Abstract When producing ferrochrome, a submerged arc furnace (SAF) is used. The charge of an SAF consists of chromite pellets, coke, lumpy ore and quartzite as a slag modifier. The charge is pre-heated before it descends into the SAF where the charge eventually reduces and melts. The electrical conductivity of the charge is important because, among other things, it affects the productivity of the furnace. The electrical conductivity of the charge should ideally be low on the higher parts of the furnace and high near the electrode tip. This is to ensure that the electric current path travels through the metal bath via arcing, which provides the most effective heat transfer. Another option for the current path would be through the solid feed material via ohmic conduction, but since this zone is less reactive, the heat energy would be mostly wasted. This work brings forth new information about the electrical behaviour of coke and chromite pellet is produced. The electrical conductivity was measured at room temperature for different simulated process conditions (different coke textures, different reduction degrees of chromite pellets, sulphur in atmosphere and replacing the coke used in chromite pellet production with charcoal). It was found out that unlike gasification with a CO/CO2 mixture, heat treatment at 950°C increased the degree of graphitization and changed the electrical behaviour of coke. Furthermore, it was observed that increasing the chromite pellets’ reduction degree reduced the electrical conductivity measured at room temperature. In the case of chromite pellets and sulphur in the atmosphere it was found that sulphur has an effect on the pellets’ electrical behavior and structure during reduction, which - in turn - has an effect on the SAF performance when raw materials with varying sulphur contents are used. Lastly, it was found that substituting coke with charcoal when producing chromite pellets affects the sintering behaviour, cold compression strength, and electrical conductivity of the chromite pellets. / Tiivistelmä Uppokaariuuni on osa ferrokromin valmistusprosessia. Uppokaariuuniin panostetaan kromiittipellejä, koksia, palarikastetta ja kvartsiittia. Etukuumennusuunista panos laskeutuu uppokaariuuniin, jossa se pelkistyy ja lopulta sulaa. Uppokaariuunin panoksen sähkönjohtavuus on tärkeää uunin toiminnan kannalta, koska se vaikuttaa suoraan esimerkiksi tuottavuuteen. Jotta virran kulku tapahtuisi optimaalisesti sulan metallin kautta, panoksen sähkönjohtavuuden tulee olla pieni uunin yläosissa ja suuri alaosassa lähellä elektrodien päitä. Mikäli virran kulku tapahtuu uunin yläosassa, hukataan lämpöenergiaa ja uunin toiminta hankaloituu. Tässä työssä on selvitetty koksin ja kromiittipellettien sähköisiä ominaisuuksia. Sähkönjohtavuutta on tutkittu useilla simuloiduilla prosessiolosuhteilla (koksin eri tekstuurit, kromiittipellettien eri pelkistysasteet, rikin pitoisuus atmosfäärissä ja kromiittipellettien valmistuksessa on korvattu koksi puuhiilellä). Nämä mittaukset on tehty huonelämpötilassa. Huomattiin, että toisin kuin koksin kaasutus, koksin lämpökäsittely (950°C) nosti grafitoitumisastetta ja vaikutti sähköisiin ominaisuuksiin. Kromiittipelletin pelkistymisasteen noustessa huonelämpötilassa mitattu sähkönjohtavuus laski. Kun kromiittipelletit altistetaan atmosfäärille, jossa on rikkiä, pellettien sähköiset ominaisuudet muuttuvat samoin kuin rakenne pelkistyksen aikana. Tämä vaikuttaa uppokaariuunin toimintaan, kun käytetään raaka-aineita, joissa rikkipitoisuus vaihtelee. Kun kromiittipellettien valmistuksessa käytettävä koksi korvataan puuhiilellä, tämä vaikuttaa sintrausprosessiin, kylmälujuuteen ja sähköisiin ominaisuuksiin.

