Estudo de toposseqüência da Baixada Litorânea Fluminense: efeitos do material de origem e posição topográfica

A influência dos materiais de origem, rochas do Pré-Cambriano e sedimentos coluviais e aluvionares delas derivados, e da posição topográfica na gênese de solos foi estudada em uma toposseqüência representativa das feições geomorfológicas da Baixada Litorânea Fluminense (RJ), no campus da Universidade Federal Rural do Rio de Janeiro (UFRRJ). Foram analisados seis perfis de solo, localizados no terço superior (P1 e P2), médio (P3) e inferior da encosta (P4 e P5), e na baixada (P6). Os processos pedogenéticos e as características dos solos foram relacionados com as unidades geomorfológicas e litoestratigráficas descritas na região. Os perfis P1 e P2, formados 'in situ' a partir do regolito do gnaisse, têm elevada saturação por bases, textura média/argilosa e minerais primários facilmente intemperizáveis na fração areia (micas e feldspatos). O P3, relacionado com uma rampa de colúvio, difere dos anteriores pela elevada saturação por alumínio e ausência de minerais primários facilmente intemperizáveis. P4 e P5, também formados de colúvio, diferem do P3 pela textura superficial arenosa e presença de horizonte E sobrejacente a fragipã. O P6, originado de sedimentos colúvio-aluvionais, tem cores cinzentas, estrutura maciça, textura argilosa e baixa saturação por bases. Os perfis foram classificados como Argissolo (P1, P2 e P3), Planossolo (P4 e P5) e Gleissolo (P6).

Pedogeoquímica em perfis de alteração na região de Lavras (MG). II - elementos menores e elementos das terras raras

Na região de Lavras, MG, analisou-se o comportamento geoquímico dos elementos menores (EM) e elementos das terras raras (ETR) ao longo da evolução pedogenética em perfis de solos com horizonteB textural, individualizados a partir de rochas de composição ácida, intermediária e básica do substrato. Nos perfis, realizaram-se análises químicas de EM e ETR, avaliando perdas e ganhos pelo balanço químico de massa. O estudo possibilitou o grupamento dos EM em duas classes: (a)mobilidade moderada a alta: perda da rocha fresca até o sólum; (b)mobilidade moderada: enriquecimento relativo e eventualmente real no sólum. O comportamento dos ETR revelou grande mobilidade ao longo da evolução dos perfis de alteração.

Mineralogia de um argissolo vermelho-amarelo eutrófico e de um planossolo háplico eutrófico solódico numa toposseqüência de gnaisse no Sertão Central do Ceará

Propriedades morfológicas, físicas e químicas, mineralogia e transformações mineralógicas foram investigadas num Argissolo Vermelho - Amarelo eutrófico (bem drenado) e num Planossolo Háplico eutrófico solódico (imperfeitamente drenado), originados de gnaisse, numa toposseqüência no Sertão Central do Ceará. O trabalho teve o propósito de avaliar a influência da posição dos solos na paisagem (drenagem interna) e na diversificação de suas propriedades, bem como estudar a ação de processos superficiais de transporte e deposição na homogeneidade do material originário. A areia e o silte grosso foram analisados por microscopia de polarização e contraste de fase, e o silte fino e a argila, por difração de raios-X. A microscopia eletrônica de varredura foi também utilizada com o objetivo de fornecer informações complementares sobre as alterações mineralógicas ocorridas. As frações areia e silte grosso apresentaram no Argissolo Vermelho-Amarelo eutrófico (PVAe) grande teor de biotita e no Planossolo Háplico Eutrófico solódico (SXen), biotita e hornblenda com considerável redução dos horizontes inferiores em direção à superfície. Quartzo e plagioclásios foram também encontrados nessas frações em ambos os solos. Na fração argila do PVAe, dominam caulinita e vermiculita, ocorrendo também quartzo, e no silte fino, a caulinita é dominante com ocorrência de teores variáveis de biotita, plagioclásios e quartzo. No Sxen, a fração mais fina é dominada por caulinita e montmorilonita, ocorrendo ainda, em alguns horizontes, quartzo e um mineral interestratificado regular de 2,4 nm (vermiculita + mica). No silte fino, além da ocorrência dos minerais primários supracitados, verificou-se a presença de caulinita, ilita, vermiculita, montmorilonita e do mineral interestratificado, com teores variáveis de horizonte para horizonte. A drenagem interna de cada solo propiciou condições diferentes para as transformações dos minerais biotita, hornblenda e plagioclásios, com os dois primeiros, inicialmente, se alterando em argilomineral 2:1, e o segundo diretamente em caulinita. Em ambos os perfis, o teor de argila no B textural resultou, essencialmente, do intemperismo dos minerais primários da rocha subjacente.

