O uso de aparelhos de micro-ondas domésticos em aulas experimentais de química orgânica: nitração de salicilaldeído

The use of microwave in chemistry has known benefits over conventional heating methods, e.g. reduced reaction times, chemical yield improvement and the possibility if reducing or eliminating the use of organic solvents. We describe herein a procedure for the nitration of salicylaldehyde in water using a domestic microwave oven, which can be used as an experiment in the undergraduate chemistry laboratory. The experiment involves safe and rapid preparation and identification of the position isomers by thin layer chromatography and 1H NMR, or by their melting points.

A problematização das atividades experimentais na educação superior em química: uma pesquisa com produções textuais docentes

Through the analysis of articles with proposals for experimental activities and with current pedagogical, epistemological and environmental discussion on experimentation by Chemistry professors, this paper investigates ways of highlighting relevant methodological characteristics that can be incorporated in experiments. Based on analysis of the suggestions for experiments it appears that of particular importance are: a concern for students' physical welfare and for the effects of residues; the need to confront an impoverished infrastructure that hinders experimentation; and the valorisation of clarifying student knowledge. It argues in favour of the need to set out the problems of experimentation in educators' professional development.

A problematização das atividades experimentais na educação superior em Química: uma pesquisa com produções textuais docentes - parte II

Through the analysis of articles with proposals for experimental activities and with current pedagogical, epistemological and environmental discussion on experimentation by Chemistry professors, this paper investigates ways of highlighting relevant methodological characteristics that can be incorporated in experiments. 102 articles from national periodicals were analysed, all of which suggested experiments for use in Chemistry higher education. Based on analysis of the suggestions for experiments it appears that of particular importance are: visions, such as those that explain a belief that experimentation incentivizes motivation and conceptual learning; awareness of observation influenced by empiricism; and "errors" of students, which enrich their knowledge.

Avaliação de laboratórios brasileiros na determinação de alguns parâmetros de qualidade de biocombustíveis

This work shows the results of a Proficiency Testing performed by a partnership between INMETRO and ANP. The performance of 49 Brazilian laboratories (using the z-score statistical test) in determining 10 quality parameters of ethanol fuel and biodiesel was evaluated. The certified reference values were provided by INMETRO, allowing a more rigorous assessment of the laboratories. For hydrous ethanol, the acidity parameter showed the lowest number of laboratories with satisfactory results (48%), while 85% of the laboratories presented satisfactory results for ethanol content. For biodiesel, the percentage of laboratories with satisfactory results ranged from 46% (kinematic viscosity) to 92% (acid number).

O sistema globalmente harmonizado de classificação e rotulagem de produtos químicos (GHS): uma introdução para sua aplicação em laboratórios de ensino e pesquisa acadêmica

The present article provides an overview of the Globally Harmonised System of Classification, Labelling and Packaging of Chemicals (GHS) and its implementation in Brazil. Although Classification and Packaging is beyond the scope of the responsibility of academic chemists, labelling of chemicals used in academic laboratories will be required by the competent authorities to ensure the safety of students and staff. Therefore, academic teachers and researchers responsible should be familiarised with the GHS principles outlined here and at least be able to label, by applying these principles, mixtures of substances previously classified by the competent authorities.

Produtos químicos perigosos utilizados em laboratórios de ensino: proposta e exemplos para indicação de seus perigos no rótulo

Typically hundreds of different chemical products stored in small flasks which cannot accommodate labels large enough to bear all information required by the Globally Harmonised System of Classification, Labelling and Packaging of Chemicals (GHS) are used in academic laboratories. To overcome this restriction Brazilian legislation permits communication of the dangers of chemical products to trained laboratory workers/students by alternative means. Here we describe an alternative label system, developed by the German Social Accident Insurance (DGUV), which allows hazard communication to trained workers/students via a labelling system, using pictograms and highly condensed hazard statements to alert about dangerous chemical products.

Experimento didático de quimiometria para planejamento de experimentos: avaliação das condições experimentais na determinação espectrofotométrica de ferro II com o-fenantrolina. Um tutorial, parte III

The objective of this manuscript is to describe a practical experiment that can be employed for teaching concepts related to design of experiments using Matlab or Octave computing environment to beginners, undergraduate and graduate students. The classical experiment for determination of Fe (II) using o-phenanthroline was selected because it is easy to understand, and all the required materials are readily available in most analytical laboratories. The approach used in this tutorial is divided in two steps: first, the students are introduced to the concept of multivariate effects, how to calculate and interpret them, and the construction and evaluation of a linear model to describe the experimental domain by using a 2³ factorial design. Second, an extension of the factorial design by adding axial points is described, thereby, providing a central composite design. The quadratic model is then introduced and used to build the response surface.

