Seletividade do pirofosfato de sódio e de cloretos não tamponados (CuCl2 e LaCl3) como extratores de alumínio associado à matéria orgânica em solos de restinga do estado de São Paulo

O Al em complexos com matéria orgânica do solo é comumente determinado por técnicas de dissolução seletiva. Um extrator comum para essa forma do elemento é o pirofosfato de sódio. Devido à sua falta de seletividade para algumas amostras de solos, extratores não tamponados de Al, como CuCl2 e LaCl3, têm sido recomendados. A seletividade do pirofosfato de sódio (Al p) e dos cloretos não tamponados de cobre (AlCu) e de lantânio (AlLa) como extratores de Al ligado à matéria orgânica foi avaliada em 31 perfis de solos (Espodossolos e Neossolos Quartzarênicos), representativos das áreas sob vegetação de restinga do litoral paulista. Os resultados foram comparados aos obtidos com oxalato de amônio e KCl, seguindo-se as interpretações comumente observadas na literatura quanto à capacidade extratora e seletividade dos reagentes utilizados. Pirofosfato careceu de total seletividade para amostras que apresentaram formas inorgânicas de Al. Os reagentes CuCl2 e LaCl3, por sua vez, foram mais seletivos para as formas de Al orgânico nas mesmas amostras, cuja ordem de extractabilidade foi: Al p>AlCu>AlLa . As diferentes habilidades extratoras e as relações entre os reagentes utilizados possibilitaram convergir evidências analíticas a fim de analisar e interpretar algumas determinações, como saturação por Al no húmus e estabilidade das interações Corg-metal. Horizontes espódicos Bs, Bhs e Bsm detiveram a maior estabilidade da interação Corg-metal e saturação por Al no húmus entre todos os horizontes estudados. Dos resultados encontrados, conclui-se que todos os reagentes analisados podem ser utilizados como extratores de Al associado à matéria orgânica dos solos, uma vez que permitiram estabelecer relações e interpretações contundentes quanto ao entendimento da química dos complexos Al-húmus dos solos de restinga estudados. Esses extratores, portanto, são adequados e têm potencial para os estudos e entendimento dos processos envolvidos na gênese dos Espodossolos tropicais derivados de sedimentos quartzosos costeiros.

Conversão do metano via oxicloração em reator de leito fixo utilizando catalisador do tipo CuCl2/SiO2

Supported catalysts of CuCl2 on sílica were used in the methane oxychlorination reaction. The materials were synthesized by the ion exchange technique in a basic solution, using a copper-ammonia complex with 3 and 6 % of nominal copper loading. The materials where characterized by thermogravimetry (TG), X-ray Fluorescence Spectroscopy (XRF), Temperature Programmed Reduction (TPR), Scanning Electron Microscopy with X-ray microanalysis (SEM/EDS), BET specific area and pore distribution. The characterization confirms the presence of copper on the support surface, concluding that the ion exchange technique was adequate in the catalyst synthesis. For the reaction test, an oxychlorination bench scale unit was employed. The tests were carried at 673 and 773 K. The results showed the influence of temperature and catalyst copper content on the oxychlorination of methane reaction

ESR STUDY OF CUCL2 ADSORBED ON A CHEMICALLY-MODIFIED SILICA-GEL SURFACE WITH BENZIMIDAZOLE MOLECULE

The ESR spectrum of CuCl2 adsorbed onto a silica gel surface chemically modified with the benzimidazole molecule showed that the surface complex has an octahedral symmetry with tetragonal distortion. The measured ESR parameters were g(parallel to) = 2.287, g(perpendicular to) = 2.062, A(parallel to) = 153 G and superhyperfine splitting A(N) = 15 G. The fit of the theoretical expressions to the experimental data was very reasonable. The effective spin orbit coupling constant for Cu2+ was reduced from its normal free ion value of lambda = -828 cm(-1) by as much as 30%. This reduction of lambda is normal in the solid state and in frozen solution complexes.

Oxidative Leaching of metals from electronic waste with solutions based on quaternary ammonium salts

