Eletroquímica computacional - princípios e diretrizes para utilização

In this paper, a detailed guide for the application of computational electrochemistry is presented. The basic framework of the electrochemical models and their computational solutions are described. We highlighted that the availability of commercial software allows application of the technique by experimentalists with minimal mathematical and computational expertise. The most used packages are indicated. Simulations of typical examples are presented and some references cited to illustrate the wide applicability of computational electrochemistry.

Ressonância: desenvolvimento, utilização e avaliação de um software educacional

Resonance is a useful concept that shows how electrons are shared between two or more atoms and allows a prediction of the chemical reactivity and relative stability of reagents, intermediates, and products. An educational software that enables interactive exploration of the concepts related to resonance and thereby facilitates its understanding was developed. The software was field-tested, and an evaluation questionnaire concerning the software as an educational tool was answered by the students and professors involved in the test. The results led to the conclusion that the developed computer application can be characterized as an auxiliary tool that assists teachers in their lectures and students in their learning process.

Produção de hidrogênio via fermentação anaeróbia - aspectos gerais e possibilidade de utilização de resíduos agroindustriais brasileiros

Biological production of hydrogen through anaerobic fermentation has received increasing attention and offers a great potential as an alternative process for clean fuel production in the future. Considering biological systems for H2 production, anaerobic fermentation stands out, primarily due to its higher production of H2 compared with other biological processes. In addition the possibility of using different agro-industrial wastes as substrates opens up infinite possibilities. The development and implementation of sustainable processes for converting renewable materials into different value-added products is essential for the full exploitation of Brazilian agro-industrial wastes.

UTILIZAÇÃO DO COMPÓSITO NANOESTRUTURADO SIO2/TIO2NA FOTODEGRADAÇÃO DE CORANTES TÊXTEIS COM LUZ SOLAR NATURAL

SiO2/TiO2 nanostructured composites with three different ratios of Si:Ti were prepared using the sol-gel method. These materials were characterized using energy dispersive X-ray fluorescence, Fourier transform infrared spectroscopy, X-ray diffraction, scanning electron microscopy, high-resolution transmission electron microscopy, photoluminescence, Raman with Fourier transform infrared spectroscopy, and the specific surface area. The band gaps of materials were determined by diffuse reflectance spectra, and the values of 3.20 ± 0.01, 2.92 ± 0.02, and 2.85 ± 0.01 eV were obtained as a result of the proportional increases in the amount of Ti within the composite. The materials exhibit only the anatase (TiO2) crystalline phase and have crystalline domains ranging from 4 to 5 nm. The photodegradation process of methylene blue, royal blue GRL, and golden yellow GL dyes were studied with respect to their contact times, pH variations within the solution, and the variations in the dye concentration of the solution in response to only sunlight. The maximum amount of time for the mineralization of dyes was 90 min. The kinetics of the process follows an apparently first order model, in which the obtained rate constant values were 5.72 × 10-2 min-1 for methylene blue, 6.44 × 10-2min-1 for royal blue GRL, and 1.07 × 10-1min-1 for golden yellow.

