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Cerâmica

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Eclética Química

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Genetics and Molecular Biology

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Nucleus

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Português

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2018

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Science

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Multidisciplinary

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Chemistry

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Soil

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Ceramics

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Engineering

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Genetics

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Molecular

1
Nuclear

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Technology

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Citável

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Artigo

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Light Fatty Acid Methyl Esters in Biodiesel Derived from the Gueiroba (Syagrus oleracea) Kernel Oil to Blend with Jet-A1 Kerosene for Aviation Fuel
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Chagas, Samuel P.

; Santos, Douglas Q.

; Fabris, José D.

; Harter, Luiz Vitor L.

; Silva, Juliana Q. da

Journal of the Brazilian Chemical Society

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Mar 2023, Volume 34 Nº 3 Páginas 390 - 400

Resumo: En | Texto: En | PDF: En

The approach proposed here is focused on the separation of light fractions (corresponding to fatty acids with molecular chains between 8 to 14 carbons) from the fatty acid methyl esters (FAMES) of the biodiesel obtained by the reaction of transesterification of triacylglycerols in the kernel gueiroba oil (Syagrus oleracea) with methanol. The whole biodiesel was fractionated through atmospheric distillation in a single glass column with thermal insulation. Such a separation produced 59.79% in volume of light biodiesel (LB), which was mixed with the standard mineral Jet-A1 kerosene (cf. ASTM, corresponding to the QAV-1, cf. the Brazilian standard of the ANP) for aviation, in the volumetric ratios LB:Jet-A1 2:98; 5:95; 10:90 and 20:80. The values of density, water content, distillation analysis, flash point, calorific value and freezing point were carefully checked for their compliance with the official recommendations for jet fuel. It was found that the mixtures richest in the Jet-A1 mineral kerosene, that is, those containing no more than 5% LB by volume, well meet the recommended standards and are technologically viable to replace pure Jet-A1 kerosene for the propulsion of turbine aircraft.

https://doi.org/10.21577/0103-5053.20220116

Influence of the Local Structure on the Photocatalytic Properties of Zinc Spinel Ferrite Nanoparticles
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Biazati, Luciana B.

; Lorenzini, Lucas

; Ferreira, Sandra A. D.

; Porto, Arilza O.

; Castro, Eustáquio V. R. de

; Fabris, José D.

; Freitas, Marcos B. J. G. de

; Lelis, Maria de Fátima F.

Journal of the Brazilian Chemical Society

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Fev 2022, Volume 33 Nº 2 Páginas 135 - 142

Resumo: En | Texto: En | PDF: En

The correlation between iron distribution in octahedral or tetrahedral sites in synthetic magnetite and zinc spinel ferrites and their catalytic properties were investigated in this work. The zinc-doped nanomagnetites were prepared by co-precipitation method and annealed at 420 °C. X-ray diffraction, UV-Vis, X-ray absorption and 57Fe Mössbauer spectroscopies were used to identify iron sites. The obtained results showed that ZnII replaces the relatively smaller FeIII cation in the tetrahedral sites, increasing the cubic lattice dimension, and this replacement remarkably enhances the catalytic effectiveness of the Zn-spinel ferrite towards the indigo carmine degradation compared to undoped magnetite. The indigo carmine degradation experiments were carried out using photo-Fenton method in which 50 mL of indigo carmine dye aqueous solutions (20 mg L−1, pH 3.0), 20 mg ZnxFe(3-x)O4, and 2.0 mL H2O2 (aqueous solution at 0.028 mol L−1) were placed under UV light at 25 °C. Under these experimental conditions the degradation rate of indigo carmine was superior to 98%.

https://doi.org/10.21577/0103-5053.20210130

Obtenção de cerâmicas quimicamente ligadas a partir de resíduos industriais
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Luza, A. L.

; Acordi, J.

; Fabris, D. C. N.

; Raupp-Pereira, F.

; Innocentini, M. D. M.

; Montedo, O. K.

