Relatório de Estágio do Mestrado em Ensino de Física e Química do 3.º ciclo do Ensino Básico e Secundário

O presente relatório tem como principal objetivo descrever as atividades desenvolvidas durante o Estágio Pedagógico realizado no âmbito da unidade curricular Prática Profissional do Mestrado Ensino da Física e da Química no 3.° Ciclo do Ensino Básico e no Ensino Secundário, da Faculdade de Ciências e Tecnologia da Universidade Nova de Lisboa. Este relatório encontra-se organizado em 2 partes principais. A primeira onde se descreve o estágio pedagógico e a segunda onde se apresenta o projeto de investigação. O estágio compreendeu a realização e acompanhamento de atividades letivas e não letivas em concordância com o horário do professor Carlos Cunha, professor orientador do estágio, e ainda a realização de formação contínua, através de visitas de estudo. A componente letiva contemplou a observação de aulas lecionadas pelo professor orientador e o co-ensino nas disciplinas de Ciências Físico-Químicas do ensino básico (9.º anos) e de Física do ensino secundário (12.º ano). O trabalho de Investigação Educacional procurou responder à seguinte questão de investigação: Será que aplicando uma diferente metodologia pedagógica existe mais interesse por parte dos alunos sobre a disciplina de Ciências Físico Químicas? A questão de investigação surgiu da circunstância de ter assistido a uma conferência proferida pelo Professor Kakalios na Faculdade de Ciências e Tecnologia da Universidade Nova. Este trabalho tem como objetivo principal dar a conhecer o que foi realizado durante um ano de estágio pedagógico nas áreas a que me propus, assim como a forma de me apresentar como professora.

Efeito do teor em Y2O3 nos catalisadores suportados de 8%Ni/α-Al2O3 durante a reação de oxidação parcial do Metano para produção de Hidrogénio

Neste trabalho avaliou-se o desempenho de cinco catalisadores de Níquel suportados em α-Alumina, com diferentes teores em Ítria, durante a reação de Oxidação Parcial do Metano para a produção de Hidrogénio: 8%Ni/α-Al2O3, 8%Ni/2%Y2O3.α-Al2O3, 8%Ni/2,5%Y2O3.α-Al2O3, 8%Ni/5%Y2O3.α-Al2O3 e 8%Ni/Y2O3. Foram realizados testes catalíticos numa Unidade de Reação acoplada a um equipamento de análise, microGC. A reação decorreu à temperatura de 800 °C, num reator laboratorial de quartzo, durante 18 horas, com uma mistura pura de CH4 e O2 (Condição Concentrada). Os resultados demonstraram um aumento de atividade para os catalisadores de suporte misto com maior teor em Y2O3. Usando o mesmo procedimento, a reação de OPM foi realizada também para outra mistura reacional de CH4 e O2, mas agora diluída em Hélio (Condição Diluída). Estes resultados permitiram avaliar a velocidade de reação e a atividade dos catalisadores (TOF), para diferentes valores de temperatura, numa situação inicial de ausência de coque. Numa segunda etapa, avaliou-se o desempenho dos mesmos materiais durante 2 horas de reação à temperatura constante de 800 ℃. Finalmente, através da técnica de caraterização de XPS, identificaram-se as espécies presentes na superfície dos catalisadores. Os resultados sugerem que há formação de um composto intermediário NiYO3 formado entre o metal e o promotor Y2O3, conferindo atividade e estabilidade aos catalisadores e reduzindo a deposição de coque. O catalisador com maior teor em Y2O3 (8%Ni/5%Y2O3.α-Al2O3) foi o mais beneficiado com a adição do promotor, demonstrando melhor desempenho para a produção de H2 na Reação de Oxidação Parcial do Metano.

