Materiais electrocrómicos e mecaelectroquímicos: contextualização e experimentação na disciplina de química do 12º ano

Durante os últimos 1O anos, em particular, tem-se assistido à descoberta e desenvolvimento de materiais com propriedades únicas e potencialmente úteis em vários domínios da Ciência e Tecnologia. Quer seja na área das Ciências Biomédicas e do Ambiente, na área das Novas Tecnologias de Informação e Comunicação ou nas Novas Tecnologias relacionadas com sistemas de Conversão e Armazenamento de Energia Eléctrica, encontram-se inúmeros exemplos de Novos Materiais com propriedades muito interessantes, e cujas aplicações inovadoras podem revolucionar o nosso Mundo. O presente trabalho é uma proposta de contextualização e experimentação do tema "Materiais Electrocrómicos e Mecaelectroquímicos" no Programa de Química de 12° Ano, nomeadamente na terceira Unidade - Plásticos, Vidros e Novos Materiais. Neste, é apresentada uma sub-unidade que possa integrar a unidade referida. Faz-se especial referência às aplicações dos polímeros condutores, que pela sua inovação e actualidade tomam a leccionação do tema mais apelativa, interessante e facilitadora de uma literacia científica. São apresentadas experiências laboratoriais demonstrativas e elucidativas do tema em questão. Como forma de apoiar a leccionação do referido tema, é apresentada a proposta de uma animação gráfica animada em Power Point. ABSTRACT: During the past 1O years, in particular, it has witnessed to the discovery and development of materials with unique properties and potentially useful in various fields of Science and Technology. There are numerous examples of new materials in different areas, such as Biomedical, Energy and Environmental Sciences and New information and Communication Technologies, with very interesting properties, and whose innovative applications can have an outstanding impact in our world. This dissertation is a proposal of contextualization and experimentation of theme "Electrochromic Materials and Electrochemical Artificial Muscles" in the Program of Chemistry, in 12th year, particularly in the third unit - Plastics, Glass and New Materials. lt will present a sub-unit that can integrate the unit above. The definitions and some applications of the Electrochromic Materials and Electrochemical Artificial Muscles are showed. Demonstrative and illustrative laboratory experiments of the theme are proposed. ln order to support the teaching of that subject, it is presented an animated graphical presentation in Power Point.

Characterization of medieval glass artefacts from Miranduolo site, Chiusdino, Italy

