Uso de modelagem molecular no estudo dos conceitos de nucleofilicidade e basicidade

Molecular modeling enables the students to visualize the abstract relationships underlying theoretical concepts that explain experimental data on the molecular and atomic levels. With this aim we used the free software "Arguslab 4.0.1" (semi-empirical method) to study the reaction of 1-chloropropane with ethoxide in solution, known to lead to methyl propyl ether, through the S N2 mechanism, and propene, through the E2 mechanism. This tool allows users to calculate some properties (i. e. heat formation or electric charges) and to produce 3D images (molecular geometry, electrostatic potential surface, etc.) that render the comprehension of the factors underlying the reaction's progress, which are related to the structure of the reagents, and the process kinetic clearer and easier to understand by the students

Modelagem da cinética de biodegradação de paclobutrazol em dois solos do semiárido do nordeste brasileiro

Mathematical models can help to prevent high levels of toxic substances in soil or fruits of plants treated with pesticides and indicate that such substances should be systematically monitored. The aim of this research was to study the kinetics of paclobutrazol biodegradation by soil native bacteria using mathematical models. Three models were used to assess the kinetics of paclobutrazol biodegradation obtained experimentally. Excellent fits were obtained using dual kinetic and logistic models. The use of glycerol as additional carbon source increased the biodegradation of PBZ and consequently decreased the time required for a given PBZ initial concentration be halved.

Modelagem termodinâmica por extração por solvente de metais divalentes em meio sulfato usando D2EHPA

The extraction of divalent metals (Mn2+, Ni2+, Co2+ and Cu2+) in the system MSO4 - H2SO4 - H2O - D2EHPA in isoparaffin (17/21) was studied by a thermodynamic model based on chemical equilibria with mass and charge balance equations. The activity coefficients of all solutes in the aqueous phase were calculated by Davies equation. By applying this model, the equilibrium concentrations of solutes were calculated from de concentration of divalent metals and pH. The predicted distribution coefficients for the divalents metals were in good agreement with experimental results.

Extração de bifenilas policloradas de amostras de leite materno: otimização univariada versus planejamento experimental

The convenience of the multivariate optimization of SPME procedures through ANOVA calculated using Doehlert designs has been demonstrated for twelve PCBs in the complex matrix of milk. For this study, the main parameters of the extraction were selected and valued through univariate and multivariate optimization. In addition, the analysis of variance allowed identification of the statistically significant variables in this model: high temperature (95 ºC) and ionic strength (36% m/v) proved significant for all the PCBs while intermediate time (70 min) and low methanol concentration (5% v/v) also contributed to the extraction of the majority of these PCBs.

REDUÇÃO DE VARIÁVEIS DE ENTRADA DE REDES NEURAIS ARTIFICIAIS A PARTIR DE DADOS DE ANÁLISE DE COMPONENTES PRINCIPAIS NA MODELAGEM DE OXIGÊNIO DISSOLVIDO

The objective of this work is to demonstrate the efficient utilization of the Principal Components Analysis (PCA) as a method to pre-process the original multivariate data, that is rewrite in a new matrix with principal components sorted by it's accumulated variance. The Artificial Neural Network (ANN) with backpropagation algorithm is trained, using this pre-processed data set derived from the PCA method, representing 90.02% of accumulated variance of the original data, as input. The training goal is modeling Dissolved Oxygen using information of other physical and chemical parameters. The water samples used in the experiments are gathered from the Paraíba do Sul River in São Paulo State, Brazil. The smallest Mean Square Errors (MSE) is used to compare the results of the different architectures and choose the best. The utilization of this method allowed the reduction of more than 20% of the input data, which contributed directly for the shorting time and computational effort in the ANN training.

