Upper-Pleistocene terrace deposits in Mediterranean climate: geomorphological and source-rock control on mineral and geochemical signatures (Betic Cordillera, SE Spain)

Mineral and chemical composition of alluvial Upper-Pleistocene deposits from the Alto Guadalquivir Basin (SE Spain) were studied as a tool to identify sedimentary and geomorphological processes controlling its formation. Sediments located upstream, in the north-eastern sector of the basin, are rich in dolomite, illite, MgO and KB2BO. Downstream, sediments at the sequence base are enriched in calcite, smectite and CaO, whereas the upper sediments have similar features to those from upstream. Elevated rare-earth elements (REE) values can be related to low carbonate content in the sediments and the increase of silicate material produced and concentrated during soil formation processes in the neighbouring source areas. Two mineralogical and geochemical signatures related to different sediment source areas were identified. Basal levels were deposited during a predominantly erosive initial stage, and are mainly composed of calcite and smectite materials enriched in REE coming from Neogene marls and limestones. Then the deposition of the upper levels of the alluvial sequences, made of dolomite and illitic materials depleted in REE coming from the surrounding Sierra de Cazorla area took place during a less erosive later stage of the fluvial system. Such modification was responsible of the change in the mineralogical and geochemical composition of the alluvial sediments.

Otimização e validação de métodos empregando DLLME e DLLME-SFO para a extração simultânea de agrotóxicos multiclasse em água mineral

O Rio Grande Sul destaca-se no cenário nacional como grande produtor de diversas culturas, as quais demandam grande quantidade de agrotóxicos das mais diversas classes químicas e toxicidades. No entanto a intensa utilização destes compostos torna-se uma preocupação devido a possíveis contaminações das águas superficiais e subterrâneas. Em virtude da degradação dos mananciais a água mineral passou a ser uma das fontes mais utilizadas para o consumo humano, pois tem-se a percepção de que a mesma possui melhor qualidade que a água tratada, além disso acredita-se que a mesma esta isenta de substâncias orgânicas prejudiciais à saúde humana. Neste trabalho, foi realizada a determinação dos agrotóxicos atrazina, simazina, imazapique, imazetapir, imidacloprido, ciproconazol, tebuconazol e epoxiconazol em água mineral empregando a Microextração Líquido-Líquido Dispersiva (DLLME), Microextração Líquido-Líquido Dispersiva com Solidificação da Gota Orgânica Flutuante (DLLME-SFO) e Cromatografia Líquida acoplada à Espectrometria de Massas em série com fonte de ionização por Eletronebulização (LC-ESI-MS/MS). Para o método empregando DLLME e LC-ESI-MS/MS foram otimizados alguns fatores como o tipo e volume de solvente extrator e dispersor e pH. Após a otimização dos parâmetros de extração, fragmentação dos compostos e separação cromatográfica, o método foi validado avaliando-se curva analítica, linearidade, limites de detecção e quantificação, precisão (repetitividade e precisão intermediária) e exatidão (recuperação). Todas as curvas analíticas apresentaram valores de r maiores que 0,999. Os Limites de Quantificação (LOQs) para o método estiveram na faixa de 5 a 500 ng L-1. Foram obtidas recuperações entre 102 - 120% para a repetibilidade e entre 92 e 110% para a precisão intermediária, com RSD de 2 a 10% para todos os compostos. Para o método empregando DLLME-SFO e LC-ESI-MS/MS foram avaliados alguns parâmetros que afetam a eficiência da extração como, tipo e volume de solvente extrator e dispersor, força iônica e pH. Nas condições ótimas de extração todas as curvas analíticas apresentaram valores de r maiores que 0,997. Os LOQs para o método variaram entre 12,5 - 125 ng L-1. As recuperações foram entre 70 e 118% para a repetitividade e entre 76 e 95% para a precisão intermediária, com RSD de 2 a 18% para todos os compostos. Com relação ao Efeito Matriz (EM) avaliado para todos os compostos pelos dois métodos, foi observado baixo EM. Isso indicou que não é necessário utilizar a curva analítica preparada no extrato branco da matriz para a quantificação destes analitos. Ambos os métodos foram aplicados para a determinação de resíduos de agrotóxicos em amostras de água mineral provenientes de diferentes regiões do estado do Rio Grande do Sul e não foram encontrados resíduos de agrotóxicos nas amostras analisadas. Os métodos validados apresentaram como principais vantagens baixo consumo de solventes orgânicos e amostra, rapidez, altos fatores de concentração e recuperações dentro da faixa aceitável. Os limites de quantificação dos métodos ficaram abaixo dos limites máximos de resíduos permitidos pela legislação brasileira para agrotóxicos em água mineral.

Caracterização do manejo de agroecossistemas cafeeiros convencional, organo-mineral, orgânico e agroflorestal em Minas Gerais.

