Síntese e caracterização de NiO-CGO para anodo e eletrólitos sólidos e base de Céria para SOFC

The direct use of natural gas makes the Solid Oxide Fuel Cell (SOFC) potentially more competitive with the current energy conversions technologies. The Intermediate Temperature SOFC (IT-SOFC) offer several advantages over the High Temperature SOFC (HT-SOFC), which includes better thermal compatibility among components, fast start with lower energy consumption, manufacture and operation cost reduction. The CeO2 based materials are alternatives to the Yttria Stabilized Zirconia (YSZ) to application in SOFC, as they have higher ionic conductivity and less ohmic losses comparing to YSZ, and they can operate at lower temperatures (500-800°C). Ceria has been doped with a variety of cations, although, the Gd3+ has the ionic radius closest to the ideal one to form solid solution. These electrolytes based in ceria require special electrodes with a higher performance and chemical and termomechanical compatibility. In this work compounds of gadolinia-doped ceria, Ce1-xGdxO2-δ (x = 0,1; 0,2 and 0,3), used as electrolytes, were synthesized by polymeric precursors method, Pechini, as well as the composite material NiO - Ce0,9Gd0,1O1,95, used as anode, also attained by oxide mixture method, mixturing the powders of the both phases calcinated already. The materials were characterized by X ray diffraction, dilatometry and scanning electronic microscopy. The refinement of the diffraction data indicated that all the Ce1-xGdxO2-δ powders were crystallized in a unique cubic phase with fluorite structure, and the composite synthesized by Pechini method produced smaller crystallite size in comparison with the same material attained by oxide mixture method. All the produced powders had nanometric characteristics. The composite produced by Pechini method has microstructural characteristics that can increase the triple phase boundaries (TPB) in the anode, improving the cell efficiency, as well as reducing the mass transport mechanism effect that provokes anode degradation

Análise do risco de lixiviação de poluentes orgânicos de lodos de esgotos em cultivos de milho.

Por hipótese, o uso de lodos de esgotos como fertilizantes agrícolas pode contaminar solos e águas subterrâneas com poluentes orgânicos. O objetivo desse trabalho foi analisar o risco de lixiviação de trinta e oito poluentes orgânicos de lodos de esgotos. Para tanto, foi assumido um cultivo de milho em um solo Latossolo vermelho distrófico, característico de solos de regiões produtoras de milho, no qual foi aplicada uma dose de lodo de esgotos como fertilizante agrícola. A lixiviação dos poluentes foi simulada utilizando-se o modelo CMLS94 e os dados climáticos de mil anos independentes e igualmente prováveis gerados pelo simulador de clima WGEN, a partir de uma seqüência de quatorze anos consecutivos observados e registrados pela Estação Experimental do Instituto Agronômico de Campinas - IAC. A análise de risco indicou que os poluentes benzidina > n-nitrosodi-n-propilamina > fenol > 2,4-dinitrofenol > isoforano > nitrobenzeno > p-cresol > o-cresol > m-cresol > 2- clorofenol, nessa ordem, devem ser monitorados prioritariamente em águas subterrâneas de regiões de solos similares a Latossolo vermelho distrófico nos quais foram aplicados doses de lodo.

Efeito da Gália como aditivo de sinterização em eletrólitos cerâmicos à base de céria sintetizados pelo método de complexação de cátions