The treatment of electric and electronic waste (WEEE) is a problem which receives ever more attention. An inadequate treatment results in harmful products ending up in the environment. This project intends to investigate the possibilities of an alternative route for recycling of metals from printed circuit boards (PCBs) obtained from rejected computers. The process is based on aqueous solutions composed of an etchant, either 0.2 M CuCl2.2H2O or 0.2 M FeCl3.6H2O, and a quaternary ammonium salt (quat) such as choline chloride or chlormequat. These solutions are reminiscent of deep eutectic solvents (DES) based on quats. DES are quite similar to ionic liquids (ILs) and are used as well as alternative solvents with a great diversity of physical properties, making them attractive for replacement of hazardous, volatile solvents (e.g. VOCs). A remarkable difference between genuine DES and ILs with the solutions used in this project is the addition of rather large quantities of water. It is shown the presence of water has a lot of advantages on the leaching of metals, while the properties typical for DES still remain. The oxidizing capacities of Cu(II) stem from the existence of a stable Cu(I) component in quat based DES and thus the leaching stems from the activity of the Cu(II)/Cu(I) redox couple. The advantage of Fe(III) in combination with DES is the fact that the Fe(III)/Fe(II) redox couple becomes reversible, which is not true in pure water. This opens perspectives for regeneration of the etching solution. In this project the leaching of copper was studied as a function of gradual increasing water content from 0 - 100w% with the same concentration of copper chloride or iron(III) chloride at room temperature and 80ºC. The solutions were also tested on real PCBs. At room temperature a maximum leaching effect for copper was obtained with 30w% choline chloride with 0.2 M CuCl2.2H2O. The leaching effect is still stronger at 80°C, b ut of course these solutions are more energy consuming. For aluminium, tin, zinc and lead, the leaching was faster at 80ºC. Iron and nickel dissolved easily at room temperature. The solutions were not able to dissolve gold, silver, rhodium and platinum.

O operão da proteína laranja: novas proteínas envolvidas na divisão celular em bactérias redutoras de sulfato

Dissertação para obtenção do Grau de Mestre em Biotecnologia

Aplicação do método de Pfeiffer a sementes de café (Coffea arabioa, L.)

O presente trabalho trata do estudo dos modelos de cristalização do cloreto de cobre (CuCl2.2H(2)0) na presença de extratos de sementes de cafe (Coffea arábica L.), variedade Mundo Novo. Pesquisaram-se 16 concentrações diferentes do sistema água-cloreto de cobre-extrato, com 3 repetições, descrevendo-se individualmente cada urna das series. Os melhores modelos foram obtidos usando-se a técnica de mistura filtrada. Os resultados obtidos permitem recomendar, para cloreto de cobre, concentrações entre 0,5 e 1,0 g/placa e, para extrato, concentrações entre 0,05 e 0,075 g/placa.

Increase of grain and green matter of corn by liming

Despite the fact that aluminum toxicity to crops is eliminated near soil water pH of 5.5, lime recommendation in many regions aims to increase soil pH up to 6.0 or even higher. For highly buffered soils, high rates of limestone are required to raise the pH from 5.5 to 6.0, resulting in additional, sometimes unnecessary, costs. The objective of this study was to evaluate the effect of soil pH on corn yield in a very acid Hapludox. The experiment was carried out in Lages, Southern Brazil, from 1992 to 1996. The soil had water pH of 4.7, Al3+ of 33 mmol c kg-1, O.M. of 45 g kg-1 and lime requirement to pH 6.0 of 9.0 t ha-1. Dolomitic limestone at rates of 0, 4.5, 9.0, 13.5 and 18.0 t ha-1 (equivalent to pure CaCO3) was incorporated into the soil down to 17 cm depth, in 1992. Liming increased linearly the values of soil pH (from 4.7 to 6.6) and Ca and Mg, eliminated Al3+ with rates of 9.0 t ha-1 or higher, decreased slightly Al-CuCl2, Fe and Cu, and did not affect Zn and Mn. Maximum average corn yield for grain (7.9 t ha-1) and for green matter for silage (GM) (59 t ha-1) was obtained, respectively, at soil pH of 6.0 (12 t ha-1 of limestone) and of 6.1 (14 t ha-1 of limestone); maximum economic efficiency for grain was obtained at pH 5.6 (7.5 t ha-1 of limestone). Maximum yield increments due to liming were 17% for grain and 20% for GM.

Genesis of the sombric horizon in ultisols (red argisols) in southern Santa Catarina, Brazil

Dark subsurface horizons, with properties similar to the sombric horizon characterized by the USA Soil Taxonomy, are frequent in Southern Brazil. The genesis of this horizon is controversial and poorly understood. This study aimed to describe the occurrence of sombric-like horizons in Ultisols in the South of Santa Catarina State, at low altitudes, and suggest possible processes of humus transference, accumulation and persistence in these horizons. Physical, chemical and mineralogical properties of four Ultisols were evaluated; three were sampled in a toposequence, and another representative one in an isolated profile (RSP). The dark subsurface horizons coincide with the AB and BA transitional genetic horizons; they are acid, low in base saturation, and have a similar clay mineralogy in all horizons. Very high amounts of Fe and Al extracted by ammonium oxalate and sodium pyrophosphate solution as well as maximum Al extracted by CuCl2 solution were observed in these dark subsurface horizons, indicating a possible migration of these elements in the form of organometallic complexes. The contents of Al plus ½ Fe extracted from the RSP soil horizons with ammonium oxalate indicated spodic materials in the sombric-like horizon, although the soil morphology was not compatible with Spodosols. Maximum contents of fine clay were also found in the sombric-like horizon, suggesting Fe and Al migration as clay-humic substances. However, the hypothesis that sombric-like horizons in these soils are a relict feature of a grass paleovegetation, different from the current dense seasonal forest, should not be discarded but investigated in further studies.

