Ni, Pb e Zn. Os resultados mostraram que os solos que receberam fertilizantes fosfatados durante 25 anos apresentaram aumento significativo de Cd quando comparados com áreas-controle, sem, contudo, elevá-los a níveis críticos. O Cambissolo irrigado durante 15 anos apresentou aumentos significativos de Cd, Cr, Co, Cu, Ni e Pb, tendo os resultados da extração seqüencial mostrado que a maior percentagem desses elementos encontra-se na fração residual, de baixa biodisponibilidade e mobilidade.

Lixiviação de íons inorgânicos em solos repetidamente tratados com biossólido

A lixiviação de nitratos e dos metais K, Ca, Mg, Cd, Cu, Cr, Ni, Pb e Zn, em solos repetidamente tratados com biossólido, foi avaliada num experimento em vasos, segundo um delineamento em blocos ao acaso, com quatro tratamentos e quatro repetições, subdividindo as parcelas em aplicações. A adição de biossólidos foi feita aos vasos com capacidade para 0,5 m³ de terra, que continham Latossolo Amarelo distrófico (LAd) e Latossolo Vermelho distrófico (LVd), a cada dois meses, num total de 388 Mg ha-1. Após a aplicação do resíduo, foi feita sua incorporação na camada de 0-0,20 m do solo contido nos vasos. As aplicações de biossólidos foram sempre precedidas de amostragem de solo. Toda a água drenada através dos vasos, oriunda da precipitação atmosférica, num período de 12 meses, foi quantificada e amostrada para determinação do teor dos metais presentes, enquanto o teor de NO3- foi determinado apenas nas amostras coletadas após a primeira e a última aplicação do biossólido. As repetidas aplicações de biossólidos, em doses médias de 78 Mg ha-1, proporcionaram aumento da condutividade elétrica dos solos e das quantidades lixiviadas, pela ordem, de K > Mg > Ca. A quantidade de N-NO3- lixiviada atingiu valores de até 96 mg L-1, o que indica que a quantidade de biossólido a ser aplicada no solo agrícola depende do teor de N contido no resíduo. Não foi observada lixiviação de metais pesados, o que demonstra o poder de acumulação desses metais nos Latossolos utilizados.

Metais pesados do solo após aplicação de biossólido: II - Disponibilidade

A utilização agrícola de resíduos industriais e urbanos com elevados teores de metais pesados tem aumentado a preocupação em determinar quais as concentrações "disponíveis" destes elementos no solo. Neste sentido, foi realizado um experimento, em casa de vegetação da FCAV-UNESP, com objetivo de comparar métodos de análise (DTPA, HCl 0,1 mol L-1, Mehlich-1 e Mehlich-3) para avaliação da disponibilidade de Cu, Mn, Ni, Pb e Zn para plantas de milho (Zea mays L.), cultivadas em dois solos que receberam biossólido e corretivos. O delineamento experimental utilizado foi inteiramente casualizado, com três repetições, segundo o esquema fatorial 2 × 2 × 5 (dois solos, presença ou ausência de corretivos e cinco doses de biossólido). Os solos utilizados foram: Neossolo Quartzarênico órtico típico (RQ) e Latossolo Vermelho eutroférrico argiloso (LV). Nos tratamentos com calagem, foram adicionados materiais corretivos para elevar o pH(CaCl2) do solo a 5,3. As doses de biossólido utilizadas foram de 0; 13; 26; 52 e 78 g vaso-1 (equivalentes a 0; 10; 20; 40 e 60 t ha-1), com base no material seco. Nenhum dos extratores testados se destacou para avaliação conjunta de todos os metais. A inclusão do pH do solo nos modelos de regressão melhorou significativamente a relação entre o Mn acumulado na parte aérea das plantas e o determinado pelos extratores.

Disponibilidade de metais pesados para milho cultivado em Latossolo sucessivamente tratado com lodos de esgoto

Apesar do potencial para o uso agrícola de lodos de esgoto, seus conteúdos de metais pesados podem se tornar um fator limitante a esse uso. Este estudo teve como objetivo avaliar o efeito de diferentes fontes e doses de lodo de esgoto, oriundos das Estações de Tratamento de Esgoto de Barueri (LB), que trata esgoto doméstico e industrial, e de Franca (LF), que trata esgoto predominantemente doméstico, ambas localizadas no Estado de São Paulo, sobre os teores de metais pesados em solo e sobre a fitodisponibilidade desses elementos químicos para o milho. O experimento foi realizado entre os anos de 1999 e 2001, no Campo Experimental da Embrapa Meio Ambiente, em Jaguariúna (SP), em três cultivos sucessivos de milho, e estudados os seguintes tratamentos, para os dois lodos: testemunha absoluta; adubação mineral (NPK) recomendada para a cultura do milho; dose dos lodos de esgoto para fornecer uma, duas, quatro e oito vezes a dose de N do tratamento NPK. Foram determinados os teores totais (solo, folha e grão de milho) e disponíveis (solo) de Cu, Mn, Ni, Pb e Zn. O uso de doses crescentes do LB aumentou os teores disponíveis dos metais avaliados em solo, quando se utilizou a solução de DTPA. Os incrementos nos teores totais de metais pesados foram maiores nas parcelas adubadas com o LB. As soluções de Mehlich-1 e DTPA mostraram-se eficientes em predizer a fitodisponibilidade de Zn para o milho, quando as folhas e grãos foram analisados.