Fuel cells are considered one of the most promising ways of converting electrical energy due to its high yield and by using hydrogen (as fuel) which is considered one of the most important source of clean energy for the future. Rare earths doped ceria has been widely investigated as an alternative material for the electrolyte of solid oxide fuel cells (SOFCs) due to its high ionic conductivity at low operating temperatures compared with the traditional electrolytes based on stabilized zirconia. This work investigates the effect of gallium oxide (Gallia) as a sintering aid in Eu doped ceria ceramic electrolytes since this effect has already been investigated for Gd, Sm and Y doped ceria electrolytes. The desired goal with the use of a sintering aid is to reduce the sintering temperature aiming to produce dense ceramics. In this study we investigated the effects on densification, microstructure and ionic conduction caused by different molar fraction of the dopants europium (10, 15 and 20%) and gallium oxide (0.3, 0.6 and 0.9%) in samples sintered at 1300, 1350 and 1450 0 C. Samaria (10 and 20%) doped ceria samples sintered between 1350 and 1450 °C were used as reference. Samples were synthesized using the cation complexation method. The ceramics powders were characterized by XRF, XRD and SEM, while the sintered samples were investigated by its relative density, SEM and impedance spectroscopy. It was showed that gallia contents up to 0.6% act as excellent sintering aids in Eu doped ceria. Above this aid content, gallia addition does not promote significant increase in density of the ceramics. In Ga free samples the larger densification were accomplished with Eu 15% molar, effect expressed in the microstructure with higher grain growth although reduced and surrounded by many open pores. Relative densities greater than 95 % were obtained by sintering between 1300 and 1350 °C against the usual range 1500 - 1600 0 C. Samples containing 10% of Sm and 0.9% of Ga reached 96% of theoretical density by sintering at 1350 0 C for 3h, a gain compared to 97% achieved with 20% of Sm and 1% of Ga co-doped cerias sintered at 1450 0 C for 24 h as described in the literature. It is found that the addition of gallia in the Eu doped ceria has a positive effect on the grain conductivity and a negative one in the grain boundary conductivity resulting in a small decrease in the total conductivity which will not compromise its application as sintering aids in ceria based electrolytes. Typical total conductivity values at 600 and 700 °C, around 10 and 30 mS.cm -1 respectively were reached in this study. Samples with 15% of Eu and 0.9 % of Ga sintered at 1300 and 1350 °C showed relative densities greater than 96% and total conductivity (measured at 700 °C) between 20 and 33 mS.cm -1 . The simultaneous sintering of the electrolyte with the anode is one of the goals of research in materials for SOFCs. The results obtained in this study suggest that dense Eu and Ga co-doped ceria electrolytes with good ionic conductivity can be sintered simultaneously with the anode at temperatures below 1350 °C, the usual temperature for firing porous anode materials

Lixiviação de nitrogênio em Latossolo incubado com lodo de esgoto.

Lodo de esgoto contém teores elevados de N orgânico. Se for aplicado em quantidade excessiva em solos, há risco de poluição de águas subsuperficiais com nitrato, produto da mineralização do N. Por essa razão, um dos critérios agronômicos para a determinação da taxa máxima de aplicação do lodo de esgoto é a quantidade de N mineral que será disponibilizada às culturas. Neste trabalho, são apresentados os resultados relativos à lixiviação de N mineralizado em um Latossolo Vermelho distroférrico incubado durante 224 dias com dois tipos de lodo de esgoto anaeróbios, um de origem urbana (Franca, SP) e outro com presença de despejos industriais (Barueri, SP). Cada lodo de esgoto foi aplicado em quatro doses, contendo 0,13, 0,3, 0,5 e 1,0 g kg-1 de N orgânico. Essa quantidade de substrato mineralizável foi equivalente a 5, 11, 22 e 43 t ha-1 de lodo de Franca, e a 8, 15, 31 e 61 t ha-1 de lodo de Barueri. O experimento foi conduzido em colunas de percolação, sob temperatura de 25 a 28 °C em laboratório, fazendo-se lixiviações com solução extratora de KCl 0,01 mol L-1. Foram determinadas as quantidades de N mineral (N-NH4 + e N-NO3 - + N-NO2 - ) extraídas nos percolados em doze épocas. Houve correlação significativa entre as quantidades aplicadas de N na forma orgânica e as quantidades de N mineralizadas durante a incubação nos dois tipos de lodo avaliados. O potencial de mineralização estimado pelo modelo exponencial simples foi de 73 mg kg-1 de N no solo sem aplicação de lodo, e aumentou de 107 para 224 mg kg-1 e de 132 para 364 mg kg-1 nos tratamentos com o lodo de esgoto de Franca e de Barueri, respectivamente. A fração de mineralização potencial do N orgânico dos dois tipos de lodo de esgoto decresceu com o aumento das doses aplicadas: 26, 25, 21 e 14 % para o de Franca, e 43, 39, 34 e 27 % para o de Barueri. Em consequência, o potencial de lixiviação de N no Latossolo aumentou de 46 para 207 % com as doses do lodo de Franca, e de 81 para 399 % com as doses do lodo de Barueri.

