Interação CFD-DEM em fluidização: aplicação para o setor mineral

A fluidização de partículas é amplamente utilizada na indústria, principalmente devido às altas taxas de transferência de calor e massa entre as fases. O acoplamento entre a Dinâmica dos Fluidos Computacional (CFD – Computational Fluid Dynamics) e o Método dos Elementos Discretos (DEM – Discrete Element Method) tem se tornado atrativo para a simulação de fluidização, já que nesse caso o movimento das partículas é analisado de forma mais direta do que em outros tipos de abordagens. O grande problema do acoplamento CFD-DEM é a alta exigência computacional para rastrear todas as partículas do sistema, o que leva ao uso de estratégias de redução do tempo de simulação que em caso de utilização incorreta podem comprometer os resultados. O presente trabalho trata da aplicação do acoplamento CFD-DEM na análise de fluidização de alumina, que é um problema importante para o setor mineral. Foram analisados diversos parâmetros capazes de influenciar os resultados e o tempo de simulação como os passos de tempo, os modelos de arrasto, a distribuição granulométrica das partículas, a constante de rigidez, a utilização de partículas representativas com tamanho maior que o das partículas reais, etc. O modelo de força de interação DEM utilizado foi o modelo de mola e amortecedor lineares (LSD – Linear Spring Dashpot). Todas as simulações foram realizadas com o software ANSYS FLUENT 14.5 e os resultados obtidos foram comparados com dados experimentais e da literatura. Tais resultados permitiram comprovar a capacidade do modelo linear LSD em predizer o comportamento global de leitos de alumina e reduzir o tempo de simulação, desde que os parâmetros do modelo sejam definidos de forma adequada.

Aspectos morfológicos comparativos entre neurônios da camada I do córtex visual de duas espécies de roedores: Cavia porcellus e Rattus norvegicus

A camada I tem como característica principal a baixa quantidade de neurônios e uma alta densidade de fibras nervosas. A morfologia dos neurônios da camada I ainda é pouco estudada, tanto que nos estudos que avaliaram a morfologia desses neurônios não se chegou ainda a um consenso sobre as formas e funções desses neurônios. Este estudo avaliou a morfologia dos neurônios da camada I do córtex visual de duas espécies de roedores: Cavia porcellus, popularmente conhecido no Brasil como porquinho-da-índia e Rattus norvegicus, que é o rato e foi utilizada a linhagem Wistar, comumente usado nas pesquisas científicas. O porquinho-da-índia é um modelo animal muito estudado, utilizado em diversos segmentos da ciência. Apesar dessa espécie ser bem estudada, trabalhos na camada I desse animal são relativamente raros, especialmente em relação à morfologia e eletrofisiologia dos neurônios dessa região cortical. Pesquisas em ratos sobre os neurônios da camada I são mais frequentes, tanto em relação a morfologia quanto a eletrofisiologia. Para discriminar as possibilidades de diferenças na morfologia dos neurônios da camada I do córtex visual do porquinho-da-índia e do rato, este estudo classificou esses neurônios de acordo com a trajetória de seus dendritos e analisou as medidas dendríticas utilizando a técnica de injeção intracelular de biocitina. Após a classificação dos neurônios as comparações foram feitas entre os mesmos tipos celulares de cada roedor. Foram utilizados 35 porquinhos-da-índia da variedade Dunkin-Hartley de pêlo curto de ambos os sexos com idades de 4 a 5 dias de vida pós-natal. Quanto aos ratos, foram utilizados 30 ratos da variedade Wistar, de ambos os sexos com idades de 14 a 21 dias de vida pós-natal. Os animais foram anestesiados e tiveram seus encéfalos removidos, hemisférios separados e foram realizados cortes no plano coronal na região occipital onde se localiza a área visual dos roedores. As fatias foram mantidas em líquido cérebro-espinhal artificial e em seguida levadas ao microscópio para injeção de biocitina e posteriormente foram fixadas e tratadas para montagem em lâmina e contracoradas com Nissl para melhor visualização. Os neurônios encontrados foram classificados como: horizontais, ascendentes, descendentes e radias. Foram analisadas as seguintes medidas dendríticas: área do campo receptor, comprimento dendrítico total e médio, área total do corpo celular, número de dendritos, distância da pia-máter e análise da distribuição de Sholl. Dos resultados obtidos os mais notáveis foram o alcance dos ramos dendríticos e o tamanho do corpo celular dos neurônios da camada I do porquinho-da-índia quando comparados aos do rato. Isso sugere que, nessa espécie, um maior número de microcircuitos neurais podem ser estabelecidos, e por conseguinte maior taxa metabólica, justificada pelo maior tamanho do corpo celular.

