Distribuição do Tamanho de Poros em Cascas de Ovos Determinada pela Porosimetria de Mercúrio

Neste trabalho foi aplicada a porosimetria de mercúrio na caracterização da porosidade de cascas de ovos de poedeiras com 28 semanas de idade. Aplicando-se a técnica de porosimetria de mercúrio, pudemos descrever as características associadas a porosidade de modo mais amplo, determinando uma distribuição do tamanho de poros nas cascas de ovos estudadas. Nossos resultados mostraram que a maioria dos poros nas cascas de ovos tem tamanhos entre 1 a 10 mim. Neste artigo introduzimos a técnica de porosimetria de mercúrio como uma nova ferramenta aplicada no estudo de cascas de ovos.

Efeitos de Dietas com Diferentes Níveis de Fibra em Detergente Neutro e do Tamanho de Poros de Sacos de Náilon Incubados no Rúmen sobre a Fauna Ruminal em Bubalinos e Bovinos

Quatro bubalinos e quatro bovinos, fistulados no rúmen, foram distribuídos aleatoriamente a dois quadrados latinos (4 x 4) para avaliar os efeitos de rações com quatro níveis de FDN (54, 60, 66 e 72%) e de dois tamanhos de poros em sacos de náilon (53 e 100 mm) sobre a população de protozoários ciliados no conteúdo ruminal e dentro dos sacos incubados em diversos tempos. Não houve diferença nos diversos gêneros estudados e no total de protozoários nas amostras dos sacos de náilon entre 53 e 100 mm. As concentrações de Entodinium e de total de protozoários do conteúdo ruminal elevaram-se até o nível de 66% de FDN, com queda acentuada em 72% nos bubalinos, enquanto nos bovinos houve redução com o aumento de FDN na ração. Houve diferenças nas concentrações dos protozoários da subfamília Diplodiniinae, Epidinium e Dasytricha entre bubalinos e bovinos, dentro das amostras incubadas em sacos com poros de 53 mm. A concentração de Diplodiniinae aumentou com 72% de FDN na dieta em ambas as espécies animais. Os bubalinos apresentaram valores médios de pH e taxa de passagem do líquido ruminal mais elevados e volumes ruminais menores que os bovinos.

Modelo Estocástico para bloqueio de poros e redução de permeabilidade

Modeling transport of particulate suspensions in porous media is essential for understanding various processes of industrial and scientific interest. During these processes, particles are retained due to mechanisms like size exclusion (straining), adsorption, sedimentation and diffusion. In this thesis, a mathematical model is proposed and analytical solutions are obtained. The obtained analytic solutions for the proposed model, which takes pore and particle size distributions into account, were applied to predict the particle retention, pore blocking and permeability reduction during dead-end microfiltration in membranes. Various scenarios, considering different particle and pore size distributions were studied. The obtained results showed that pore blocking and permeability reduction are highly influenced by the initial pore and particle size distributions. This feature was observed even when different initial pore and particle size distributions with the same average pore size and injected particle size were considered. Finally, a mathematical model for predicting equivalent permeability in porous media during particle retention (and pore blocking) is proposed and the obtained solutions were applied to study permeability decline in different scenarios

Modelo Estocástico para bloqueio de poros e redução de permeabilidade

Modeling transport of particulate suspensions in porous media is essential for understanding various processes of industrial and scientific interest. During these processes, particles are retained due to mechanisms like size exclusion (straining), adsorption, sedimentation and diffusion. In this thesis, a mathematical model is proposed and analytical solutions are obtained. The obtained analytic solutions for the proposed model, which takes pore and particle size distributions into account, were applied to predict the particle retention, pore blocking and permeability reduction during dead-end microfiltration in membranes. Various scenarios, considering different particle and pore size distributions were studied. The obtained results showed that pore blocking and permeability reduction are highly influenced by the initial pore and particle size distributions. This feature was observed even when different initial pore and particle size distributions with the same average pore size and injected particle size were considered. Finally, a mathematical model for predicting equivalent permeability in porous media during particle retention (and pore blocking) is proposed and the obtained solutions were applied to study permeability decline in different scenarios