Pour analyser les améliorations des propriétés électroniques des matériaux carbonés, une approche par la théorie de la fonctionnelle de la densité appuyée par la spectroscopie Raman a été utilisée. Le cœur de ce travail est l’étude du dopage dans le but d’ouvrir de nouvelles voies pour la conception de matériaux à nanocomposants innovants. Ces nouvelles structures sont des fibres dont la brique élémentaire est un nanotube de carbone ou des polymères chargés en nanocarbone avec des molécules optimisant la conduction électrique. Une brève introduction est présentée sur les espèces non-covalentes, conduisant aux meilleurs résultats reportés dans la littérature, à savoir : le potassium, l’iode et les super acides. Les composés d’intercalation du graphite par des atomes de potassium sont analysés en premier. Le fort transfert de charge de l’alcalin influence directement les propriétés optiques du graphène conduisant à une signature Raman singulière avec un changement de forme lorsque l’énergie d’excitation est le double du déplacement du niveau de Fermi dû au dopage. Ensuite, une étude théorique exhaustive du dopage à l’iode est réalisée sur une monocouche de graphène. L’analyse des propriétés thermodynamiques montre qu’une augmentation progressive du taux de recouvrement des molécules engendre d’abord une transition de phase du mode d’adsorption de l’iode et se termine par la formation de complexes polyiodure. Ces complexes, via un fort transfert d’électrons, conduisent à l’augmentation de la densité d’états électronique au niveau de Fermi. Cette étude est étendue aux nanotubes de carbone, où un transfert de charge très important est obtenu après interaction soit avec des molécules d’acide chlorosulfonique par réaction d’oxydo-réduction, soit avec des molécules d’iode. Lors de la circulation d’un fort courant électrique dans ces fibres, l’effet Joule produit une désorption des dopants et réduit la conductivité électrique. Ce phénomène s’explique par le nombre de canaux de conduction disponibles déduit des signatures Raman combinée à des calculs de transport électronique. Les températures locale et moyenne sont extraites des données Raman et de transport respectivement. Ce travail constitue un ensemble cohérent de résultats pouvant servir de base pour améliorer les propriétés de transport. / To analyze the improvements in electronic properties of carbon-based materials, an approach based on the density functional theory supported by Raman spectroscopy was used. The heart of this work is the study of doping in order to open up new paths for the design of innovative materials from nanodevices. These new structures are fibers whose the main component is a carbon nanotube or nanocarbon loaded polymers with molecules, optimizing electrical conduction. A brief introduction is presented on non-covalent species, leading to the best results reported in the literature, namely potassium, iodine and super acids. The graphite intercalation compounds by potassium atoms are analyzed first. The large charge transfer of the alkali directly influences the optical properties of graphene, resulting in a unique Raman signature with a shape change when the excitation energy is twice the shift of the Fermi level due to doping. Then, an exhaustive theoretical study of iodine doping is performed on a monolayer of graphene. Analysis of thermodynamic properties shows that a gradual increase in the recovery rate of the molecules, initially generates a phase transition of iodine adsorption mode, and ends with the formation of polyiodide complexes. These complexes, via a strong electron transfer, lead to the increase of the density of states at the Fermi level. This study is extended to carbon nanotubes, where a very large charge transfer is obtained after interacting either with chlorosulfonic acid molecules by redox reaction, or with iodine molecules. When there is a flow of a large electric current in these fibers, the Joule effect produces a desorption of dopants and reduces the electrical conductivity. This phenomenon is explained by the available number of conduction channels deducted from combined Raman signatures and electronic transport calculations. The local and average temperatures are extracted from Raman and transport data respectively. This work constitutes a coherent set of results as a basis for improving the transport properties.

