Adsorção de cromo (VI) por carvão ativado granular de soluções diluídas utilizando um sistema batelada sob pH controlado

Na Amazônia o cromo é empregado principalmente na indústria de couro e de madeira, sendo responsável por vários problemas de saúde porque é tóxico para os seres vivos. A remoção de cromo de efluentes industriais é feita por meio de diversos processos como a adsorção. Este trabalho mostra os resultados da adsorção de Cr(VI) por carvão ativado granular comercial (CAG) como adsorvente de soluções diluídas empregando um sistema de adsorção batelada com controle de pH. Os grupos funcionais da superfície do CAG foram determinados pelo método de Boehm. Além disso, o efeito do pH na adsorção de Cr(VI), o equilíbrio e a cinética de adsorção foram estudados nas condições experimentais (pH = 6, MA = 6g, tempo de adsorção 90min.). Na superfície do CAG, os grupos carboxílicos foram determinados em maior concentração (MAS=0,43 mmol/gCAG), estes, presentes em concentrações elevadas aumentam a adsorção do metal, principalmente em valores de pH ácidos. A capacidade de adsorção é dependente do pH da solução, devido a sua influência nas propriedades de superfície do CAG e nas diferentes formas iônicas das soluções de Cr(VI). Os dados de equilíbrio da adsorção foram ajustados satisfatoriamente pela isoterma de Langmuir (R²=0,988), tipo favorável. A partir da cinética de adsorção a 5mg/L e 20mg/L, os resultados obtidos foram compatíveis com o valor limite preconizado na legislação nacional (Res. nº 357/05). Portanto, para o sistema experimental utilizando CAG foi eficiente na remoção de Cr(VI) a partir de correntes líquidas contendo baixas concentrações do metal.

Emissão do CO2 do solo em diferentes posições topográficas em área sob cultivo de cana-de-açúcar

Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq)

Variabilidade espacial da emissão de CO2 e sua relação com propriedades do solo em área de cana-de-açúcar no Sudeste do Brasil

Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq)

Adsorção de molibdato em minerais de argilas naturais e modificadas com ácido sulfúrico, ácido húmico e uréia

Sedimentos argilosos provenientes do município Assis Brasil, Acre, foram lixiviados com soluções de ácido sulfúrico, ácido húmico e uréia, visando avaliar a capacidade de retenção de molibdato nesses materiais e investigar a viabilidade do processo de adsorção na interface sólido-solução. Os materiais foram caracterizados a partir de dados de difração de raios X, espectros FTIR, cargas superficiais e composição química. Os modelos de isotermas de Langmuir, Freundlich e Sips foram usados no ajuste dos dados experimentais de adsorção. Os minerais identificados nos sedimentos argilosos foram esmectita, caulinita, ilita, quartzo, albita, microclineo e calcita. A modificação química promoveu a amorfização da amostra modificada com ácido sulfúrico e delaminação ao longo do plano 001 da amostra modificada com uréia. Os ajustes matemáticos definidos pelos parâmetros (K_L,K_f) das isotermas de adsorção, avaliação de C_e vs. Q_e, pH vs. Q_e ,Qmáx (sips) e Kd indicaram que a amostra S10H15 é a mais eficiente na adsorção de MoO₄^2-, com q_Max = 6,83 mg.L^-1.

Obtenção e caracterização de carvão ativado de caroço de buriti (Mauritia flexuosa L. f.) para a avaliação do processo de adsorção de cobre (II)