Efeito de aplicações de lodos de esgoto sobre os teores de metais pesados em folhas e grãos de milho

O lodo de esgoto é uma fonte importante de nutrientes para as culturas; contudo, os teores de metais pesados em sua constituição podem limitar seu uso em solos agrícolas. O objetivo deste estudo foi avaliar o efeito de doses de lodos de esgoto oriundos das Estações de Tratamento de Esgoto de Barueri (LB) e de Franca (LF), SP, sobre os teores de metais pesados em folhas e grãos de milho. O experimento foi realizado no Campo Experimental da Embrapa Meio Ambiente, em Jaguariúna (SP), no período de 1999 a 2001. Foram realizados três cultivos sucessivos de milho, com os seguintes tratamentos: testemunha absoluta; adubação mineral (NPK) recomendada para a cultura do milho, lodo de esgoto com base no teor de N para fornecer uma, duas, quatro e oito vezes a dose de N da adubação mineral. Avaliaram-se os teores totais (digestão nítrico-perclórica) de Cu, Mn, Ni, Pb e Zn em folhas e grãos de milho. A aplicação sucessiva dos lodos de esgoto acarretou aumento nos teores de Mn e Zn em folhas e grãos de milho. Em relação ao tratamento testemunha, a aplicação da dose mais elevada do LB (8LB) promoveu um incremento de até 270 e 625 % e de 35 e 115 % nos teores de Mn e Zn, respectivamente, nas folhas e grãos de milho. As folhas apresentaram maiores teores de metais pesados do que os grãos, o que envolve maior possibilidade de transferência de metais para a cadeia alimentar, caso essa parte da planta seja consumida. Essa elevação nos teores de metais pesados em folhas e grãos de milho, até à terceira aplicação dos lodos, não foi suficiente para atingir os níveis considerados fitotóxicos para o milho, tampouco para inviabilizar o uso dos grãos para o consumo humano.

Cinética de solubilização de metais pesados por ácidos orgânicos em solos tratados com lodo de esgoto

A presença de ligantes orgânicos na rizosfera tem importante papel no processo de solubilização de metais pesados em solos tratados com lodo de esgoto. Ácidos orgânicos de baixo peso molecular exsudados por raízes e, ou, liberados por microrganismos são considerados agentes mobilizadores desses metais. No presente estudo, determinou-se a cinética de solubilização de Cu, Cr, Ni e Zn em solos tratados com lodo de esgoto, utilizando solução com mistura de quatro ácidos orgânicos (acético, cítrico, lático e oxálico) preparada para obter concentração final de 0,05 e 0,10 mol L-1. A extração foi feita segundo o método de "batch". A solução 0,10 mol L-1 de ácidos orgânicos extraiu maiores quantidades de Cu, Cr, Ni e Zn do que a solução 0,05 mol L¹. A cinética de solubilização apresentou duas fases: uma inicial, com rápida liberação dos metais, seguida de outra mais lenta, tendendo ao equilíbrio. As constantes de velocidade de solubilização mais altas foram observadas para Ni e Zn, seguidos de Cu e Cr. Os valores para o reservatório lábil variaram entre 2 e 15 % do total de cada metal pesado estudado. A porcentagem que este reservatório representou, em relação ao total, obedeceu à ordem: Zn > Cu @ Ni > Cr.

Driving rate effects in avalanche-mediated first-order phase transitions

We study the driving-rate and temperature dependence of the power-law exponents that characterize the avalanche distribution in first-order phase transitions. Measurements of acoustic emission in structural transitions in Cu-Zn-Al and Cu-Al-Ni are presented. We show how the observed behavior emerges within a general framework of competing time scales of avalanche relaxation, driving rate, and thermal fluctuations. We confirm our findings by numerical simulations of a prototype model.

Influence of digestion methods on the recovery of Iron, Zinc, Nickel, Chromium, Cadmium and Lead contents in 11 organic residues

There are currently many devices and techniques to quantify trace elements (TEs) in various matrices, but their efficacy is dependent on the digestion methods (DMs) employed in the opening of such matrices which, although "organic", present inorganic components which are difficult to solubilize. This study was carried out to evaluate the recovery of Fe, Zn, Cr, Ni, Cd and Pb contents in samples of composts and cattle, horse, chicken, quail, and swine manures, as well as in sewage sludges and peat. The DMs employed were acid digestion in microwaves with HNO3 (EPA 3051A); nitric-perchloric digestion with HNO3 + HClO4 in a digestion block (NP); dry ashing in a muffle furnace and solubilization of residual ash in nitric acid (MDA); digestion by using aqua regia solution (HCl:HNO3) in the digestion block (AR); and acid digestion with HCl and HNO3 + H2O2 (EPA 3050). The dry ashing method led to the greatest recovery of Cd in organic residues, but the EPA 3050 protocol can be an alternative method for the same purpose. The dry ashing should not be employed to determine the concentration of Cr, Fe, Ni, Pb and Zn in the residues. Higher Cr and Fe contents are recovered when NP and EPA 3050 are employed in the opening of organic matrices. For most of the residues analyzed, AR is the most effective method for recovering Ni. Microwave-assisted digestion methods (EPA3051 and 3050) led to the highest recovery of Pb. The choice of the DM that provides maximum recovery of Zn depends on the organic residue and trace element analyzed.