A intensificação da produção brasileira tem contribuído para a redução da importação de sementes de hortaliças devido, principalmente, à atuação de empresas multinacionais. O elevado valor comercial e o aumento da utilização de sementes híbridas têm justificado o uso de sementes de qualidade diferenciada, cuja oferta tem sido crescente. Neste contexto, o presente trabalho teve como objetivo estudar a eficiência de diferentes métodos para a avaliação do potencial fisiológico de sementes de rabanete (Raphanus sativus L.), visando à identificação dos mais promissores para a utilização em programas de controle de qualidade. Utilizaram-se lotes de três cultivares de rabanete, a saber: Gigante Siculo (4 lotes), Cometa (3 lotes) e Saxa (2 lotes). A avaliação da viabilidade e do vigor das sementes foi realizada mediante a condução de testes de germinação, primeira contagem de germinação, envelhecimento acelerado, deterioração controlada, condutividade elétrica, lixiviação de potássio e emergência de plântulas, sendo estudadas variações nos procedimentos para condução dos testes de envelhecimento acelerado, deterioração controlada, condutividade elétrica e lixiviação de potássio. Concluiu-se que o teste de envelhecimento acelerado com procedimento tradicional, destacando o binômio temperatura/período de exposição de 41ºC/48 horas, é suficientemente sensível para detectar diferenças entre lotes de sementes de rabanete. Os testes de condutividade elétrica e lixiviação de potássio podem constituir alternativas promissoras para a avaliação do vigor de sementes de rabanete, mas há necessidade de estudos adicionais para determinação dos procedimentos mais adequados para sua condução. / The increase in Brazilian production seeds has contributed to reduce the import of vegetable seeds mainly by international companies. The commercial value and the preferential use of hybrids instead of open pollinated cultivars has justified the demand for high quality seeds. In this context, this research was conducted with the objective to study the efficacy of different methods to evaluate the physiological potential of radish (Raphanus sativus L.) seeds. Three cultivars were evaluated: Siculo Giant (four lots), Comet (three lots) and Saxa (two lots). Seed viability and vigor seed lots were determined by germination, germination first count, accelerated aging, controlled deterioration, electrical conductivity, potassium leachate and seedling emergence tests, including alternative procedures for the accelerated aging, controlled deterioration, electrical conductivity and potassium leachate tests. It was concluded that traditional accelerated aging (48 hours/41ºC, was sensitive to identify different levels of physiological potential in the studied lots. The electrical conductivity and potassium leachate are promising options for vigor testing of radish seeds, but research is still necessary to define the most effective procedures to perform these tests.

A agricultura de precisão é um ramo de pesquisa relativamente recente na área agrícola e que apresenta perspectivas promissoras na geração de novas técnicas de gerenciamento da lavoura otimizadoras de insumos e que permitam diminuição nos custos de produção. Técnicas como aplicação localizada de fertilizantes, defensivos agrícolas e melhor monitoramento de características dos solos e outros fatores de produção, fornecem informações que permitem um melhor gerenciamento da área a ser cultivada e em última instância resultam num maior rendimento econômico por área cultivada. Para que seja possível otimizar a produção agrícola utilizando essas técnicas algumas informações iniciais são necessárias. Entre essas uma das mais divulgadas é a utilização dos mapas de produtividade na avaliação da variabilidade espacial das lavouras. Pesquisas recentes tem relatado que conjugado a esse mapa outras camadas de informações podem e devem ser incorporadas, possibilitando desvendar os motivos da variabilidade espacial da produtividade em uma lavoura. Entre essas camadas existem os mapas de características físico-químicas do solo. Um conceito de mapeamento de fatores do solo é o monitoramento da condutividade elétrica do mesmo que permite inferir sobre elementos como textura, salinidade, teor de água, entre outros fatores. O presente trabalho estudou a técnica da mensuração desta característica e sua avaliação em solos brasileiros, verificando a correlação das leituras de condutividade elétrica do solo com parâmetros obtidos por análise laboratorial de amostras do mesmo e com a produtividade de culturas instaladas em três áreas experimentais. Além disso verificou-se a possibilidade de definição de unidades de gerenciamento do solo, que consigam com sucesso representar regiões homogêneas quanto a atributos que influenciam o desenvolvimento das culturas, utilizando a condutividade elétrica. Para realização desses objetivos técnicas diversas de análises foram utilizadas. Após a análise estatística descritiva dos conjuntos de dados procedeu-se com a análise geoestatística dos mesmos para avaliação do grau de dependência espacial das variáveis e obtenção dos mapas das distribuições espaciais das mesmas. De posse desses mapas foi possível efetuar a análise de correlação linear de Pearson entre as variáveis e em seguida a análise de componentes principais para verificar quais seriam as de maior influência sobre a variação do solo em cada uma das áreas monitoradas. Na última etapa a lógica fuzzy definiu as unidades de gerenciamento do solo e uma análise de variância avaliou a relevância dessas divisões. Os resultados indicaram a utilidade da condutividade elétrica, além de comprovarem a eficácia do procedimento realizado, devido a correlação da mesma com alguns atributos físico-químicos do solo, notadamente a elevada correlação com o conteúdo de argila em uma das áreas experimentais. / Precision Agriculture is a line of research relatively recent in the agricultural area and one that presents promising perspectives on the generation of new field management techniques that allow for cost reduction and input optimization. Techniques as variable rate application of fertilizers, agrochemical and better sensing of soil characteristics, and other production factors, give information that enables better management of fields being cultivated and result