Modelagem matemática da secagem em camada delgada de bagaço de uva fermentado

O objetivo deste trabalho foi determinar as características da secagem de bagaço de uva fermentado em secador com ar aquecido, avaliar a capacidade descritiva de conhecidos modelos matemáticos de secagem em camada delgada, e obter os valores de difusividade efetiva e a energia de ativação. Os experimentos de secagem foram conduzidos a 50, 60, 70, 80 e 90ºC, com a velocidade do ar de secagem de 1,0 m s-1. Foram comparados dez diferentes modelos matemáticos de secagem em camada delgada, de acordo com os valores do coeficiente de determinação (R²), qui-quadrado (χ²), raiz do quadrado médio residual (RQMR) e erro médio relativo (P), estimados pelas curvas de secagem. Os efeitos da temperatura de secagem nos coeficientes e nas constantes foram preditos pelos modelos de regressão. O modelo de Page modificado foi selecionado para representar o comportamento da secagem em camada delgada de bagaço de uva. Os valores médios da difusividade efetiva variaram de 1,0091 x 10-9 m² s-1 a 3,0421 x 10-9 m² s-1 nas temperaturas avaliadas. A dependência da difusividade efetiva pela temperatura foi descrita pela equação de Arrhenius, com o valor de energia de ativação de 24,512 kJ mol-1.

Modelagem e quantificação da incerteza espacial do potássio disponível no solo por simulações estocásticas

O objetivo deste trabalho foi avaliar o desempenho da simulação sequencial gaussiana (SSG) e da simulação sequencial indicatriz (SSI) na modelagem da incerteza das predições do K disponível em área de cana-de-açúcar, e comparar as simulações com o método já consagrado de krigagem ordinária (KO). Uma malha amostral com 626 pontos foi instalada em área de 200 ha, no Município de Tabapuã, em São Paulo. As simulações reproduziram a variabilidade dos dados amostrais de K disponível, enquanto a KO superestimou os baixos teores de K e subestimou os altos. O mapa de desvio-padrão obtido a partir da KO mostrou menor variação ao longo da área de estudo, quando comparado aos mapas obtidos a partir das simulações. A SSI obteve acurácia 22% superior à obtida pela SSG, na modelagem da função de distribuição condicional do K. As simulações apresentam maior eficiência que a KO para modelar incerteza na distribuição espacial do K. A SSI apresenta melhor desempenho que a SSG na estimativa dos teores de K disponível, em área de cana-de-açúcar.

Redes neurais artificiais para a modelagem do volume de madeira e biomassa do cerradão com dados de satélite

Resumo:O objetivo deste trabalho foi avaliar a eficácia da aplicação de modelos de análise de regressão e redes neurais artificiais (RNAs) na predição do volume de madeira e da biomassa acima do solo, da vegetação arbórea em área de cerradão. Volume de madeira e biomassa foram estimados com equações alométricas desenvolvidas para a área de estudo. Os índices de vegetação, como variáveis preditoras, foram estimados a partir de imagens do sensor LISS-III, e a área basal foi determinada por medições na floresta. A precisão das equações foi verificada pela correlação entre os valores estimados e observados (r), erro-padrão da estimativa (Syx) e gráfico residual. As equações de regressão para o volume de madeira total e do fuste (0,96 e 0,97 para r, e 11,92 e 9,72% para Syx, respectivamente) e para a biomassa (0,91 e 0,92 para r, e 22,73 e 16,80% para Syx, respectivamente) apresentaram bons ajustes. As redes neurais também apresentaram bom ajuste com o volume de madeira (0,99 e 0,99 para r, e 4,93 e 4,83% para Syx) e a biomassa (0,97 e 0,98 r, e 8,92 e 7,96% para Syx, respectivamente). A área basal e os índices de vegetação foram eficazes na estimativa do volume de madeira e biomassa para o cerradão. Os valores reais de volume de madeira e biomassa não diferiram estatisticamente dos valores estimados pelos modelos de regressão e redes neurais (χ2ns); contudo, as RNAs são mais acuradas.