This archaeovitreological study deals with artefacts of Miranduolo site, Tuscany region (Italy), dated 1250-1350 AD. The Miranduolo site is a medieval hill-village dated from 7th to 14th century. The information obtained reveal that Miranduolo was under control of noble families, which displayed the social, economic and political power. It is marked by controlling the farmers and metal workers on the site, as well as having control over agricultural surpluses. No in situ glass workshop has been recovered, implying that the glass artefacts were imported. One aim of this work is application of SEM-EDS to visualize textural characteristics and thickness of the pristine glass and corrosion layers. Preliminary qualification and semi-quantification of major and minor chemical elements will provide the data on the glass group present and fluxes employed. The data obtained will be integrated with the one obtained by more sensitive techniques such as PIXE/PIGE and LA-ICP-MS. Twenty cross-sections of transparent glasses (colorless, azure, and different hues of yellow and) have been analyzed by VP-SEM. All the analyzed glasses display a homogenous matrix. Only four samples (MD 24, MD 139, MD 143, MD 259) show corrosion layers of various thickness with 2.25μm, 136-500 μm, 26.8 μm and 17.01 μm. EDS linescan analyses indicate strong depletion in the corrosion layers of Na and K, while Ca depletes to a minor extent. In general, both glass composition and the burial conditions were favorable for preservation. Samples can be classified as mainly plant ash Na-Ca-Si glasses made with both unpurified and purified Levantine ash. Only sample MD 243 is made from Barilla plant ash. Sample MD 139 cannot be classified into main compositional groups as K2O is 1.33 wt% and MgO 5.92 wt%. In 8 samples MnO content is lower than 0.8 wt%, meaning that in these samples MnO is naturally present. In other 12 samples, MnO above 0.8 wt% indicates deliberate addition as a decolorant agent to intentionally obtain different hues or the amount added was not successful in making the glass transparent. The results considering fluxes are compatible with archaeovitreological study from contemporary primary glass workshops in Tuscany. For determining the provenance of silica sources, further analysis with more sensitive techniques has to be carried out; Resumo: Este estudo “arqueovitreologia” lida com artefatos do local Miranduolo, região da Toscana (Itália), datados de 1250-1350 AD. O sitio de Miranduolo é uma colina vila medieval datada do séc.VII ao séc.XIV. As informações obtidas revelam que Miranduolo estava sob o controle de famílias nobres, que exibiu o poder social, económico e político. É marcado por controlar os agricultores e trabalhadores do metal no sitio, bem como ter controlo sobre os excedentes agrícolas. Não há na oficina de vidro in situ foi recuperado, o que implica que os artefactos de vidro foram importados. Um dos objetivos deste trabalho é a aplicação de SEM-EDS para visualizar características de textura e espessura das camadas de corrosão do vidro também como da áreas originais. qualificação preliminar e semi-quantificação de maiores e menores elementos químicos irá fornecer os dados sobre o grupo presente vidro e fluxos empregado. Os dados obtidos são integrados com os dados obtidos por meio de técnicas mais sensíveis, como PIXE / PIGE e LA-ICP-MS. Vinte secções transversais de vidros transparentes (incolor, azul celeste, e diferentes tons de amarelo) foram analisados por VP-SEM. Todos os vidros analisados exibir uma matriz homogénea. Apenas quatro amostras (MD 24, MD 139, MD 143, MD 259) mostram camadas de corrosão de várias espessuras com 2.25μm, 136-500μm, 26,8μm e 17,01μm. Análises Linescan EDS indicam forte esgotamento nas camadas de corrosão de Na e K, enquanto Ca esgota, em menor grau. Em geral, tanto a composição de vidro e as condições de depósito foram favoráveis para a preservação. As amostras podem ser classificados como vidros principalmente Na-Ca-Si feitas com cinzas de plantas do tipo levantino, não purificada e purificada. Apenas a amostra MD 243 é feita a partir de cinzas vegetais tipo “Barilla”. A amostra MD 139 não pode ser classificada em grupos principais de composição porque K2O é 1,33% em peso e MgO 5,92% em peso. Em 8 amostras, o teor de MnO é menor do que 0,8% em peso, o que significa que nestas amostras MnO está naturalmente presente. Em outras 12 amostras, MnO acima de 0,8% em peso indica adição intencional como um agente de colorante para obter intencionalmente diferentes matizes ou o valor acrescentado não foi bem sucedido em fazer o vidro transparente. Os resultados, considerando os fluxos são compatíveis com o estudo “arqueovitreologico” com as principais oficinas de vidro contemporâneos na Toscana. Para determinar a origem das fontes de sílica, uma análise mais aprofundada com técnicas mais sensíveis tem de ser levada a cabo.

Caracterização da adequação de usos agrícolas em solos coesos na microbacia do Brejo da Cobiça - Município de São Francisco de Itabapoana - RJ.

Este trabalho deriva da caracterização da microbacia do Brejo da Cobiça, localizada no município de São Francisco de Itabapoana, pelo Projeto Manejo Sustentável de Recursos Naturais em Microbacias do Norte-Noroeste Fluminense em solos do Período do Terciário abordando a questão do adequação dos usos em solos coesos. A coesão é consequência de modificações das características físicas do solo devido a processos pedogenéticos que produzem condições desfavoráveis ao desenvolvimento das plantas; consequência da baixa estabilidade dos agregados em virtude dos baixos teores de óxidos de ferro e alumínio, como material cimentante e de baixa superfície específica; resultado de processos que envolvem atributos físicos, como densidade global, macro, microporosidade e condutividade hidráulica. Os resultados indicam sérias restrições ao desenvolvimento da cultura de cana-de-açúcar e, em menor intensidade, as culturas de abacaxi e pastagens.

Fósforo remanescente em argila e silte retirados de Latossolos após pré-tratamentos na análise textural.

Alguns Latossolos podem apresentar problemas de dispersão, devido a grupamentos de microagregados de alta estabilidade. Esses grupamentos, muito argilosos, são parcialmente desagregados pela dispersão química e mecânica, contribuindo, pelo seu tamanho, para superestimar a proporção de silte do solo analisado. Para reduzir a proporção de pseudo-componentes aplicam-se pré-tratamentos, cuja eficiência pode ser testada pela capacidade de retenção de fosfatos. Assim, realizou-se um ensaio em laboratório com objetivo de verificar o uso da determinação do fósforo remanescente (Prem) como medida da eficiência de pré-tratamentos na análise textural de Latossolos. Os tratamentos corresponderam a um arranjo fatorial 7 x 22, num delineamento em blocos casualizados, com quatro repetições. Os fatores em estudo foram as amostras de sete Latossolos dispersos com NaOH 0,1 mol L-1, sem e com (22) pré-tratamentos para a remoção da matéria orgânica (-MO) e dos óxidos de Fe e Al mal cristalizados (-Ox). Determinou-se o Prem em amostras da fração argila e silte dispersas uma vez e da fração silte dispersa uma segunda vez. A determinação do Prem é eficiente em mostrar diferenças entre os tratamentos aplicados, evidenciando alterações na capacidade de retenção de fosfatos, que foi incrementada no tratamento -MO, por maior exposição de componentes inorgânicos, e reduzida no tratamento ?Ox, por diminuir a proporção de óxidos mal cristalizados.

