Guide to best practices for ocean CO2 measurements

CHAP 1 - Introduction to the Guide CHAP 2 - Solution chemistry of carbon dioxide in sea water CHAP 3 - Quality assurance CHAP 4 - Recommended standard operating procedures (SOPs) SOP 1 - Water sampling for the parameters of the oceanic carbon dioxide system SOP 2 - Determination of total dissolved inorganic carbon in sea water SOP 3a - Determination of total alkalinity in sea water using a closed-cell titration SOP 3b - Determination of total alkalinity in sea water using an open-cell titration SOP 4 - Determination of p(CO2) in air that is in equilibrium with a discrete sample of sea water SOP 5 - Determination of p(CO2) in air that is in equilibrium with a continuous stream of sea water SOP 6a - Determination of the pH of sea water using a glass/reference electrode cell SOP 6b - Determination of the pH of sea water using the indicator dye m-cresol purple SOP 7 - Determination of dissolved organic carbon and total dissolved nitrogen in sea water SOP 7 en Español - Determinacion de carbono organico disuelto y nitrogeno total disuelto en agua de mar SOP 11 - Gravimetric calibration of the volume of a gas loop using water SOP 12 - Gravimetric calibration of volume delivered using water SOP 13 - Gravimetric calibration of volume contained using water SOP 14 - Procedure for preparing sodium carbonate solutions for the calibration of coulometric CT measurements SOP 21 - Applying air buoyancy corrections SOP 22 - Preparation of control charts SOP 23 - Statistical techniques used in quality assessment SOP 24 - Calculation of the fugacity of carbon dioxide in the pure gas or in air CHAP 5 - Physical and thermodynamic data Errata - to the hard copy of the Guide to best practices for ocean CO2 measurements

Comparison of Torpedograss and Pickerelweed Susceptibility to Glyphosate

Torpedograss (Panicum repens L.) is one of the most invasive exotic plants in aquatic systems. Repeat applications of (N-phosphonomethyl) glycine (glyphosate) herbicides provide limited control of torpedograss; unfortunately, glyphosate often negatively impacts most non-target native species that grow alongside the weed. This experiment studied the effect of glyphosate on pickerelweed (Pontederia cordata L.), a native plant that shares habitats with torpedograss. Actively growing plants of torpedograss and pickerelweed were cultured in 8-liter containers and sprayed to wet with one of four rates of glyphosate: 0%, 0.75%, 1.0%, or 1.5%. Each treatment included a surfactant to aid in herbicide uptake and a surface dye to verify uniform application of the treatments. All herbicide treatments were applied with a backpack sprayer to intact plants and to cut stubble of both species. Four replicates were treated for each species-rategrowth combination during each of two experiment periods. Plant dry weights 8 weeks after herbicide application suggest that torpedograss was effectively controlled by the highest rate of glyphosate applied to cut stubble. Pickerelweed was unaffected when the highest rate of glyphosate was applied as a cut-and-spray treatment. These data suggest that a cut-and-spray application of a 1.5% solution of glyphosate may be an effective strategy to control torpedograss without deleteriously affecting pickerelweed. (PDF contains 4 pages.)

Polymer-Optical-Fiber Lasers and Amplifiers Doped with Organic Dyes

Polymer optical fibers (POFs) doped with organic dyes can be used to make efficient lasers and amplifiers due to the high gains achievable in short distances. This paper analyzes the peculiarities of light amplification in POFs through some experimental data and a computational model capable of carrying out both power and spectral analyses. We investigate the emission spectral shifts and widths and on the optimum signal wavelength and pump power as functions of the fiber length, the fiber numerical aperture and the radial distribution of the dopant. Analyses for both step-index and graded-index POFs have been done.