Tomografia computadorizada na avaliação da densidade de um solo do semi-árido brasileiro

A densidade do solo de amostras indeformadas foi determinada por meio das técnicas de tomografia computadorizada e do torrão impermeabilizado, visando à identificação de processos de compactação do solo e a comparação de métodos. A pesquisa também visou auxiliar um levantamento pedológico elaborado com fins de classificação de terras para irrigação. As amostras de solo foram coletadas da região semi-árida de Petrolina (PE), ao longo de perfis do solo, da superfície até 1 m de profundidade, em camadas de 0,1 m e em duas áreas distintas quanto à sua ocupação vegetal e manejo: (1) vegetação natural (caatinga); (2) área cultivada e irrigada por pivô central. As tomografias foram realizadas com um tomógrafo de primeira geração, constituído por uma fonte de radiação gama de 137Cs e um detetor cintilador de NaI(Tl), com eletrônica padrão de espectrometria gama e sistema de movimentação de amostra controlados por uma interface específica acoplada a um microcomputador. Na área de caatinga, os resultados evidenciam a ocorrência de um adensamento do solo em camadas mais profundas, abaixo de 0,4 m, bem como de uma camada adensada e, ou, compactada entre aproximadamente 0 e 0,4 m, na área cultivada com pivô central, possivelmente em virtude da ação de máquinas e implementos utilizados no preparo e cultivo do solo.

Caracterização micromorfológica e considerações sobre a gênese de solos de tabuleiro do semi-árido do Brasil

Detalhadas investigações macro e, especialmente, micromorfológicas foram realizadas em dois perfis de Argissolo Amarelo e um de Planossolo de uma superfície geomorfológica tabular, pertencente aos Tabuleiros Sertanejos (Interioranos) na bacia hidrográfica do médio São Francisco em Petrolina, Pernambuco. O objetivo do estudo foi caracterizar micromorfologicamente os solos, procurando fornecer subsídios para o entendimento da pedogênese, como uma forma de entender a diversidade dos solos na paisagem. Os resultados indicam que os três perfis foram derivados de sedimentos pós-cretáceos, em intensa mistura com resíduos de rochas cristalinas do Pré-Cambriano, provavelmente, ainda, influenciados por materiais de antigos terraços fluviais do rio São Francisco. As diferenciações entre os três perfis estão relacionadas com a heterogeneidade resultante da mistura desses materiais de origem, mas, principalmente, com o posicionamento dos solos no relevo, gerando condições diferenciadas de drenagem. Concreções de ferro herdadas do material de origem, sofreram degradações e se transfomaram em mosqueamentos plínticos, e, posteriormente, foram dissipadas no solo, eluviação/iluviação, ou perdas do sistema, parece ser um dos processos envolvidos na pedogênese.