Utilização de azoxistrobina no controle da antracnose da mangueira

A antracnose da mangueira (Mangifera indica), causada pelo fungo Colletotrichum gloeosporioides, é um dos fatores limitantes à produção de frutos sadios e comercializáveis. Conhecendo a importância desta enfermidade para a cultura, avaliou-se a eficiência do fungicida azoxistrobina em diferentes doses, comparando-as com diferentes fungicidas já utilizados no controle da antracnose da mangueira. O ensaio constou de dez tratamentos com quatro repetições de três plantas da cv. Tommy Atkins. Os produtos utilizados foram azoxistrobina GrDa 500 g/kg (50; 75; 100 mg.l-1 i.a.) acrescido de nonilfenol etoxilado a 0,05%; azoxistrobina (75 mg.l-1 i.a.) acrescido de óleo mineral parafínico a 0,2 e 0,5%; clorotalonil PM 825 g/kg (1240 mg.l-1 i.a.); benomil PM 500g/kg (500 mg.l-1 i.a.); oxicloreto de cobre PM 588 g/kg (2350 mg.l-1 i.a.); clorotalonil/azoxistrobina (1240/75 mg.l-1 i.a.), alternando-se esses produtos a cada pulverização, e uma testemunha sem pulverizar. Foi realizado um total de seis aplicações com intervalos de 15 dias, sendo estas iniciadas no momento da floração plena da panícula. A avaliação dos frutos foi realizada 20 dias após a última pulverização, sendo coletados 25 frutos/planta. Os mesmos foram acondicionados em caixas de papelão e armazenados a temperatura ambiente durante 15 dias. A avaliação foi realizada com base na incidência e severidade de antracnose nos frutos. O teste não-paramétrico de Kruskal-Wallis indicou que não houve diferença significativa entre os tratamentos químicos, tendo estes diferido da testemunha. Entretanto, o tratamento azoxistrobina (75 mg.l-1) + óleo mineral parafínico a 0,5% foi o que apresentou a menor incidência de frutos com antracnose.

Estudo da utilização do extrato aquoso de barbatimão (Stryphnodendron barbatimão, M.) no ensino de química

No presente trabalho , foi investigado o comportamento do extrato aquoso da casca de barbatimão (Stryphnodendron barbatimão, M.), como indicador em titulação ácido-base. No controle do pH utilizou-se soluções-tampão de Clark e Lubs preparadas de acordo com Ohlweiler.9 Os espectros de absorção molecular na região do visível foram obtidos para a determinação do comprimento de onda dos máximos de absorção. Efetuou-se vários tipos de titulações envolvendo ácidos e bases de diferentes forças. Os pontos de equivalência foram determinados com o indicador natural, e tiveram concordância com os obtidos pelo método potenciométrico. Os resultados indicam que o extrato aquoso da casca de barbatimão, apresenta potenciabilidade didática aos conceitos básicos de equilíbrio químico para estudantes de 2o grau e para cursos de Química Geral. Verificou-se, ainda , a aplicabilidade do extrato na avaliação do cumprimento da lei de Lambert-Beer, bem como o uso de espectros de absorção molecular para cursos de Química Analítica Instrumental.

Utilização do extrato bruto de frutos de solanum nigrum L no ensino de química

As antocianinas, pigmentos da classe dos flavonóides, são os principais substâncias cromogênicas encontrados nas flores vermelhas, azuis e púrpuras. Uma das principais características das antocianinas, com aproveitamento didático é a sua mudança de coloração em função do pH do meio. Este trabalho se insere em um projeto mais amplo, que visa propor experimentos simples e de baixo custo para ensino, utilizando-se de vegetais facilmente encontrados no Brasil. Os corantes utilizados se prestam ao ensino desde conceitos básicos de equilíbrio químico para estudantes de ensino médio, de indicadores em titulação para cursos de química geral e até da Lei de Lambert-Beer e de Espectros de Absorção, para cursos de instrumentação. A espécie utilizada foi Solanum nigrum L (maria-preta), cujo extrato bruto foi utilizado como agente cromóforo. Usando o extrato bruto como indicador em titulações ácido-base, observaram-se erro relativos da ordem de 0,11-1,0%, quando comparado com os resultados potenciométricos. A mudança de cor observada foi de vermelho para amarelo, entre pH 4 e 10. Espectros de absorção na região do UV e do visível foram obtidos em diferentes pH, para determinação dos comprimentos de onda dos máximos de absorção, bem como para demonstração da mudança da forma destes espectros em função da acidez do meio.