Valorização das águas corticeiras: extracção de antioxidantes

Dissertação para obtenção do Grau de Mestre em Engenharia Química e Bioquímica

Optimização do factor de cobertura de condensadores de tântalo produzidos com pós de elevada carga específica

Dissertação para obtenção do Grau de Doutor em Nanotecnologias e Nanociências

Sistema para o estudo da condutividade térmica a baixa temperatura aplicado à espuma de cobre

O desenvolvimento de novos materiais e a sua caracterização é de extrema importância no dimensionamento e construção de equipamentos criogénicos. A empresa Versarien desenvolveu uma técnica capaz de produzir cobre poroso, conseguindo controlar a porosidade e o tamanho de poros. Os materiais porosos são de especial interesse para dispositivos criogénicos em aplicações espaciais. Um exemplo desta aplicação são as unidades de armazenamento de energia (Energy Storage Units-ESU), onde um material poroso é usado em ausência de gravidade para reter um líquido criogénico por capilaridade, de modo a manter dispositivos a uma temperatura baixa e constante. Neste caso, um material poroso de elevada condutividade térmica, como o cobre, seria de grande interesse uma vez que permite obter uma boa homogeneidade de temperatura na célula. Neste trabalho foi desenvolvido um sistema para medir a condutividade térmica deste material, entre 15 e 260 K, para porosidades entre 50% e 80%, utilizando um criorrefrigerador 2 W @ 20 K. Estas medições permitiram determinar que a pureza do cobre poroso se encontra entre RRR20 (RRR: Residual-resistivity ratio) e RRR10, apresentando uma tortuosidade que se encontra de acordo com um modelo simples descrito nesta dissertação. Foi ainda desenhado, construído e testado um criostato portátil, que apenas necessita de azoto líquido e de bombeamento primário para que se possam realizar medições de condutividade térmica entre 77 e 300 K.

Obtenção e caracterização de carvão ativado de caroço de buriti (Mauritia flexuosa L. f.) para a avaliação do processo de adsorção de cobre (II)

Na região amazônica, algumas indústrias despejam cobre nos corpos receptores que, em elevadas concentrações, é tóxico para os seres vivos. A remoção de cobre de efluentes industriais é realizada por diversos processos como a adsorção. Neste trabalho mostrou-se o resultado da adsorção de cobre (II) em carvão ativado de caroço de buriti carbonizado a 400 °C e ativado a 900 °C. O carvão ativado foi caracterizado em termos de área específica, tamanho dos poros, densidades aparente e real, porosidade, microscopia eletrônica de varredura, conteúdo de cinzas, pH, umidade, carbono fixo e grupos funcionais de superfície. O estudo de equilíbrio de adsorção avaliou a influência do diâmetro das partículas do carvão, do tempo de contato adsorvente/adsorbato, do pH e da concentração inicial da solução de cobre (II) sobre a remoção de cobre (II). Com base nos resultados, concluiu-se que há uma maior eficiência de remoção de cobre (II) para diâmetro < 0,595 mm, tempo de contato de 300 minutos, pH 4,0 e concentrações iniciais de cobre (II) de 50 e 80 mg L-1. O modelo matemático de Langmuir foi o que melhor se ajustou aos dados de equilíbrio de adsorção. A partir do tempo de contato de 15 minutos todas as concentrações de equilíbrio ficaram abaixo do máximo permitido de 1,0 mg L-1 previsto pela legislação vigente para lançamento de efluentes em corpos receptores.

