Desenvolvimento da técnica LTM-BSizer para a caracterização de bolhas e a avaliação de parâmetro no processo de flotação

Este trabalho teve como objetivo o desenvolvimento de uma nova técnica para determinação do tamanho médio e da distribuição de tamanho de bolhas de ar em meio aquoso. A nova técnica, denominada de LTM-BSizer, uma vez otimizada, foi aplicada na caracterização das bolhas geradas por diversos métodos utilizados tanto na flotação para tratamento de efluentes líquidos quanto na flotação de partículas minerais e, principalmente, na investigação de parâmetros operacionais e do efeito do tamanho de bolhas na flotação de partículas minerais (quartzo como modelo) finas (40-10 µm) e ultrafinas (<10 µm). A técnica LTM-BSizer é baseada no conceito da captura, ou seja, ao contrário das técnicas fotográficas até agora propostas, onde as imagens (fotos ou vídeos) das bolhas em movimento foram obtidas com visores verticais, este método obteve as imagens das bolhas estabilizadas em um visor disposto na horizontal. Entre as vantagens em relação aos métodos fotográficos existentes destacam-se a melhor qualidade das imagens e a capacidade de medir distribuições de tamanho de bolha com grande amplitude, desde microbolhas (<100 µm) até bolhas maiores (~ 1 a 3 mm). Os métodos de geração de bolhas pesquisados foram: microbolhas geradas por despressurização de água saturada com ar em um vaso saturador (processo de flotação por ar dissolvido-FAD) ou por uma bomba centrífuga multifase (novo equipamento para geração de microbolhas), injeção de mistura ar-líquido através de um constritor tipo venturi (destaque na flotação não convencional), injeção de ar em cilindro inox poroso (comumente aplicado para dispersão de gás) e bolhas geradas em uma célula de flotação por ar induzido (FAI), convencional de bancada Para todos os métodos citados, exceto o último, a distribuição de tamanho de bolha foi avaliada numa coluna em acrílico com 200 cm de altura e 72 mm de diâmetro, onde através de um ponto de amostragem parte do fluxo foi conduzida até o visor. Os resultados obtidos com esta técnica foram, para os diâmetros médios de bolha: 30 a 70 µm para FAD, 65 a 130 µm para bomba multifase, 200 a 1400 µm para venturi, 500 a 1300 µm para FAI e 500 a 1000 µm para o cilindro poroso. A influência de alguns parâmetros operacionais na formação das bolhas foi estudada em detalhe e os resultados obtidos mostraram uma boa correspondência com os valores encontrados na literatura e em outros casos, elucidaram efeitos considerados contraditórios na literatura técnica. Este trabalho demonstrou que, o tamanho médio e a distribuição de tamanho das microbolhas, não são influenciados pela pressão de saturação no intervalo de 294 a 588 kPa, mas sim pela quantidade de bolhas e pelo tempo de retenção Também foi constatado que a diminuição da tensão superficial da água (adição de 30 mg/L de oleato de sódio) aumenta consideravelmente (3 a 8 vezes) o número de microbolhas na FAD a baixas pressões de saturação (196 e 294 kPa). O tamanho e a distribuição de tamanho de bolhas geradas em constrições de fluxo tipo venturi variam em função dos parâmetros concentração de tensoativo, velocidade superficial de líquido (UL) e razão gás/líquido (Qr). Uma pequena diminuição da tensão superficial, de 73 para 68 mN/m, provocada pela adição de 20 mg/L do tensoativo DF 250, foi suficiente para diminuir consideravelmente o tamanho das bolhas geradas, permanecendo constante para concentrações maiores, sugerindo que esta seja a concentração crítica de coalescência (CCC) para este sistema. Um aumento de UL (mantendo Qr constante) e diminuição de Qr (com UL constante) levaram a distribuições com menor amplitude e diâmetro médio. No caso das microbolhas geradas através da bomba multifase, o tamanho de bolhas diminuiu com a pressão até atingir o limite de solubilidade teórico ar/líquido. O tamanho das bolhas gerados através de placa porosa e FAI apresentaram boa correspondência com os reportados na literatura e em ambas as técnicas foi, de novo, encontrada, para DF 250, a mesma CCC igual a 20 mg/L. O sistema de flotação de partículas finas e ultrafinas, foi estudado via recuperação de finos de quartzo (50% < 10µm) em coluna de laboratório. As variáveis estudadas foram; a distribuição de tamanho de bolhas e a concentração de coletor (amina). Os resultados obtidos mostraram que a recuperação das frações mais finas aumenta com a diminuição do tamanho de bolhas de acordo com os modelos existentes de flotação. Entretanto, foi encontrado, na captura de partículas ultrafinas pelas bolhas, um valor ótimo de tamanho de partícula. Assim, a captura diminui com o tamanho de partícula até 5-7 µm e aumenta, de novo, nas frações menores. Esses resultados são discutidos em termos de um mecanismo de difusão como fenômeno predominante nos mecanismos de adesão bolha-partícula.