in greater economic revenue. For it to be possible to optimize agricultural production using these techniques some initial information are necessary. For one, there is the utilization of yield maps to evaluate the spatial variability of fields. Some researches demonstrated that, conjugated to those maps, other levels of information should be incorporated, permitting to reveal factors that explain spatial variability of yield in a field. Among these information there are physical-chemical soil characteristics maps. One of the concepts for mapping soil factors is sensing its electrical conductivity, which is related to soil characteristics such as texture, moisture, salinity and other. This research studied the measurement of the electrical conductivity of some types of Brazilian soils. Then, correlation of the electrical conductivity readings with soil parameters, obtained by laboratory analysis of soil samples, and with crop yields, cultivated on three experimental areas, was obtained. Besides that, it was verified the possibility of definition of soil management zones, using soil electrical conductivity, which can successfully represent homogeneous regions with regards to attributes that influence the development of crops. For accomplishing these objectives, several analysis techniques were used. After the descriptive statistics analysis of the data set, the geostatistical analysis was made for the evaluation of the variables’ degree of spatial dependence and then obtaining the maps with the spatial distribution of these same variables. In the possession of these maps, it was possible to verify Pearson’s linear correlation among all variables, followed by the principal components analysis to infer which of them had greater influence on soil variability in each of the experimental areas. Thenceforth, fuzzy logic was used to define the soil management zones and an analysis of variance evaluated the importance of the zone divisions made. Results showed the usefulness of electrical conductivity, besides corroborating the efficiency of the proceedings used, because of its correlation with some physical-chemical properties of the soil, especially high correlation with clay content in one of the experimental areas.

Made available in DSpace on 2017-07-10T19:25:03Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Alice Leal Terres Oro.pdf: 734105 bytes, checksum: 00f0a2e6f0c0139384a1298b29fdcc57 (MD5) Previous issue date: 2006-07-20 / Measurements of solute concentrations at soils are essential to optimize irrigation and fertilizer application, to study surface runoff and erosion and to evaluate soil salinity. For this purpose, Time Domain Reflectometry is a dielectric technique that has been shown to give accurate water content and electrical conductivity values. Used under both laboratory and field conditions, this a non-destructive essay takes simultaneous measurements of electrical conductivity and soil water content, using a single probe and testing only one sample region. Although there are many ways in which electrical conductivity may be obtained with Time Domain Reflectometry equipment, few of them are characterized by simplicity and straight forwardness. Because of that, this study aimed to evaluate different methods to determine electrical conductivity at solutions and soils. A sequence of laboratory experiments was conducted in deformed soil samples of an Oxisol from West Parana State, arranged in columns 0,30 m height, with an internal diameter of 0,19 m. The three wire probes, with manual assembling and without impedance-matching transformer, were vertically installed in soil columns, considering as a control one the column which soil received only distilled water. The others treatments were defined according to the sodium chloride content: 0,01; 0,03; 0,05; 0,07; 0,09; 0,10 and 0,15 N. The electrical conductivity was determined using waveforms collected with specific software and there wasn t signal attenuation. It was found a linear relationship between the bulk electrical conductivity and the pore water electrical conductivity under constant water content. It was concluded that soils with significant iron contents display an atypical dielectric behavior that limits the applicability of the equipment for measuring not only soil moisture but bulk electrical conductivity also. / Medidas de concentrações de solutos em solos são essenciais para otimizar a irrigação e aplicações de fertilizantes, para estudar escoamento superficial e erosão e para avaliar a salinidade do solo. Para tal fim, a Reflectometria no Domínio do Tempo é uma técnica dielétrica que tem sido capaz de fornecer valores precisos, tanto para teores de água como para condutividade elétrica do solo. Empregada tanto em condições de laboratório como em condições de campo, esta técnica não-destrutiva realiza medidas simultâneas das duas grandezas, empregando uma única sonda e testando a mesma região da amostra. Embora existam várias técnicas através das quais a condutividade elétrica pode ser determinada com um equipamento de Reflectometria no Domínio do Tempo, poucas técnicas são caracterizadas pela simplicidade e pela rapidez. Devido a isso, o presente trabalho objetivou avaliar diferentes métodos para a determinação da condutividade elétrica de soluções e de solos. O trabalho foi desenvolvido em condições de laboratório, usando amostras deformadas de um Latossolo Vermelho distroférrico da Região Oeste do Paraná, acondicionadas em colunas com comprimento de 0,30 m e diâmetro de 0,19 m. As sondas com 3 hastes, montadas de forma artesanal e sem qualquer equalização de impedâncias, foram instaladas verticalmente nas colunas de solo, sendo considerada como controle a coluna cujo solo recebeu água destilada. Os outros tratamentos foram definidos conforme os teores de cloreto de sódio adicionado: 0,01; 0,03; 0,05; 0,07; 0,09; 0,10 e 0,15 N. A condutividade elétrica foi determinada a partir das formas de onda coletadas com um programa específico e não ocorreu atenuação de sinal. Encontrou-se uma relação linear entre as medidas de condutividade elétrica total do solo e a condutividade elétrica da solução do solo, sob umidade constante. Também se concluiu que solos com alto teor de Fe exibem um comportamento dielétrico atípico, o qual limita a aplicabilidade da técnica.

