Foram avaliados, a partir de um delineamento estatístico de um conjunto de ensaios experimentais, os efeitos (i) do tempo; (ii) da velocidade de rotação; (iii) da razão etanol:triglicerídeos; (iv) do tipo e (v) da quantidade do catalisador e (vi) da temperatura da reação de transesterificação de triglicerídeos do óleo de milho com etanol. A magnitude do efeito devido a cada fator, individualmente, afetou o rendimento, em biodiesel, da reação, na seguinte ordem decrescente de efeito (desconsiderando-se o sinal algébrico): quantidade de catalisador > razão molar > tipo de catalisador > velocidade de rotação > tempo > temperatura. Avaliaram-se, também, as interações estatísticas entre as variáveis e suas correlações com os fatores principais da reação.

Este trabalho aborda a influência do pH do meio de reação, no procedimento de revestimento de nanopartículas magnéticas de magnetita, preparadas por redução-precipitação de cloreto férrico. O material de partida foi parcialmente reduzido a sal ferroso, por reação com Na2SO3, antes da alcalinização, com amônia. As partículas foram revestidas, pelo método sol-gel, a partir de solução aquosa de amônia ou ácido clorídrico, para promover a hidrólise catalisada por base ou ácido, respectivamente. Os materiais, de óxidos de ferro e de nanopartículas magnéticas revestidas, assim produzidos, foram caracterizados por difração de raios X, método do pó, por infravermelho com transformada de Fourier e por potencial zeta para a determinação do pH do ponto isoelétrico (pH IEP). A diferença observada do pH IEP em solução de KCl para amostras de sílica pura (2,0), magnetita (5,0) e para a magnetita revestida por sílica (2,3) confirma que o processo de revestimento foi efetivo, uma vez que as propriedades de carga de superfície das nanopartículas magnéticas revestidas são próximas às da sílica pura, apesar de o espectro de infravermelho com transformada de Fourier não evidenciar padrões espectrais característicos de ligações Fe-O-Si.

This paper investigates the influence of reaction medium pH on silica-coating of magnetite nanoparticles. Magnetite nanoparticles were prepared by means of a reduction-precipitation method using ferric chloride as a starting material, which was partially reduced to ferrous salts by Na2SO3 before alkalinizing with ammonia. The particles were coated by sol-gel method with either ammonia or HCl aqueous solutions for either base- or acid-catalyzed hydrolysis, respectively. Powder X-ray diffraction, Fourier-transform infrared, and Zeta Potential were used for the characterization of oxides and of the coated magnetic nanoparticles. The observed difference of pH IEP in KCl solution for pure silica (2.0), magnetite (5.0), and silica-coated magnetite (2.3) samples confirms that the coating process was effective since the charge surface properties of coated magnetic nanoparticles are close to that of pure silica, even though the Fourier-transform infrared spectra did not evidence the formation of Fe-O-Si bonds.

Alguns aspectos dos processos de alteração superficial e seus reflexos na pedogeomorfologia Quaternária na sub-bacia do alto Ribeirão Maracujá, no Complexo Bação, Quadrilátero Ferrífero, MG, são aqui caracterizados. São investigados caracteres relativos à dinâmica evolutiva de três vertentes (toposseqüências 1, 2 e 3), situadas sobre gnaisses, mas com graus de erodibilidade diferenciados. Nos segmentos de alta vertente das toposseqüências 1 e 2, os perfis de solos são pouco desenvolvidos e autóctones. Na toposseqüência 3, no mesmo segmento, ocorre um Latossolo com feições de aloctonia. Nos segmentos de meia vertente, das três toposseqüências ocorrem perfis latossólicos espessos, desenvolvidos a partir de sedimentos coluviais provindos da alta vertente. Nos segmentos de baixa vertente, há ruptura nos processos de transporte e deposição dos sedimentos, sendo o perfil de solo da toposseqüência 2 um Latossolo Câmbico autóctone e, nas toposseqüências 1 e 3, perfis desenvolvidos a partir de materiais alúvio-coluviais depositados sobre o saprolito gnáissico. Apesar de a dinâmica evolutiva das três vertentes corroborar os modelos geomorfológicos tropicais até o segmento de meia vertente, a jusante, a ruptura do coluvionamento na baixa vertente evidencia um recente desequilíbrio morfodinâmico. Além disso, as evidências micromorfológicas e mineralógicas não sinalizam correlação com susceptibilidade erosiva diferenciada verificada na área.