Support for an auto-associative model of spoken cued recall: Evidence from fMRI

Cued recall and item recognition are considered the standard episodic memory retrieval tasks. However, only the neural correlates of the latter have been studied in detail with fMRI. Using an event-related fMRI experimental design that permits spoken responses, we tested hypotheses from an auto-associative model of cued recall and item recognition [Chappell, M., & Humphreys, M. S. (1994). An auto-associative neural network for sparse representations: Analysis and application to models of recognition and cued recall. Psychological Review, 101, 103-128]. In brief, the model assumes that cues elicit a network of phonological short term memory (STM) and semantic long term memory (LTM) representations distributed throughout the neocortex as patterns of sparse activations. This information is transferred to the hippocampus which converges upon the item closest to a stored pattern and outputs a response. Word pairs were learned from a study list, with one member of the pair serving as the cue at test. Unstudied words were also intermingled at test in order to provide an analogue of yes/no recognition tasks. Compared to incorrectly rejected studied items (misses) and correctly rejected (CR) unstudied items, correctly recalled items (hits) elicited increased responses in the left hippocampus and neocortical regions including the left inferior prefrontal cortex (LIPC), left mid lateral temporal cortex and inferior parietal cortex, consistent with predictions from the model. This network was very similar to that observed in yes/no recognition studies, supporting proposals that cued recall and item recognition involve common rather than separate mechanisms.

Tarinakontekstin vaikutus sanojen muistamiseen kompleksisessa työmuistitehtävässä

Objectives. The sentence span task is a complex working memory span task used for estimating total working memory capacity for both processing (sentence comprehension) and storage (remembering a set of words). Several traditional models of working memory suggest that performance on these tasks relies on phonological short-term storage. However, long-term memory effects as well as the effects of expertise and strategies have challenged this view. This study uses a working memory task that aids the creation of retrieval structures in the form of stories, which have been shown to form integrated structures in longterm memory. The research question is whether sentence and story contexts boost memory performance in a complex working memory task. The hypothesis is that storage of the words in the task takes place in long-term memory. Evidence of this would be better recall for words as parts of sentences than for separate words, and, particularly, a beneficial effect for words as part of an organized story. Methods. Twenty stories consisting of five sentences each were constructed, and the stimuli in all experimental conditions were based on these sentences and sentence-final words, reordered and recombined for the other conditions. Participants read aloud sets of five sentences that either formed a story or not. In one condition they had to report all the last words at the end of the set, in another, they memorised an additional separate word with each sentence. The sentences were presented on the screen one word at a time (500 ms). After the presentation of each sentence, the participant verified a statement about the sentence. After five sentences, the participant repeated back the words in correct positions. Experiment 1 (n=16) used immediate recall, experiment 2 (n=21) both immediate recall and recall after a distraction interval (the operation span task). In experiment 2 a distracting mental arithmetic task was presented instead of recall in half of the trials, and an individual word was added before each sentence in the two experimental conditions when the participants were to memorize the sentence final words. Subjects also performed a listening span task (in exp.1) or an operation span task (exp.2) to allow comparison of the estimated span and performance in the story task. Results were analysed using correlations, repeated measures ANOVA and a chi-square goodness of fit test on the distribution of errors. Results and discussion. Both the relatedness of the sentences (the story condition) and the inclusion of the words into sentences helped memory. An interaction showed that the story condition had a greater effect on last words than separate words. The beneficial effect of the story was shown in all serial positions. The effects remained in delayed recall. When the sentences formed stories, performance in verification of the statements about sentence context was better. This, as well as the differing distributions of errors in different experimental conditions, suggest different levels of representation are in use in the different conditions. In the story condition, the nature of these representations could be in the form of an organized memory structure, a situation model. The other working memory tasks had only few week correlations to the story task. This could indicate that different processes are in use in the tasks. The results do not support short-term phonological storage, but instead are compatible with the words being encoded to LTM during the task.