Na região amazônica, algumas indústrias despejam cobre nos corpos receptores que, em elevadas concentrações, é tóxico para os seres vivos. A remoção de cobre de efluentes industriais é realizada por diversos processos como a adsorção. Neste trabalho mostrou-se o resultado da adsorção de cobre (II) em carvão ativado de caroço de buriti carbonizado a 400 °C e ativado a 900 °C. O carvão ativado foi caracterizado em termos de área específica, tamanho dos poros, densidades aparente e real, porosidade, microscopia eletrônica de varredura, conteúdo de cinzas, pH, umidade, carbono fixo e grupos funcionais de superfície. O estudo de equilíbrio de adsorção avaliou a influência do diâmetro das partículas do carvão, do tempo de contato adsorvente/adsorbato, do pH e da concentração inicial da solução de cobre (II) sobre a remoção de cobre (II). Com base nos resultados, concluiu-se que há uma maior eficiência de remoção de cobre (II) para diâmetro < 0,595 mm, tempo de contato de 300 minutos, pH 4,0 e concentrações iniciais de cobre (II) de 50 e 80 mg L^-1. O modelo matemático de Langmuir foi o que melhor se ajustou aos dados de equilíbrio de adsorção. A partir do tempo de contato de 15 minutos todas as concentrações de equilíbrio ficaram abaixo do máximo permitido de 1,0 mg L^-1 previsto pela legislação vigente para lançamento de efluentes em corpos receptores.

Síntese e caracterização de materiais híbridos (PCHs e Organoargilas) com aplicabilidade na adsorção de fenol, benzeno e tolueno

Este estudo avalia o uso de argila do Estado do Acre de natureza esmectítica (argila original) como precursora na síntese de PCHs (Porous Clay Heterostructure) e na organofuncionalização com mercaptopropiltrimetoxisilano (MPTS-Arg) e aplicabilidade desses materiais como adsorventes de fenol, benzeno e tolueno em fase líquida. A síntese de PCHs envolve as seguintes etapas: preparação de organoargila com hexadeciltrimetilamônio (HDTMA-Argila); aumento do espaçamento basal (d₀₀₁) da organoargila usando o cosurfactante octilamina e adição concomitante de uma fonte de Si, como o tetraetilortosilicato (TEOS); lavagens com etanol em HCl, secagem a 60 o C (PCH-60 A e B); calcinação a 500 o C e 700 º C (PCH 500 A/B e PCH 700), com a remoção do surfatante/co-surfactante e consequente substituição destas substâncias orgânicas por prótons que permanecem nas paredes das galerias de pilares de SiO₂ até novo tratamento porventura realizado no PCH. O material MPTS-Arg foi obtido a partir da intercalação de mercaptopropiltrimetoxisilano na argila original sob agitação durante 1 h (Arg-MPTS 1) e na argila original previamente tratada com HCl 1 mol L^-1 e sob agitação durante 2 h (Arg-MPOS 2). Os materiais (argila original, HDTMA-Argila, PCH-60, PCH-500/700 e MPTS-Arg) foram caracterizados por difração de raios-X (DRX), microscopia eletrônica de varredura acoplado a espectroscopia de raios X por dispersão de energia (MEV/ EDS), espectroscopia de absorção molecular IV com transformada de Fourier (FTIR), técnicas de análises térmicas (DTA_TG) e análises texturais, como as medidas de área superficial específica (ASEBET, ASE_Langmuir), volume total de poros (VTP) e diâmetro médio de poros (DMP). Caracterização complementar por ressonância nuclear magnética no estado sólido acoplada a espectrometria de massa (RMN-M AS) foi realizada para o PCH-500 A. Nos experimentos de adsorção de fenol, benzeno e tolueno foram utilizadas suspensões aquosas dos adsorventes contendo separadamente os adsorvatos. As concentrações de equilíbrio de fenol, tolueno e benzeno foram medidas por espectroscopia de absorção molecular na região ultravioleta, conforme método aceito e aplicado em outros estudos de adsorção. Foram obtidos os seguintes resultados: identificação do argilomineral esmectita na argila natural com espaçamento basal de 1,25nm; intercalação do HDTMA e do MPTS com expansão do d(001) para 1,95nm (HDTMA-Arg 5) e 2,1nm (MPTS-Argila 1h). Após a modificação observou-se através da análise de EDS um decréscimo das concentrações dos elementos Na, Si e Al (%) nas posições interlamelares e aumento na concentração de C. O espectro ²⁹Si MAS NMR do PCH-500 A apresentou sinais químicos dos centro Q₃ Si(OSi)₃OH e Q₄ Si(OSi)₄ que indicam a formação de sílica em sua estrutura. Os PCHs (60 e 500 A) foram classificados como mesoporosos, apresentando ASE_BET entre 417 a 446 m² g^-1 e volume total de poros (cm³ g^-1) = 0,367 - 0,369. O aumento da temperatura de calcinação do PCH 500 para 700 o C (PCH 700) propiciou decréscimos em SBET (305 m² g^-1) e diâmetro médio de poros (0.976 nm). Foi verificado a partir da avaliação das medidas dos diâmetro de poros em PCH 700 que 46% das medidas correspondem a microporos. No estudo do equilíbrio de adsorção foram obtidos os valores de K_L (L mg^-1), K_F (L mg^-1) e q_Max (mg g^-1) nos seguintes processos: (i) adsorção de fenol (1.40; 2.26 e 3.80) e tolueno (145, 7.18 e 135) em PCH-500 A; (ii) adsorção de benzeno (0.33, 41.49 e 69.81) em PCH 500 B; (iii) na adsorção de tolueno em argila-MPOS 1 (1.06, 118.9 e 146) e argila-MPOS 2 (2.1, 92 e 97); (iv) na adsorção de fenol (0.07, 0.48 e 4.44) e benzeno (0.11, 4.95 e 35.8) em HDTA-Arg 5, respectivamente. Os dados obtidos sobre a caracterização dos materiais indicaram que a formação dos PCHs propiciou grande aumento nas concentrações de Si e decréscimo nas concentrações de Al, Fe e outros elementos, devido à delaminação- exfoliação da esmectita original. Foi verificado que os materiais são mais adequados para adsorção de tolueno e benzeno do que fenol.

