Abstract The performance of three successive generations of Mahanarva spectabilis (Distant) (Hemiptera: Cercopidae) fed on four forages exposed to environments with different CO2 concentrations was evaluated. In the first bioassay, we utilized the following scenarios: A) plants and insects were kept at high and constant CO2 (700 ppm) and B) the insects were kept at CO2 700 ppm and fed on plants from the greenhouse (average of 390 ppm). In the second bioassay, we utilized the following scenarios: C) plants and insects were kept in a greenhouse and D) the insects were kept in the greenhouse and fed on plants kept at CO2 700 ppm. The survival and duration of the nymphal and adult stages and the number of eggs/female of M. spectabilis were evaluated. It was only possible to evaluate the cumulative effects of the increase of CO2 on three successive generations of M. spectabilis kept in a greenhouse, due to the reduced survival of the insects in the first generation in the laboratory. A greater direct than indirect effect of the CO2 level on the performance of M. spectabilis was observed. Furthermore, it should be considered that the effect of CO2 elevation on the survival, periods of development, and fecundity, when taken together, can significantly impact the population dynamics of M. spectabilis in future climate scenarios.

Resumo Avaliou-se o desempenho de três gerações sucessivas de Mahanarva spectabilis (Distant) (Hemiptera: Cercopidae) alimentadas com quatro forrageiras expostas à ambientes com diferentes concentrações de CO2. No primeiro bioensaio, utilizamos os seguintes cenários: A) plantas e insetos foram mantidos em fitotron com CO2 alto e constante (média de 700 ppm) e, B) os insetos foram mantidos em nível de 700 ppm de CO2 e alimentados com plantas advindas da casa de vegetação (média de 390 ppm). No segundo bioensaio, utilizamos os seguintes cenários: C) plantas e insetos foram mantidos em casa de vegetação e, D) os insetos foram mantidos em casa de vegetação e alimentados com plantas mantidas em fitotron. A sobrevivência e duração das fases ninfal e adulta e o número de ovos/fêmea de M. spectabilis foram avaliados. Só foi possível avaliar os efeitos cumulativos do aumento do CO2 em três gerações sucessivas de M. spectabilis mantidas em casa de vegetação, devido à reduzida sobrevivência dos insetos na primeira geração quando mantidos em fitotron. Observou-se maior efeito direto do que indireto do nível de CO2 sobre o desempenho de M. spectabilis. Além disso, deve-se considerar que o efeito da elevação de CO2 sobre a sobrevivência, períodos de desenvolvimento e fecundidade, quando tomados em conjunto, podem impactar significativamente a dinâmica populacional de M. spectabilis em cenários climáticos futuros.

Resumo Bentonita é um tipo de argila composta principalmente de montmorilonita. Possui excelentes propriedades de adsorção e como principais características a alta capacidade de troca catiônica, capacidade de inchamento, grande área superficial e baixa condutividade hidráulica. A bentonita é utilizada como matéria-prima em mais de 40 aplicações industriais. O processo de liofilização consiste na secagem de um produto, passando pela etapa de sublimação, para remoção da água contida utilizando baixa pressão e impedindo qualquer atividade biológica e reações químicas. Ele é eficiente em características como contração do produto, perda de voláteis, decomposição térmica, ações enzimáticas e desnaturação de proteínas, se comparado com outros meios de desidratação, ou seja, mantém a integridade do produto. Neste trabalho, foi avaliado o comportamento e realizada a caracterização de bentonita sódica mais ativa e sódica menos ativa, antes e após o processo de liofilização. Considerou-se como mais ativa a bentonita que apresentou maior capacidade de troca catiônica - CTC relacionada aos íons sódio (Na+). Foram feitas análises químicas e mineralógicas, de capacidade de troca catiônica, análise microbiológica, FTIR e capacidade de inchamento. Observou-se um incremento de aproximadamente 32% na capacidade de inchamento da bentonita mais ativa após a liofilização.

Abstract Bentonite is a type of clay composed mainly of montmorillonite, shows excellent properties of adsorption and, as main features, high cation exchange capacity, swelling capacity, large surface area and low hydraulic conductivity. Bentonite is used as a raw material in over 40 industrial applications. The lyophilization process is a drying process of a product through a sublimation step for removing water using low pressure. This process prevents any biological activity and chemical reactions. The lyophilization process is effective in product shrinkage, loss of volatiles, thermal decomposition, enzymatic activities and protein denaturation as compared to other drying means, as it maintains the integrity of the product. This study evaluated the behavior and characterized the more and less active sodium bentonites, before and after the lyophilization process. It was considered as more active the bentonite that presented more cation exchange capacity related to sodium ions (Na+). Chemical and mineralogical analyzes, cation exchange capacity, microbiological analysis, FTIR and swelling capacity were evaluated. An increment on swelling capacity of the more active freeze-dried bentonite of approximately 32% in comparison to the standard was observed.