O presente trabalho teve o intuito de caracterizar agroecossistemas cafeeiros sob manejos convencional, organo-mineral, orgânico e agroflorestal conduzidos nos municípios de Machado e Poço-Fundo, localizados no sul de Minas Gerais. A pesquisa foi realizada com base no Diagnóstico Rural Participativo (DRP). Verificou-se que o agroecossistema convencional é extremamente dependente de fontes externas de insumos, principalmente agroquímicos. O sistema orgânico também utiliza insumos de fora da propriedade como o farelo de mamona, estercos de animais e produtos orgânicos industrializados e atingiu a maior média de produtividade entre os sistemas (45 sacas ha-1). O agroecossistema organo- mineral utiliza adubação química com diversificação através de culturas intercalares. A agrofloresta apresenta a menor produtividade média (14 sacas ha-1) entre os sistemas e seu manejo caracteriza-se pela roçada da vegetação espontânea, utilização da palha de café própria e a arborização da lavoura.

Avaliação da composição mineral de vinhos de talha do Alentejo usando ICP-MS

Os Vinhos de Talha do Alentejo representam uma herança da presença romana na península ibérica e a sua compreensão e análise são muito importantes para a sua preservação. O trabalho que aqui se apresenta, representa uma parte de um estudo alargado sobre vinhos de talha que procura compreender a influência do método de vinificação em talha na composição química destes vinhos, de modo a poder caracterizá-los num contexto mais abrangente de preservação de um património cultural. Com este trabalho procurou-se saber se as características únicas destes vinhos, conferem alguma alteração na sua composição mineral e se os valores encontrados estão dentro dos valores de referência, nomeadamente no que diz respeito a questões de segurança alimentar, com particular atenção para alguns metais pesados como o Manganês, Níquel, Cobre, Zinco, Cádmio e Chumbo. Para tal, usámos 16 vinhos tintos, 16 vinhos brancos e 15 vinhos palhetes que foram gentilmente cedidos pela organização do concurso VITIFRADES do ano de 2014, e estudou-se a sua composição química elementar em 32 elementos (Na, Mg, Al, P, K, Ca, Sc, Mn, Fe, Co, Ni, Cu, Zn, Se, Sr, Cd, In, Cs, Ba, La, Ce, Pr, Nd, Sm, Eu, Gd, Er, Tm, Yb, Pb e Bi) através de ICP-MS. Os resultados da análise multielementar permitiram concluir que os valores encontrados para estes vinhos estão dentro dos limites esperados, não se verificando nenhuma contaminação metálica, especialmente no que diz respeito a alguns elementos que podem levantar questões importantes de segurança alimentar devido à sua toxicidade

The'cave' mineral oxammite: a high resolution thermogravimetry and Raman spectroscopic study

The thermal decomposition of natural ammonium oxalate known as oxammite has been studied using a combination of high resolution thermogravimetry coupled to an evolved gas mass spectrometer and Raman spectroscopy coupled to a thermal stage. Three mass loss steps were found at 57, 175 and 188°C attributed to dehydration, ammonia evolution and carbon dioxide evolution respectively. Raman spectroscopy shows two bands at 3235 and 3030 cm-1 attributed to the OH stretching vibrations and three bands at 2995, 2900 and 2879 cm-1, attributed to the NH vibrational modes. The thermal degradation of oxammite may be followed by the loss of intensity of these bands. No intensity remains in the OH stretching bands at 100°C and the NH stretching bands show no intensity at 200°C. Multiple CO symmetric stretching bands are observed at 1473, 1454, 1447 and 1431cm-1, suggesting that the mineral oxammite is composed of a mixture of chemicals including ammonium oxalate dihydrate, ammonium oxalate monohydrate and anhydrous ammonium oxalate.

Synthesis and characterization of K2Ca5(SO4)6· H2O, the equivalent of görgeyite, a rare evaporite mineral

Görgeyite, K2Ca5(SO4)6··H2O, is a very rare monoclinic double salt found in evaporites related to the slightly more common mineral syngenite. At 1 atmosphere with increasing external temperature from 25 to 150 °C, the following succession of minerals was formed: first gypsum and K2O, followed at 100 °C by görgeyite. Changes in concentration at 150 °C due to evaporation resulted in the formation of syngenite and finally arcanite. Under hydrothermal conditions, the succession is syngenite at 50 °C, followed by görgyeite at 100 and 150 °C. Increasing the synthesis time at 100 °C and 1 atmosphere showed that initially gypsum was formed, later being replaced by görgeyite. Finally görgeyite was replaced by syngenite, indicating that görgeyite is a metastable phase under these conditions. Under hydrothermal conditions, syngenite plus a small amount of gypsum was formed, after two days being replaced by görgeyite. No further changes were observed with increasing time. Pure görgeyite showed elongated crystals approximately 500 to 1000 µ m in length. The infrared and Raman spectra are mainly showing the vibrational modes of the sulfate groups and the crystal water (structural water). Water is characterized by OH-stretching modes at 3526 and 3577 cm–1 , OH-bending modes at 1615 and 1647 cm–1 , and an OH-libration mode at 876 cm–1 . The sulfate 1 mode is weak in the infrared but showed strong bands at 1005 and 1013 cm–1 in the Raman spectrum. The 2 mode also showed strong bands in the Raman spectrum at 433, 440, 457, and 480 cm–1 . The 3 mode is characterized by a complex set of bands in both infrared and Raman spectra around 1150 cm–1 , whereas 4 is found at 650 cm–1.

