Utilização de um eletrodo de grafite recoberto com PbO2 incorporado em matriz de PVC como eletrodo indicador em titulações coulométricas

A aplicação de um eletrodo sensível a íons H3O+, obtido pelo recobrimento de um eletrodo de grafite com uma membrana polimérica contendo PbO2 incorporado em uma matriz de PVC (PbO2-PVC), como eletrodo indicador em titulações coulométricas de neutralização, foi investigada. As leituras dos potenciais foram feitas usando o eletrodo indicador de PbO2-PVC e para comparação dos resultados foi usado um eletrodo de vidro combinado (EVC). As curvas de titulação monitoradas com o eletrodo de PbO2-PVC apresentaram características semelhantes àquelas monitoradas com o EVC e os tempos de equivalência obtidos foram concordantes a um nível de confiança de 95%. O eletrodo de PbO2-PVC apresentou resposta linear no intervalo de pH 2 a 12 com inclinação de Nernst de -57,6 ± 0,1 mV/pH (r= 0,9998), sendo o tempo de resposta deste eletrodo bem menor do que aquele obtido com o EVC. O eletrodo de PbO2-PVC é de fácil construção, possui baixo custo e tempo de vida útil superior a 4 meses, equivalente a (pelo menos 1200 determinações por membrana polimérica).

Atividade eletrocatalítica de eletrodos compostos por Pt, RuO2 e SnO2 para a eletrooxidação de formaldeído e ácido fórmico

A atividade eletrocatalítica para a oxidação de ácido fórmico e formaldeído em eletrodos binários de Pt e SnO2 e ternários de Pt, RuO2 e SnO2 em diferentes composições, foi investigada através das técnicas de voltametria cíclica e cronoamperometria. Os materiais foram preparados por decomposição térmica de precursores poliméricos na temperatura de 400°C. Os experimentos de voltametria cíclica mostraram que os eletrodos mistos proporcionaram uma diminuição de ~100 mV (ERH) no potencial de pico de oxidação das moléculas orgânicas em relação ao eletrodo contendo somente Pt e indicaram que a composição Pt0,6Ru0,2Sn0,2Oy possui maior densidade de corrente de oxidação em potenciais inferiores ao potencial de pico. Os experimentos de cronoamperometria confirmam a contribuição da adição de SnO2 e RuO2 para o aumento da atividade catalítica em menores valores de potencial.

Amperometric biosensor for ascorbic acid

A L-ascorbic acid biosensor based on ascorbate oxidase has been developed. The enzyme was extracted from the mesocarp of cucumber (Cucumis sativus) by using 0.05 mol L-1 phosphate buffer, pH 5.8 containing 0.5 mol L-1 NaCl. After the dialysis versus phosphate buffer 0.05 mol L-1 pH 5.8, the enzyme was immobilized onto nylon net through glutaraldehyde covalent bond. The membrane was coupled to an O2 electrode and the yielding reaction monitored by oxygen depletion at -600 mV using flow injection analysis optimized to 0.1 mol L-1 phosphate buffer pH 5.8, as the carrier solution and flow-rate of 0.5 mL min-1. The ascorbic acid calibration curve was linear from 1.2x10-4 to 1.0x10-3 mol L-1. The evaluation of biosensor lifetime leads to 500 injections. Commercial pharmaceutical samples were analyzed with the proposed method and the results were compared with those obtained by high-performance liquid chromatography (HPLC).