Modelización de la cinética de solidificación de polímeros

El presente trabajo trata básicamente del estudio experimental de la cinética decristalización de un polímero, el polietilenglicol, de peso molecular medio 400,introduciendo el estudio del mismo polímero al aumentar su peso molecular, PEG 4.000y PEG 6.000.A partir del estudio cinético se intenta llevar a cabo una modelización del proceso decristalización para los polietilenglicoles estudiados mediante varios métodos diferentesy valorar el ajuste obtenido con los datos experimentales a través de la construcción delos diagramas de transformación T-HR-T para el PEG 400 y T-CR-T para los PEGs4000 y 6000. Por otro lado se intenta conseguir una modelización a partir de unosprogramas informáticos facilitados por la universidad

Modelagem Molecular: Uma Ferramenta para o Planejamento Racional de Fármacos em Química Medicinal

The molecular basis of modern therapeutics consist in the modulation of cell function by the interaction of microbioactive molecules as drug cells macromolecules structures. Molecular modeling is a computational technique developed to access the chemical structure. This methodology, by means of the molecular similarity and complementary paradigm, is the basis for the computer-assisted drug design universally employed in pharmaceutical research laboratories to obtain more efficient, more selective, and safer drugs. In this work, we discuss some methods for molecular modeling and some approaches to evaluate new bioactive structures in development by our research group.

Modelagem dos processos químicos em plasmas de misturas gasosas usadas na corrosão de silício. Parte 1: CF4 / O2

The plasma etching of semiconductor surfaces with fluorine-containing compounds has technological interest. Presently, considerable effort is being devoted to understand the chemistry involved. In this work, a numerical modeling analysis of the gas-phase decomposition of CF4/O2 mixtures, in the presence of silicon, was performed. The relative importance of individual processes was determined as well as the effect of the parameters' uncertainties. The results were compared with experimental data. The main etching agent in the system is the fluorine atom. The concentration of the main species, SiF4, CO, CO2 and COF2 depend on the composition of the mixture.

Modelagem dos processos químicos em plasmas de misturas gasosas usadas na corrosão de silício. Parte 2: SF6 / O2

In this work, a numerical modeling analysis of the gas-phase decomposition of SF6 / O2 mixtures, in the presence of silicon, was performed. The relative importance of individual processes and the effect of the parameters' uncertainties were determined. The model was compared with experimental data for the plasma etching of silicon and with the calculated results for the CF4 / O2 system. In both systems the main etching agent is the fluorine atom and the concentration of the major species depends on the composition of the mixture. The etching rate is greater for SF6 / O2.

Cinética não-isotérmica na análise térmica de sólidos

In this work, a computer program called Thermal Kinetics was implemented to simulate thermal analysis experiments by numerical integration of the kinetics equations. The computer program was tested in two different examples: non-isothermal transformation of a Cu-Al alloy and non-isothermal decomposition of calcium oxalate monohydrated. In spite of the rather crude approximations of the model, the simulated profiles are very similar to the experimental curves. Both, the dalpha /dt and the dalpha /dT profiles reproduce the experimental transition temperatures with an error smaller than 25%.

Filmes de óxidos anódicos de nióbio: efeito eletrocrômico e cinética da reação de eletro-intercalação

The aim of this work is to study the electrochromism and the reaction kinetics of lithium electrointercalation in anodic niobium oxide films. The oxide grown in an acid environment by application of an alternating potential shows interference colour (iridescence) and when reduced in lithium perclorate/PC solution, the intercalation of Li+ ions and electrons causes a reversible colour change (electrochromism), characterized here by electrochemical and optical measurements. A model where the reaction kinetics is dominated by diffusion of ionic pairs (Li+, e-) in the oxide film permitted the reproduction of current and absorbance temporal dependence, confirming the relationship between the electrochromic and electrochemical reactions. From the results obtained, a relation was established where the colour change is associated to the reduction of Nb+5 to Nb+4 ions with simultaneous cations injection.