Mineralogia e micromorfologia de solos esqueléticos do bioma Cerrado, no leste de Goiás.

A grande quantidade de material mineral com diâmetro maior que 2 mm de alguns solos do bioma Cerrado é uma característica de interesse em se tratando de formação, classificação, uso e manejo desses solos. Com o objetivo de contrastar atributos morfológicos, físicos, químicos, mineralógicos e micromorfológicos desses solos, com caráter esquelético, foram estudados perfis de Plintossolos Pétricos e Cambissolos Háplicos no leste de Goiás, comparando-os, também, com outros perfis semelhantes descritos na literatura. Cada perfil de solo (seis ao todo) correspondeu a uma trincheira, que permitiu a descrição morfológica e as amostragens, realizadas em duas profundidades, totalizando 12 amostras. Os corpos de petroplintita das frações mais grosseiras da terra fina contribuem para aumentar o Fe2O3 do ataque sulfúrico dos Plintossolos. As relações Feo/Fed são, de forma generalizada, muito baixas, refletindo a elevada estabilidade das formas cristalinas de Fe. Os Plintossolos e os Cambissolos estudados apresentam valores médios de Ki e Kr relativamente baixos quando comparados com outros solos das mesmas classes e com caráter esquelético do bioma Cerrado. A ausência de hematita na fração argila dos solos estudados reflete um processo de xantização do pedoambiente mais úmido das bordas da chapada, local de ocorrência dos Plintossolos, cujo material erodido contribui para formação dos Cambissolos. A hematita só aparece na fração areia dos Plintossolos, associada aos corpos de petroplintita. Magnetita/maghemita foram identificadas nas duas classes de solos. Nos Cambissolos, a detecção de mica por difração de raios X da fração areia e de minerais com cores de interferência fortes nas lâminas delgadas, além dos maiores valores das relações Ki e Kr, realçam a presença de material menos intemperizado, relativamente aos Plintossolos. A pequena quantidade de plasma, 10 % em relação à área das lâminas delgadas, confirma o caráter esquelético dos solos estudados. Os Plintossolos apresentam estrutura granular adensada. Os Cambissolos apresentam o espaço poroso menos conectado e dominado por alvéolos e canais, com microestrutura de grãos com películas.

Geoquímica de solos da Ilha da Trindade, ES.

O trabalho apresenta a geoquímica dos elementos traços em solos de origem vulcânica da Ilha da Trindade, Atlântico Sul, Brasil, e sua relação com a posição geomorfológica e altimétrica.Foi realizada a amostragem sequencial de solos por altitudes nas encostas da Ilha de Trindade em 10 perfis representativos para cada tipo topográfico, para fins de determinar as fases específicas para cada elemento presente no solo. O vertente sul da ilha é mais frio e úmido e coberto por vegetação exuberante de samambaias gigantes. Devido ao acúmulo de material orgânico ocorrem Organossolos ou Cambissolos nas partes mais protegidas. Em altitudes superiores a 400 m, os solos são mais ácidos e lixiviados, com a predominância de Cambissolos, já nas cotas mais baixas encontram-se solos mais jovens, os Neossolos. Os dados analíticos apresentaram que Cu, K, Mn, Ni e Zn são altos na fração ligada a Matéria Orgânica e na fração ligada a óxidos de Fe amorfos. De forma geral, os teores disponíveis de cada metal na fração solúvel e trocável dos solos são muito baixos em comparação com àqueles em solos totais. Os elementos metálicos estão presentes nos solos na forma insolúvel, tanto nas estruturas dos minerais quanto nos complexos de Matéria Orgânica e de Al e Fe, sejam amorfos ou cristalinos denotando ser os solos mais intemperizados conhecidos no território brasileiro.

Nitrogen oxides and CO2 from an Oxisol cultivated with corn in succession to cover crops.

2016