Determinação de chumbo em álcool combustível por voltametria de redissolução anódica utilizando um eletrodo de pasta de carbono modificado com resina de troca iônica Amberlite IR 120

Um método envolvendo a pré-concentração e redissolução anódica em condições de voltametria de pulso diferencial empregando um eletrodo de pasta de carbono modificado (EPCM) com uma resina de troca iônica Amberlite IR120 foi proposto para a determinação de íons chumbo em álcool combustível. O procedimento é baseado em um pico de oxidação do analito observado em -0,53 V(vs. Ag/AgCl) em solução de HCl. As melhores condições experimentais encontradas foram: 5% (m/m) da Amberlite IR120 para a construção do eletrodo, solução de HCl 0,1 mol L-1, velocidade de varredura de 10 mVs-1, tempo de pré-concentração de 15 min e amplitude de pulso de 100 mV. Utilizando essas condições, o EPCM apresentou uma resposta linear entre a corrente de pico anódica e a concentração de íons chumbo para o intervalo entre 9,9 x 10-9 e 1,2 x 10-6 mol L-1 e um limite de detecção de 7,2 x 10-9 mol L-1. Valores de recuperação entre 96 % e 102 % foram encontrados para amostras de álcool combustível enriquecidas com Pb2+ em níveis de 10-7 mol L-1. O efeito da presença de outros íons concomitantes sobre a resposta voltamétrica do eletrodo também foi avaliado.

Determinação amperométrica de iodeto em soluções expectorantes orais com análise por injeção em fluxo usando a reação iodeto/nitrito

Neste trabalho foi desenvolvido um sistema de injeção em fluxo visando à determinação amperométrica de íons iodeto em soluções expectorantes. O método é baseado na reação do iodeto com íons nitrito em meio ácido. O iodo formado é monitorado por amperometria no potencial de +200 mV vs. Ag/AgCl (3 mol L-1), usando um eletrodo de trabalho de disco de platina (RDE) com raio = 0,75 mm adaptado a uma célula eletroquímica "wall-jet". O sistema em fluxo foi usado com o carregador impulsionado pela pressão gravitacional dos reagentes (carregador: solução 2 x 10-4 mol L-1 em NaNO2 e 0,2 mol L-1 em H2SO4), na vazão de 4 mL min-1. O método é rápido (acima de 100 injeções h-1) e preciso (RSD = 1,9%; n=10 e C I 8 x 10-6 mol L-1), apresentando um limite de detecção de 20 ng I- ou 8 x 10-7 mol L-1 (3SD). A validação do método proposto foi realizada seguindo as normas USP, ou seja, titulação potenciométrica com AgNO3 0,100 mol L-1 e os resultados obtidos mostraramse concordantes com os valores de referência do fabricante.

Evaluation of a carbon paste electrode modified with organofunctionalised SBA-15 silica in the determination of copper

The performance of a carbon paste electrode (CPE) modified with SBA-15 nanostructured silica organofunctionalised with 2-benzothiazolethiol for determination of Cu(II) ions in sugar cane spirit (cachaça) is described, based on differential pulse anodic stripping voltammetry (DPASV) procedure. The Cu(II) oxidation peak was observed at 0.03 V (vs. SCE) in phosphate solution (pH 3.0). The results were obtained using optimised conditions such as 100 mV pulse amplitude, 3 min accumulation time, 25 mV s-1 scan rate in phosphate solution pH 3.0, resulting in a linear dynamic range from 8.0 x 10-7 to 1.0 x 10-5 mol L-1 Cu(II) and a limit of detection 2.0 x10-7 mol L-1. Cu(II) spiked in a cachaça sample was determined with 102.5 % mean recovery at mmol L-1 level. Interference from other metallic cations present in the sample was avoided by the standard addition procedure.

Viral and cellular modulation of virus-induced apoptosis in experimental infection models