This study defines some aspects of superficial alteration processes and their reflexes on the Quaternary pedogeomorphology in the sub-basin of the upper Maracujá River, in the Complexo Bação, ferriferous zone, State of Minas Gerais, Brazil. Characteristics related to the dynamic evolution of three gneiss-underlayered toposequences (1, 2, and 3) at different erosion stages were investigated. In the top slope segments of the toposequences 1 and 2 the soil profiles are little developed and present an in situ evolution. In toposequence 3, the soil profile of the same top slope segment is a well developed Oxisol with allochthonous features. Similarly, in the mid slope segments of the three toposequences, the soil profiles are thick, Latosolic, originated from the colluvial sediments that descended from the top slope. However, there is a rupture in the sediment transport and deposition process in the low slope segments. The soil profile of toposequence 2 is an autochthonous Cambic Oxisol, while the toposequences 1 and 3 profiles were developed from alluvial - colluvial materials deposited on the gneiss saprolite basement. Despite the fact that dynamic evolution of the top and mid slope segments of the three toposequences corroborate the tropical geomorphological models up to the mid slope segment, the rupture in colluvial deposition to the lower slope segments suggests a recent morphodynamic imbalance. Besides, the micromorphological and mineralogical features do not present any correlation with the differentiated erosive susceptibility verified in the area.

Foi estudada a composição mineralógica dos óxidos de ferro das frações areia, silte e argila de cinco amostras coletadas de um perfil de um Nitossolo Vermelho desenvolvido de basalto toleítico, localizado próximo a Tupaciguara (18 º 35 ' 33 '' S; 48 º 42 ' 18 '' O), na região do Triângulo Mineiro, Minas Gerais. Porções de areia e de silte foram submetidas à separação magnética e a ataques químicos seletivos com NaOH 5 mol L-1 e com uma mistura ditionito-citrato-bicarbonato, com o objetivo de identificar os principais óxidos de ferro magnéticos e suas associações mineralógicas. Maghemita (fórmula ideal, gFe2O3) foi o único mineral magnético identificado nas frações areia e silte; não foi encontrada evidência de ocorrência de magnetita nessas frações. Os resultados Mössbauer apenas sugerem a co-existência de mais de um tipo cristaloquímico de maghemita, na fração areia, embora não sejam claramente separáveis dos espectros Mössbauer obtidos sem campo magnético aplicado. A fase magnética mais rica em Al tem fórmula média, deduzida de resultados de microssondagem eletrônica, Fe2,36(2)3+ Al0,24(2)3+ Ti0,06(3)4+ Ä0,341(1) O4 (Ä = vacância catiônica). A ilmenita férrica detectada de dados Mössbauer na porção magnética da fração silte corresponde a uma solução sólida xFe2+Ti4+O3(1-x)Fe2(3+)O3, com x » 0,83. São discutidas algumas dificuldades e alternativas de interpretação dos resultados Mössbauer, como os do presente caso, em que ocorrem contribuições espectrais simultâneas de hematita e maghemita.

The iron oxide mineralogy of sand, silt and clay fractions was studied in five soil materials. Samples were collected from a pedon of a Red Nitossolo (Brazilian Soil Classification; related to an Alfisol in US Soil Taxonomy) developing on a tholeiitic basalt, near the town Tupaciguara (18 º 35 ' 33 '' S; 48 º 42 ' 18 '' W) in the region of Triângulo Mineiro, state of Minas Gerais, Brazil. Portions of sand and silt were analyzed by magnetic separation and selective chemical treatments with NaOH 5 mol L-1, and with a dithionite-citrate-bicarbonate mixture to identify the main iron oxides and their mineralogical associations. Powder X-ray diffraction and Mössbauer spectroscopy analyses of these granulometric fractions revealed that maghemite (ideal formula, gFe2O3) was the only detectable magnetic mineral; no evidence for the existence of magnetite was found in the coarse fractions of this soil. Based on the Mössbauer data, the possibility of co-existence of more than one crystallochemical maghemite type in the sand fraction may be presumed, but no further analysis with applied magnetic field was performed to confirm this hypothesis. From the electronic microprobe, the magnetic phase with highest Al content presented a chemical composition that corresponds to the averaged formula Fe2,36(2)3+ Al0,24(2)3+ Ti0,06(3)4+ Ä0,341(1) O4 (Ä = cation vacancy). The ferric ilmenite found by the Mössbauer data in the magnetic part of the silt fraction is a solid solution (xFe2+Ti4+O3(1-x)Fe2(3+)O3; x » 0,83). Some difficulties of interpretation and alternatives to results of the Mössbauer analysis are discussed for cases, as the present, where soil samples contain mineral mixtures of hematite and maghemite.