Impacto do aumento da concentração de co2 do ar sobre a ferrugem e o crescimento de mudas de cafeeiro em estufas de topo aberto

Pós-graduação em Agronomia (Proteção de Plantas) - FCA

Adsorção de fenol e benzeno em montmorilonita modificada com brometo de hexadeciltrimetilamônio

Este estudo avalia a intercalação de esmectita dioctahédrica do Estado Acre com o sal quaternário de amônio brometo de hexadeciltrimetilamônio (HDTMA) em concentrações compreendidas entre 1 a 5 vezes ao valor de CTC da argila original e sua aplicabilidade na adsorção de fenol e benzeno em fase líquida. Os materiais foram caracterizados por microanálises de difração de raios X, microscopia eletrônica de varredura/espectroscopia com dispersão de energia e espectroscopia na região do infravermelho. Os processos de adsorção foram realizados em sistemas simples e as medidas das concentrações do fenol e benzeno foram efetuadas por espectrofotometria na região ultravioleta. Os resultados indicaram que a intercalação da esmectita com HDTMA propiciou cerca de 78,8% de expansão (variação de d₀₀₁: 1,47 nm para 1,91 nm) e decréscimo acentuado dos elementos das posições interlamelares, como Na, Ca, Mg e K, acompanhado pela delaminação/esfoliação da argila original. Nos processos de adsorção do fenol e benzeno em HDTMA-arg 5 foram obtidos os seguintes resultados: q_Max= 4,44 e 35,8 mg.g^-1; K_L= 0,076 e 0,115 L.g-1; ΔGº = -16,85 e -18,38 kJ.mol^-1, respectivamente. Estes dados indicaram que os processos de adsorção do benzeno e fenol em fase líquida na organoargila HDTMA-arg 5 foram favoráveis, espontâneos e com interações físicas.

Potencial Mineral de Rochas Metamáficas e Metaultramáficas da Faixa Itapira-amparo para Uso em Processo de Carbonatação Mineral no Sequestro de Co2