Made available in DSpace on 2017-05-12T14:46:48Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Flavia.pdf: 1168497 bytes, checksum: f97523b328660e75a0d87b8afe672f21 (MD5) Previous issue date: 2013-02-07 / Beans are one of the foods used to supply the energy needs of the Brazilian diet, so it is necessary that farmers use high seed physiological potential, capable of increasing crop productivity. Thus, the aim of this study was to evaluate the physiological and biochemical changes occurring in beans stored for 360 days. Analyses were performed at 0, 30, 90, 180, 270, and 360 days after receiving the seeds (S1 and S2) and grains (G1 and G2) of BRS Radiance, coming from two producers. Tests of germination, accelerated aging, cold, and index of germination speed (IVG), average length of shoot (CMPA) and of root (CMR), electrical conductivity and the electrical conductivity of the leachate were quantified in levels of sugars and amino acids, in addition to Ca, K, Mg, Mn, Fe, and Zn. The experimental design was completely randomized split-plot in time and the means were compared by the Tukey test at 5% probability. Seed germination was not affected in S2, while S1 and G1 showed a significant fall. The grains from field 1 had a greater influence on heat, stress, and cold, with its vigor decreasing from 91 to 50% and from 93 to 76%, respectively, after 360 days. The IVG tests presented decreased during the experiment. The CMPA and CMR samples showed variations during the experiment, and G1 had the lowest means. In electrical conductivity greater loss of solutes occurred at 90 days of evaluation. Up to 180 days of storage, G1 presented higher amount of amino acids and at 360 days the greatest value S1. Larger amount of soluble sugars were found in samples from field 1. The amount of calcium ions, manganese, iron, and zinc found in the samples were very small. The amounts of potassium decreased until 360 days of storage, and G1 showed the highest value. After 90 days the amounts of magnesium of the samples increased considerably. The grains from field 1 had lower physiological quality. The tests of accelerated aging, cold, and IVG showed a drop in vigor of the Splendor BRS, whereas the electrical conductivity test was not sensitive enough to detect this decrease. This test did not present association with the quantification of the ions investigated. The amount and behavior of amino acids, sugars the ions studied in this work, failed to relate these variables to the decrease in vigor of the bean samples. The storage period influenced the physiological quality of the beans tested. / O feijão é um dos alimentos mais utilizados para suprir as necessidades energéticas da dieta dos brasileiros. Assim, é necessário que os agricultores utilizem sementes de alto potencial fisiológico, capazes de aumentar a produtividade da cultura. Desta forma, o objetivo deste trabalho foi avaliar a qualidade fisiológica e as mudanças bioquímicas ocorridas em feijões armazenados por 360 dias. As análises foram realizadas nos tempos 0, 30, 90, 180, 270 e 360 dias após o recebimento dos lotes de sementes (S1 e S2) e dos grãos (G1 e G2) da cultivar BRS Esplendor vindas de dois produtores. Foram realizados os teste de germinação, de envelhecimento acelerado, de frio, além de índice de velocidade de germinação (IVG), comprimento médio da parte aérea (CMPA) e da raiz (CMR), condutividade elétrica e do lixiviado da condutividade elétrica foram quantificados os teores de açúcares e aminoácidos, além dos íons Ca, K, Mg, Mn, Fe e Zn. O delineamento foi inteiramente casualizado em esquema de parcelas subdivididas no tempo e as médias comparadas pelo teste de Tukey, ao nível de 5% de probabilidade. A porcentagem de germinação não foi afetada para S2, enquanto que nas S1 e G1 a queda foi significativa. Os grãos do campo 1 sofreram maior influência sobre estresse de calor e frio, tendo seu vigor diminuído de 91 para 50% e de 93 para 76%, respectivamente, após 360 dias. O IVG dos testes realizados apresentaram queda durante o experimento. O CMPA e o CMR das amostras apresentaram variações ao longo do experimento, sendo que G1 apresentou as menores médias. No teste de condutividade elétrica maior perda de solutos ocorreu aos 90 dias de avaliação. Até os 180 dias de armazenamento, G1 apresentou maior quantidade de aminoácidos e aos 360 dias S1, o maior valor. Maiores quantidade de açúcares solúveis foram evidenciadas nas amostras do campo 1. A quantidade dos íons cálcio, manganês, ferro e zinco encontrados nas amostras foram muito pequenas. As quantidades de potássio diminuíram até os 360 dias de armazenamento, quando G1 apresentou o maior valor. Após 90 dias, as quantidades de magnésio das amostras aumentaram consideravelmente. Os grãos do campo 1 apresentaram menor qualidade fisiológica. Os testes de envelhecimento acelerado, frio e IVG evidenciaram a queda do vigor da cultivar BRS Esplendor, enquanto que o teste de condutividade elétrica não foi sensível para detectar esta diminuição. Este teste não apresentou relação com a quantificação dos íons investigados. A quantidade e o comportamento dos aminoácidos, açúcares e dos íons estudados não permitiram relacionar estas variáveis com a queda do vigor das amostras de feijão. O período de armazenamento influenciou a qualidade fisiológica dos feijões testados.