Simulação e otimização da coluna de vácuo II da refinaria de Sines

O trabalho realizado foi desenvolvido no âmbito de um estágio curricular de seis meses realizado na Refinaria de Sines da Galp Energia. O principal objetivo foi a otimização da maior coluna de destilação de vácuo existente, uma vez que com o início do funcionamento de novas unidades, como é o caso do Hydrocraker, a produção de gasóleo de vácuo na Refinaria não é suficiente para assegurar a carga das unidades sendo necessário importar, diminuindo assim as margens das unidades. Foi implementada a simulação da coluna de destilação de vácuo II em ASPEN PLUS® para o caso de design, usando as condições de operação que o licenciador usou nas suas simulações para o re-vamping da unidade. Posteriormente foi efetuada a implementação para o caso de Test Run, em que são verificadas as produções projetadas para a coluna, e foram implementados na coluna 4 casos de operação real, onde foram recolhidos os dados de operação e comparadas as características dos produtos simulados com os resultados obtidos nos ensaios das amostras efetuados pelo Laboratório. No caso de design verifica-se que o modelo representa de forma aceitável as características dos pro-dutos extraídos. Tanto para o caso de Test Run como para os casos reais verifica-se que o modelo representa, na maioria dos casos, as características do destilado e do HVGO nas partes finais das destilações destes produtos, enquanto que o modelo representa as características do LVGO na fase inicial da destilação. Para otimização da coluna de vácuo verificou-se que os parâmetros com maior influência na produção de gasóleo de vácuo são a temperatura da zona de flash da coluna e o caudal de vapor de stripping introduzido no fundo da coluna.

Cerâmicas Medievais e Modernas de Azamor (Marrocos) – Análise textural, mineralógica e química

Entre 2008 e 2011 foi recuperado, por uma missão arqueológica portuguesa na cidade de Azamor (Marrocos), um vasto conjunto de artefactos cerâmicos. Estes foram divididos em dois grupos cronológicos distintos: o medieval (séculos XIV-XV), constituído principalmente por despejos de uma unidade de produção oleira, e o moderno (séculos XVII-XVIII), constituído por fragmentos recuperados em vários contextos domésticos. O presente trabalho é um estudo arqueométrico de 17 fragmentos cerâmicos representativos de todo o espólio. Consiste na caracterização textural, mineralógica e química das pastas e vidrados, tendo por fim determinar se a fonte de matérias-primas e as técnicas de produção se mantiveram as mesmas em ambos os períodos cronológicos. Foi feita a observação à lupa binocular e uma análise petrográfica (lâminas delgadas) dos fragmentos cerâmicos com o objetivo de caracterizar a textura da matriz cerâmica e de identificar os componentes mineralógicos e a sua distribuição espacial. Estas análises foram complementadas por análises de difração de raios X (difração de pós) e microscopia Raman. Para a caracterização química das pastas e vidrados utilizou-se a micro-fluorescência de raios X dispersiva de energias. Os resultados indiciam que, a nível textural, designadamente no que se refere à coesão e porosidade da pasta e à quantidade de elementos não-plásticos, os dois grupos cerâmicos se assemelham bastante. Também são muitas as semelhanças quer a nível mineralógico, tendo sido identificados predominantemente quartzo, calcite, feldspato, gehlenite e piroxena, quer a nível químico, revelando a composição comum de pastas calcíticas. Foi ainda possível estimar uma temperatura de cozedura acima dos 800-950ºC para as cerâmicas dos dois grupos. Os vidrados analisados apresentam as características de vidrados plúmbicos verdes, coloridos com Cu e Fe. Assim, existe uma forte probabilidade de que as fontes de matérias-primas e técnicas de produção empregues em Azamor sejam as mesmas, em ambos os períodos cronológicos.

Estudo da alteração das características das águas de lavagem dos plásticos recuperados no tratamento mecânico – caso de estudo da VALNOR