A redução das emissões de gases de efeito estufa representa um grande desafio tecnológico aos modelos industriais vigentes. Mecanismos de Desenvolvimento Limpo (MDL) e sequestro de CO2 fundamentam grande parte dos planos de crescimento sustentáveis, com vistas à obtenção de níveis mais seguros de CO2. Pesquisas promissoras consideram a técnica de sequestro de CO2, por meio da carbonatação mineral, em que silicatos ricos em magnésio, cálcio, ferro e manganês são transformados em carbonatos. Este trabalho teve por objetivo caracterizar, em caráter preliminar e exploratório, as rochas metamáficas e metaultramáficas dos Complexos Amparo e Itapira, com vistas à avaliação de seu potencial mineral para uso em processos de carbonatação mineral no sequestro de CO2; essas rochas constituem terrenos metamórficos de grau médio a alto, localizadas na região de Itapira, Amparo, Serra Negra e Lindóia (SP). As rochas metamáficas reúnem anfibolitos, actinolita xistos e hornblenditos, e encontram-se na forma de lentes ou camadas estiradas em intercalação com rochas supracrustais. As rochas metaultramáficas ocorrem em corpos pequenos e descontínuos, com composição mineralógica em geral rica em olivina, piroxênio e anfibólio. As rochas avaliadas no presente estudo apresentam potencial para carbonatação mineral, em particular aquelas com teores elevados de magnésio. Dessa forma, podem representar importante prospecto de avaliação de jazidas para utilização em processos de carbonatação mineral.

Efeito do preparo do solo e resíduo da colheita de cana-de-açúcar sobre a emissão de CO2

The soil is one of the main C pools in terrestrial ecosystem, capable of storing significant C amounts. Therefore, understanding the factors that contribute to the loss of CO2 from agricultural soils is critical to determine strategies reducing emissions of this gas and help mitigate the greenhouse effect. The purpose of this study was to investigate the effect of soil tillage and sugarcane trash on CO2 emissions, temperature and soil moisture during sugarcane (re)planting, over a study period of 15 days. The following managements were evaluated: no-tillage with crop residues left on the soil surface (NTR); without tillage and without residue (NTNR) and tillage with no residue (TNR). The average soil CO2 emission (FCO2) was lowest in NTR (2.16 µmol m-2 s-1), compared to the managements NTNR (2.90 µmol m-2 s-1) and TNR (3.22 µmol m-2 s-1), indicating that the higher moisture and lower soil temperature variations observed in NTR were responsible for this decrease. During the study period, the lowest daily average FCO2 was recorded in NTR (1.28 µmol m-2 s-1), and the highest in TNR (6.08 µmol m-2 s-1), after rainfall. A loss of soil CO2 was lowest from the management NTR (367 kg ha-1 of CO2-C) and differing significantly (p<0.05) from the managements NTNR (502 kg ha-1 of CO2-C) and TNR (535 kg ha-1 of CO2-C). Soil moisture was the variable that differed most managements and was positively correlated (r = 0.55, p<0.05) with the temporal variations of CO2 emission from NTR and TNR. In addition, the soil temperature differed (p<0.05) only in management NTR (24 °C) compared to NTNR (26 °C) and TNR (26.5 °C), suggesting that under the conditions of this study, sugarcane trash left on the surface induced an average rise in the of soil temperature of 2 ºC.

Plant growth and leaf-spot severity on eucalypt at different CO2 concentrations in the air

O objetivo deste trabalho foi avaliar os efeitos do aumento da concentração de CO2 do ar sobre o crescimento de plantas e sobre a mancha foliar causada por Cylindrocladium candelabrum em Eucalyptus urophylla. As mudas foram cultivadas durante 30 dias, a 451, 645, 904, 1.147 µmol mol-1 de CO2 ; em seguida, elas foram inoculadas com o patógeno e mantidas nas mesmas condições por sete dias. O aumento da concentração de CO2 aumentou a altura de plantas e a massa de matéria seca da parte aérea, e diminuiu a incidência e a severidade da doença. O diâmetro do caule não foi afetado pelos tratamentos. O aumento das concentrações de CO2 atmosférico afeta favoravelmente o crescimento de plântulas de eucalipto e reduz a severidade da mancha foliar.