Abstract A very important step in the study of bioprocesses is the modeling and simulation of bioreactors. This paper presents the AnaBioPlus software package, which was developed for teaching and research purposes concerning the analysis of bioreactors. The package consists of two programs: OptimusFerm and SimulaFerm. OptimusFerm allows the analysis of experimental batch cultivation data sets in order to estimate parameters of kinetic models by means of a differential evolution method. SimulaFerm performs simulations obtaining values of cell growth, product formation, and limiting substrate consumption for batch, fed-batch and continuous cultivations. Thirty-two kinetic models of cell growth are available in OptimusFerm and SimulaFerm. Two case studies are described in order to illustrate the use of AnaBioPlus. The results show that AnaBioPlus is a very useful tool for the analysis of bioprocesses. Furthermore, it presents a user-friendly graphical interface and is freely available to users, in both English and Portuguese versions.

Resumo Apesar da abundância de pirita na natureza e seu papel como uma das principais fontes de emissões de SO2 em processos industriais, há pouca informação sobre a cinética e os mecanismos das reações de oxidação e de decomposição da pirita. Este trabalho teve o objetivo de determinar a viabilidade de aplicação do método de Friedman para a determinação dos parâmetros cinéticos para as reações de oxidação e de decomposição da pirita obtidas das indústrias de extração de carvão de forma a se obter materiais magnéticos baseados na pirita. Este método está baseado no emprego da perda de massa experimental obtida usando-se análise termogravimétrica (TG) para a determinação das energias de ativação das reações. Assim, a energia de ativação, o fator pré-exponencial e a ordem de reação foram obtidos usando-se curvas de TG com diferentes taxas de aquecimento (2,5, 5,0, 7,5 e 10,0 K.min-1). Para atmosfera inerte, as energias de ativação calculadas de aproximadamente 280 kJ.mol-1 estão em acordo com os valores encontrados na literatura. A reação em atmosfera oxidante mostrou duas regiões predominantes de perda de massa, sugerindo a existência de duas reações. O valor obtido de 482 kJ.mol-1 para a energia de ativação da segunda perda de massa, ocorrida a aproximadamente 770 K, foi similar aos resultados relatados por outros atores. Para a perda de massa observada a aproximadamente 650 K, valores similares não foram encontrados na literatura para se comparar com os valores do método Friedman. A energia de ativação teórica foi, entretanto, determinada com equações empíricas. Um valor teórico de aproximadamente 1000 kJ.mol-1 foi obtido para a reação de decomposição de pyrrhotita. Os valores encontrados para outros parâmetros cinéticos se mostraram inconsistentes.

Abstract Despite the great abundance of pyrite in nature and its role as one of the main sources of SO2 emissions in industrial processes, there is little definitive information about the kinetics and mechanisms of pyrite oxidation and decomposition reactions. This work aimed to determine the viability of applying the Friedman method for kinetic parameter determination to the oxidation and decomposition reactions of pyrite from the coal mining industry in order to obtain pyrite-based magnetic materials. Such method is based on the use of experimental weight loss data obtained using thermogravimetric analysis (TG) for the determination of the reaction activation energies. Thus, the activation energy, the pre-exponential factor and the reaction order were obtained using TG curves with different heating rates (2.5, 5.0, 7.5 and 10.0 K.min-1). For inert atmosphere, the calculated activation energies of approximately 280 kJ.mol-1 agree with the literature values. The reaction in oxidant atmosphere showed two predominant weight loss regions, suggesting the existence of two different reactions. The 482 kJ.mol-1 value obtained for the activation energy of the second weight loss that occurred at approximately 770 K was similar to the results reported by other authors. For the observed weight loss at approximately 650 K, similar values were not found in the literature to compare to the results of the Friedman method. The theoretical activation energy was therefore determined with empirical equations. A theoretical value of approximately 1000 kJ.mol-1 was obtained for the decomposition of pyrrhotite. The values found for the other kinetic parameters showed inconsistencies.

Com o objectivo de conservar artefactos em ferro arqueológico são testadas técnicas electroquímicas, nomeadamente a redução electrolítica e a redução galvânica. Os resultados são comparados com os obtidos pelas técnicas clássicas de simples imersão em soluções alcalinas e de redução com sulfito alcalino. Os ensaios foram efectuados em amostras retiradas de uma bala de canhão em ferro fundido de meados do século XVIII, inserida no contexto arqueológico de um navio, de nome Océan, que naufragou junto à costa sul de Portugal, em 1759. Um conjunto de amostras (núcleo e produtos de corrosão), antes e após aplicação dos métodos de tratamento foi analisado por difracção de raios - X, microscopia electrónica de varrimento e microanálise de raios - X. A eficiência dos métodos de extracção dos iões cloreto foi calculada com base na análise realizada por cromatografia iónica. Conclui-se que em condições idênticas o método de redução electrolítica foi o que conduziu a uma maior eficiência.

For the conservation of archeological iron marine artefacts, electrochemical methods have been tested, namely, the electrolytic and the galvanic reduction. Results were compared with the classical methods of simple immersion in alkaline solutions and the alkaline sulfite reduction. Experiments were performed on samples prepared from a cannon ball made with cast iron of the XVIII century, found in the archaeological context of a shipwreck, of the l`Ócean, which has occurred near the coast in the south of Portugal, in 1759. Before and after the application of the various treatments samples (core and corrosion products) have been analyzed by X-rays diffraction spectroscopy, scanning electron microscopy and X-rays electron dispersion spectroscopy. The efficiency of the methods for the extraction of chloride ions has been evaluated by the analysis performed by ionic chromatography. It was concluded that under identical conditions the electrolytic reduction was the method leading to the highest efficiency.