Nachweis von Parvalbuminen in Störgeweben

Parvalbumins, calcium-binding, heat-stable proteins of considerable allergenic potential, are occurring in high concentration in light muscle of many fish species. Lack of knowledge about parvalbumins in sturgeon tissues prompted us to study the distribution of this type of proteins in light and dark muscle, as well as in swim bladder and skin of Atlantic sturgeon, Acipenser oxyrhynchus, and three other sturgeon species. Results: Light and dark muscle of sturgeons contained water soluble proteins with following properties: (1) Great stability against heating at 70 or 80 °C. (2) Isolelectric points between 3.85 and 5.66. (3) Treatment of proteins separated by isoelectric focusing with the dye “stains all” gave blue protein bands. (4) The molecular mass was about 10 to 14 kDalton. (5) Concentration of acidic, heat-stable proteins was higher in light than in dark muscle. Taken together, these findings gave strong indication for the presence of parvalbumins in muscle tissue of sturgeons. This conclusion was corroborated by immunological tests. However, parvalbumin could not be detected in swim bladder tissue. Skin preparations showed only traces of parvalbumins, possibly resulting from residual muscle tissue.

Laser action from 1,3,5,7-tetramethyl-2,6-diethyl-8-n-propyl pyrromethene-BF2

We measured spectroscopic and laser action properties of a novel 8-position substituted pyrromethene-BF2, namely 1,3,5,7-tetramethyl-2,6-diethyl-8-n-propyl pyrromethene-BF2 complex. The laser action was performed with the corresponding dye solution in ethanol, which was placed in a Littman-type laser cavity pumped by the second harmonic of a Q-switched Nd:YAG laser. The spectroscopic measurements clearly indicated that the corresponding dye solution in ethanol exhibited intense absorption in the visible spectral region with large fluorescence quantum yield. It possesses rather low triplet-triplet absorption in the spectral region 460-550 nm and almost negligible triplet-triplet absorption in the lasing spectral region. As a consequence, it lases nearly as efficiently as commercially available benchmark laser dyes such as Rhodamine-6G and outperformed them in wavelength tunability in our laser cavity and pump geometry. (C) 2002 Optical Society of America.

Probing single-molecule by surface-enhanced resonance Raman scattering with linearly and circularly polarized laser

Rhodamine 6G (R6G) was incubated in silver sols with different low concentrations and its surface-enhanced resonance Raman scattering (SERRS) spectra, excited by linearly and circularly polarized light, respectively, were studied. At the single-molecule level the SERRS spectra were recorded in 10(-13) M dye colloidal solution. Spectral inhomogeneous behaviors from single-molecule were observed such as spectral polarization, spectral diffusion and intensity fluctuations of vibrational lines. Difference between SERRS spectra of R6G excited by linearly and circularly polarized light and the effect of the polarizing angle of Raman signal relative to the slit of spectrograph on the Raman spectral polarization were analyzed and measured experimentally. Circularly polarized laser and the correction of the polarizing angle of Raman signal are necessary to avoid fake results in the measuring of Raman spectral of single-molecule, which was not noticed in initial papers. (c) 2005 Elsevier B.V. All rights reserved.

Terahertz time domain spectroscopy of amino acids and sugars

A time-domain spectrometer for use in the terahertz (THz) spectral range was designed and constructed. Due to there being few existing methods of generating and detecting THz radiation, the spectrometer is expected to have vast applications to solid, liquid, and gas phase samples. In particular, knowledge of complex organic chemistry and chemical abundances in the interstellar medium (ISM) can be obtained when compared to astronomical data. The THz spectral region is of particular interest due to reduced line density when compared to the millimeter wave spectrum, the existence of high resolution observatories, and potentially strong transitions resulting from the lowest-lying vibrational modes of large molecules.