Automatització d'una planta de processos químics

Resum L’any 1969 es van començar a comercialitzar els sistemes digitals programables coneguts com autòmats programables o PLC’s, utilitzats per controlar qualsevol tipus de procés industrial. Al llarg de tots aquests anys, aquests sistemes i tota la tecnologia en general han evolucionat molt, i només és qüestió de temps que la tecnologia que utilitzem avui en dia quedi obsoleta i substituïda per una de millors característiques i amb més avantatges. Aquest és el motiu de l’elaboració d’aquest treball, que com a objectiu pretén modernitzar un procés de fabricació d’una industria química que ha quedat molt limitat a causa de l’antiguitat de la instal•lació. Per dur a terme aquesta modernització, s’introdueixen sistemes de control amb majors prestacions, s’utilitzen xarxes de comunicacions per facilitar el muntatge elèctric de la instal•lació i un sistema de supervisió i adquisició de dades per poder obtenir un control més estricte del procés de fabricació i de tots els factors que intervenen. El funcionament del procés de fabricació és que a partir d’unes matèries primeres líquides emmagatzemades en dipòsits, es dosifiquin aquestes matèries en l’ordre i la quantitat desitjada dins un o diversos recipients per barrejar-les i aplicar els tractaments que siguin necessaris. Tot aquest procés està controlat per un autòmat programable, i disposa de diferents terminals operadors per poder interactuar amb el sistema. També té implementat un sistema SCADA en diversos ordinadors per aportar una visió general de la planta en temps real, un registre de dades dels paràmetres que es controlen i alhora serveix per enllaçar amb la xarxa d’ordinadors existent. Com annex d’aquest treball, es presenten els esquemes elèctrics i el programa de l’autòmat programable per veure totes les característiques elèctriques dels dispositius i el mètode de funcionament del procés. S’ha aconseguit donar un salt tecnològic i poder gaudir de tots els avantatges que ofereixen les noves tecnologies, que com a resultat s’ha optimitzat i millorat el procés de fabricació. De totes les conclusions, la més destacada és la d’haver dissenyat un sistema de control basat en una estructura descentralitzada molt flexible, que es pot expandir i adaptar fàcilment als possibles canvis.

Disseny i muntatge d'un mòdul d'entrades digitals per comunicació modbus

Actualment l’exigència i la competitivitat del mercat, obliguen les industries a modernitzar-se i automatitzar tots els seus processos productius. En aquests processos les dades i paràmetres de control són dades fonamentals a verificar. Amb aquest treball final de carrera, es pretén realitzar un mòdul d’entrades digitals, per tal de gestionar les dades rebudes d’un procés automatitzat. L’objectiu d’aquest TFC ha estat dissenyar un mòdul d’entrades digitals capaç de gestionar dades de qualsevol tipus de procés automatitzat i transmetre-les a un mestremitjançant un bus de comunicació Modbus. El projecte però, s’ha centrat en el cas específic d’un procés automatitzat per al tractament de la fusta. El desenvolupament d’aquest sistema, comprèn el disseny del circuit, la realització de la placa, el software de lectura de dades i la implementació del protocol Modbus. Tot el mòdul d’entrades està controlat per un microcontrolador PIC 18F4520. El disseny és un sistema multiplataforma per tal d’adaptar-se a qualsevol procés automàtic i algunes de les seves característiques més rellevants són: entrades aïllades multitensió, control de fugues, sortides a relé, i memòria externa de dades, entre altres. Com a conclusions cal dir que s’han assolit els objectius proposats amb èxit. S’ha aconseguit un disseny robust, fiable, polivalent i altament competitiu en el mercat. A nivell acadèmic, s’han ampliat els coneixements en el camp del disseny i de la programació.

Caracterização e gênese de perfis plínticos desenvolvidos de arenito do Grupo Bauru: II - mineralogia

Nas paisagens do norte e oeste do estado de São Paulo, plintita e petroplintita constituem feições que se repetem com freqüência sobre os arenitos cretácicos da Formação Adamantina (Grupo Bauru). Com o objetivo de avaliar as características mineralógicas desses materiais e estudar sua gênese, selecionaram-se dois perfis de solos representativos da paisagem local e constituídos por feições plínticas, petroplínticas e mosqueados. O estudo foi realizado na baixa meia encosta de uma vertente situada na Estação Experimental de Agronomia de Pindorama, do Instituto Agronômico (IAC), região norte do estado de São Paulo. Com base nas observações em microscópio de varredura e microanálise pontual realizadas em glébulas selecionadas, bem como nas análises mineralógicas da fração argila desferrificada e dos óxidos de ferro de todos os horizontes dos perfis estudados, constatou-se que caulinita, hematita e goethita são os principais constituintes da fração argila dos nódulos e horizontes estudados. Os minerais mica, gibbsita e anatásio complementam a mineralogia da fração argila das glébulas, assemelhando-se em constituição ao material interglebular e aos demais horizontes dos perfis. Quartzo, feldspatos potássicos, traços de feldspatos sódicos e ilmenita foram identificados como componentes da fração silte e areia dos nódulos. A presença constante de minerais alteráveis nas glébulas petroplínticas é evidência de que a gênese desses materiais está relacionada com a ferruginização do saprolito. Este fato, associado aos baixos teores de Al na estrutura dos óxidos de ferro das glébulas, evidencia sua formação em condições hidromórficas, supostamente relacionadas com a solubilização e mobilização do ferro ferroso, lixiviado da paisagem a montante e reprecipitado na zona de vadosa, onde os maiores potenciais de oxidação favoreceram a segregação e a precipitação do ferro.