Lixiviação e contaminação das águas do rio Corumbataí por herbicidas.

A avaliação, em corpos hídricos, de resíduos de herbicidas empregados em áreas agrícolas para controle de plantas consideradas daninhas, tem encontrado uma grande variação na concentração dos produtos originais e de seus metabólitos. Tem sido sugerido que estas variações são devidas às propriedades químicas dos compostos, somadas às condições hidrogeológicas e climáticas locais e aos sistemas de cultivo, uma vez que são condições que influenciam o comportamento de lixiviação. Em estudo na bacia hidrográfica do rio Corumbataí, que abastece principalmente as cidades de Rio Claro e Piracicaba-SP, foram quantificados sazonalmente por CG/NPD e HPLC, os resíduos de herbicidas em amostras de água e sedimentos em diversos locais, durante os anos de 2004-2005. A área é cultivada principalmente com cana-de-açúcar, citrus e pastagens. A escolha dos herbicidas baseou-se em trabalho de levantamento dos herbicidas mais utilizados e época de aplicação na região. Dos 63 produtos registrados, foram analisados 24 i.a.. Os herbicidas que apresentam alto risco de lixiviação, como ametrina, atrazina e simazina foram os encontrados em concentrações superiores aos níveis do padrão de 2 ?g L-1 da Portaria do Ministério da Saúde MS - 518/2004. A freqüência e nível de concentração foram maiores na época do início das chuvas intensas.

Simulação do risco de lixiviação de poluentes orgânicos de lodos.

O objetivo desse trabalho foi simular o risco de lixiviação de trinta e oito poluentes orgânicos presentes em lodos de esgotos provenientes de estações de tratamentos. Para tanto, foi assumido um cultivo hipotético de milho em um solo Latossolo vermelho distrófico, característico de solos de regiões produtoras de milho, no qual foi aplicada uma dose de lodo de esgoto como fertilizante. Lodos de esgotos são ricos em matéria orgânica e micronutrientes úteis na fertilização de solos para a produção de plantas, mas também podem conter poluentes de importância ambiental. A lixiviação dos poluentes foi simulada utilizando-se o modelo CMLS94 e os dados climáticos de mil anos independentes e igualmente prováveis gerados pelo simulador de clima WGEN, a partir de uma seqüência de quatorze anos consecutivos observados e registrados pela Estação Experimental do Instituto Agronômico de Campinas. A análise de risco de lixiviação indicou que os poluentes benzidina > n-nitrosodi-n-propilamina > fenol > 2,4-dinitrofenol > isoforano > nitrobenzeno > p-cresol > o-cresol > m-cresol > 2-clorofenol, nessa ordem, devem ser monitorados em águas subterrâneas de regiões de solos nos quais foram aplicados doses de lodo.

Simulação do risco de lixiviação de poluentes orgânicos de lodos.

2008

Lixiviação de cálcio, magnésio e potássio em colunas de um latossolo amarelo distrófico textura média, de Luis Eduardo Magalhães - Ba, em resposta as doses de óxido de magnésio combinadas com gesso.