Desenvolvimento de resistência múltipla a doenças em linhagens avançadas de algodoeiro

Estudo sobre o desenvolvimento de linhagens avançadas de algodoeiro (Gossypium hisrutum) com resistência múltipla a cinco doenças - murcha de Fusarium e de Verticillium, mancha-angular, ramulose e nematóides - revelou um processo acumulativo gerador de resultados expressivos, do ponto de vista agronômico, depois de decorridos 15 anos de trabalho. Baseado num esquema interativo compreendendo a eleição de linhagens apresentando resistência a uma ou mais dessas doenças e resseleção posterior dentro delas, o processo mostrou-se eficiente para aproveitar a variabilidade genética natural existente em genótipos estabilizados para outras características agronômicas e industriais. Tendência para estabelecimento de correlações positivas foi verificada apenas entre a resistência das plantas a nematóides e à mancha-angular. Por outro lado, a persistência de correlações negativas - principalmente entre a resistência a nematóides e à ramulose e entre esta e mancha-angular - mesmo nos materiais mais resistentes, indicou a possibilidade de perdas de resistência a algumas doenças se pressões excessivas de seleção forem realizadas para outras.

Uso de análise exploratória de dados e de regressão robusta na avaliação do crescimento de espécies comerciais de terra firme da Amazônia

Esta pesquisa originou-se de uma base de dados de dois inventários a 100%, realizados em 1984 e 2000 sobre uma mesma área de 576 ha de floresta tropical primária, localizada na Floresta Nacional do Tapajós, Belterra, Pará. O objetivo da pesquisa foi utilizar a análise exploratória de dados e a regressão robusta para modelar o crescimento em diâmetro e área basal. Nos dois inventários as circunferências à altura do peito (CAP) foram medidas com fitamétrica, enquanto as alturas comerciais em 1984 foram medidas com o hipsômetro de Weiss e em 2000, estimadas com o uso de varas; o DAP mínimo em 1984 foi de 55 cm para todas as espécies e em 2000 foi adotado o DAP mínimo de 35 cm. As análises estatísticas foram precedidas de análise exploratória de dados (AED), em que foram utilizados o box plot (caixa-de-bigodes) na detecção de outliers (observações discrepantes) e o gráfico stem-and-leaf (tronco-e-folhas) para filtrar as observações extremas. Utilizou-se a regressão robusta para ajustar os modelos na presença de outliers. A pesquisa mostrou que, apesar das variações intra e interespecíficas, as seis espécies, em conjunto, apresentaram taxas de crescimento medianas observadas e esperadas em diâmetro e área basal de 4,56 e 4,28 mm/ano e 13,00 e 13,09 cm²/ha/ano, respectivamente. A pesquisa também mostrou que o uso da análise exploratória de dados e da regressão robusta viabilizou a análise e a determinação dos incrementos periódicos em diâmetro e área basal em bases consistentes. A metodologia empregada no caso específico dos dados disponíveis e tipos de variáveis mostrou ser mais eficiente com o uso de regressão robusta pelo método Least Trimmed Square do que pelo método dos mínimos quadrados ordinários.

Eficiência da seleção univariada direta e indireta e de índices de seleção em Eucalyptus grandis

Utilizando experimentos que envolviam famílias de meios-irmãos de Eucalyptus grandis, em seis locais, onde foram anotados dados de circunferência à altura do peito (CAP), altura de plantas (ALT), incidência de ferrugem (FER), incidência de cancro (CAN) e número de árvores normais por parcela (NAR), foram comparadas as metodologias de seleções direta e indireta e índices de seleção (clássico e de Pesek e Baker) com relação às características avaliadas. As seleções direta e indireta não apresentaram distribuição de ganhos genéticos esperados adequada aos propósitos do presente trabalho. O índice clássico e o de Pesek e Baker apresentaram distribuição de ganhos genéticos esperados mais equilibrada.