A presente dissertação tem como objetivo avaliar, em termos técnicos, funcionais e ambientais o processo da unidade de lavagem de filmes plásticos instalado na VALNOR SA. (a primeira unidade em Portugal com este material direto), bem como analisar as características do efluente produzido na estação de tratamento de modo a identificar as ações a desenvolver que permitam a reutilização deste efluente, em condições adequadas, no processo de lavagem. A referida instalação procede à lavagem do filme plástico que é retirado no processo de triagem mecânica e automática da instalação de Tratamento Mecânico e Biológico (TMB) da VALNOR SA, de modo a obterem-se mais-valias na sua retoma pelos operadores que o encaminham para reciclagem. Salienta-se que o filme plástico, após a separação e triagem no tratamento mecânico da TMB contém ainda uma percentagem residual elevada de matéria orgânica retida em grande parte da sua área superficial. Esta situação ocorre devido à sua mistura com os bio-resíduos, quer nos contentores de deposição, quer depois durante o transporte efetuado pelas viaturas municipais. A análise a este processo de lavagem (após a sua separação dos restantes resíduos), tem como principal objetivo avaliar os resultados obtidos, analisar as características do efluente gerado e tratado e, avaliar a possibilidade da reutilização no processo de lavagem do efluente tratado. Com base nesta avaliação e tendo em conta a solução de tratamento existente, identificaram-se os parâmetros menos conseguidos no tratamento, propondo-se ações que se consideram mais ajustadas para uma eventual reformulação do processo de tratamento e, como consequência, na melhoria das características dos filmes plásticos (para venda) após a lavagem. Para o cumprimento dos objetivos a que nos propusemos foi necessário realizar uma campanha de caracterização da atual água residual produzida na lavagem dos plásticos bem como do efluente reutilizado no processo. Os resultados obtidos nas análises efetuadas demonstraram que existia uma elevada carga orgânica e inorgânica no efluente bruto á entrada e á saída da estação de tratamento do efluente (ETARI). Estas condições resultam da elevada concentração de sólidos e de uma elevada carência química de oxigénio. Assim foram estudadas e sugeridas propostas de alteração na ETARI com o objetivo de melhorar a qualidade da água residual tratada/reutilizada, conferindo robustez ao processo, quer para o normal funcionamento quer para eventuais situações anómalas. Esta avaliação reveste-se da maior importância, pois com base nos resultados observados e nas melhorias que se propõem, espera-se que se possa contribuir para uma tomada de decisão no sentido de aumentar a eficiência e eficácia, respetivamente ambiental e económica, deste processo de lavagem de filmes plásticos.

Estudos sobre a germinação de sementes de marupã (Simaruba amara Aubl.). I. Composição química e curva de embebição das sementes; germinação em diferentes temperaturas.

Neste trabalho estuda-se a embebição das sementes de Marupã (Simaruba amara Aubl.), sua composição química e germinação à 20°, 25°, 30° e 35°C. A embebição, expressa como percentagem do peso inicial das sementes, foi aproximadamente 150,0% depois de 24 hs e 179,3% depois de 144 hs. A maior percentagem de germinação e I. V. E., respectivamente 66% e 1,02, foram obtidos à 30°C. 0 teor de carboidrato total foi de 78,1% no tegumento e 46,7% na semente inteira, enquanto que o de lipídios foi 45,7% nos cotilédones e 23,8% na semente inteira. Os resultados poderão auxiliar estudos posteriores na fisiologia da germinação de sementes desta espécie.

Conversão química de madeiras da amazônia - Carvão e briquetes de carvão vegetal

Nesta pesquisa é relatada a qualidade do carvão fabricado com madeiras do Distrito Agropecuário da Suframa, e do briquete manufaturado tendo como adesivo a tapioca. Mostra-se, as dificuldades para a conversão mecânica das madeiras de terra firme da proximidade de Manaus, assim como, a impossibilidade da conversão química para a produção de celulose e furfural. Postula-se ser o carvoejamento a transformação mais compatível com as características dessas madeiras. Menciona-se o processo de fabricação do carvão vegetal. Caracteriza-se a sua qualidade considerando os parâmetros: carbono fixo, cinzas, materiais voláteis, poder calorífico, umidade, densidade aparente, densidade verdadeira, friabilidade e porosidade. Descreve-se o processo de fabricação do briquete, fazendo-se considerações sobre as características do adesivo. Compara-se a qualidade do carvão versus a qualidade do briquete. Discute-se as informações existentes na literatura sobre o uso do briquete para gasogênio automotivo. Infere-se várias conclusões entre as quais que o carvão vegetal e o briquete seriam produtos florestais alternativos para regiões detentoras de florestas e de condições ecológicas propícias ao desenvolvimento da cultura da mandioca, como a Amazônia brasileira.