Cerâmica

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Dez 2018, Volume 64 Nº 372 Páginas 498 - 506

Resumo: Pt En | Texto: Pt En | PDF: Pt | PDF: En

Resumo Neste trabalho investigaram-se cerâmicas quimicamente ligadas com quatro resíduos industriais: areia de fundição, casca cerâmica, escória de níquel e tijolo refratário MgO-C. O sistema foi composto (% em massa) por 17% de fosfato monopotássico, 12% de magnésia cáustica e 71% de resíduo. Foram empregados três tempos de cura (1, 7 e 28 dias). A fase K-estruvita foi identificada por difratometria de raios X e microscopia eletrônica de varredura. A resistência à compressão aumentou com o tempo de cura, variando entre 7 e 17 MPa. As formulações contendo casca de cerâmica e escória de níquel, no entanto, apresentaram os melhores resultados devido à maior densidade relativa apresentada e aos cristais em forma de placa nas microestruturas obtidas. Os resultados mostraram ser possível a incorporação de resíduos industriais para a obtenção de cerâmicas quimicamente ligadas usando-se a técnica de cimento ácido-base.

Abstract In this work, chemically bonded ceramics were studied from four different industrial waste: foundry sand, ceramic shell, nickel slag and MgO-C refractory brick. The system consisted of 17 wt% of monopotassium phosphate, 12 wt% of caustic magnesia and incorporating 71 wt% of waste. Three curing times were tested (1, 7 and 28 days). K-struvite crystalline phase was identified by X-ray diffraction and scanning electron microscopy. The compressive strength increased with the curing time, ranging from 7 to 17 MPa. The formulations containing ceramic shell and nickel slag, nevertheless, showed the best results because of the higher relative density presented and the plate-type crystals in the microstructures obtained. The results showed that it is possible to incorporate industrial waste to obtain chemically bonded ceramics using the acid-base cement technique.

https://doi.org/10.1590/0366-69132018643722351 1179 downloads

Possible effects of clustering structure in the competition between fast emission processes and compound nucleus decay
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Fabris, D.

; Gramegna, F.

; Cicerchia, M.

; Marchi, T.

; Barlini, S.

; Piantelli, S.

; Bini, M.

; Bruno, M.

; Casini, G.

; Cinausero, M.

; D’Agostino, M.

; Degerlier, M.

; Gelli, N.

; Mantovani, G.

; Morelli, L.

; Mabiala, J.

; Olmi, A.

; Pasquali, G.

; Poggi, G.

; Valdré, S.

; Vardaci, E.

; Fotina, O.V.

; Kravchuk, V.L.

; Colonna, M.

; Ono, A.

Nucleus

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Jun 2018, Nº 63 Páginas 19 - 24

Resumo: En Es | Texto: En Es | PDF: En | PDF: Es

Abstract The attention to nuclear clustering has been renewed due to the study of weakly bound nuclei at the drip lines. In particular, clustering structural properties in medium-mass systems have been studied by looking at the competition between the evaporation and pre-equilibrium particle emission in central collisions. Although for light nuclei at an excitation energy close to the particle separation value there are experimental evidence of such structure effects, this is still not the case for heavier systems since the determination of pre-formed clusters within nuclear matter is less obvious. Two systems, leading to the same 81Rb* compound nucleus, have been studied at the same beam velocity 16 AMeV: 16O + 65Cu and 19F + 62Ni. The experiment has been performed using the GARFIELD + RCo detection system installed at the Legnaro National Laboratories.Light charged particles energy distributions and multiplicities have been compared with different statistical and dynamical model calculations. From the first comparison between the two systems a difference in the fast α-decay channel has been evidenced, which can be related to the difference in the projectile structure. Recent data analysis results and comparisons with model calculations are presented in this contribution.