The aim of this study was to investigate herpes simplex virus type 1 (HSV-1)- and measles virus (MV)-induced cell death. HSV-1 with deletion in genes encoding infected cell protein (ICP)4 and protein kinase Us3 (d120) induced apoptosis and cathepsin activation in epithelial (HEp-2) and monocytic (U937) cells. Inhibition of cathepsin activity decreased the amount of d120-induced apoptosis indicating that d120-induced apoptosis could be cathepsin-mediated. Also, HSV-1 infection increased caspase activation suggesting that d120-induced apoptosis is probably caspase-mediated. Cystatin treatment decreased the activity of cathepsins and the replication of HSV-1 indicating that cathepsins contribute to HSV-1 infection. Interestingly, d120 induced also necroptosis in monocytic cells. This is the first report on necroptosis in HSV-1- infected cells. MV induced apoptosis in uninfected bystander T lymphocytes, probably via interaction of MV-infected monocytes with uninfected lymphocytes. The expression of death receptor Fas was clearly increased on the surface of lymphocytes. The number of apoptotic cells and the activation of cathepsins and caspases were increased in MVinfected U937 cells suggesting that MV-induced apoptosis could be cathepsin- and caspase-mediated. Cystatin treatment inhibited cathepsin activities but not MV-induced apoptosis. Besides HSV-1-induced apoptosis, innate immune responses were studied in HSV-1-infection. HSV-1 viruses with either ICP4 and Us3, or Us3 deletion only, increased the expression of Toll-like receptor (TLR)3 and stimulated its downstream pathways leading to increased expression of type I interferon gene and to functional interferons. These findings suggest that besides controlling apoptosis, HSV-1 ICP4 and Us3 genes are involved in the control of TLR3 response in infected cell.

Sydösterbottnisk så-konstruktion

Artikel i festskrift.

Recovery and refining of manganese as by-product from hydrometallurgical processes

The consumption of manganese is increasing, but huge amounts of manganese still end up in waste in hydrometallurgical processes. The recovery of manganese from multi-metal solutions at low concentrations may not be economical. In addition, poor iron control typically prevents the production of high purity manganese. Separation of iron from manganese can be done with chemical precipitation or solvent extraction methods. Combined carbonate precipitation with air oxidation is a feasible method to separate iron and manganese due to the fast kinetics, good controllability and economical reagents. In addition the leaching of manganese carbonate is easier and less acid consuming than that of hydroxide or sulfide precipitates. Selective iron removal with great efficiency from MnSO4 solution is achieved by combined oxygen or air oxidation and CaCO3 precipitation at pH > 5.8 and at a redox potential of > 200 mV. In order to avoid gypsum formation, soda ash should be used instead of limestone. In such case, however, extra attention needs to be paid on the reagents mole ratios in order to avoid manganese coprecipitation. After iron removal, pure MnSO4 solution was obtained by solvent extraction using organophosphorus reagents, di-(2-ethylhexyl)phosphoric acid (D2EHPA) and bis(2,4,4- trimethylpentyl)phosphinic acid (CYANEX 272). The Mn/Ca and Mn/Mg selectivities can be increased by decreasing the temperature from the commonly used temperatures (40 –60oC) to 5oC. The extraction order of D2EHPA (Ca before Mn) at low temperature remains unchanged but the lowering of temperature causes an increase in viscosity and slower phase separation. Of these regents, CYANEX 272 is selective for Mn over Ca and, therefore, it would be the better choice if there is Ca present in solution. A three-stage Mn extraction followed by a two-stage scrubbing and two-stage sulfuric acid stripping is an effective method of producing a very pure MnSO4 intermediate solution for further processing. From the intermediate MnSO4 some special Mn- products for ion exchange applications were synthesized and studied. Three types of octahedrally coordinated manganese oxide materials as an alternative final product for manganese were chosen for synthesis: layer structured Nabirnessite, tunnel structured Mg-todorokite and K-kryptomelane. As an alternative source of pure MnSO4 intermediate, kryptomelane was synthesized by using a synthetic hydrometallurgical tailings. The results show that the studied OMS materials adsorb selectively Cu, Ni, Cd and K in the presence of Ca and Mg. It was also found that the exchange rates were reasonably high due to the small particle dimensions. Materials are stable in the studied conditions and their maximum Cu uptake capacity was 1.3 mmol/g. Competitive uptake of metals and acid was studied using equilibrium, batch kinetic and fixed-bed measurements. The experimental data was correlated with a dynamic model, which also accounts for the dissolution of the framework manganese. Manganese oxide micro-crystals were also bound onto silica to prepare a composite material having a particle size large enough to be used in column separation experiments. The MnOx/SiO2 ratio was found to affect significantly the properties of the composite. The higher the ratio, the lower is the specific surface area, the pore volume and the pore size. On the other hand, higher amount of silica binder gives composites better mechanical properties. Birnesite and todorokite can be aggregated successfully with colloidal silica at pH 4 and with MnO2/SiO2 weight ratio of 0.7. The best gelation and drying temperature was 110oC and sufficiently strong composites were obtained by additional heat-treatment at 250oC for 2 h. The results show that silica–supported MnO2 materials can be utilized to separate copper from nickel and cadmium. The behavior of the composites can be explained reasonably well with the presented model and the parameters estimated from the data of the unsupported oxides. The metal uptake capacities of the prepared materials were quite small. For example, the final copper loading was 0.14 mmol/gMnO2. According to the results the special MnO2 materials are potential for a specific environmental application to uptake harmful metal ions.