O estudo da movimentação de nutrientes no solo é fundamental para nortear a sua correção, a fim de favorecer maiores produtividades das culturas. Resssalta-se que é interessante não se ter uma correção do solo somente superficial, mas também condicionando o perfil até a profundidade que alcançam as raízes absorventes de nutrientes. Por outro lado, se a translocação de nutrientes for elevada podem avançar além da profundidade das raízes e serem perdidos por lixiviação e dessa forma podem contaminar as águas subterrâneas. Diante do exposto, o presente trabalho objetivou avaliar a lixiviação de cálcio, magnésio e potássio em colunas de solo em resposta a aplicação de calcário e a combinação de gesso e óxido de magnésio. O ensaio em colunas de PVC foi conduzido no laboratório na Embrapa Solos, segundo um delineamento de blocos casualizados e um arranjo fatorial 1x1x3+2+1, correspondendo a um solo: Latossolo Amarelo distrófico textura média de Luis Eduardo Magalhães- BA, uma proporção de magnesita:gesso (1:1), três doses dessa combinação referente à soma de Ca2+ e de Mg2+ equivalente a 2,0; 4,0 e 8,0 cmolc/dm3 de solo (15, 30 e 45 kg/ha de óxido de magnésio) e mais três tratamentos testemunha, (dois solos adicionados de calcário dolomítico 82,70% de PRNT, elevando a saturação de bases para 60%) recomendada pela Comissão de fertilidade do Solo do Estado de Minas Gerais (1999), e uma amostra do solo sem nenhuma aplicação de corretivos, com três repetições. Nos tratamentos com gesso e magnesita foram incorporados a uma profundidade de 0-5 cm, simulando uma correção num manejo com plantio direto. As testemunhas com calcário possuem duas profundidades, 0-5 e 0-20 cm, simulando correção no plantio direto e convencional respectivamente. O solo recebeu aplicação de água para atingir 70% da capacidade de campo em seguida as colunas foram incubadas. Após esse período iniciou-se uma simulação de chuva com volumes correspondentes ao mês de maior intensidade da região, foi aplicado um volume de água destilada de 110 mL. Sendo que foram divididos em 12 aplicações, realizando 3 aplicações por semana durante o período de 1 mês. O lixiviado foi coletado no dia seguinte as recargas, e foram realizadas análises de cálcio, magnésio, por espectrometria de plasma (icp - oes) e potássio por fotometria de chama, conforme Embrapa (1997). A perda total de cátions no lixiviado foi calculada somando-se a concentração das 12 coletas, e fazendo-se em seguida a média das três repetições. Observou-se que as perdas de magnésio, cálcio e potássio no lixiviado foram influenciadas pelas doses de óxido de magnésio combinadas com gesso, quanto maior a dose maior a perda. E seguiram a seguinte ordem: K+ >> Ca2+ > Mg2+. Além disso, verificou-se que a dose de 15 kg/ha de óxido de magnésio levou a menor perda no lixiviado. Alerta-se para o risco de perda expressiva de potássio e contaminação de águas subterrâneas neste solo de textura média caso aplicação de gesso não seja de forma equilibrada.

Análise espacial do potencial de lixiviação de herbicidas em áreas de afloramento do aqüífero Guarani na Alta Bacia do Rio Taquari, MS.

2008

PREDIÇÃO DA ATIVIDADE DE ÁGUA E RELAÇÃO ENTRE A ATIVIDADE DE ÁGUA E A DEPRESSÃO DO PONTO DE CONGELAMENTO DE SUCOS DE FRUTAS

This work proposes to determine the water activity and the freezing point depression of tangerine, pineapple and lemon juices at various concentrations (10-55oBrix) and to achieve a correlation between these properties. The freezing point depression was determined with a LAKTRON cryoscope and common laboratory materials. The water activity was determined with a DECAGON CX-2 hygrometer in the temperature range of 15 to 30oC. With the results, the adjustment to CHEN (1987) water activity prediction equation to non-electrolyte mixtures was verified, through the calculation of the variation coefficient (CV). Being CV smaller than 3% for the proposed model, it can be said that the experimental data have adjusted well to the prediction equation. The water activity and the freezing point depression was correlated for tangerine, pineapple and lemon juices and r2 values were higher than 99%. Therefore, it is possible to obtain the water activity by knowing the freezing point depression of studied juices.