Made available in DSpace on 2017-05-12T14:48:24Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Alice Leal Terres Oro.pdf: 734105 bytes, checksum: 00f0a2e6f0c0139384a1298b29fdcc57 (MD5) Previous issue date: 2006-07-20 / Measurements of solute concentrations at soils are essential to optimize irrigation and fertilizer application, to study surface runoff and erosion and to evaluate soil salinity. For this purpose, Time Domain Reflectometry is a dielectric technique that has been shown to give accurate water content and electrical conductivity values. Used under both laboratory and field conditions, this a non-destructive essay takes simultaneous measurements of electrical conductivity and soil water content, using a single probe and testing only one sample region. Although there are many ways in which electrical conductivity may be obtained with Time Domain Reflectometry equipment, few of them are characterized by simplicity and straight forwardness. Because of that, this study aimed to evaluate different methods to determine electrical conductivity at solutions and soils. A sequence of laboratory experiments was conducted in deformed soil samples of an Oxisol from West Parana State, arranged in columns 0,30 m height, with an internal diameter of 0,19 m. The three wire probes, with manual assembling and without impedance-matching transformer, were vertically installed in soil columns, considering as a control one the column which soil received only distilled water. The others treatments were defined according to the sodium chloride content: 0,01; 0,03; 0,05; 0,07; 0,09; 0,10 and 0,15 N. The electrical conductivity was determined using waveforms collected with specific software and there wasn t signal attenuation. It was found a linear relationship between the bulk electrical conductivity and the pore water electrical conductivity under constant water content. It was concluded that soils with significant iron contents display an atypical dielectric behavior that limits the applicability of the equipment for measuring not only soil moisture but bulk electrical conductivity also. / Medidas de concentrações de solutos em solos são essenciais para otimizar a irrigação e aplicações de fertilizantes, para estudar escoamento superficial e erosão e para avaliar a salinidade do solo. Para tal fim, a Reflectometria no Domínio do Tempo é uma técnica dielétrica que tem sido capaz de fornecer valores precisos, tanto para teores de água como para condutividade elétrica do solo. Empregada tanto em condições de laboratório como em condições de campo, esta técnica não-destrutiva realiza medidas simultâneas das duas grandezas, empregando uma única sonda e testando a mesma região da amostra. Embora existam várias técnicas através das quais a condutividade elétrica pode ser determinada com um equipamento de Reflectometria no Domínio do Tempo, poucas técnicas são caracterizadas pela simplicidade e pela rapidez. Devido a isso, o presente trabalho objetivou avaliar diferentes métodos para a determinação da condutividade elétrica de soluções e de solos. O trabalho foi desenvolvido em condições de laboratório, usando amostras deformadas de um Latossolo Vermelho distroférrico da Região Oeste do Paraná, acondicionadas em colunas com comprimento de 0,30 m e diâmetro de 0,19 m. As sondas com 3 hastes, montadas de forma artesanal e sem qualquer equalização de impedâncias, foram instaladas verticalmente nas colunas de solo, sendo considerada como controle a coluna cujo solo recebeu água destilada. Os outros tratamentos foram definidos conforme os teores de cloreto de sódio adicionado: 0,01; 0,03; 0,05; 0,07; 0,09; 0,10 e 0,15 N. A condutividade elétrica foi determinada a partir das formas de onda coletadas com um programa específico e não ocorreu atenuação de sinal. Encontrou-se uma relação linear entre as medidas de condutividade elétrica total do solo e a condutividade elétrica da solução do solo, sob umidade constante. Também se concluiu que solos com alto teor de Fe exibem um comportamento dielétrico atípico, o qual limita a aplicabilidade da técnica.