Avaliação do tensiômetro eletrônico no monitoramento do potencial matricial de água no solo

O presente trabalho apresenta o monitoramento do potencial de água no solo obtido por meio do uso de um tensiômetro eletrônico. Os testes foram conduzidos no Laboratório de Mecânica e Eletrônica do Departamento de Engenharia Agrícola da UFC, tendo sido utilizados nove exemplares de tensiômetro eletrônico e três exemplares de tensiômetro convencional de mercúrio. Durante o período de um mês, os dados foram armazenados a uma freqüência de 2 Hz, sendo possível obter detalhes quanto ao monitoramento do potencial da água do solo, o efeito das flutuações de temperatura nas leituras do tensiômetro e a realização de testes de tempo de resposta e de sensibilidade. O efeito das flutuações de temperatura acentuou-se à medida que o potencial matricial diminuiu, sendo o uso de sensores de temperatura em transdutores de pressão de fundamental importância para corrigir o erro de leitura, principalmente para leituras coletadas em horário em que ocorrem as maiores temperaturas do dia. O tempo de resposta do equipamento aumenta à medida que o potencial matricial diminui. Os dispositivos testados apresentaram sensibilidades, em média, de 42,833 mV (kPa)-1 e precisão média de 0,02334 kPa ou 0,2380 cm c H2O.

Desenvolvimento de um dispositivo eletrônico para calibração de sensores de umidade do solo

Com o advento da eletrônica e a disponibilidade de "software" de processamento, vários tipos de transdutores têm sido testados, visando à determinação da umidade do solo. O uso desses transdutores tem por objetivo a otimização do consumo de água e o conseqüente retorno econômico da atividade da agricultura irrigada. No Laboratório de Hidráulica do Departamento de Engenharia Agrícola da Universidade Federal do Ceará, construiu-se um dispositivo para calibração de sensores de umidade do solo, a sua calibração e a determinação de suas principais propriedades, como precisão e cargas mínima e máxima. O dispositivo consistiu numa torre em aço 1020, com 3,0 m de altura, no topo da qual se montou uma balança de braços. Em um dos braços da balança, colocou-se uma amostra de solo para a inserção dos sensores de umidade e, no outro, uma célula de carga para medir a variação de massa de água na amostra de solo. Foi implementado um circuito eletrônico para permitir a interface da célula de carga com um sistema de aquisição de dados. A análise de regressão, cuja variável dependente foi a saída da célula de carga, e a independente, a massa à qual a balança foi submetida, mostrou-se linear entre 1 kg e 50 kg, com coeficiente de determinação de 0,99995 e coeficiente angular de 0,09198 mV g-1. O dispositivo pode ser utilizado para calibração de sensores de umidade do solo com sensibilidade correspondente à variação de 12,28 mL de água e cargas mínima e máxima para as amostras de solo variando entre 1 e 50 kg.