Resumen La atención a la agrupación nuclear se ha renovado debido al estudio de núcleos débilmente unidos en las líneas de goteo. En particular, se han estudiado las propiedades estructurales del agrupamiento en sistemas de masa media al observar la competencia entre la evaporación y la emisión de partículas de preequilibrio en colisiones centrales. Aunque para núcleos ligeros a una energía de excitación cercana al valor de separación de la partícula hay evidencia experimental de tales efectos de estructura, este no es el caso para sistemas más pesados ya que la determinación de agrupamientos preformados dentro de la materia nuclear es menos obvia. Se han estudiado dos sistemas, que conducen al mismo núcleo compuesto 81Rb *, a la misma velocidad de haz 16 AMeV: 16O + 65Cu y 19F + 62Ni. El experimento se ha realizado utilizando el sistema de detección GARFIELD + RCo instalado en los Laboratorios Nacionales Legnaro. Las distribuciones de energía y las multiplicidades de partículas de carga ligera se han comparado con diferentes cálculos de modelos estadísticos y dinámicos. Desde la primera comparación entre los dos sistemas, se ha evidenciado una diferencia en el canal de desintegración α rápida, que se puede relacionar con la diferencia en la estructura del proyectil. En esta contribución se presentan los resultados del análisis de datos recientes y las comparaciones con los cálculos del modelo.

A Mesoporous SiO2/γ-Fe2O3/KI Heterogeneous Magnetic Catalyst for the Green Synthesis of Biodiesel
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Macedo, Alice L.

; Fabris, José D.

; Pires, Manoel J. M.

; Oliveira, Wanessa L.

; Ardisson, José D.

; Augusti, Rodinei

; Aragón, Fermin H.

; Santos, Ricardo S.

; Oliveira, Luiz C. A.

; Pereira, Márcio C.

Journal of the Brazilian Chemical Society

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Dez 2016, Volume 27 Nº 12 Páginas 2290 - 2299

Resumo: En | Texto: En | PDF: En

A magnetic catalyst (sample MCat) consisting of KI supported on a mixture of silica and maghemite (γ-Fe2O3) was prepared and used in the transesterification reaction for the synthesis of biodiesel. The energy dispersive X-ray spectrum of the catalyst showed signals due to Si, Fe, K, and I. Powder X-ray diffraction data revealed the amorphous nature of the SiO2 and the duly impregnation of the support with KI. 57Fe Mössbauer spectroscopy and magnetization measurements confirmed the ferrimagnetic iron oxide in the catalyst to be maghemite. N2 adsorption-desorption data indicated that the silica is mesoporous with a specific area of 352 m2 g-1, enabling the impregnation of 40 and 11 wt.% of KI and maghemite, respectively, according to the chemical composition obtained by the X-ray fluorescence measurements. The MCat was found to be efficient in the transesterification reaction in the macaúba and soybean oils. The MCat was easily removed from the reaction medium, with a hand magnet, and efficiently reused for more four consecutive reaction cycles. The good catalytic activity along with its magnetic behavior, high chemical stability and recyclability make the MCat a suitable material for the green synthesis of biodiesel.

https://doi.org/10.5935/0103-5053.20160124 1215 downloads

Parâmetros da reação de transesterificação etílica com óleo de milho para produção de biodiesel
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Lima, A. L.

; Lima, A. P.

; Portela, F. M.

; Santos, D. Q.

; Neto, W. B.

; Hernández-Terrones, M. G.

; Fabris, J. D.

Eclética Química

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2010, Volume 35 Nº 4 Páginas 101 - 106

Resumo: Pt | Texto: Pt | PDF: Pt

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.

12767 downloads

Synthesis and characterization of magnetic nanoparticles coated with silica through a sol-gel approach
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Andrade, A. L.

; Souza, D. M.

; Pereira, M. C.

; Fabris, J. D.

; Domingues, R. Z.

Cerâmica

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Dez 2009, Volume 55 Nº 336 Páginas 420 - 424

Resumo: Pt En | Texto: Pt En | PDF: Pt | PDF: En

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.