Ceramic raw materials from the State of Maranhão, Brazil. Part 1: chemical and mineralogical characterization and technological properties of clays from São Luis, Rosário, Pinheiro and Mirinzal

Nesse trabalho, foram caracterizadas algumas argilas coletadas nos municípios de São Luís, Rosário, Pinheiro e Mirinzal. A caracterização foi realizada através dos ensaios de difração de raios X, massa específica real, capacidade de troca de cátions (CTC), área superficial, distribuição granulométrica, análise química, análise térmica (TG-DTA) e limites de Atterberg. Ensaios tecnológicos de retração linear, antes e após a queima, absorção de água e tensão de ruptura a flexão, em três pontos, foram realizados em corpos de prova prensados uniaxialmente a 20 MPa e tratados termicamente em 850, 950, 1050, 1150 e 1250ºC. Os resultados obtidos permitiram identificar duas argilas de queima branca, constituídas de quartzo, caolim, feldspato e anatásio, com excelentes propriedades para uso em cerâmica branca. As restantes são queima vermelha e possuem composição mineralógica de quartzo, caolim, feldspato, montmorilonita, hematita e goetita. Estas últimas apresentaram valores moderados de plasticidade e são adequadas para aplicações em cerâmica vermelha.

Atividade pozolânica de arenito zeolítico da região Nordeste do Brasil

No nordeste do Brasil, existe a ocorrência de zeolitas sedimentares relacionadas a arenitos, descoberta nos anos 2000. Esses arenitos são constituídos de quartzo, zeolitas naturais (estilbita) e argilominerais (esmectita). Estudos preliminares constataram que esse arenito pode ser empregado como material pozolânico em sistemas à base de cimento Portland, desde que o material seja peneirado para remoção do quartzo e ativado termicamente, uma vez que a estilbita é zeolita de baixa atividade pozolânica. O objetivo geral desse trabalho foi determinar qual a fração granulométrica que proporciona a maior concentração de zeolita e esmectita e a temperatura de calcinação que acarreta a maior atividade pozolânica. No programa experimental, empregou-se o arenito zeolítico passante nas peneiras #200 e #325 e calcinado às temperaturas de 150ºC, 300ºC e 500ºC. A análise da caracterização mineralógica das amostras peneiradas foi realizada por difração de raios X, por análises termogravimétrica e termodiferencial. Para avaliação da reatividade, foram realizados ensaios mecânicos de atividade pozolânica em argamassas de cal hidratada e cimento Porltand. Os resultados mostraram que a amostra peneirada na peneira #200 foi a mais adequada porque apresentou elevada concentração de estilbita e um percentual maior de material passante em comparação a amostra da peneira #325, 15% e 2% respectivamente. A temperatura de calcinação de 500ºC foi a que proporcionou a maior atividade pozolânica, em razão da modificação mais efetiva da estrutura cristalina, tanto da estilbita, como da esmectita. As temperaturas mais moderadas a 150ºC e 300ºC não foram suficientes para a obtenção dos mesmos resultados. As argamassas com o arenito passante na peneira #200 e calcinado a 500ºC atingiram os valores limites mínimos exigidos para que um material seja considerado pozolânico, no caso, 6 MPa para argamassas de cal hidratada e 75% para o índice de atividade pozolânica (IAP).