Consumo de água em plantios de eucalipto: parte 2 modelagem da resistência estomática e estimativa da transpiração em tratamentos irrigados e não-irrigados

Este trabalho constitui a ultima parte do estudo que objetivou calcular o consumo de água em plantios de eucalipto. Nesta parte, modelou-se a resistência estomática em função das variáveis ambientais irradiância solar global, déficit de pressão de vapor e temperatura. Com a resistência estomática modelada a partir dos valores observados no artigo anterior, foi possível calcular a transpiração do eucalipto pelo método Penman-Monteith em alguns dias, nos períodos úmido e seco do ano. Verificou-se a existência da correlação entre a resistência estomática e as variáveis ambientais. Os modelos gerados nessa relação mostraram-se eficientes para calcular as variações diárias resistência estomática e também totais horários e diários de transpiração.

Modelagem e prognose em povoamentos não desbastados de clones de eucalipto

Este estudo objetivou desenvolver e propor um procedimento para modelagem do crescimento e produção de plantios clonais de eucalipto não desbastados. Os dados utilizados foram provenientes de 37 clones distribuídos em 4.325 parcelas permanentes de inventários florestais contínuos, sendo cada clone contendo pelo menos três medições com periodicidade anual. Foram estudadas cinco alternativas para avaliação da prognose de clones com mais de três medições de parcela permanentes. Para fins de prognose de estoques volumétricos, o modelo ajustado por estrato de modelagem foi mais eficiente do que o modelo de Clutter. Assim, foi possível concluir que estimativas de crescimento e produção de clones que possuam menos de três medições podem ser realizadas através de modelos específicos por estrato ou de um modelo geral, porém essa decisão deve ser avaliada pelo modelador e pelo usuário, sendo necessária grande interação entre eles.

Prognose da produção de Eucalyptus camaldulensis Dehnh. pela aplicação da função de distribuição S B de Johnson

O objetivo deste estudo foi realizar a prognose da produção de um povoamento de Eucalyptus camaldulensis Delnh, localizado em Cuiabá, MT. Na distribuição diamétrica, utilizou-se a Função S B de Johnson ajustada pelo método dos momentos. O modelo testado para expressar os atributos da floresta foi avaliado por meio de análise de regressão. De maneira geral, com os testes realizados foi possível verificar que o modelo apresentou ajuste satisfatório e sem tendência nos resíduos. A eficiência de prognose foi avaliada pelo teste "t", desvio de prognose e correlação entre o volume prognosticado e o volume observado na idade de prognose. O processo de modelagem utilizado permitiu obter, com detalhes, as análises das tendências do crescimento, a partir das quais se pode concluir que a metodologia adotada permitiu a obtenção de estimativas da produção atual e futura, utilizando-se de um conjunto de modelos biomatemáticos discriminados em cada fase deste estudo.

Estimativa de volume de madeira em plantios de Eucalyptus spp. utilizando dados hiperespectrais e dados topográficos

A disponibilidade de dados hiperespectrais trouxe expectativas nos meios acadêmicos e empresariais quanto à potencialidade de sua aplicação no setor florestal. O objetivo deste trabalho foi avaliar o potencial da aplicação de dados hiperespectrais do sensor Hyperion EO-1 na quantificação da variável biofísica volume de madeira em plantios de Eucalyptus spp. e o impacto do sombreamento do relevo nessa quantificação. Para isso, estabeleceram-se correlações entre os dados espectrais e o volume de madeira, seguidos da definição de modelos de regressão linear múltipla como descritores das relações estabelecidas. O efeito do relevo sobre a reflectância dos dosséis de Eucalyptus spp. foi levado em consideração. Os dados Hyperion EO-1 foram convertidos para valores de FRB de superfície, os quais passaram a constituir os dados fundamentais de todo o trabalho. A área de estudo contemplou os plantios do gênero Eucalyptus spp. pertencentes à empresa Votorantim Celulose e Papel (VCP), localizados no Município de Capão Bonito, SP. Foram coletados dados espectrais de amostras localizadas em diferentes condições do relevo. No estabelecimento das relações com volume de madeira, o cálculo de índices de vegetação mediante o emprego de dados hiperespectrais resultou em modelos com maiores valores de R² quando compensados os efeitos topográficos de iluminação, comprovando maior potencial de aplicação desses dados.