Cerâmicas elétricas de Ba2In2O5 foram preparadas pelo método convencional de mistura de óxidos, e pela mistura e cristalização dos nitratos metálicos, para verificar o efeito do tamanho inicial das partículas na transição de fase ordemdesordem e na condutividade elétrica. Foram feitas substituições utilizando os cátions Gd3+ e Er3+, para verificar o efeito destes cátions na condutividade elétrica do indato de bário. Foi também preparado o óxido de índio pela técnica de complexação de cátions, e as nanopartículas obtidas foram caracterizadas por diversas técnicas. As principais técnicas de caracterização utilizadas foram: análise térmica, espectroscopia de absorção na região do infravermelho com transformada de Fourier, microscopia eletrônica de varredura, microscopia eletrônica de transmissão, difração de raios X convencional e utilizando radiação síncrotron, espalhamento de raios X a baixos ângulos, espectroscopia de energia dispersiva, espectroscopia Raman e medida da condutividade elétrica por espectroscopia de impedância. Os principais resultados mostraram que os tratamentos térmicos de calcinação e sinterização exercem forte influência na obtenção da fase Ba2In2O5. Fases espúrias são facilmente formadas no Ba2In2O5 também decorrentes da interação deste com a umidade. Um menor tamanho inicial de partículas favorece a redução na temperatura de transição de fase de segunda ordem. A introdução do Er, em teores relativamente baixos, produziu aumento na condutividade elétrica e simultânea redução na temperatura de transição de fase. Altos teores de Er e Gd dão origem a múltiplas fases. Na decomposição térmica do citrato de índio é formado um composto intermediário. A calcinação do citrato de índio produziu um material particulado com tamanho nanométrico, mesmo para temperaturas de até 900 ºC. / The Ba2In2O5 conducting ceramic was prepared by the conventional powder mixing technique and by the crystallization of a mixture of metallic nitrates. The main purpose of this work was to verify the particle size effect on the electrical conductivity and phase transition temperature of sintered ceramics. Gd3+ and Er3+ were used to study the effect of dopant cations in the electrical conductivity behavior of Ba2In2O5. Finally, indium oxide was prepared by the cation complexation technique, and the obtained nanoparticles were characterized by several techniques. The main characterization techniques used in this work were: thermal analyses, Fourier transform infrared spectroscopy, scanning and transmission electron microscopy, energy dispersive X-ray analysis, conventional X-ray diffraction and non-conventional X-ray diffraction using síncroton radiation, small angle X-ray diffraction, Raman spectroscopy and electrical conductivity by impedance spectroscopy. The main results show that special care should be taken in order to obtain single phase Ba2In2O5 powders, especially with thermal treatments of calcination and sintering of powders and compacts. The temperature for the second order phase transition decreased with reduction of the initial particle size. An increase of the electrical conductivity along with decrease in the temperature for phase transition was observed for small amounts of Er. Large contents of both Gd and Er give rise to more complexes phases. An intermediate compound was formed during the thermal decomposition of indium citrate. Calcination of this precursor up to 900 ºC gave rise to nanosized particles.