Delineamentos experimentais eficientes para estudos de cinética química

In this paper we show how to obtain efficient designs of experiments for fitting Michaelis-Menten and Hill equations useful in chemical studies. The search of exact D-optimal designs by using local and pseudo-Bayesian approaches is considered. Optimal designs were compared to those commonly used in practice using an efficiency measure and theoretical standard errors of the kinetic parameter estimates. In conclusion, the D-optimal designs based on the Hill equation proved efficient for estimating the parameters of both models. Furthermore, these are promising with respect to practical issues, allowing efficient estimation as well as goodness-of-fit tests and comparisons between some kinetic models.

Diretrizes para a construção de um moinho de bolas para a moagem de sólidos em laboratórios

In this paper, we show the construction of a low-cost, high-quality ball mill for obtaining finely divided powders, with the goal of presenting guidelines for achieving the best results for the milling process. This equipment allows for the adjustment of the size of the mill in order to process different quantities of material. The construction of mechanical and electrical components that provide increased efficiency, the choice of milling medium, and frequent problems experienced with homemade ball mills are discussed.

Comparação de taxas de erosão em estradas florestais estimadas pelo modelo WEPP (Water Erosion Prediction Project) modificado em relção a medições experimentais

O objetivo do trabalho foi testar o modelo WEPP (Water Erosion Prediction Project), através de comparações entre volume de enxurrada e perda de solo observados experimentalmente, provenientes dos segmentos de estradas florestais submetidas à chuva natural com inclinações de 1 e 7% e comprimentos de rampa de 20 e 40 m, e aqueles preditos pelo aplicativo, visando o desenvolvimento de um modelo brasileiro de predição de erosão em estradas florestais. Na determinação da quantidade do material erodido foram instalados tambores coletores, com capacidade de 209,25 litros, localizados na parte inferior das estradas, onde foram inseridas tubulações de PVC de 2 polegadas para coleta dos sedimentos provenientes da estrada propriamente dita. Nos tambores coletores foram feitos orifícios nivelados e perfeitamente iguais, posicionados a 0,65 m do fundo do primeiro e a 0,60 m do fundo do segundo, que funcionaram como um divisor Geib. Nas parcelas de 20 e 40 m de comprimento foram feitos cinco e sete orifícios, respectivamente, no primeiro e segundo tambores. O terceiro tambor foi utilizado para coletar o excedente da enxurrada proveniente do segundo tambor. Os tambores foram ligados em série, através de cano PVC de 2 polegadas. Os dados de volume e intensidade de precipitação diária foram obtidos com a instalação de pluviômetro e pluviógrafo no local. O período de coleta de dados foi de um ano, concentrando-se na época das chuvas. Posteriormente, os arquivos de clima, precipitação, solo, inclinação e comprimento do segmento foram introduzidos e adaptados ao modelo de predição de erosão WEPP com o propósito de testá-lo, visando a confecção de um modelo apropriado às condições brasileiras.

Estudo comparativo de dellineamentos experimentais para estimativas de parâmetros genéticos em erva-mate (Ilex paraguariensis A. St. - Hil.)

O presente trabalho teve por objetivo comparar a eficiência do látice em relação aos delineamentos em blocos casualizados (DBC) e inteiramente casualizados (DIC) quanto aos caracteres altura e produção de massa verde em erva-mate (Ilex paraguariensis A. St. - Hil.). O experimento, conduzido na Fazenda Experimental do Canguiri, da Universidade Federal do Paraná, em Pinhais, PR, foi composto de cinco procedências, quatro com 13 e uma com 12 progênies de meias-irmãs. Cada progênie continha 54 plantas (nove parcelas de seis plantas). O experimento seguiu o modelo látice 8 x 8 com nove repetições balanceadas. As análises foram conduzidas usando-se tanto este modelo quanto os modelos DBC e DIC. Com relação ao caráter altura, a estimativa da eficiência do DBC em relação ao DIC (Êb/i) foi de 48,6%; do látice em relação ao DBC (Êl/b), de 61%; e do látice em relação ao DIC (Êl/i), de 139%. A estimativa da correlação intraclasse entre plantas dentro das parcelas (c²) foi de 9,4% para o DBC e zero para o látice. Para o caráter produção de massa verde, Êb/i, Êl/b e Êl/i foram de 14,3; 81,7; e 108%, respectivamente; e c², 16,9% para o DBC e 3,1% para o látice. Essas estimativas, associadas a uma estimativa de F de Snedecor altamente significativa dos dois caracteres, permitiram concluir que a capacidade de teste do DBC foi satisfatória para o caráter altura de plantas, mas insatisfatória para o caráter produção de massa verde.