Correlação entre macro e nanopartículas emitidas em fumos de soldadura MAG de aços inoxidáveis com diferentes gases de protecção

A soldadura é o processo mais utilizado na ligação de materiais. Os efeitos na saúde dos trabalhadores expostos a fumos de soldadura estão normalmente associados a danos pulmonares agudos e crónicos, mas também a outras condições médicas e doenças. O principal objectivo deste estudo foi correlacionar as emissões de macro e nanopartículas libertadas durante o processo de soldadura MIG/MAG de aços inoxidáveis com diferentes gases de protecção. Usando diferentes misturas gasosas utilizadas industrialmente com diferentes entregas térmicas, determinaram-se taxas de formação de fumos e áreas superficiais de nanopartículas com capaciade de deposição alveolar por volume pulmonar. Verificou-se como os diferentes modos de transferências e tipos de protecção gasosa, em particular, a percentagem de elementos activos na composição química do gás, afectam a quantidade de fumos gerados bem como a existência de nanopartículas com uma elevada capacidade de deposição alveolar. O modo de transferência por spray apresenta sempre valores superiores de área de superfície das partículas por volume pulmonar, ao contrário da taxa de formação de fumos. A mistura 82% Ar + 18% gera maiores emissões de nanopartículas bem como de fumos formados. A extracção na fonte e a regeneração do ar ambiente são a solução mais segura e eficiente de controlo das emissões de macro e nanopartículas em soldadura.

Análise química e perfil farmacológico da Talauma ovata (Magonoliaceae)

A Talauma ovata, (Magnoliaceae), planta encontrada na região Sul do Brasil, e conhecida vulgarmente pelo nome de "baguaçu", é recomendada na medicina popular, na forma de chá das folhas, principalmente para o tratamento do diabetes. O presente estudo foi realizado visando analisar, sob os aspectos fitoquímido e farmacológico, a validade do uso medicinal desta planta, como parte de um "screening" mais abrangente. Quimicamente, o extrato de T. ovata é composto de fitoesteróides, saponinas, alcalóides aporfínicos e taninos. No estudo farmacológico não foi constatado a atividade hipoglicemiante do extrato bruto de T. ovato tanto em animais normoglicêmicos, quanto hiperglicêmicos. Além disso, a alta toxicidade observada para esta planta é um inconveniente para seu emprego medicinal peta população.

Análise química e perfil farmacológico do Erythroxylum argentinum

Foram efetuados estudos químicos e farmacológicos dos extratos brutos hidroalcóolicos obtidos das folhas ou das raízes de E. argentinum ou de frações semi-purificadas desta planta. Os testes químicos revelaram a existência de alcalóides, fitoesteróides, leucoantocianidinas, glicosídeos flavonóides, cumarinas e taninos. A análise farmacológica in vivo demonstrou que o extrato das folhas é menos tóxico que o da raiz. Tanto o extrato bruto como as frações semi-purificadas obtidas das folhas reduziram a locomoção e pressão arterial de rato e potenciaram o sono barbiturico em camundongos. O extrato bruto, principalmente o da raiz, reduziu o edema induzido por carragenina na pata de rato. Testes in vitro demonstraram que o extrato bruto ou as frações semi-purificadas das folhas produziram uma ação semelhante à cocaína avaliada no canal deferente de rato. Além disso, o extrato bruto produziu relaxamento inespecífico no útero de rata e contração do íleo de cobaia. Os resultados obtidos sugerem que esta planta possui constituintes ativos dotados de distintas propriedades farmacológicas, destacando-se o efeito anti-inflamatório, além de uma ação tipo cocaína, merecendo, portanto, estudos químicos e farmacológicos complementares.

COMPOSIÇÃO QUÍMICA E PERCENTUAL DE ADEQUAÇÃO DA DIETA REGIONAL DE MANAUS - AM.