Raman spectroscopic study of the metatellurate mineral : Xocomecatlite Cu3TeO4(OH)4

The mineral xocomecatlite is a hydroxy metatellurate mineral with Te6+O4 units. Tellurates may be subdivided according to their formula into three types of tellurate minerals: type (a) (AB)m(TeO4)pZq, type (b) (AB)m(TeO6).xH2O and (c) compound tellurates in which a second anion including the tellurite anion, is involved. The mineral Xocomecatlite is an example of the first type. Raman bands for xocomecatlite at 710, 763 and 796 cm-1 and 600 and 680 cm-1 are attributed to the ν1 (TeO4)2- symmetric and ν3 antisymmetric stretching mode. Raman bands observed at 2867 and 2926 cm-1 are assigned to TeOH stretching vibrations and enable estimation of the hydrogen bond distances of 2.622 Å (2867 cm-1), 2.634 Å (2926 cm-1) involving these OH units. The hydrogen bond distances are very short implying that they are necessary for the stability of the mineral.

Raman spectroscopic study of the mixed anion mineral Yecoraite Bi5Fe3O9(Te4+O3)(Te6+O4)2•9H2O

Tellurates are rare minerals as the tellurate anion is readily reduced to the tellurite ion. Often minerals with both tellurate and tellurite anions in the mineral are found. An example of such a mineral containing tellurate and tellurite is yecoraite. Raman spectroscopy has been used to study this mineral, the exact structure of which is unknown. Two Raman bands at 796 and 808 cm-1 are assigned to the ν1 (TeO4)2- symmetric and ν3 (TeO3)2- antisymmetric stretching modes and Raman bands at 699 cm-1 are attributed to the the ν3 (TeO4)2- antisymmetric stretching mode and the band at 690 cm-1 to the ν1 (TeO3)2- symmetric stretching mode. The intense band at 465 cm-1 with a shoulder at 470 cm-1 is assigned the (TeO4)2- and (TeO3)2- bending modes. Prominent Raman bands are observed at 2878, 2936, 3180 and 3400 cm-1. The band at 3936 cm-1 appears quite distinct and the observation of multiple bands indicates the water molecules in the yecoraite structure are not equivalent. The values for the OH stretching vibrations listed provide hydrogen bond distances of 2.625 Å (2878 cm-1), 2.636 Å (2936 cm-1), 2.697 Å (3180 cm-1) and 2.798 Å (3400 cm-1). This range of hydrogen bonding contributes to the stability of the mineral. A comparison of the Raman spectra of yecoraite with that of tellurate containing minerals kuranakhite, tlapallite and xocomecatlite is made.

A Raman spectroscopic study of the uranyl mineral rutherfordine – revisited

The molecular structure of the uranyl mineral rutherfordine has been investigated by the measurement of the NIR and Raman spectra and complemented with infrared spectra including their interpretation. The spectra of the rutherfordine show the presence of both water and hydroxyl units in the structure as evidenced by IR bands at 3562 and 3465 cm-1 (OH) and 3343, 3185 and 2980 cm-1 (H2O). Raman spectra show the presence of four sharp bands at 3511, 3460, 3329 and 3151 cm-1. Corresponding molecular water bending vibrations were only observed in both Raman and infrared spectra of one of two studied rutherfordine samples. The second rutherfordine sample studied contained only hydroxyl ions in the equatorial uranyl plane and did not contain any molecular water. The infrared spectra of the (CO3)2- units in the antisymmetric stretching region show complexity with three sets of carbonate bands observed. This combined with the observation of multiple bands in the (CO3)2- bending region in both the Raman and IR spectra suggests that both monodentate and bidentate (CO3)2- units may be present in the structure. This cannot be exactly proved and inferred from the spectra; however, it is in accordance with the X-ray crystallographic studies. Complexity is also observed in the IR spectra of (UO2)2+ antisymmetric stretching region and is attributed to non-identical UO bonds. U-O bond lengths were calculated using wavenumbers of the 3 and 1 (UO2)2+ and compared with data from X-ray single crystal structure analysis of rutherfordine. Existence of solid solution having a general formula (UO2)(CO3)1-x(OH)2x.yH2O ( x, y  0) is supported in the crystal structure of rutherfordine samples studied.