Influência da posição relativa à linha de cultivo sobre a densidade do solo em dois sistemas de manejo do solo

A densidade do solo é um parâmetro de fácil quantificação, relacionando-se com outras propriedades intrínsecas, tais como: textura e teor de matéria orgânica. A distribuição do tamanho de poros, a resistência do solo à penetração das raízes e a água disponível também estão relacionadas com a densidade do solo. Na comparação entre sistemas de preparo, a densidade do solo tem sido usada freqüentemente. No entanto, não tem sido levado em conta o fato de que os sistemas de manejo do solo e das culturas contribuem para a variabilidade espacial da densidade do solo. Os fatores que causam essa variação são o tráfego das máquinas nas operações de manejo, os processos de secamento e umedecimento do solo e o efeito do sistema radicular das plantas. O objetivo geral deste trabalho foi avaliar a distribuição da densidade do solo em dois sistemas de manejo em um solo cultivado com milho. Foi estudado um Latossolo Roxo sob semeadura direta e preparo convencional do solo, amostrado em transeções perpendiculares às linhas da cultura de milho, permitindo obter amostras nas posições linha e entrelinha. Avaliaram-se os efeitos do sistema de preparo e da posição de amostragem sobre a densidade pelo teste t, enquanto a influência do preparo e da posição sobre a variação sistemática da densidade do solo foi avaliada pela análise espectral. Os resultados indicaram que a densidade do solo foi influenciada pela posição de amostragem, com maiores densidades na posição entrelinha do que na linha, independentemente do sistema de preparo. A variação da densidade do solo ocorreu de forma sistemática com a posição de amostragem.

Avaliação do conceito de capacidade de campo para um latossolo amarelo coeso do estado da Bahia

Por meio da morfologia do perfil e de análises físicas, tais como textura, densidade de partículas e do solo, distribuição do tamanho dos poros, retenção e armazenamento de água e capacidade de campo determinada "in situ", avaliou-se o comportamento de um Latossolo Amarelo, localizado em Cruz das Almas (BA), submetido à prática da irrigação. Os resultados obtidos evidenciaram que os horizontes AB e BA são bastante coesos, principalmente quando secos, e constituem forte impedimento mecânico ao crescimento radicular e à livre movimentação do ar e da água. Tendo em vista a presença de camadas coesas, o conceito clássico de capacidade de campo não se aplica ao solo em questão e, além disso, verificou-se que os teores de água no solo em equilíbrio com os potenciais de -10 e -33 kPa, obtidos em laboratório com amostras deformadas, não representam devidamente o limite superior de água disponível nas condições de campo. Para calcular a faixa de água disponível, são indicados valores de potencial da água no solo, de acordo com os horizontes. Recomendam-se estudos específicos à origem da coesão observada, utilização de plantas ou implementos agrícolas capazes de romper a barreira física imposta pelos horizontes coesos.

Caracterização química e físico-hídrica de um Latossolo Vermelho após vinte anos de manejo e cultivo do solo

O manejo e o cultivo alteram a estrutura do solo que, por sua vez, interfere em uma série de propriedades físico-hídricas na camada superficial. Este trabalho teve por objetivo avaliar parâmetros químicos e físico-hídricos com implicações na agregação do solo, além da macroporosidade e disponibilidade de água em um Latossolo Vermelho submetido à semeadura direta e ao preparo com arado de discos por 20 anos, tendo como testemunha o solo sob Cerrado nativo. A semeadura direta, pela ausência de revolvimento e tráfego de máquinas, foi o sistema que mais alterou a estrutura do solo, na profundidade de 0-5 cm. Entretanto, este aspecto não indicou restrição para cultivo, tendo sido observado, neste sistema, maior disponibilidade de água nessa profundidade, em relação aos sistemas arado de discos e Cerrado. A densidade do solo na semeadura direta, nas profundidades 0-5, 5-10, 10-20, 20-30 e 30-40 cm, foi inferior ou igual àquela do arado de discos, possivelmente em razão do maior teor de carbono orgânico presente no solo e ausência de revolvimento. O valor de diâmetro médio geométrico dos agregados até à profundidade de 10 cm foi maior no Cerrado, seguido da semeadura direta e arado de discos, não tendo sido encontradas diferenças significativas a partir desta profundidade. Na profundidade de 20-30 cm, o sistema de preparo com arado de discos foi o que mais alterou a estrutura do Latossolo Vermelho, evidenciado pelo maior valor da densidade do solo, menor volume de macroporos e maior deslocamento, para baixo, da curva característica de água no solo na faixa de tensão entre 0 e 6 kPa e, para cima, entre 6 e 100 kPa.