Spectroscopic characterization and investigation of the dynamic of charge compensation process of supramolecular films derived from tetra-2-pyridyl-1,4-pyrazine ligand

This work describes the infrared spectroscopy characterization and the charge compensation dynamics in supramolecular film FeTPPZFeCN derived from tetra-2-pyridyl-1,4-pyrazine (TPPZ) with hexacyanoferrate, as well as the hybrid film formed by FeTPPZFeCN and polypyrrole (PPy). For supramolecular film, it was found that anion flux is greater in a K+ containing solution than in Li+ solution, which seems to be due to the larger crystalline ionic radius of K+. The electroneutralization process is discussed in terms of electrostatic interactions between cations and metallic centers in the hosting matrix. The nature of the charge compensation process differs from others modified electrodes based on Prussian blue films, where only cations such as K+ participate in the electroneutralization process. In the case of FeTPPZFeCN/PPy hybrid film, the magnitude of the anions’s flux is also dependent on the identity of the anion of the supporting electrolyte.

Electrocardiographic study on geriatric dogs undergoing general anesthesia with isoflurane

The purpose of this study was to clarify the degree of influence of anesthetic agents commonly used during anesthesia on the heart conduction systems of geriatric dogs, with or without the presence of electrocardiographic changes in the pre-anesthetic electrocardiogram and also to determine the possible causes of ST-segment and T-wave changes during anesthesia, by monitoring ventilation and oxygenation. 36 geriatric dogs were evaluated. In addition to electrocardiographic evaluation, the pre-anesthetic study included serum levels of urea, creatinine, total protein, albumin and electrolytes. The pre-anesthetic medication consisted of acepromazine (0.05mg kg-1) in association with meperidine (3.0mg kg-1) by IM injection. Anesthesia was induced with propofol (3.0 to 5.0mg kg-1) by IV injection and maintained with isoflurane in 100% oxygen. During the anesthesia, the animals were monitored by continued computerized electrocardiogram. Systemic blood pressure, heart rate, respiratory rate, end-tidal carbon dioxide, partial pressure of carbon dioxide in arterial blood, arterial oxygen saturation, partial pressure of arterial oxygen and oxygen saturation of hemoglobin were closely monitored. During maintenance anesthesia, normal sinus rhythm was more common (78%). ST-segment and T-wave changes during the anesthetic procedure were quite common and were related to hypoventilation. The use of isoflurane did not result in arrhythmia, being therefore a good choice for this type of animal; Electrocardiographic findings of ST-segment and T-wave changes during the maintenance anesthesia were evident in animals with hypercapnia, a disorder that should be promptly corrected with assisted or controlled ventilation to prevent complicated arrhythmias.

Fitorremediação de solo contaminado com picloram por capim-pé-de-galinha-gigante (Eleusine coracana)

O longo efeito residual do herbicida picloram no solo aumenta o risco de lixiviação e de fitotoxicidade em culturas sucedâneas; sua presença no solo pode ser abreviada com o uso da fitorremediação. O objetivo deste trabalho foi avaliar a influência da densidade populacional de capim-pé-de-galinha-gigante (Eleusine coracana) sobre a fitorremediação de solo contaminado com o herbicida picloram. O experimento foi realizado em casa de vegetação localizada no município de Rio Verde-GO, no período de setembro de 2006 a fevereiro de 2007. Os tratamentos foram compostos pela combinação entre quatro densidades populacionais da espécie vegetal Eleusine coracana (capim-pé-de-galinha-gigante) (0, 7, 14 e 21 plantas por vaso, correspondendo a 0, 172, 344 e 516 plantas m-2, respectivamente) e três doses do picloram (0, 80 e 160 g ha-1 - aplicadas diretamente nos vasos, simulando níveis de contaminação do solo). Após o cultivo da espécie vegetal fitorremediadora no substrato por 100 dias, efetuou-se, no próprio vaso, a semeadura da soja (Glycine max L.), espécie utilizada como bioindicadora da presença do picloram. A espécie Eleusine coracana mostrou ter capacidade de remediar solos contaminados com o herbicida picloram. A partir de 172 plantas m-2, aumentos na densidade populacional da espécie fitorremediadora não proporcionaram redução de carryover do herbicida picloram sobre a cultura da soja semeada em sucessão.