A dieta regional de Manaus foi avaliada nutricionalmente por meio da análise química e percentual de adequação, tomando-se como referencial os padrões da National Academy of Science (19Ô9). A dieta foi elaborada utilizando-se os dados de Shrimpton & Giugliano (1979), para famílias com rendimentos de até dois salários mínimos mensais e preparadae de acordo com as técnicas culinárias habitualmente utilizadas pela população. Doe resultados obtidos, observou-se um déficit calorico de 54,3% para o homem adulto e 13,4% para a mulher adulta. Pas 1906 Kcal totale, os glicídios contribuíram com 60%, lipídios 20% e proteínas 20%. Quantitativamente, as proteínas estavam em níveis adequados, embora parte delas pudessem estar eendo utilizadas com finalidade energética. Dos minerais, o cálcio estava mais deficiente com um percentual de adequação da ordem de 50%. 0 ferro mostrou-se deficiente para a mulher adulta quando comparado com as necessidades recomendadae. Em relação ao teor de retino! proveniente do B-caroteno da dieta, o percentual foi de 12,6% e 15,0% respectivamente para homem e mulher. De acordo com os dados obtidos, concluiu-se que a dieta não atende às recomendações preconizadas para a maioria dos nutrientes estudados.

CARACTERIZAÇÃO FÍSICA E QUÍMICA DOS FRUTOS DE ARAÇÁ-PERA (Psidium acutangulumD.C.)

Frutos de araçá-pera (Psidium acutanguium D.C.) em estádio de amadurecimento comercial foram avaliados quanto às características físicas, fisico-químicas e químicas. Houve grande variação no peso dos frutos (47,89 a 138,34 g) e no rendimento em polpa (55,01 a 75,98%). O araçá-pera é um fruto suculento (85,85% de umidade), com baixa relação Brix/ acidez (5,88), baixo pH (3,0) e acidez elevada (1,87% de ácido citrico). Destaca-se como excelente fonte de vitamina C total (389,34 mg l00g-1 de polpa integral). O baixo grau de doçura é fator limitante para o consumo "in natura". Apresenta potencial para industrialização, e para esta finalidade, seus atributos de qualidade são a uniformidade de formato,(levemente arredondado), alto rendimento em polpa, baixo pH e elevadas concentrações de acidez e vitamina C total.

Composição química e adequação da alimentação oferecida aos pré-escolares de uma instituição beneficente de Manaus, Amazonas, Brasil

Determinou-se os constituintes nutricionais da alimentação de pré-escolares de uma creche de Manaus, AM, seguida da adequação da mesma. Foi realizada a coleta da alimentação (desjejum, almoço e lanches), por meio da porção em duplicata, e analisada quimicamente. Os alimentos frequentemente consumidos foram feijão (25,1%), leite com café (19.9%), chá/sucos/refrigerantes (13,9%) e arroz (10,3%). A adequação protéica e energética foram de 126,1% e 32,42%, considerando as necessidades para as faixas etárias de 1 a 3 anos e 84% e 23,4% para o intervalo de 4 a 6. A quantidade de fibra total encontrada na dieta analisada foi baixa (5,6 g/dia). A adequação de consumo de Cu (431.8% c 293.6%) c Na (512% e 384%), considerando as faixas de 1 a 3 anos e 4 a 6 anos, respectivamente. Ca, Zn e Fe foram limitantes, com adequação inferior a 50%.

Os solos de uma Topossequencia na ilha de Algodoal/ Maiandeua, nordeste do estado do Pará, Brasil: composição química e produção de matéria orgânica

O estudo foi realizado na Ilha de Algodoal/Maiandeua no nordeste do Estado do Pará (00° 34' 35" S, 00° 40'00" S e 47° 39'35" WGr, 47° 3Γ25" WGr). Amostraram-se o solo e a matéria orgânica leve, nas profundidades de 0-5 cm, 5-10 cm c 10-20 cm, e a manta orgânica ao longo de uma toposseqüência com solos e cobertura vegetal diversificados. Não foram verificadas diferenças estatísticas entre os componentes químicos da fração ácido fúlvico nos solos estudados.