Spin dynamics of pulsed nuclear magnetic double resonance in solids

In the first part of this thesis, experiments utilizing an NMR phase interferometric concept are presented. The spinor character of two-level systems is explicitly demonstrated by using this concept. Following this is the presentation of an experiment which uses this same idea to measure relaxation times of off-diagonal density matrix elements corresponding to magnetic-dipole-forbidden transitions in a ^(13)C-^1H, AX spin system. The theoretical background for these experiments and the spin dynamics of the interferometry are discussed also.

The second part of this thesis deals with NMR dipolar modulated chemical shift spectroscopy, with which internuclear bond lengths and bond angles with respect to the chemical shift principal axis frame are determined from polycrystalline samples. Experiments using benzene and calcium formate verify the validity of the technique in heteronuclear (^(13)C-^1H) systems. Similar experiments on powdered trichloroacetic acid confirm the validity in homonuclear (^1H- ^1H) systems. The theory and spin dynamics are explored in detail, and the effects of a number of multiple pulse sequences are discussed.

The last part deals with an experiment measuring the ^(13)C chemical shift tensor in K_2Pt(CN)_4Br_(0.3) • 3H_2O, a one-dimensional conductor. The ^(13)C spectra are strongly affected by ^(14)N quadrupolar interactions via the ^(13)C - ^(14)N dipolar interaction. Single crystal rotation spectra are shown.

An appendix discussing the design, construction, and performance of a single-coil double resonance NMR sample probe is included.

Effects of suspended sediments on the development of eggs and larvae of striped bass and white perch

The possible ecological effects of suspended sediments are manifold. Briefly, suspended sediments may cause an increased surface for microorganism growth, fewer temperature fluctuations, chemical adsorption or absorption, blanketing, mechanical-abrasive actions, and light penetration reduction (Cairns, 1968). Sherk and Cronin (1970) have pointed out that the above effects have been little studied in the estuarine environment. The ecological effects of suspended sediments on fish eggs and larvae may be of prime importance t o the C and D Canal area, an important spawning and primary nursery area for a variety of estuary: e species (Johnson,1972). This section discusses the effects of suspended sediment on the eggs and larvae of striped bass and white perch.

Turbidity and the suspended sediment load of the regulated River Tees

The physical effects of river regulation in the U.K. by impoundments have attracted most attention from hydrologists and engineers concerned with predicting and maintaining discharge regimes for water supply. Grimshaw & Lewin (1980) suggested two basic methods to investigate the effects of regulation on suspended sediment discharge: (i) Compare the river load before and after reservoir construction, and (ii) adopt a paired catchment approach. The former method assumes stationarity of process in the natural system. The latter method, involving selecting two adjacent catchments of similar physical attributes, one regulated and one unregulated, assumes constancy of process spatially. In this report both approaches are adopted to examine the turbidity and suspended sediment concentration regime of the regulated River Tees. Neither approach was entirely satisfactory in the present case. This report examines the discharge and turbidity record consisting of approximately 4000 paired data points, representative of an 11-year post-impoundment period, that has been examined for the River Tees at Broken Scar, Darlington. A small amount of suspended sediment concentration data was also processed: these data are representative of both the pre-impoundment and post-impoundment sediment regime.

Caracterização da microbiota envolvida nos processos aeróbios (lodos ativados) e anaeróbios (UASB) de uma indústria de alimentos.

O aumento da concentração de nutrientes nos corpos receptores, principalmente nitrogênio e fósforo oriundos de efluentes sanitários e industriais pode gerar o fenômeno da eutrofização. Para que isto não ocorra é necessário que este efluente passe por um tratamento adequado, no entanto, o papel desempenhado por diversos grupos de microrganismos encontrados nos sistemas de tratamento de efluentes não é completamente compreendido devido à complexidade das interações. Este trabalho teve como objetivo caracterizar a estrutura e dinâmica da comunidade microbiana (bactérias envolvidas no ciclo do nitrogênio e microfauna) e avaliar a atividade biológica dos reatores aeróbio e anaeróbio de uma indústria de alimentos. Os parâmetros físico-químicos da estação de tratamento foram monitorados, bem como foi feita a avaliação da estrutura e dinâmica da comunidade bacteriana envolvida no ciclo do nitrogênio por meio da técnica de Hibridização in situ Fluorescente. A microfauna do reator aeróbio foi caracterizada e classificada conforme o Índice Biótico do Lodo. A atividade biológica do lodo foi avaliada através do Teste de Respirometria e foram feitas correlações entre a microbiota encontrada no reator aeróbio e parâmetros físico-químicos. Os parâmetros físico-químicos analisados estiveram dentro dos limites permitidos pelas legislações federais e estaduais e os parâmetros Demanda Bioquímica de Oxigênio, Demanda Química de Oxigênio e Nitrogênio Kjeldahl foram reduzidos de 99,8%, 99,6% e 74,9%, respectivamente. Foi possível observar a presença tanto de bactérias oxidadoras de nitrito quanto de amônia em ambos os reatores analisados, bem como em cada ponto de coletas dentro dos reatores. A bactéria Pseudomonas fluorescens também ocorreu em todos os pontos de coleta dos dois reatores. Dentre os grupos que compõem a microfauna do lodo ativado, os ciliados rastejantes foram os mais frequentes, seguido pelas tecamebas, rotíferos, ciliados sésseis, ciliados livre natantes, flagelados e outros invertebrados. Além disso, não houve diferença entre as densidades dos grupos encontradas nos Pontos 1 e 2 do reator aeróbio e o Índice Biótico do Lodo encontrado foi igual a 8 (classe I). A semelhança apresentada entre a Taxa de Consumo de Oxigênio dos pontos 1 e 2, bem como a Taxa de Consumo de Oxigênio específica entre os pontos 1 e 2 sugere que o oxigênio é distribuído de forma homogênea dentro do tanque de aeração, fazendo com que os microrganismos tenham condições semelhantes de crescimento. Os ciliados livre natantes apresentaram correlação positiva com a DQO e DBO5 e os ciliados sésseis apresentaram correlação negativa com a DQO e com a DBO5. Os rotíferos apresentaram correlação negativa com Sólidos Suspensos Voláteis do reator aeróbio. Os ciliados rastejantes, tecamebas e rotíferos apresentaram correlação positiva com a microfauna total encontrada no reator aeróbio. Os ciliados livre natantes apresentaram correlação negativa com os ciliados sésseis, bactérias totais, Nitrobacter e outras bactérias; e correlação positiva com outros invertebrados. Os flagelados apresentaram correlação negativa com as bactérias totais, enquanto as outras bactérias apresentaram correlação positiva. Os outros invertebrados apresentaram correlação negativa com Nitrobacter.