Influência da espécie vegetal cultivada nas condições redox de sistemas alagados construídos

Em vista da escassez de informações sobre a influência de diferentes macrófitas nas condições ambientais de Sistemas Alagados Construídos (SACs), monitorou-se o potencial redox (Eh) da água residuária da suinocultura (ARS) em tratamento, em 5 SACs, com dimensões de 24,0 m x 1,1 m x 0,70 m. A ARS, previamente tratada em filtros, foi aplicada numa vazão de 0,8 m³ d-1, com tempo de residência aproximado de 4,8 d. Nos SAC1, SAC2 e SAC3 foram plantados, respectivamente, taboa (Typha latifolia L.), alternanthera (Alternanthera philoxeroides (Mart.) Griseb) e capim tifton-85 (Cynodon dactylon Pers.); no SAC4 foi plantado, no primeiro terço do tanque, alternanthera, no segundo terço, taboa e no terceiro terço, capim tifton-85. No SAC5, nada foi plantado. Coletaram-se amostras do afluente luente dos filtros e nos pontos de coleta posicionados a 4; 8; 12; 16; 20 e 24 m (saída) de cada SAC. Os valores de Eh nos afluentes dos SACs variaram entre -18 e -152 mV, entretanto, houve predomínio de condições anóxicas/aeróbias, geralmente a partir de 4 m nos sistemas. Os efluentes dos SACs apresentaram potencial redox que variou de 53 a 226 mV. Houve tendência de mais rápida oxigenação das águas residuárias no SAC1, cultivado com a taboa e, a partir de 12 m de percurso, a condição redox do meio foi semelhante em todos os SACs.

Tratamento do carcinoma do canal anal com radioterapia e quimioterapia concomitantes: resultados preliminares do Hospital do Câncer A. C. Camargo

OBJETIVO: Reportar os resultados preliminares do tratamento do carcinoma do canal anal com radioterapia e quimioterapia concomitantes. MÉTODOS: De janeiro de 1992 a maio de 1998, foram tratados 24 pacientes com diagnóstico histológico de carcinoma do canal anal, sendo 18 pacientes do sexo feminino e seis do sexo masculino (3:1). A idade dos mesmos variou de 35 a 74 anos e a média foi de 59 anos. A distribuição do número de pacientes por estádio clínico foi: I - 1, II - 13, III - 9 e IV - 1. A radioterapia foi realizada com dose de 45 Gy na pelve no Acelerador Linear de 4 MV, seguida de complementação de dose no canal anal até 55 Gy através de campo direto no cobalto. A quimioterapia foi realizada com 5-FU (1.000mg/m²) em infusão contínua e mitomicina C (10mg/m²) em bólus durante os cinco primeiros e os cinco últimos dias da radioterapia. RESULTADOS: O seguimento médio foi de 34 meses. Resposta completa ao tratamento foi obtida em 23 (95,8%) pacientes. Quatorze (58,3%) estão vivos sem doença, três (12%) vivos com doença, cinco (20,8%) mortos pelo câncer e um (4,2%) morreu sem câncer. Recidivas locais ocorreram em cinco (20,8%) pacientes e metástase a distância em quatro (16,6%). A função esfincteriana foi preservada em 18 (75%) pacientes. Complicações agudas e crônicas foram observadas em 19 (79,2%) e em nove (37,5%) pacientes respectivamente. CONCLUSÕES: O tratamento foi efetivo em termos de controle local e preservação esfincteriana, porém com toxicidade aguda e tardia elevadas. Diminuição da dose de radioterapia em toda pelve representa uma estratégia razoável para diminuir os efeitos colaterais agudos e crônicos. Um maior número de pacientes e seguimento mais longo trarão mais informações sobre esta abordagem terapêutica.