Ozonólise das ligninas organossolve e kraft eucalipto. Parte II: cinética nos meios ácido e básico

Organosolv and kraft lignins were treated with ozone both in basic and acid media and the reaction was studied kinetically. In contrast to reported studies, ozone was more efective in basic medium. Kraft lignin was degraded faster than organosolv lignin in both media but in the basic medium the rate of reaction was very much faster than in the acid one: for kraft lignin, the observed degradation was 93% for 2 min of reaction in the basic medium and 56% for 10 min of reaction in the acid medium; for organosolv lignin, 47% and 25%, respectively, in the same times. Higher phenolic hydroxyl groups contents increase the reaction rate.

Cinética e mecanismo da reação de auto-oxidação de S(IV) catalisada por íons metálicos de transição

The oxidation process of sulfur (IV) species (SO2, HSO3- e SO32-) by oxygen, catalysed by trace metal ion and complexes, can play an important role in atmospheric, analytical and bioinorganic chemistry. An overview of the most important reactions in these fields is presented. A fascinating redox cycling of the metal ions and complexes during such autoxidation process was revealed by the combination of kinetics and coordination chemistry studies.

O emprego de lipases como agentes de resolução cinética de enantiômeros em síntese orgânica: aspectos gerais sobre a influência do solvente

In organic synthesis, lipases are the most frequently used biocatalysts. They are efficient stereoselective catalysts in the kinetic resolution of a wide variety of chiral compounds. The discovery that enzymes possess catalytic activity in organic solvents has made it possible to address the question of reaction medium influence on enzymatic specificity. Perhaps the most exciting and significant development in this emerging area is the discovery that enzyme specificity, in particular enantioselectivity, can be affected by changing from one organic solvent to another. This article discusses the scope and possible mechanistic models of this phenomenon in hydrolases, specially lipases, as well as directions of future research in the area.

Estudo da influência do diluente reativo PGE na cinética de cura de resina epóxi utilizada em compósitos estruturais

Phenil glycidyl ether (PGE), a monofunctional diluent, has been used in epoxy resins formulations in order to increase the toughness of the epoxy molded composite. In a systematic study concerning its influence in the cure kinetics of the epoxy resin, it was used in concentrations of 2,5; 5,0; 10 and 20% in relation to a diglycidyl ether bisphenol-A (DGEBA)/diamino diphenil-sulfone (DDS) base matrix. Dynamic and isothermal scanning analysis were carried out using a differential scanning calorimety (DSC) equipment. For all the concentrations of PGE, a n order kinetics was observed, with n varing between 0,35 -- 0,91 as a function of the increase in the PGE concentration.

Modelagem de proteínas por homologia

Modeling methods to derive 3D-structure of proteins have been recently developed. Protein homology-modeling, also known as comparative protein modeling, is nowadays the most accurate protein modeling method. This technique can produce useful models for about an order of magnitude more protein sequences than there have been structures determined by experiment in the same amount of time. All current protein homology-modeling methods consist of four sequential steps: fold assignment and template selection, template-target alignment, model building, and model evaluation. In this paper we discuss in some detail the protein-homology paradigm, its predictive power and its limitations.

Introdução a modelagem molecular de fármacos no curso experimental de química farmacêutica

Molecular Modeling is an important tool in drug design and it is very useful to predict biological activity from a library of compounds. A wide variety of computer programs and methods have been developed to visualize the tridimensional geometry and calculate physical properties of drugs. In this work, we describe a practical approach of molecular modeling as a powerful tool to study structure-activity relationships of drugs, including some antibacterials, hormones, cholinergic and adrenergic agents. At first, the students learn how to draw 3D structures and use them to perform conformational and molecular analysis. Thus, they compare drugs with similar pharmacological activity by superimposing one structure on the top of another and evaluate the geometry and physical properties.