23117 downloads

Analysis of expressed sequence tags from Citrus sinensis L. Osbeck infected with Xylella fastidiosa
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Souza, Alessandra A. de

; Takita, Marco A.

; Coletta-Filho, Helvécio D.

; Targon, Maria Luisa P.N.

; Carlos, Eduardo F.

; Locali-Fabris, Eliane C.

; Amaral, Alexandre M.

; Freitas-Astúa, Juliana

; Silva-Pinhati, Ana Carla O.

; Boscariol-Camargo, Raquel L.

; Berger, Irving J.

; Rodrigues, Carolina M.

; Reis, Marcelo S.

; Machado, Marcos A.

Genetics and Molecular Biology

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2007, Volume 30 Nº 3 Páginas 957 - 964

Resumo: En | Texto: En | PDF: En

In order to understand the genetic responses resulting from physiological changes that occur in plants displaying citrus variegated chlorosis (CVC) symptoms, we adopted a strategy of comparing two EST libraries from sweet orange [Citrus sinensis (L.) Osbeck]. One of them was prepared with plants showing typical CVC symptoms caused by Xylella fastidiosa and the other with non-inoculated plants. We obtained 15,944 ESTs by sequencing the two cDNA libraries. Using an in silico hybridization strategy, 37 genes were found to have significant variation at the transcriptional level. Within this subset, 21 were up-regulated and 16 were down-regulated in plants with CVC. The main functional categories of the down-regulated transcripts in plants with CVC were associated with metabolism, protein modification, energy and transport facilitation. The majority of the up-regulated transcripts were associated with metabolism and defense response. Some transcripts associated with adaptation to stress conditions were up-regulated in plants with CVC and could explain why plants remain alive even under severe water and nutritional stress. Others of the up-regulated transcripts are related to defense response suggesting that sweet orange plants activate their defense machinery. The genes associated with stress response might be expressed as part of a secondary response related to physiological alterations caused by the infection.

2208 downloads

Alteração superficial e pedogeomorfologia no sul do Complexo Bação - Quadrilátero Ferrífero (MG)
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Figueiredo, M. A.

; Varajão, A. F. D. C.

; Fabris, J. D.

; Loutfi, I. S.

; Carvalho, A. P.

Revista Brasileira de Ciência do Solo

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Ago 2004, Volume 28 Nº 4 Páginas 713 - 729

Resumo: Pt En | Texto: Pt En | PDF: Pt | PDF: En

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.

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10.

Óxidos de ferro das frações areia e silte de um Nitossolo desenvolvido de basalto
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Ferreira, B. A.

; Fabris, J. D.

; Santana, D. P.

; Curi, N.

Revista Brasileira de Ciência do Solo

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Jun 2003, Volume 27 Nº 3 Páginas 405 - 413

Resumo: Pt En | Texto: Pt En | PDF: Pt | PDF: En

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.

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11.

Magnetita e sua transformação para hematita em um solo derivado de esteatito
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Santana, G. P.

; Fabris, J. D.

; Goulart, A. T.

; Santana, D. P.

Revista Brasileira de Ciência do Solo

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Mar 2001, Volume 25 Nº 1 Páginas 33 - 42

Resumo: Pt En | Texto: Pt En | PDF: Pt | PDF: En

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.

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12.

SOME CAUTIONS ON THE INTERPRETATION OF MÖSSBAUER SPECTRA IN MINERALOGICAL STUDIES OF VOLCANIC SOILS
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Boletín de la Sociedad Chilena de Química

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Jun 2000, Volume 45 Nº 2 Páginas 243 - 250

Resumo: En Es | Texto: En Es | PDF: En | PDF: Es

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

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13.

Compositional and structural variabilities of Mg-rich iron oxide spinels from tuffite
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Revista Brasileira de Ciência do Solo

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Dez 1999, Volume 23 Nº 4 Páginas 791 - 798

Resumo: Pt En | Texto: Pt En | PDF: Pt | PDF: En

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.

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