Caulins amazônicos: possíveis materiais de referência

Caulim é um produto originado pela ação do intemperismo de silicatos de alumínio como os feldspatos, que na região amazônica é favorecida pelo clima quente e úmido. Usado na fabricação de materiais refratários, cimentos, fármacos, catalisadores, cobertura e enchimentos de papel e outras diversas finalidades. Este trabalho tem como objetivo a caracterização e a comparação de caulins de coberturas e in natura de diferentes regiões do Pará (Rio Capim, Jarí e Vila do Conde) de origens sedimentares com caulins utilizados como materiais de referência (IPT-28, IPT-32, IPT-42, KGa-1b e KGa-2). Nas caracterizações foram utilizados métodos de análise química, física e mineralógica como: Análise de tamanho de partícula, Difração de raios X, Fluorescência de raios X, Microscopia Eletrônica de Varredura, Análise Térmica Diferencial. Os resultados mostraram como principal fase mineral em todos os caulins estudados a caulinita, com diferentes graus de "cristalinidade". Os caulins amazônicos apresentaram-se com alto e baixo grau de ordem estrutural, assim como os materiais de referências. No que se referem às propriedades de composição química, ambos os materiais apresentaram teores de SiO₂ + Al₂O₃ acima de 90%, teores de Na₂O e TiO₂ muito baixos, em média 0,6% e 1,92%, respectivamente para os materiais de referência, e para os amazônicos foram de Na₂O 0,3% e 1,62% para TiO₂. Quanto à análise de tamanho de partícula, observaram-se variações de D₅₀ = 0,7 a 9 µm para os da Amazônia e D₅₀ = 1,7 a 6 µm para os de referência. Os caulins amazônicos sedimentares por mostrarem baixos teores de impurezas e por serem encontrados em grandes quantidades, sugerem um forte potencial para utilização como caulins de referência.

Armazenamento de água no solo em sequências de culturas de verão e inverno sob semeadura direta

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)

Estudo do comportamento térmico e propriedades físico-mecânicas da lama vermelha

Neste trabalho, estudou-se o comportamento térmico, a evolução das fases cristalinas com a temperatura e as propriedades físico-mecânicas da Lama Vermelha (LV) procedente da indústria de alumínio do Estado do Maranhão. O estudo foi realizado por Análise Termogravimétrica (TG) e Calorimetria Exploratória Diferencial (DSC), Dilatometria Ótica até 1350 ºC; enquanto a evolução das fases cristalinas com a temperatura foi realizada no intervalo entre 750 a 1150 ºC por Difração de Raios-X (DRX). As propriedades físico-mecânicas como Superfície Específica, Granulometria, Limite Plástico (LP), Limite de Liquidez (LL), Índice de Plasticidade (IP), Tensão de Ruptura a Flexão (TRF), Absorção de Água (AA), Retração Linear Após Queima (R_L) e Porosidade Aparente (PA) foram determinadas nas mesmas temperaturas. As seguintes fases cristalinas foram detectadas: hematita, sodalita e anatásio entre 750-850 ºC; e hematita, nefelina e sodalita entre 950-1150 ºC. Os ensaios tecnológicos demonstraram que a LV pode ser aplicada para o processamento de materiais cerâmicos estruturais, pois apresenta pouca reatividade entre 870-950 ºC, com elevada AA, e baixas R_L e TRF. Entre 950 e 1350 ºC, a LV sofreu uma retração que variou entre 5-50 %, com fusão total a 1350 ºC, devido à presença de fases minerais do tipo feldespatoides em sua composição.

Complexos de inclusão com amilose: obtenção, caracterização e avaliação como sistemas de liberação controlada de fármacos

Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq)

Evaluation of Antimicrobial Activity of Silver Nanoparticles for Carboxymethylcellulose Film Applications in Food Packaging

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)

Structure and properties of chemically synthesized BiFeO3. Influence of fuel and complexing agent

Perovskite, single multiferroic bismuth ferrite was prepared by two chemical methods: auto-combustion and soft chemical route. Influence of different fuels and complexing agents and thermal treatment on purity of bismuth ferrite powders and density of bismuth ferrite ceramics were investigated. X-ray diffraction technique (XRD) indicated that optimal temperatures and times for calcination and sintering are 600 degrees C for 2 h and 800 degrees C for 1 h with quenching, respectively. Scanning electron microscopy (SEM) analysis showed that soft route synthesized samples formed softer agglomerates and smaller grains with less secondary phases. Powders and pellets were characterized by Brunauer Emmett Teller (BET) specific surface area analysis, particle size distribution, Fourier transform infrared spectroscopy (FT-IR), dilatometry, Raman spectroscopy, X-ray photoelectron spectroscopy (XPS), dielectric and magnetic measurements. Resistivity and origin of electrical resistance were studied by means of impedance measurements. (C) 2014 Elsevier Ltd and Techna Group S.r.l. All rights reserved.