Modelo de predição para o volume total de Quaruba (Vochysia inundata ducke) via análise de fatores e regressão

Neste trabalho propôs-se um método para a construção de um modelo de regressão para determinar o Volume de Madeira Total da espécie florestal (Vochysia inundata ducke) Quaruba, em função de suas características (Diâmetro à Altura do Peito (DAP), Idade e Altura). O modelo foi determinado utilizando-se a técnica estatística multivariada de Análise de Fatores com do Método das Componentes Principais via Rotação Ortogonal do Tipo Varimax para Extração dos Fatores, procurando contornar o problema da Multicolinearidade. Por fim desenvolveu-se um modelo de Regressão Linear Simples com base nos Escores Fatoriais. O modelo determinado apresentou-se de fácil interpretação e utilização, usando-se um fator e proporcionando um bom ajuste (R² = 96 %) aos dados e uma boa capacidade preditiva. Ele atendeu a todas as suposições teóricas para sua existência e utilização.

Modelagem da distribuição diamétrica em povoamentos de eucalipto submetidos a desbaste utilizando autômatos celulares

Este estudo apresenta um modelo de distribuição diamétrica baseado em um modelo de Autômatos celulares (AC) unidimensionais e redes neurais artificiais (RNA) para a simulação de desbaste. Cada célula do AC proposto representa uma classe de dap, sendo o estado futuro previsto em função do estado atual dessa célula, do estado de suas quatro células vizinhas e de sua idade atual e futura. Como regra de evolução, utilizou-se uma RNA. A exatidão foi avaliada empregando-se o procedimento estatístico L relação entre frequências observada e estimada e realismo biológico do modelo construído. Entre as redes treinadas, foram selecionadas as 10 que representavam a evolução da distribuição diamétrica com maior exatidão. Entre essas 10 RNA, sete apresentaram valores estimados estatisticamente iguais aos observados (p>0,01). O enfoque de modelagem proposto permite estimar distribuições diamétricas futuras com exatidão.

Modelagem do balanço hídrico em microbacia cultivada com plantio comercial de Eucalyptus grandis x urophylla no leste de Minas Gerais, Brasil

No Brasil, o número de plantios comerciais de espécies florestais de crescimento rápido vem aumentando consideravelmente nas últimas décadas. Contudo, os possíveis impactos desse aumento sobre os recursos hídricos ainda são desconhecidos. O objetivo deste estudo foi realizar a modelagem do balanço hídrico em uma microbacia cultivada com plantio comercial de híbridos de Eucalyptus grandis x urophylla no Leste de Minas Gerais, Brasil. O trabalho foi realizado em uma microbacia experimental com área total de 40 ha durante o ano hidrológico, compreendido entre outubro de 2009 e setembro de 2010. A principal entrada de água no sistema via precipitação pluvial e os dados meteorológicos foram coletados por uma estação automática instalada no interior da área de estudo. As principais saídas foram estimadas pela equação modificada de Penman-Monteith e pela mensuração do deflúvio gerado na saída da bacia. Do total precipitado (1.123 mm) durante o ano, 9% (106 mm) retornaram à atmosfera via interceptação, 66% (740 mm) via transpiração da cultura e 11% (119 mm) pela evaporação do solo, que somados corresponderam à aproximadamente 86% da entrada de água na microbacia. Do deflúvio total gerado (~147 mm), apenas 4,29 mm (0,4%) foram convertidos em escoamento superficial. Pode-se concluir que durante o ano hidrológico monitorado o balanço entre as principais entradas e as saídas de água na microbacia foi equalizado, não comprometendo a disponibilidade hídrica natural no curso d'água.