Escarificação mecânica e biológica para a redução da compactação em argissolo franco-arenoso sob plantio direto

O manejo influi nas propriedades físicas no campo, alterando a dinâmica do ar, da água e de solutos no solo. Propriedades físicas em sistemas de manejo conservacionista do solo foram avaliadas em um Argissolo Vermelho-Amarelo distrófico arênico (Typic Hapludalf) de textura franco-arenosa no horizonte A. Os tratamentos foram estabelecidos em solo com histórico de 10 anos de plantio direto, a saber: soja em sistema plantio direto; soja em solo escarificado; crotalária em cultivo mínimo e solo descoberto sem preparo. Foram determinadas: a resistência mecânica à penetração; a densidade do solo; a porosidade total; a distribuição do tamanho de poros; a condutividade hidráulica do solo saturado e não saturado; a infiltração de água no solo pelos métodos de anéis concêntricos e sob chuva natural; a variação da umidade volumétrica do solo durante o ciclo das culturas e a curva característica de água no solo. Observou-se que a resistência mecânica à penetração (RP) foi máxima na camada de 0,075 m, nos tratamentos sem preparo do solo, enquanto, no solo escarificado (Esc-soja), a RP máxima ocorreu em maior profundidade (0,175 m). A mobilização subsuperficial (escarificação) e a superficial (discagem e semeadura) do solo não se refletiram em redução na densidade do solo (Ds). O solo sob plantio direto de soja apresentou maior volume de macroporos que o solo sob cultivo de crotalária e descoberto, na profundidade 0,02 a 0,05 m, favorecendo a maior condutividade hidráulica do solo saturado e a menor retenção de água no solo em situação de déficit hídrico. Dentre as propriedades físico-mecânicas analisadas, a RP mostrou-se mais sensível em detectar a compactação do que a Ds e porosidades, especialmente para camadas de solo pouco espessas. A eficácia da ruptura da camada compactada do solo depende da propriedade hídrica ou mecânica do solo usada como indicadora. Usando a condutividade hidráulica do solo saturado, em médio prazo, a "escarificação biológica" (CM-crot) mostrou-se mais eficaz na ruptura da camada compactada e estabelecimento de poros condutores de água do que a escarificação mecânica (Esc-soja) do solo. Em contrapartida, se o indicador for a RP, o resultado é inverso. Assim, a propriedade hídrica ou mecânica do solo a ser usada como indicadora para a avaliação da eficácia da ruptura da camada compactada do solo depende do processo físico priorizado: a infiltração e redistribuição de água ou a penetração e crescimento de raízes.

Escarificação de um Latossolo Vermelho na pós-colheita de soqueira de cana-de-açúcar

A escarificação nas entrelinhas da soqueira da cana-de-açúcar, associada à adubação e à gradagem (tríplice cultivo), é adotada como um recurso para amenizar o problema da compactação do solo; entretanto, pouco se sabe de seus efeitos no enraizamento da soqueira. Objetivando estudar os efeitos da escarificação na pós-colheita de cana-de-açúcar nas propriedades físicas de um Latossolo Vermelho, na distribuição de raízes e na produtividade, realizou-se um ensaio na região do Arenito Caiuá, utilizando a terceira soca da variedade RB72454. Os tratamentos utilizados foram: E1: escarificação a 0,15 m de profundidade, adubação e gradagem; E2: escarificação a 0,30 m de profundidade, adubação e gradagem; GR: adubação e gradagem. Foram avaliados: densidade do solo, porosidade total e distribuição do tamanho de poros; distribuição do sistema radicular; produtividade, perfilhamento, diâmetro e comprimento médios dos colmos. A escarificação nas entrelinhas da soqueira de cana-de-açúcar alterou a densidade do solo, a macro e a microporosidade e, na profundidade de 0,15 m, proporcionou maior comprimento de raízes na camada de 0,25 a 0,50 m, porém não alterou a área e o comprimento totais de raízes para as outras condições estudadas, tampouco a produção da cultura.