The physicochemical characterization and in vivo response of micro/nanoporous bioactive ceramic particulate bone graft materials

In this study, the physicochemical characteristics of calcium phosphate based bioactive ceramics of different compositions and blends presenting similar micro/nanoporosity and micrometer scale surface texture were characterized and evaluated in an in vivo model. Prior to the animal experiment, the porosity, surface area, particle size distribution, phase quantification, and dissolution of the materials tested were evaluated. The bone regenerative properties of the materials were evaluated using a rabbit calvaria model. After 2, 4, and 8 weeks, the animals were sacrificed and all samples were subjected to histologic observation and histomorphometric analysis. The material characterization showed that all materials tested presented variation in particle size, porosity and composition with different degrees of HA/TCP/lower stoichiometry phase ratios. Histologically, the calvarial defects presented temporal bone filling suggesting that all material groups were biocompatible and osteoconductive. Among the different materials tested, there were significant differences found in the amount of bone formation as a function of time. At 8 weeks, the micro/nanoporous material presenting similar to 55,TCP:45%,HA composition ratio presented higher amounts of new bone regeneration relative to other blends and a decrease in the amount of soft tissue infiltration. (C) 2014 Elsevier B.V. All rights reserved.

Desenvolvimento e avaliação das atividades antioxidante e despigmentante in vitro de emulsões múltiplas a/o/a contendo dipalmitato kójico

Currently, there has been a growing concern for men and women with the appearance of the face and body, driven primarily by aesthetic standards set by the media. For this, the pharmaceutical and cosmetic industries have conducted numerous research projects aiming at the development of formulations that mitigate the aging and some skin disorders such as hipercromies. One of the most frequent pathologies of skin is melasma, a manifestation of hyperpigmentation caused by hipermelanogenesis symmetrical and progressive, caused usually by hormonal irregularities, exposure to sunlight and genetic factors. In addition to sunscreen, the treatment is indicated the use of depigmenting substances, among them the kojic dipalmitate (DK), which is cleaved into kojic acid (5- hydroxy-2-hydroxy-methyl-4H-piran-4-one) by esterase after absorption by the skin cells. The kojic acid inhibits the action of tyrosinase as a chelator of ions and promotes the reduction of eumelanin and its precursor monomer. To promote a controlled release and improve the stability of the system, the DK can be incorporated into multiple emulsions, that is, complex systems composed of two emulsifications, where the two types of emulsions (W/O and O/W or O/W and W/O) exist simultaneously, forming emulsions of type W/O/W or O/W/O. This work aimed to incorporate the DK in emulsion W/O/W, physical-chemical systems obtained and to evaluate the antioxidant and depigmenting action in vitro of the developed formulations. The physico-chemical characterization was performed by microscopic analysis, quantification and size distribution, determination of pH, conductivity, zeta potential and bioadhesive test of the formulations. The droplet size in accordance with the use of light microscopy and dynamic light scattering is approximately 1μm. The pH, electrical conductivity and bioadhesion have not changed with the addition... (Complete abstract click electronic access below)

Expressão, purificação e caracterização estrutural de proteínas codificadas por dois fitovírus

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)

Efeito do processo de descafeinação de café arábica em meio aquoso auxiliado por ultrassom sobre a composição química e o perfil sensorial

Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq)

Bridging hydraulic diffusivity from aquifer to particle-size scale: a study on loess sediments from southwest Hungary

In situ megascale hydraulic diffusivities (D) of a confined loess aquifer were estimated at various scales (10 <= L <= 1500 m) by a finite difference model, and laboratory microscale diffusivities of a loess sample by empirical formulas. A scatter plot reveals that D fits to a single power function of L, providing that microscale diffusivities are assigned to L = 1 m and that differences in diffusivity observed between micro- and megascales are assigned to medium heterogeneity appraised by variations in the curvature and slope of natural hydraulic head waves propagating through the aquifer. Subsequently, a general power relationship between D and L is defined where the base and exponent terms stand for the aquifer storage capability under a confined regime of flow, for the microscale hydraulic conductivity and specific yield of loess, and for the changes in curvature and slope of hydraulic head waves relative to values defined at unit scale.[GRAPHICS]Editor Z.W. Kundzewicz