Gestão da qualidade total: introdução dos conceitos e a sua utilização em um curso para abordar o comportamento individual do aluno/profissional/cidadão

A introdução do assunto qualidade, segundo as necessidades de mercado abre espaço para a discussão da qualidade como necessidade pessoal, e também para a formação do cidadão/profissional, além de introduzir assuntos específicos de administração de empresas. Dessa forma, foi oferecida uma disciplina optativa para os alunos do Instituto de Química do Campus de Araraquara, abordando o tema Qualidade e foi denominada "Gestão da Qualidade" por três anos seguidos. Da avaliação geral do curso extraiu-se que ele deveria ser realizado sempre, que o tema é atual e relevante e contribui para a formação profissional/pessoal. Com relação ao comprometimento com o curso de graduação, cerca de metade dos alunos assume o seu comprometimento com os estudos e os restantes dizem estarem somente envolvidos. Conclui-se, portanto que o curso atingiu os seus objetivos propostos, introduziu os principais conceitos de qualidade segundo as normas da qualidade da série ISO 9000 e suscitou a discussão da formação do aluno/profissional/cidadão.

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).

Síntese e caracterização de esferas monodispersas de látex e sua utilização no preparo de filmes de cristais coloidais tridimensionais

Esferas de poliestireno foram obtidas através da polimerização do estireno sem a presença de emulsificante. A suspensão foi caracterizada por Espalhamento de Luz e Microscopia Eletrônica de Transmissão apresentando monodispersidade com tamanho em torno de 463 nm. O método de deposição vertical foi utilizado para preparar filmes em substratos de vidro a partir da suspensão de esferas. Filmes de opalas de alta qualidade foram obtidos e caracterizados por Espectroscopia de Reflectância, Microscopia Eletrônica de Varredura e Microscopia Óptica.

Extração do corante da beterraba (Beta vulgaris) para utilização como indicador ácido-base

No presente trabalho, foi investigado o comportamento do extrato aquoso e alcoólico da beterraba (Beta vulgaris) como um indicador ácido-base, tendo como objetivo principal despertar o interesse pelo uso dos indicadores naturais, como alternativa didática para transmissão dos conceitos de titulação, equilíbrio químico e a lei de Lambert-Beer. Para a realização dos experimentos foram utilizadas soluções padrão de ácido clorídrico (HCl), ácido acético e hidróxido de sódio (NaOH). Inicialmente foram feitos testes para avaliar a reversibilidade do sistema, e observou-se que a coloração passa de vermelho para amarela com adição de base e retorna para vermelho com adição do ácido, sendo possível sua utilização para explicação do equilíbrio químico. As análises de espectroscopia UV-vis mostraram que os espectros de absorção molecular na região do visível, apresentam diferentes característica, dando indícios que ocorreu modificação na estrutura do indicador em meio ácido e básico. Após as análises volumétricas constatou-se que os pontos de equivalência determinados com o indicador natural tiveram concordância com os obtidos pelo método potenciométrico. Além disso, os extratos aquosos e alcoólicos da beterraba apresentam potencial didático para a explicação da lei de Lambert-Beer, sendo que no meio ácido houve uma melhor correlação comparado com o meio básico.

Utilização de Acibenzolar-S-Methyl para controle de doenças foliares da soja

O controle das doenças foliares na cultura da soja pode ser obtido pela utilização de métodos genéticos, culturais e químicos. A utilização de ativadores químicos dos mecanismos de defesa é uma alternativa de controle induzido. Para avaliar o efeito na eficácia com a inclusão de Acibenzolar-S-Methyl (ASM) no programa de controle químico das doenças foliares na cultura da soja, um experimento foi instalado com as cultivares IAS 5, CD 201 e RS 10. O efeito do ASM foi avaliada isoladamente e em mistura com Difenoconazole aplicados nos estádios R3, R4 e R5.1 e o Azoxystrobin em R5.1. Os parâmetros avaliados foram a severidade das doenças de final de ciclo (DFC), desfolha, área foliar verde e rendimento de grãos. A inclusão de ASM nos programas de controle químico aumentou, na maioria dos casos, a eficácia dos fungicidas para todos os parâmetros avaliados, porém com variação entre as cultivares. Os melhores resultados foram obtidos com aplicações de Difenoconazole + ASM aplicado em R3 e R4, não sendo verificado efeito na eficácia do Azoxystrobin (R5.1). O incremento no rendimento das cultivares foi influenciado pela tolerância das cultivares as doenças, sendo positivo para as cultivares CD 201 e RS 10 com aplicação de ASM + Difenoconazole em R4.