Mineralogia e físico-química dos solos de mangue do rio Iriri no canal de Bertioga (Santos, SP)

A influência de condições halomórficas, hidromórficas e sulfato redutoras na mineralogia da fração argila e na geoquímica de três solos de mangue foi estudada no manguezal do rio Iriri. A partir de uma transeção, foram escolhidos três perfis representativos dos solos de mangue da área nos quais foram descritas as condições geoquímicas e sua conseqüência sobre a mineralogia de seus respectivos solos. A análise mineralógica (DRX e EDS) e as condições físico-químicas encontradas revelam a ocorrência de processos de piritização na área de estudo. A assembléia mineralógica está composta tanto por argilominerais alóctones (caulinitas, micas e esmectitas) como por argilominerais autóctones (micas, esmectitas e pirita). A partir de evidências provenientes da DRX e EDS, especula-se a formação de glauconita nestes solos. As condições de halomorfia e hidromorfia determinam valores de Eh e pH sob os quais elementos como Fe2+ e SO encontram-se livres na solução do solo com tendência à estabilidade da pirita (FeS2), favorecendo, portanto, o processo da piritização.

Mineralogia, micromorfologia e gênese de solos planossólicos do Sertão do Araripe, estado de Pernambuco

Neste trabalho, objetivou-se realizar a caracterização mineralógica e micromorfológica de solos planossólicos do Sertão do Araripe, estado de Pernambuco, visando proporcionar melhor entendimento de suas propriedades e dos processos envolvidos em sua gênese. Tais solos foram, até então, pouco estudados e se caracterizam pela ocorrência de um horizonte B plânico subjacente a um horizonte B textural, plíntico ou não. No município de Ouricuri, foram selecionados três perfis representativos destes solos, classificados como: Plintossolo Argilúvico eutrófico planossólico sódico (perfil 1); Argissolo Amarelo eutrófico planossólico solódico (perfil 2) e Argissolo Amarelo eutrófico plíntico planossólico sódico (perfil 3). A mineralogia das frações calhau e cascalho foi determinada macroscopicamente, enquanto a da areia, por lupa binocular. As frações silte e argila foram analisadas por difratometria de raios X. As descrições micromorfológicas foram realizadas em seções delgadas de amostras de horizontes selecionados. A fração areia destes solos é essencialmente composta por quartzo, mas feldspatos e mica também ocorrem a partir do horizonte 2Btbn. O silte é basicamente constituído por quartzo, feldspatos e mica. A argila é composta por caulinita, mica, interestratificados irregulares, esmectita e quartzo, ocorrendo as maiores quantidades de esmectita e interestratificados nos horizontes 2Btbn e 2BCn. O horizonte B plânico (2Btbn) apresenta microestrutura em blocos angulares e expressivos argilãs (de iluviação e intemperização), enquanto o horizonte Bt sobrejacente apresenta microestrutura granular e ausência de qualquer tipo de argilã. A disparidade observada na mineralogia da fração argila e as distintas feições micromorfológicas corroboram a identificação de uma mudança de material de origem entre os horizontes Bt e B plânico dos solos estudados. A posição do horizonte B plânico, que apresenta muitos argilãs de iluviação, e a ausência de características que evidenciem mobilização de argila do Bt precedente revelam uma paleopedogênese para o solo. Estes resultados indicam que os solos foram desenvolvidos em duas etapas. As rochas do embasamento cristalino sofreram uma primeira pedogênese, da qual o marco atual de evidência é a camada de litofragmentos, em sua maioria arestados, que ocorre no topo do B plânico, e que foi, provavelmente, acumulada pela erosão diferencial, formando um pavimento desértico. Posteriormente, os solos foram recobertos por camadas de sedimentos intemperizados, relacionados com a Chapada do Araripe, que se misturaram, em proporções variadas, ao material já edafizado das rochas do embasamento. Estes materiais estão, desde sua deposição, sendo retrabalhados pelos processos pedogenéticos atuais.