The heart of the THz time-domain spectrometer (THz-TDS) is the ultrafast laser. Due to the femtosecond duration of ultrafast laser pulses and an energy-time uncertainty relationship, the pulses typically have a several-THz bandwidth. By various means of optical rectification, the optical pulse carrier envelope shape, i.e. intensity-time profile, can be transferred to the phase of the resulting THz pulse. As a consequence, optical pump-THz probe spectroscopy is readily achieved, as was demonstrated in studies of dye-sensitized TiO₂, as discussed in chapter 4. Detection of the terahertz radiation is commonly based on electro-optic sampling and provides full phase information. This allows for accurate determination of both the real and imaginary index of refraction, the so-called optical constants, without additional analysis. A suite of amino acids and sugars, all of which have been found in meteorites, were studied in crystalline form embedded in a polyethylene matrix. As the temperature was varied between 10 and 310 K, various strong vibrational modes were found to shift in spectral intensity and frequency. Such modes can be attributed to intramolecular, intermolecular, or phonon modes, or to some combination of the three.

R6G单分子表面增强共振拉曼散射光谱探测研究

以共焦显微系统为平台，研究了不同浓度的R6G银溶胶的表面增强共振拉曼散射（SERRS）光谱，结果表明不同浓度溶液中的R6G分子表现出了不同的光谱特性。在浓度为10^-13mol·L^-1的R6G银溶胶中得到了R6G单分子的表面增强共振拉曼散射光谱，观察到了一些光谱非均匀变化现象，如谱色散、谱线的强度起伏、拉曼谱的偏振化以及分子的闪烁等，并对这些现象进行了分析，证明得到的是R6G单分子的SERRS光谱。文章还对单分子检测中的一些关键问题进行了分析与讨论，确定了单分子SERRS光谱检测的适当条件。

Surface-enhanced resonance Raman scattering spectroscopy of single R6G molecules

Surface-enhanced resonance Raman scattering (SERRS) of Rhodamine 6G (R6G) adsorbed on colloidal silver clusters has been studied. Based on the great enhancement of the Raman signal and the quench of the fluorescence, the SERRS spectra of R6G were recorded for the samples of dye colloidal solution with different concentrations. Spectral inhomogeneity behaviours from single molecules in the dried sample films were observed with complementary evidences, such as spectral polarization, spectral diffusion, intensity fluctuation of vibrational lines and even "breathing" of the molecules. Sequential spectra observed from a liquid sample with an average of 0.3 dye molecules in the probed volume exhibited the expected Poisson distribution for actually measuring 0, 1 or 2 molecules. Difference between the SERRS spectra of R6G excited by linearly and circularly polarized light were experimentally measured.

Measurement of two-photon excitation cross-section of a new symmetric-type fluorene derivative

A new dye, 2,7-bis(4-methoxystyryl)-9,9-bis(2-ethylhexyl)-9H-fluorene, has been synthesized, which is a D-pi-D symmetrical-type fluorene derivative. The two-photon absorption (TPA) of this new dye has been experimentally studied by comparable two-photon-induced fluorescence method. This new dye has a TPA cross-section of 84 x 10(-50) cm(4) s/photon at 790 nm/13 fs. (c) 2004 Elsevier GmbH. All rights reserved.

Descoloração e Mineralização de Corantes Reativos por Processo Fotocatalítico Utilizando ZnO e Radiação UV

As indústrias consomem volumes elevados de água e outras substâncias químicas na síntese dos seus produtos e geram grande quantidade de rejeitos. Entre os mais importantes poluentes encontrados nos efluentes dessas indústrias estão os corantes sintéticos que representam um problema, pois não são facilmente destruídos por tratamentos convencionais. A fotocatálise heterogênea tem sido considerada como uma alternativa efetiva no tratamento de efluentes contendo esses corantes. Neste trabalho, estudou-se a cinética de descoloração e o grau de mineralização dos corantes sintéticos reativos Yellow 145, Black 5, Red 4 e Blue 21 através da fotocatálise utilizando ZnO puro e impregnado com íons Fe2+ e Co2+. Testes preliminares foram realizados para otimizar a concentração dos corantes e a massa mínima de catalisador a ser utilizado nos experimentos fotocatalíticos. Além da fotocatálise, experimentos individuais de fotólise e adsorção também foram realizados, porém se mostraram poucos eficientes. Através da espectrofotometria UV-Vis, verificou-se o total descoramento individual dos corantes em aproximadamente 30 minutos de irradiação com ZnO. O grau de mineralização de cada corante foi determinado através de análise de carbono orgânico total (COT), atingindo-se cerca de 70 a 80% de mineralização após 240 minutos de tratamento fotocatalítico. Foram comparadas, ainda, as eficiências de cada fotocatalisador ZnO, Fe/ZnO e Co/ZnO na mineralização de uma solução contendo a mistura dos quatro corantes já mencionados após 240 minutos de reação. A eficiência na mineralização da mistura dos corantes seguiu a seguinte ordem: Co/ZnO (32%), ZnO (78%) e Fe/ZnO (87%). A reação de degradação fotocatalítica do corante Black 5 seguiu uma cinética de primeira ordem, enquanto que os corantes Yellow 145, Red 4 e Blue 21 seguiram uma cinética de ordem zero.