Utilização de análise de segregantes agrupados na identificação de marcadores ligados a genes que controlam a resistência à ferrugem (Puccinia psidii Winter) em Eucalyptus sp.

Devido a grande importância da cultura de Eucalyptus no Brasil, empresas do setor florestal têm buscado através de programas de melhoramento genético, reduzir as perdas de produção e atender a demanda do mercado de papel e celulose. Um exemplo, é a busca por genes de resistência a doenças, principalmente a ferrugem causada por Puccinia psidii Winter, que resulta em redução da produtividade em plantas altamente suscetíveis. No presente trabalho, mudas de Eucalyptus pertencentes a uma geração F1, provenientes do cruzamento controlado entre parentais híbridos E. grandis X E. urophylla, sendo eles resistente e suscetível, foram inoculadas com Puccinia psidii em casa de vegetação e acompanhadas até o aparecimento dos sintomas da ferrugem. Foram classificadas, em dois grupos: resistentes (ausência de sintomas) e suscetíveis (presença de sintomas e esporulação). As amostras de DNA foram comparadas com o uso de marcadores moleculares associado ao método de BSA (Bulked Segregant Analysis). O polimorfismo entre os grupos foi geneticamente relacionado ao loco que determina a característica de resistência ou sucetibilidade. Dentre os 720 "primers" testados, 19 foram polimórficos, porém, apenas o marcador AK 01 manteve-se presente, quando testado em todos os indivíduos da população, mostrando-se a uma distância genética estimada de 20 cM em repulsão ao gene de resistência.

Caracterização biológica e molecular de isolados do Citrus tristeza virus com potencial para utilização em programas de pré-imunização

O experimento teve como objetivo caracterizar biológica e molecularmente os isolados de CTV, obtidos de árvores de laranja Pêra em pomares das regiões Norte e Noroeste do Paraná, visando selecionar isolados fracos do Citrus tristeza virus com capacidade protetiva para pré-imunização. Os resultados apontaram sintomas fracos a moderados de caneluras e revelaram similaridade genética da maioria dos isolados analisados e o isolado fraco controle, sugerindo que as plantas selecionadas estão infectadas por haplótipos fracos de CTV, com potencial para serem utilizadas como plantas matrizes.

Utilização de Ecolife® e Acibenzolar-s-metil (ASM) no controle da antracnose da banana em pós-colheita

O objetivo deste trabalho foi avaliar a ação dos produtos ASM e Ecolife no controle da antracnose pós-colheita em frutos de banana. Frutos sadios de banana, variedades maçã, prata, pacovan e cacau , em fase intermediária de maturação, foram imersos previamente em soluções de ASM e Ecolife e inoculados com Colletotrichum musae. Utilizou-se o delineamento inteiramente casualizado, em esquema fatorial com quatro repetições. Os resultados apresentados demonstraram a eficácia dos produtos nas concentrações de 5 ml/ L (Ecolife) e 0,50g/ L (ASM) no controle da antracnose nas variedades analisa das. A variedade cacau apresentou menor lesão quando tratada com o Ecolife (5,79 mm). Com relação ao efeito do ASM, a bana na prata demonstrou um melhor resultado, com tamanho médio de lesão de 5,62 mm. Com o decorrer do processo de maturação dos frutos houve um decréscimo na severidade da doença nas quatro variedades estudadas, exceto no tratamento testemunha, que continuou apresentando aumento no tamanho das lesões nos frutos e atingir a polpa ao final da maturação.