Análise técnica e avaliação de trechos experimentais de misturas solo-lama de cal com vistas a aplicações em estradas florestais

Trechos rodoviários experimentais são ferramentas úteis para a avaliação da eficiência de material de construção de estradas. Neste artigo, apresenta-se uma avaliação do desempenho de trechos experimentais construídos com camadas de solos estabilizados com o resíduo sólido industrial denominado lama de cal, que é um subproduto gerado em indústrias de celulose. Com base nos resultados de ensaios de resistência mecânica de um extenso programa de laboratório, em que se realizaram ensaios de caracterização dos solos e estudos de dosagem das misturas, foram construídos três trechos experimentais na região de Alagoinhas, Bahia, Brasil. Em uma avaliação qualitativa desses trechos experimentais, o melhor desempenho de campo foi associado àquele construído com a mistura contendo 70% de solo cascalho de primeira e 30% do resíduo lama de cal.

Volume de madeira e concentração foliar de nutrientes em parcelas experimentais de Eucalyptus grandis fertilizadas com lodos de esgoto úmido e seco

No Brasil, diversos municípios estão construindo estações de tratamento de esgoto (ETEs), e futuramente serão produzidas anualmente milhares de toneladas de lodo para as quais deverá ser dada destinação adequada. O lodo de esgoto tratado (biossólido) é o resíduo resultante do tratamento do esgoto urbano, e sua disposição final precisa ser bem planejada devido às implicações sanitárias, ambientais, econômicas e sociais. Apresenta elevado teor de matéria orgânica e de nutrientes e poderia ser utilizado como fertilizante em plantios florestais. Esta pesquisa foi realizada na Estação de Ciências Florestais de Itatinga (Universidade de São Paulo), com o objetivo de avaliar o efeito da adição de três doses (10, 20 e 30 t ha-1) dos lodos de esgoto úmido (torta) e seco (granulado), complementados com K e B e aplicados ao solo nas linhas de plantio em parcelas experimentais de Eucalyptus grandis. Dezoito meses após a implantação das mudas no campo, o volume dos troncos demonstrou aumento significativo (ao redor de 130%) no tocante ao crescimento dos eucaliptos tratados com os biossólidos úmido e seco em relação à testemunha sem aplicação de fertilizante, bem como teve resultado semelhante ao do tratamento com adubo mineral. Entretanto, não houve diferença significativa entre os tratamentos com a aplicação dos biossólidos úmido e seco. Com relação à nutrição mineral, foi observado aumento da concentração dos elementos P, Ca e Zn nas folhas com as maiores doses dos biossólidos, e verificou-se efeito inverso de Mn. As concentrações foliares de todos os nutrientes nos eucaliptos tratados com os biossólidos mantiveram-se dentro dos limites observados usualmente nas plantações comerciais, não havendo sinais de desequilíbrio nutricional.

Influência do modelo de análise estatística e da forma das parcelas experimentais na seleção de clones de Eucalyptus spp.

Foram avaliadas três formas de parcelas experimentais (retangular, uma linha - linear e parcela de uma árvore - STP) em testes clonais de Eucalyptus spp, utilizando-se três experimentos, cada um com 18 clones. Foram usados três modelos de análise (mínimos quadrados ordinários - ANOVA tradicional, modelos mistos com fator clone fixo ou com fator clone aleatório - REML/BLUP). Os dois primeiros modelos apresentaram resultados similares. Com REML/BLUP houve estreitamento das predições em relação às amplitudes obtidas com as médias, e essa redução foi proporcionalmente maior com parcelas retangulares e STP. O ordenamento dos clones também foi similar com esses dois tipos de parcelas. É provável que com parcelas STP haja um balanço compensatório das alocompetições, pois se pode trabalhar com maior número de repetições e menor custo. Portanto, com parcelas STP haverá economia de recursos e sem prejuízos para o Programa de Melhoramento Florestal.

Estimativa do comportamento do fogo em queimas experimentais sob povoamentos de Pinus elliottii

Foram realizadas 23 queimas experimentais em um talhão de Pinus elliottii da Estação Experimental de Rio Negro-PR, município de Rio Negro, pertencente à Universidade Federal do Paraná, durante o inverno de 2008. O objetivo desta pesquisa foi desenvolver modelos de previsão do comportamento do fogo para o planejamento de prevenção e combate aos incêndios florestais. Nos locais preparados paras as queimas foram efetuadas observações e medições sobre o material combustível e variáveis meteorológicas e, durante as queimas, sobre o comportamento do fogo: velocidade de propagação, intensidade do fogo e dimensões da chama. Correlacionando-se os dois grupos de variáveis (do ambiente versus variáveis do comportamento do fogo), obtiveram-se associações significativas entre estas variáveis. Os modelos de regressão desenvolvidos através dos dados coletados produziram estimativas estatisticamente confiáveis do comportamento do fogo em termos de consumo de material combustível, temperatura do ar, umidade relativa e velocidade do vento. Também se verificou que a altura da chama é uma variável fortemente associada à intensidade do fogo, podendo ser empregada para estimativa desta nas condições em que o experimento foi realizado.