Este trabalho de pesquisa apresenta a avaliação de uma sonda TDR helicoidal para estimar o teor de umidade dos solos, em diferentes profundidades, através da técnica da reflectometria no domínio do tempo (TDR). Essa sonda, desenvolvida especificamente para esse fim, foi devidamente calibrada em laboratório para diferentes tipos de solo. O processo de calibração consistiu na determinação da constante dielétrica aparente (Ka) e condutividade elétrica volumétrica (ECb) de um mesmo solo com diferentes teores de umidade. Posteriormente foram buscadas correlações entre Ka e o teor de umidade gravimétrico (w), obtido em estufa. São propostas correlações entre w e Ka, entre w e \'KA POT. 1/2\' e entre teor de umidade volumétrico (\'teta\') e Ka. Também foram consideradas as correlações propostas por Yu e Drnevich (2004), visando estimar também a massa específica seca dos solos. Foram realizados ensaios de campo para a validação das equações de calibração. Os valores dos teores de umidade estimados através da técnica da reflectometria no domínio do tempo, tanto em laboratório como em campo, foram comparados com os valores de teor de umidade obtidos com o método da estufa. Com base nos resultados foram determinados os erros referentes às calibrações. Nos ensaios de campo, os teores de umidade obtidos através da correlação entre w e \'KA POT. 1/2\' apresentaram melhores resultados, quando comparados com aqueles estimados com as outras correlações. Pelos resultados obtidos conclui-se que a técnica TDR é uma alternativa viável para a estimativa em campo do teor de umidade em grandes profundidades. / In this work is presented the evaluation of a recently developed helicoidal probe used for estimating the soil water content through the time domain technology (TDR). This probe has been calibrated in laboratory for different types of soils. The calibration process consisted in assessing the values of the apparent dielectric constant (Ka) and the bulk electric conductivity (ECb) of a specific soil at different levels of water content (w). Subsequently, correlations between the apparent dielectric constant and the water content have been established. The same has done with the bulk electric conductivity. Correlations between Ka and w, \'KA POT. 1/2\' and w, \'teta\' (volumetric water content) and Ka have been proposed. Also, the correlations proposed by Yu and Drnevich (2004) have been considered. To validate the proposed correlations, tests using the helicoidal probe were performed in the field. Estimated values of field water content, using the TDR technology have been compared to the correspondent oven water content values. Based on these comparisons, errors regarding the calibrations have been calculated. In the field tests, the correlations between \'KA POT. 1/2\' and w have presented more accurate results than those obtained with the other correlations. Experimental results have shown that the TDR technology for estimating water content at different depths in the field is feasible and expedite.

The intensive nature of land uses in the Strzelecki Ranges poses significant threats to landscape values and water quality. A comprehensive catchment strategy was developed based on sustainability science concepts incorporating the careful management of landscape values, proper land management approaches, and government policy and legislative change to ensure that agriculture, forestry and other land uses become sustainable in this sensitive environment. The readily measurable water quality indicators of turbidity, flow, electrical conductivity, and water temperature were used to determine the impacts of the major land uses in the Strzeleckis. From a water quality perspective, there was a trend of decreasing water quality with increasing intensity in land management. However, from a total sediment load perspective, the forest area contributed the highest total sediment load due to higher volumes of steam flow suggesting that natural processes in the Strzeleckis may remain the principal mechanisms for sediment movement within the catchment. An incidental but significant finding was extensive bioturbation along the riparian zone of the plantation area, the extent of which was not observed in the other catchments. This finding suggested that bioturbation may have been the most significant contributor to poorer water quality flowing from in the plantation catchment. The project developed insights into the major environmental processes active in the upper catchment of the Morwell River. Understanding of the contributions to total sediment loads from natural erosional processes and bioturbation, findings related to the impacts on water quality from agricultural practices, and encountering negligible impacts from conservative timber harvesting practices demonstrate that catchment management approaches need to be tailored to achieve sustainability in land uses across the landscape. Key recommendations include the re-establishment and protection of riparian zones in agricultural catchments, the careful assessment and setting of stream buffer zone widths for timber harvesting operations, and the need for further work to map the extent of natural processes such as bioturbation and stream bank erosion. To mitigate these issues, government policy and legislation will need to focus on the preservation and enhancement of the Crown land riparian zones. Recommended changes to current administrative land management arrangements for these sensitive areas include a move from licensing riparian zones for agricultural practices such as grazing to conservation.