Alteração superficial e pedogeomorfologia no sul do Complexo Bação - Quadrilátero Ferrífero (MG)

Alguns aspectos dos processos de alteração superficial e seus reflexos na pedogeomorfologia Quaternária na sub-bacia do alto Ribeirão Maracujá, no Complexo Bação, Quadrilátero Ferrífero, MG, são aqui caracterizados. São investigados caracteres relativos à dinâmica evolutiva de três vertentes (toposseqüências 1, 2 e 3), situadas sobre gnaisses, mas com graus de erodibilidade diferenciados. Nos segmentos de alta vertente das toposseqüências 1 e 2, os perfis de solos são pouco desenvolvidos e autóctones. Na toposseqüência 3, no mesmo segmento, ocorre um Latossolo com feições de aloctonia. Nos segmentos de meia vertente, das três toposseqüências ocorrem perfis latossólicos espessos, desenvolvidos a partir de sedimentos coluviais provindos da alta vertente. Nos segmentos de baixa vertente, há ruptura nos processos de transporte e deposição dos sedimentos, sendo o perfil de solo da toposseqüência 2 um Latossolo Câmbico autóctone e, nas toposseqüências 1 e 3, perfis desenvolvidos a partir de materiais alúvio-coluviais depositados sobre o saprolito gnáissico. Apesar de a dinâmica evolutiva das três vertentes corroborar os modelos geomorfológicos tropicais até o segmento de meia vertente, a jusante, a ruptura do coluvionamento na baixa vertente evidencia um recente desequilíbrio morfodinâmico. Além disso, as evidências micromorfológicas e mineralógicas não sinalizam correlação com susceptibilidade erosiva diferenciada verificada na área.

Caracterização morfológica, micromorfológica e físico-hídrica de solos com horizonte B nítico

Com o objetivo de fornecer dados que ajudem na discussão de problemas existentes na classificação dos Nitossolos no Brasil, foram estudadas detalhadamente a estrutura, consistência, porosidade, cerosidade, condutividade hidráulica e retenção de água de solos com horizonte B nítico e solos com ambos, B nítico e B latossólico. O comportamento físico-hídrico dos horizontes dos perfis estudados mostrou a íntima relação existente entre este e a forma e o grau de estrutura, bem como a abundância e intensidade da cerosidade. Os horizontes caracterizados como B nítico apresentaram blocos subangulares de grau forte ou moderado e cerosidade moderada e abundante e moderada e comum. Este conjunto de atributos determinou um comportamento físico-hídrico influenciado por um menor desenvolvimento de poros estruturais (macroporos) e por um maior desenvolvimento de poros texturais (microporos), que favorecem os processos de retenção de água (menor condutividade hidráulica). Por outro lado, foram classificados como B latossólicos os horizontes formados por blocos subangulares de grau moderado ou fraco, com ou sem presença de estrutura microgranular, e nenhuma cerosidade ou cerosidade fraca e comum. Estes horizontes caracterizam-se por apresentar um maior desenvolvimento dos poros estruturais (macroporos), que favorecem os processos de condução de água (maior condutividade hidráulica), e menor desenvolvimento dos poros texturais (microporos), que diminuem a retenção de água no horizonte.

Magnesioferrita e caminho pedogenético de transformação de óxidos de ferro magnéticos em dois perfis de solo derivados de tufito da região do Alto Paranaíba (MG)