O presente trabalho objetivou caracterizar o mineral magnético e identificar suas rotas pedogenéticas de transformação em um solo formado sobre esteatito, de Minas Gerais, Brasil. O óxido de ferro isoestrutural ao espinélio foi identificado e caracterizado por análises químicas, difração de raios X, espectroscopia Mössbauer e medidas de magnetização de saturação. Na rocha fresca, foi encontrada magnetita estequiométrica e bem cristalizada, com parâmetro da rede cúbica, a o = 0.8407(5) nm. Nas frações areia e silte, foram detectadas magnetita parcialmente alterada e hematita estequiométrica e bem cristalizada, com parâmetros da rede hexagonal, a = 0.5036(3) nm e c = 1.375(4) nm. A ocorrência dessas hematitas deveu-se principalmente à oxidação do Fe2+ a Fe3+, no sítio octaédrico da magnetita, durante a pedogênese. Esse processo foi caracterizado pelo aparecimento de pequena quantidade de Fe3+ eletronicamente desacoplada, encontrada nas magnetitas parcialmente oxidadas, cujas fórmulas para as diferentes estequiometrias foram propostas. Verificou-se também pequena quantidade de ilmenita nas amostras de rocha e de solo.

The main objective of this work was to characterize the magnetic minerals and to identify their pedogenic transformation on a steatite-forming soil of Minas Gerais, Brazil. The iron-rich spinel phase was characterized by chemical analysis, powder X-ray diffraction, Mössbauer spectroscopy, with and without an externally applied magnetic field of 6 tesla, and saturation magnetization measurements. Nearly stoichiometric and well-crystallized magnetite was the only magnetic mineral actually detected. The cubic unit cell parameter of the fresh rock magnetite was found to be a o = 0.8407(5) nm. Hematite (hexagonal cell; a = 0.5036(3) nm, c = 1.375(4) nm) was detected in the altered rock and in the sand-soil and silt-soil fractions. Magnetite is assumed to transform into hematite during pedogenesis through progressive oxidation of structural Fe2+ to Fe3+. In partially oxidized magnetites, a relatively small proportion of Fe3+ was interpreted as being uncoupled from the Fe2+-Fe3+ charge transfer system, in octahedral sites of the spinel structure. Compositional formulae of magnetite with different degrees of non-stoichiometry are proposed. Ilmenite was found in minor proportions in the magnetically extracted portions from both rock and soil samples.

Room temperature Mössbauer spectra of bulk Chilean soil samples derived from volcanic materials (Ultisols and Andisols) are very complex and least-squares fitting not seldom leads to many different interpretations. In most cases the presence of commonly occurring iron oxides in those soils, namely maghemite (ideal formula, g Fe2O3), hematite ( gFe2O3) and goethite (aFeOOH) in Andisols, and maghemite, magnetite (Fe3O4), ferrihydrate (Fe5HO8.4H2O) and/or goethite in the Ultisol can only be speculated. In the present paper we present X-ray diffraction and Mössbauer analyses of particle size fractions (soil, sand, silt and clay), which were submitted to magnetic extraction (sand fractions) and subsequently to NaOH selective chemical treatment (silt and clay fractions), in laboratory procedures which were conveniently adapted to such volcanic soil-samples. When chemically treated soil separates of Ultisol are analyzed, the presence of partially oxidized magnetite is confirmed, and the existence of hematite is also inferred. The magnetic fraction separation and chemical treatments are to be essential steps in sample preparation in the mineralogical assessment of Chilean soils derived from volcanic materials