Química e gênese de solos desenvolvidos sob vegetação de restinga no estado de São Paulo

As áreas arenosas e de solos pobres com vegetação característica das planícies costeiras brasileiras são genericamente denominadas de restinga. Os solos desses ambientes foram muito pouco estudados. Para este estudo, selecionaram-se áreas de restinga dos municípios paulistas de Cananeia, Ilha Comprida e Bertioga devido à existência de diferentes unidades sedimentares, de vegetação remanescente e de solos, representativos da planície costeira do Estado de São Paulo. Nesses locais foram descritos e amostrados 31 perfis, muitos deles em cronossequência, objetivando caracterizá-los quimicamente e convergir evidências analíticas para elucidação dos principais mecanismos envolvidos na gênese dos Espodossolos - estes de ampla ocorrência no ecossistema restinga, componente do bioma Mata Atlântica nas planícies costeiras do Sudeste do Brasil. Para isso, foram utilizados procedimentos analíticos de rotina para fins de levantamento e classificação de solos, bem como de dissoluções seletivas dos elementos Fe (ditionito-citrato, oxalato e pirofosfato) e Al (ditionito-citrato, oxalato, pirofosfato, CuCl2, LaCl3 e KCl), os quais permitiram as seguintes interpretações: (a) a maioria dos solos de restinga estudados mostra-se de textura essencialmente arenosa e predominância de areia fina, com baixas soma e saturação por bases, reação extrema a fortemente ácida, capacidade de troca de cátions dependente da matéria orgânica e dominada por Al trocável, havendo aumento do conteúdo e estabilidade de carbono orgânico em profundidade. Esses atributos refletem a influência tanto do material de origem como do processo pedogenético predominante nesses ambientes: a podzolização; (b) o Al é o principal cátion envolvido na podzolização e suas formas ativas são: complexos de Al-húmus e compostos inorgânicos pouco cristalinos; (c) alguns horizontes espódicos com subscrito "s" (Bs, Bhs e Bsm), situados na base de perfis bem drenados, detêm os maiores valores de saturação por Al no húmus e estabilidade da interação carbono-metal entre todas as amostras e horizontes estudados; (d) existe estreita relação entre a idade dos Espodossolos e os atributos químicos analisados: os mais antigos (Cananeia) diferenciam-se dos demais quer pelos maiores conteúdos médios de C e de Al ativo (Al trocável, Al oxalato e Al pirofosfato), quer pela maior estabilidade da interação Al-húmus nos horizontes espódicos; e (e) estes se formaram predominantemente às expensas dos eluviais, com atuação de processos de queluviação de Al-húmus e sua imobilização em profundidade à medida que há saturação do elemento nos complexos organometálicos que migram no perfil.

Avaliação de cloretos não tamponados como extratores de alumínio associado à matéria orgânica em solos da planície costeira do estado de São Paulo

Pirofosfato de sódio é o extrator mais utilizado para a determinação do Al complexado à matéria orgânica do solo (MOS). Devido à sua falta de seletividade para algumas amostras de solos, extratores não tamponados de Cl têm sido recomendados em substituição ao pirofosfato. Com o objetivo de avaliar a eficácia dos cloretos não tamponados de Cu (CuCl2), lantânio (LaCl3) e potássio (KCl) como extratores de Al unido à MOS, analisaram-se amostras de 31 perfis de solos representativos das áreas sob vegetação de restinga do litoral paulista. Os resultados foram comparados àqueles obtidos com pirofosfato de sódio. O CuCl2, mais forte que o LaCl3 e KCl e menos eficaz que o pirofosfato, extraiu parte do Al de compostos inorgânicos amorfos e de complexos Al-húmus bastante estáveis; estes últimos possivelmente não são reativos em termos de acidez do solo e troca iônica. Ao contrário, KCl e LaCl3 removeram somente as formas reativas do elemento associadas ao C orgânico do solo (Corg). No entanto, o Al extraído por LaCl3 (AlLa) foi que melhor se correlacionou com o Corg e com a CTC, indicando que AlLa está relacionado ao principal componente responsável pelo desenvolvimento de cargas nos solos estudados. Os extratores permitiram analisar o grau de interação da MOS com o Al e a influência do pH do solo na interação. Os complexos Al-húmus mais estáveis foram observados nos horizontes bem drenados Bs, Bhs e C, em que o LaCl3 e, sobretudo, o KCl mostraram as mais baixas eficácias entre todas as amostras analisadas. O Al mais lábil unido à MOS foi encontrado nos horizontes superficiais do tipo A. De maneira geral, os horizontes estudados apresentaram a seguinte sequência de estabilidade da interação Al-húmus: A < Bh < C < Bhm < Bs/Bhs/Bsm. Esses últimos, juntamente com alguns poucos horizontes C, são os únicos horizontes de subsuperfície bem drenados, indicando que o hidromorfismo nos horizontes Bh e a ciclagem da serapilheira nos horizontes A favorecem a manutenção de espécies de alumínio mais lábeis nos solos estudados.