Solos magnéticos derivados de tufito da região do Alto Paranaíba (MG) têm mineralogia bastante variável, mas são relativamente ricos em óxidos de Fe isoestruturais ao espinélio, mais especificamente: (Ti, Mg)-magnetita e (Ti, Mg)-maghemita. No presente trabalho, foram estudados os concentrados magnéticos (magnetização de saturação, 34,4 < sigma/J T-1 kg-1 < 43,7) da fração areia de pedomateriais de um Brunizém (Chernossolo) (amostras AP31CR; AP31B e AP31A) e de um Chernossolo Léptico (AP33CR e AP33A) derivados de tufito, coletados no município de Patos de Minas (MG). Foram identificadas, por difratometria de raios X (método do pó) e espectroscopia Mössbauer do 57Fe, a 298 K e a 110 K, maghemita (gamaFe2O3) e hematita (alfaFe2O3) e uma inédita magnesioferrita (fórmula ideal, MgFe2O4), inédita em solos do Brasil, nas frações minerais desses materiais magnéticos. Observou-se, também, que as proporções ponderais e os tamanhos de partículas dos óxidos de Fe variam progressivamente ao longo dos perfis estudados. Os diâmetros médios estimados dos cristalitos de magnesioferrita variam progressivamente, em cada perfil: 27 nm (concentrado magnético da amostra AP31CR); 25 nm (AP31B); 23 nm (AP31A); 48 nm (AP33CR) e 32 nm (AP33A). A proporção de Al isomorficamente substituinte na hematita aumenta sistematicamente de 5 a 13 mol %, da base para o topo do perfil AP31, e tende a se manter constante, em torno de 9 mol %, no perfil AP33. Propõe-se um modelo geral de transformação envolvendo somente óxidos de Fe, em que magnesioferrita é o precursor pedogenético da maghemita, até hematita, nesses pedossistemas: MgFe2O4 -> gFe2O3 -> aFe2O3.

Relações entre matéria orgânica do solo e declividade de vertentes em toposseqüência de Latossolos do Sul de Minas Gerais

O acúmulo e a estabilidade da matéria orgânica do solo estão relacionados com a declividade de vertentes. Por essa razão, foram avaliadas quantitativamente relações entre a declividade e o grau de humificação de ácidos húmicos, o conteúdo de fragmentos de carvão e suas idades radiocarbônicas. Foram amostrados quatro Latossolos situados nas posições de topo, ombro, meia encosta e sopé de uma toposseqüência com pastagens, de uma área cratônica do Sul de Minas Gerais. Os Latossolos são originados de gnaisses do Complexo Cristalino, da Era Pré-Cambriana, e apresentam regime hídrico údico e regime térmico isotérmico. Foram coletadas amostras de horizontes e sub-horizontes dos quatro perfis, para caracterização química e física, extração de ácidos húmicos e determinação do conteúdo dos radicais livres do tipo semiquinona. Fragmentos de carvão foram coletados nesses mesmos sub-horizontes, para quantificação gravimétrica, avaliação dos teores de C e N e para datações radiocarbônicas. Os resultados deste estudo demonstram que, em toposseqüências de Latossolos do Sul de Minas Gerais, a acumulação e o grau de humificação da matéria orgânica do solo estão fortemente correlacionados com a declividade da vertente, enquanto a quantidade e a idade radiocarbônica de fragmentos de carvão estão relacionadas a processos de gênese dos solos e à posição na vertente.

Evolução geoquímica e mineralógica em perfis de alteração sobre rochas serpentinizadas no sudoeste de Minas Gerais

Estudou-se a evolução geoquímica e mineralógica em três perfis distintos de alteração de rochas serpentinizadas que ocorrem nas imediações dos municípios de Alpinópolis e Fortaleza de Minas, no sudoeste do Estado de Minas Gerais, sob regimes de umidade e de temperatura údico e térmico, respectivamente. Nas condições atuais, o grau de evolução química e mineralógica é moderado em relação ao desenvolvido sobre outros tipos de rochas básicas e ultrabásicas da mesma área, caracterizando-se por uma importante perda de Na e Mg e, em menor proporção, de Ca e Si. O Al (localmente também o Fe) é o elemento menos móvel dos sistemas. O K é escasso no material de origem e nas zonas de alteração, e ocorre enriquecimento desse elemento nos horizontes superficiais por aporte externo. Os minerais primários mais facilmente intemperizáveis, como o talco, a tremolita e a clorita trioctaédrica, são abundantes ainda na fração argila desses solos tropicais com composição mineralógica pouco comum, mas são todos termodinamicamente instáveis. Do ponto de vista geoquímico, o processo de alteração atual pode ser definido como uma bissialitização, que pode coincidir com ferruginização, com formação de minerais trioctaédricos secundários por transformação direta de estrutura e também por neoformação, todos coexistindo com os minerais primários residuais. No entanto, as fases de maior evolução, em volumes com drenagem mais eficiente, tendem à monossialitização, com formação de caulinitas de diferentes graus de cristalinidade. A assembléia mineralógica existente evidencia a metaestabilidade e o caráter incipiente do sistema pedogenético.