Ausência de correlação entre a penetração do cimento AH Plus nos túbulos dentinários e a qualidade do selamento

O presente estudo objetivou testar experimentalmente a existência da possível correlação entre a penetração de cimento nos túbulos dentinários e a qualidade do selamento. Foram utilizados 60 incisivos centrais superiores humanos que formaram um único grupo experimental. Após a eliminação das porções coronárias, as raízes foram padronizadas em 13 mm de comprimento. A instrumentação dos canais foi realizada no sentido coroa-ápice, e o comprimento de trabalho estabelecido a 1 mm aquém do forame apical. Como solução irrigadora foi empregado o NaOCl a 5,25% e ao final, EDTA a 17%. Em seguida, todos os canais foram obturados com guta-percha e cimento AH Plus marcado com um corante fluorescente. Para determinar a qualidade do selamento das obturações endodônticas, as amostras foram submetidas ao modelo de infiltração de glicose sob pressão. As raízes foram montadas em um dispositivo de dupla-câmara selada para permitir a infiltração da glicose. Como controle negativo foram utilizados 4 dentes hígidos, e como controle positivo, 2 dentes instrumentados porém, não obturados. Foram utilizados 0,75 mL de solução de glicose a 1 mol/L na câmara superior e 0,75 mL de água deionizada na câmara inferior. Os dispositivos foram conectados a um sistema de distribuição de pressão desenvolvido com o objetivo de permitir a infiltração de 32 amostras em uma mesma etapa. A solução de glicose foi forçada apicalmente sob uma pressão de 15 psi durante 1 hora. Uma alíquota de 50 L foi coletada da câmara inferior para quantificar a glicose infiltrada. A concentração de glicose foi determinada através de um método enzimático com o auxílio do Kit Glucose HK e de um espectrofotômetro em um comprimento de onda de 340 nm. Na sequência, as amostras foram desacopladas dos corpos de prova, embutidas em resina epóxi e cortadas em 3 secções transversais. Uma sequência de preparação metalográfica padrão foi realizada para permitir a observação da penetração de cimento nos túbulos dentinários por meio de microscopia confocal e óptica. Os dados obtidos nos 2 experimentos foram cruzados pelo teste de correlação de Spearman, o qual revelou a inexistência de qualquer possibilidade de correlação (r = 0,12). Com base nesses resultados, o presente trabalho concluiu que, dentro das condições experimentais usadas, a quantidade de cimento presente dentro dos túbulos dentinários não teve relação com a qualidade do selamento produzido.

The possibilities and dangers in using malachite green in pisciculture.[Translation from: Informatsionnyi Byulleten Biologiya Vnutrennikh Vod No.3 17-21, 1969.]

For many years a dye has been used in the practise of pisciculture and pond management, which is known by the name of malachite green, and is used to combat fungus on fish, fish eggs and external animal parasites on fish. The authors describe the problem of the application of malachite green in pisciculture and undertake special, complementary research.