Formas de Alumínio em Solos Ácidos Brasileiros com Teores Excepcionalmente Altos de Al3+ Extraível com KCI

RESUMO O Al trocável é tradicionalmente quantificado no extrato da solução de KCl 1 mol L-1; entretanto, nem sempre o Al provém unicamente de formas trocáveis desse elemento. Este trabalho objetivou investigar as formas de Al presentes em solos ácidos de várias regiões brasileiras, com distintas mineralogias, buscando elucidar se todo o Al-KCl corresponde às formas trocáveis do elemento. Foram testados os seguintes extratores para Al: Método tradicional (KCl 1 mol L-1), e variações desse método (curvas de titulação potenciométrica, método das extrações sucessivas e tamponado a pH 5), KCl 0,1 mol L-1, CaCl2 0,01 mol L-1, oxalato de amônio 0,2 mol L-1, pirofosfato de sódio 0,1 mol L-1 e CuCl2 0,5 mol L-1. A quantificação do elemento foi feita por titulação e, ou, por espectrofotometria de absorção atômica (EAA), quando pertinente. Foram analisadas amostras de dois horizontes (A e B) de perfis de solo de cinco estados brasileiros (AC, PE, BA, RS e SC). Dois perfis de solo de Santa Catarina, com níveis mais baixos de Al-KCl, foram utilizados como referência de solos mais intemperizados, com mineralogia caulinítica. Os resultados demonstraram que, particularmente nos solos ácidos com esmectitas, o KCl 1 mol L-1 extrai outras formas de Al além da trocável, superestimando seus valores, não sendo, portanto, um extrator indicado para a maioria dos solos analisados neste estudo. No entanto, a utilização dessa solução, porém mais diluída (KCl 0,1 mol L-1), teve menor efeito na dissolução desses compostos, podendo indicar de forma mais realista os teores de Al trocáveis do solo. As demais variações desse método (tampão pH 5, método potenciométrico e extrações sucessivas) não se evidenciaram adequadas para determinar esse elemento por extraírem quantidades similares ou até mais altas, quando comparadas com o método tradicional. Os altos teores de Al quantificados nos extratos de oxalato de amônio, cloreto de cobre e pirofosfato de sódio indicaram a participação expressiva de formas inorgânicas amorfas e de baixa cristalinidade, que contribuíram para a superestimação dos teores de Al nos solos estudados.

Extração e quantificação de alumínio trocável em Organossolos

O objetivo deste trabalho foi avaliar diferentes métodos de extração e quantificação de alumínio trocável em Organossolos. As amostras foram coletadas em três perfis de turfeira e, então, secas ao ar e passadas em peneira de malha de 2 mm. Foram feitas extrações com KCl 1 mol L-1 , Ca(OAc2) 1 mol L-1 e CuCl20,5 mol L-1 . Em seguida, os extratos obtidos por KCl e Ca(OAc2) foram analisados por titulação com NaOH 0,025 mol L-1 e por espectrômetro de absorção atômica com forno de grafite (GF-AAE). Os extratos obtidos por CuCl2 foram analisados por GF-AAE. Na quantificação por GF-AAE, os extratores KCl e Ca(OAc2) tiveram capacidade semelhante de extrair alumínio trocável, enquanto o CuCl2 foi capaz de extrair também o Al reativo. Os elevados teores de alumínio trocável observados na titulação após extração com KCl podem estar relacionados aos elevados teores do íon H+ presente nas amostras. O método indicado para determinação do teor de alumínio trocável em Organossolos é a extração com KCl ou com Ca(OAc2) e, para quantificação, a espectrofotometria de absorção atômica com forno de grafite.

Processamento de placas de circuito impresso de equipamentos eletroeletrônicos de pequeno porte

A hydrometallurgical process applicable to printed circuit boards of small electrical and electronic devices was developed. This involved three leaching steps (60 ºC, 2 h): 6 mol L-1 NaOH, 6 mol L-1 HCl and aqua regia. NaOH removed the resin and flame retardant that covered the circuit boards. HCl dissolved the most electropositive metals and a small amount of copper (~0.3 wt%). Aqua regia dissolved the noble metals. Silver precipitated as AgCl. Gold and platinum were quantitatively extracted with pure methyl-isobutylketone and Alamine 336 (10 % vol. in kerosene), respectively. Slow evaporation of the raffinate crystallized CuCl2.4H2O (89% yield).