Crop residues on short-term CO2 emissions in sugarcane production areas

The proper management of agricultural crop residues could produce benefits in a warmer, more drought-prone world. Field experiments were conducted in sugarcane production areas in the Southern Brazil to assess the influence of crop residues on the soil surface in short-term CO2 emissions. The study was carried out over a period of 50 days after establishing 6 plots with and without crop residues applied to the soil surface. The effects of sugarcane residues on CO2 emissions were immediate; the emissions from residue-covered plots with equivalent densities of 3 (D50) and 6 (D100) t ha-1 (dry mass) were less than those from non-covered plots (D0). Additionally, the covered fields had lower soil temperatures and higher soil moisture for most of the studied days, especially during the periods of drought. Total emissions were as high as 553.62 ± 47.20 g CO2 m-2, and as low as 384.69 ± 31.69 g CO2 m-2 in non-covered (D0) and covered plot with an equivalent density of 3 t ha-1 (D50), respectively. Our results indicate a significant reduction in CO2 emissions, indicating conservation of soil carbon over the short-term period following the application of sugarcane residues to the soil surface.

Emissão de CO2, características do dossel e acúmulo de forragem em pastos de capim-pensacola sob frequências de desfolhação

The aim of this study was to evaluate CO2 emission, canopy characteristics and herbage accumulation in pastures of pensacola bahiagrass under frequencies of defoliation. The experiment was conducted at the Universidade Estadual Paulista Julio de Mesquita Filho, Faculty of Agrarian Sciences and Veterinary of UNESP, Jaboticabal, São Paulo, Brasil. The experimental period was from May 3rd to July 26th 2012. The experimental area comprised 28 m² of pensacola bahiagrass (Paspalum notatum Flügge), divided into 10 plots for allocation of treatment (frequencies of defoliation = 2 or 4 weeks). The following variables were studied: canopy height, light interception, leaf area index, herbage accumulation, tiller density, CO2 emissions, soil temperature and moisture. The frequencies of defoliation in the months of May, June and July slightly affect pensacola bahiagrass characteristics. CO2, soil temperature and moisture are more associated to environmental conditions (months of evaluation) than to the frequencies of defoliation imposed to the canopies.

Evolução de CO2 e atividades enzimáticas em amostras de solo tratado com herbicidas

Effects of bentazon, metolachlor, trifluralin, imazethapyr, imazethapyr+lactofen, haloxyfop-methyl, glyphosate and chlorimuron-ethyl at rates of 2 and 10 times the equivalent commercial dose on soil microbial activity was evaluated in soil samples extracted from a field never treated before. Global soil microbe respiration, estimated by CO2 production at 2, 4, 8, 12, 16, 20, 24 and 28 days of soil incubation and enzymatic activities (dehydrogenase and fluorescein diacetate hydrolysis) at 8 and 28 days were used as bioindicators. Bentazon and mixture imazethapyr+lactofen at the highest rate and haloxyfop-methyl at both rates, inhibited soil respiration although with differences in timing and duration. None of the herbicides affected FDA hydrolysis. Dehydrogenase activity was inhibited at 8 days of incubation with bentazon and imazethapyr at high rates but it was stimulated by metolachlor and imazethapyr at low rate and glyphosate at the highest rate. Herbicide effects on soil microbial activity was detected with higher sensitivity by global soil microbe respiration and dehydrogenase activity than by FDA hydrolysis. Only dehydrogenase activity and soil respiration estimations at 8 days of soil incubation had significant correlation. Results indicated the need of multiple estimations when evaluating herbicides effects on soil microbiota

Intraspecific variability of Holostylis reniformis: concentration of lignans, as determined by maceration and supercritical fluid extraction (SFE-CO2), as a function of plant provenance and plant parts

Maceration and supercritical fluid extraction were used to prepare extracts from parts of plants (Holostylis reniformis) collected in two different regions of Brazil. ¹H NMR, HPLC-DAD-ESI/MS, HPLC-DAD, GC-MS, and chemometric techniques were used to analyse lignans in the extracts and showed that yields of SFE-CO2 were less than or equal to those of hexane maceration extracts. These analyses, in conjunction with the concentrations of aliphatic hydrocarbons, fatty acids and their methyl and ethyl derivatives in the extracts, also allowed the chemical composition of parts and provenance of the plant to be differentiated.