Emprego de microscopia de fluorescência para a quantificação microbiana em amostras salinas da indústria do petróleo

Os micro-organismos constituem um grande problema em termos econômicos para a indústria petrolífera. Estes são responsáveis pela produção de substâncias corrosivas e a formação de biofilmes, que causam deterioração dos materiais metálicos. Os principais grupos microbianos presentes em amostras ambientais da indústria do petróleo são as bactérias anaeróbias heterotróficas totais (BANHT) e as bactérias redutoras de sulfato (BRS). Atualmente, a quantificação desses grupos microbianos é realizada através da técnica do Número Mais Provável (NMP) que estima o resultado em aproximadamente 28 dias. Neste trabalho foi otimizada uma metodologia para a microscopia de fluorescência de amostras salinas provenientes de tanques de armazenamento de água/óleo. As condições testadas foram o tipo de óleo de imersão, o tipo de diluente, o volume do corante, o volume da amostra corada e a concentração do fixador (glutaraldeído) numa tentativa de correlacionar com resultados de quantificação de BANHT e BRS através da técnica convencional do NMP. Nesse caso, as células totais foram quantificadas por microscopia de fluorescência utilizando o corante fluorescente laranja de acridina (AO). Verificou-se que houve uma correlação entre os resultados da quantificação de células totais por microscopia de fluorescência e os resultados de BANHT pela técnica do NMP, devido a pouca variação de valores expressos em ambas as quantificações. Entretanto, não foi possível correlacionar os resultados da quantificação de células totais com os resultados de BRS por NMP devido à grande variação dos valores de quantificação de BRS. Na microscopia de fluorescência, foi possível, quantificar os micro-organismos em aproximadamente 30 minutos e através das fotografias, verificou-se ainda que as amostras apresentaram-se nítidas e os micro-organismos com uma boa fluorescência

Estudo da enzima Horseradish peroxidase (HRP) no descoramento dos corantes têxteis Azul Drimaren X-3LR, Azul Drimaren X-BLN, Rubinol Drimaren X-3LR e Azul Drimaren CL-R

O presente trabalho avaliou o potencial da enzima HRP no descoramento dos corantes têxteis: Azul Drimaren X-3LR (DMBLR), Azul Drimaren X-BLN (DMBBLN), Rubinol Drimaren X-3LR (DMR) e Azul Drimaren CL-R (RBBR). Parâmetros como concentração do corante, temperatura, concentração de peróxido de hidrogênio (H2O2) e tempo de reação foram otimizados. Os ensaios de descoramento dos corantes foram realizados a partir desses resultados. As melhores condições reacionais determinadas para os corantes estudados foram: concentração do corante = 120 mg L-1, temperatura = 35C, concentração de H2O2 = 0,55 mM e tempo de reação = 1 hora. Os percentuais de descoramento dos corantes DMBLR, DMBBLN, DMR e RBBR, após o tratamento enzimático foi de 99, 77, 94 e 97%, respectivamente. O tempo reacional de 5 minutos foi suficiente para os corantes DMBLR e RBBR apresentarem elevada porcentagem de descoramento, 96% para ambos. Já os corantes DMBBLN e DMR só apresentaram elevado grau de descoramento após 1 hora de reação, sendo o corante DMBBLN o mais recalcitrante, apresentando uma melhora de 10% na porcentagem de descoramento, após 24 horas de reação. Além do grau de descoramento, também foi avaliada a toxicidade dos corantes antes e após o tratamento enzimático utilizando Daphnia pulex e Artemia salina como bioindicadores de toxicidade. Resultados toxicológicos utilizando Daphnia pulex não foram conclusivos, indicando que esse bioindicador não foi adequado para avaliar a toxicidade dos corantes estudados no meio reacional utilizado. Com o uso da Artemia salina na avaliação toxicológica foi observado uma redução da toxicidade para os corantes DMBLR, DMR e RBBR após tratamento enzimático, e um aumento da toxicidade não significativo para o corante DMBBLN. Os resultados obtidos no trabalho ressaltam a eficiência da enzima HRP no descoramento dos corantes têxteis estudados, sem a geração de produtos tóxicos e prejudiciais ao meio ambiente