Propriedades físicas e teor de carbono orgânico de um Argissolo Vermelho sob distintos sistemas de uso e manejo

A conservação do solo e a produtividade das culturas podem ser negativamente afetadas por mudanças causadas à composição e arranjos dos constituintes do solo por diferentes sistemas de manejo. O objetivo deste estudo foi avaliar a influência da intensidade de revolvimento sobre atributos físicos e teor de carbono orgânico (CO) do solo. O experimento foi realizado por 17 anos em Eldorado do Sul (RS), num Argissolo Vermelho de textura média sob diferentes sistemas de manejo: preparo convencional (PC), preparo reduzido (PR) e semeadura direta (SD), utilizando a sucessão de culturas ervilhaca-milho. Uma área de campo nativo (CN), adjacente às parcelas agrícolas, foi utilizada como testemunha. As amostras de solo foram coletadas antes do estabelecimento da cultura de verão, nas camadas de 0-2,5, 2,5-7,5, 7,5-12,5 e 12,5-17,5 cm de profundidade. As propriedades avaliadas foram: teor de carbono orgânico, densidade do solo e de partículas, macro, micro e porosidade total, grau de floculação e estabilidade de agregados. Os sistemas de preparo não influenciaram a densidade e a porosidade total do solo, mas a distribuição do tamanho de poros variou conforme a profundidade de amostragem. A macroporosidade foi maior no preparo convencional em relação ao preparo reduzido e semeadura direta somente na camada de 7,5-12,5 cm, e os microporos foram mais abundantes de 0-2,5 cm na semeadura direta em relação aos demais sistemas. A adoção da semeadura direta aumentou a estabilidade de agregados da camada superficial do solo em relação ao preparo convencional, mediante a elevação no teor de carbono orgânico.

Homogeneidade da qualidade física do solo nas entrelinhas de um pomar de laranjeira com sistemas de manejo da vegetação permanente

A qualidade física do solo é fundamental para a sustentabilidade da produção citrícola. O objetivo deste estudo foi avaliar a homogeneidade da qualidade física do solo nas entrelinhas de um pomar de laranjeira com sistemas de manejo da vegetação permanente. O estudo foi realizado em um experimento com sistemas de manejo de solo nas entrelinhas de um pomar de laranjeira 'Pêra' sobre limoeiro 'Cravo', implantado em 1993 em um Argissolo Vermelho distrófico latossólico, em Alto Paraná, região noroeste do Estado do Paraná. O delineamento experimental utilizado foi de blocos ao acaso com três repetições. Os tratamentos de sistemas de vegetação permanente das entrelinhas foram: gramínea "mato-grosso" ou "batatais" (Paspalum notatum), leguminosa amendoim forrageiro (Arachis pintoi) e o sistema de manejo tradicional com dessecação das plantas espontâneas com herbicida. Em maio de 2003, coletaram-se 216 amostras de solo indeformadas no meio da camada de 0-15 cm de profundidade e em duas posições de amostragem, no rodado e entrerrodado do trator. As amostras de solo foram usadas para determinar o teor de água em diferentes potenciais matriciais, a densidade do solo, a porosidade total e a resistência do solo à penetração. Também foram calculados a distribuição do tamanho de poros, a capacidade de aeração do solo e o índice S. A inclusão da capacidade de aeração do solo e do índice S associado à distribuição do tamanho de poros permitiu melhor entendimento das alterações físicas resultantes do manejo do solo com vegetações permanentes nas entrelinhas do pomar de laranjeira. O aumento do volume de poros drenados sob a vegetação leguminosa reduz o teor de água do solo, confirmado pela maior capacidade de aeração e pelo índice S no rodado e entrerrodado. A qualidade física do solo na entrelinha do pomar de laranjeira mantida com gramínea é mais homogênea do que daquele com vegetações espontânea ou leguminosa.