Los espectros Mössbauer de suelos Chilenos derivados de materiales volcánicos (Ultisoles y Andisoles), tomados a temperatura ambiente, son muy complejos y los ajustes realizados a través del método de cuadrados mínimos, llevan a varias interpretaciones diferentes. En la mayoría de los casos, sólo es posible postular la presencia de óxidos de hierro comunmente presentes como maghemita (fórmula ideal , g Fe2O3), hematita (aFe2O3) y goethita (aFeOOH) en Andisoles, y maghemita, magnetita (Fe3O4), ferrihidrita (Fe5HO8.4H2O) y/o goethita en el Ultisol. En este artículo, se presentan estudios realizados empleando difracción de rayos X y espectroscopía Mössbauer de fracciones de diferente tamaño de partícula provenientes de suelos Chilenos (suelo completo, arena, limo y arcilla), las cuales han sido sometidas a extracciones magnéticas (arena) y tratamiento químico disolutivo selectivo con NaOH (limo y arcilla), adaptados a suelos volcánicos. Cuando se analizan los resultados obtenidos con las fracciones tratadas, sólo se confirma la presencia de magnetita en el Ultisol y se infiere la existencia de hematita. La separación de la fracción magnética y los tratamientos químicos resultan ser etapas esenciales en la preparación de muestras para estudios mineralógicos de suelos Chilenos derivados de materiales volcánicos

A maghemita (γFe2O3) de tufito é, excepcionalmente, rica em magnésio, se comparada às comumente encontradas em outros litossistemas máficos. Na tentativa de investigar em detalhes a variabilidades composicional e estrutural desses óxidos naturais de ferro, alguns conjuntos de cristais foram separados de amostras coletadas a diferentes posições de um manto de intemperismo de tufito. Esses conjuntos de cristais foram, individualmente, estudados por difração de raios-X, espectroscopia Mössbauer, medidas de magnetização e análise química. Da difratometria de raios-X, observou-se que o parâmetro da célula cúbica (a0) varia de 0,834(1) a 0,8412(1) nm. Os valores mais baixos de a0 são característicos de maghemita; os mais altos são atribuídos à magnetita, mineral magnético precursor. Os teores de FeO alcançam 17 mass % e os valores de magnetização espontânea variam de 8 a 32 J T-1 kg-1. Os espectros Mössbauer, obtidos com a amostra mantida à temperatura do ambiente, na ausência de campo magnético aplicado, são bastante complexos, com indicações de ocorrência de superposição de distribuições de campo hiperfino, devidas ao Fe3+ e ao íon de valência mista Fe3+/2+. A variabilidade estrutural dos óxidos de ferro, isoestruturais ao espinélio e ricos em Mg e Ti, é, essencialmente, relacionada com os graus variáveis de oxidação do mineral precursor, a magnetita rica em Mg e Ti.

Maghemite (γFe2O3) from tuffite is exceptionally rich in Mg, relatively to most of those reportedly found in other mafic lithosystems. To investigate in detail the compositional and structural variabilities of this natural magnetic iron oxide, sets of crystals were isolated from samples collected at different positions in a tuffite weathering mantle. These sets of crystal were individually powdered and studied by X-ray diffractometry, Mössbauer spectroscopy, magnetization measurements and chemical analysis. Lattice parameter of the cubic cell (a0) was found to vary from 0.834(1) to 0.8412(1) nm. Lower a0-values are characteristic of maghemite whereas higher ones are related to a magnetite precursor. FeO content ranges up to 17 mass % and spontaneous magnetization ranges from 8 to 32 J T-1 kg-1. Zero-field room temperature Mössbauer spectra are rather complex, indicating that the hyperfine field distributions due to Fe3+ and mixed valence Fe3+/2+ overlap. The structural variabilities of the (Mg, Ti)-rich iron oxide spinels is essentially related to the range of chemical composition of its precursor (Mg, Ti)-rich magnetite, and probably to the extent to which it has been oxidized during transformation in soil.