Avaliação da sinergia da musculatura abdomino-pélvica em nulíparas com eletromiografia e biofeedback perineal

OBJETIVO: verificar o comportamento da musculatura abdominal e perineal em face de alterações respiratórias induzidas em 15 nulíparas, sem história de disfunções perineais e/ou respiratórias prévias, com faixa etária de 20 a 26 anos (22,9±1,83). MÉTODOS: a atividade elétrica dos músculos abdominais e perineais foi analisada utilizando a eletromiografia de superfície, e a pressão perineal (PP) obtida mediante biofeedback digital, simultaneamente. As voluntárias foram instruídas a realizar três repetições e a execução de manobras respiratórias: inspiração máxima (PImáx), expiração máxima (PEmáx) e Valsalva (MV), em ordem aleatória. As voluntárias foram posicionadas em mesa ginecológica, com 60º de inclinação de tronco. Os sinais eletromiográficos foram coletados pelo software AqDados® (4.4) para linguagem binária ASCii, sendo posteriormente processados no software Matlab® (6.5.1). A análise estatística da envoltória (EN) do sinal foi realizada por meio da correlação de Spearman e do teste Kruskal-Wallis, com nível de significância de 5% (p<0,05). RESULTADO: observou-se que a PP foi maior na PImáx (2,98±2,38), seguida da MV (29,10±10,68), sendo ambas superadas pela PEmáx (38,22±9,98) (p<0,01). Demonstrou-se ainda correlação positiva entre a PEmáx e a PP (p<0,01), bem como entre a EN da musculatura perineal e abdominal na PEmáx e PImáx (p<0,05 e p=0,03, respectivamente). Os resultados relativos às MVs não foram significativos, quando analisadas a PP e EN. CONCLUSÃO: foi possível identificar a presença de sinergia abdômino-pélvica durante a execução das manobras respiratórias, em especial em relação a PEmáx.

Diversidade e estrutura de fragmentos de mata de várzea e de mata mesófila semidecídua submontana do rio Jacaré-Pepira (SP)

O objetivo deste trabalho é de comparar a diversidade específica e a estrutura comunitária de mata de várzea (MV), inundada anualmente, e de mata mesófila semidecídua submontana (MS) situada em áreas adjacentes a cursos d’água, mas que não sofre inundações freqüentes. Para realizar esta comparação, foram estudados 15 fragmentos de mata ao longo do rio Jacaré-Pepira, no centro do estado de São Paulo. Utilizou-se o método de quadrantes para amostrar os indivíduos dos estratos arbóreo e arbustivo com 3 cm ou mais de diâmetro do caule a 1,3 m de altura do solo. Os fragmentos de MV apresentam uma baixa diversidade (1,6 nats/tree £ H’ £ 2,9 nats/ind.) em relação aos fragmentos de MS (3,2 nats/ind. £ H’ £ 4,3 nats/ind.). Essa diferença é significativa numa análise discriminante (F= 9,544, p= 0,013). No entanto, alguns fragmentos podem conter os dois tipos de mata (MV e MS) e apresentarem, então, valores altos de diversidade (H’ próximo de 3,9 nats/ind.). Em relação à densidade total (DT) e à área basal total (ABT), os valores apresentam grandes variações, particularmente para os fragmentos de MS (2040 ind./ha £ DT £ 5479 ind./ha; 21,05 m2/ha £ ABT £ 65,35 m2/ha). Nenhum destes dois parâmetros permite distinguir significativamente MS de MV (p > 0,05). Os valores do Índice de Valor de Cobertura (IVC) mostram que os fragmentos de MV apresentam sempre as mesmas espécies de maior IVC (Croton urucurana e Inga affinis ), enquanto os fragmentos de MS apresentam uma grande variedade de espécies de maior IVC, apesar dos levantamentos terem sido feitos num trecho curto do rio e em condições semelhantes de solo e topografia. Nas bordas dos rios, existe uma faixa de mata transicional, de largura variável em função do relevo e da descarga do rio, que apresenta estruturas intermediárias entre as de MV e MS.