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Compostagem de resíduos agroindustriais: incubatório / Composting of agroindustrial solid waste: hatcheryBernardi, Francieli Helena 01 February 2011 (has links)
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Previous issue date: 2011-02-01 / The objective of this study was to evaluate the composting processes with different
percentages of organic residues, identifying the mix that gives the best performance of the
process. The experiment was conducted at the Experimental Center of Agricultural
Engineering (NEEA) of the Western Paraná State University (UNIOESTE). All waste from the
composting process was drawn from the activities of the Agricultural Cooperative Consolata
COPACOL. The following wastes were used as substrates: waste hatchery, flotation sludge,
ash remaining boiler, waste machine pre-cleaning (cereals), composed of poultry carcasses,
remaining coal boiler, solid fraction of pig manure, sausage casing (cellulose casings), solid
fraction of the waste from washing of trucks, bagasse and Breeders bed. The experiment
consisted of two tests: the first test, were mounted compost piles varying the proportions of
waste, in order to test the waste mixtures by observing the behavior of the method, four
mixtures with two replications in the hatchery was the principal for a total of eight piles. In the
second trial, in possession of quantities of waste generated and the seasonality of their
production, others were made four piles, with four replications compositions without varying
the carbon sources. The first experiment was installed on December 22nd and 23rd, 2009.
The residues were individually weighed on digital scales and packed in cartons, layered, and
each windrow initial weight was 500 kg of weight. The temperature of the windrow was
monitored daily. The weight and volume of the windrows were monitored weekly, every
tillage and total solids and volatile solids, pH, conductivity, total organic carbon and nitrogen.
Characterized the chemical waste "in nature and organic compounds at the beginning and
end of the process by determining the macro-and micronutrients. The second test was
implemented on September 4th, 2010, and were monitored the same parameters mentioned
above. The temperature reached highs above 60°C during the composting process in all
treatments in both trials. The average time of composting was of 67 days in two trials. The
largest reductions in weight were observed in the second test (50,5%). The largest
reductions in volume occurred on the second test (68%). The pH showed an increase until
the end of the process and the EC decreased for all treatments in the first test, while the
second test increased only in one treatment. The organic compounds obtained from the
composting of organic residues have significant fertilizer value and can be used in soil as a
nutrient source for plants, so the composting proved to be an efficient alternative for the
treatment of industrial residues, promoting environmental sanitation. / O objetivo deste trabalho foi avaliar o processo de compostagem com diferentes
porcentagens de resíduos agroindustriais, identificando a mistura que proporciona o melhor
desempenho do processo. O experimento foi conduzido no Núcleo Experimental de
Engenharia Agrícola (NEEA) da Universidade Estadual do Oeste do Paraná (UNIOESTE).
Todos os resíduos do processo de compostagem foram oriundos das atividades
desenvolvidas pela Cooperativa Agrícola Consolata - COPACOL. Foram utilizados como
substratos os seguintes resíduos: resíduo de incubatório, lodo de flotador, cinza
remanescente da caldeira, resíduos da máquina de pré-limpeza (cereais), composto de
carcaça de aves, carvão remanescente da caldeira, fração sólida de dejeto de suíno,
invólucro de embutidos (tripa celulósica), fração sólida do resíduo da lavagem de
caminhões, bagaço de cana e cama de matrizeiro. O experimento foi composto por dois
ensaios: no primeiro ensaio, foram montadas leiras de compostagem variando-se as
proporções dos resíduos, com a finalidade de testar as misturas dos resíduos observando o
comportamento do método, sendo quatro misturas com duas repetições, em que o resíduo
de incubatório foi o principal, num total de oito leiras. No segundo ensaio, de posse das
quantidades de resíduos gerados e da sazonalidade de sua produção, foram
confeccionadas outras quatro leiras, sendo quatro composições sem repetições variando-se
as fontes de carbono. O primeiro ensaio foi implantado nos dias 22 e 23 de dezembro de
2009. Os resíduos foram inicialmente pesados, dispostos em camadas, sendo que cada
leira teve como peso inicial 500 kg de massa fresca. A temperatura da leira foi monitorada
diariamente. A massa e o volume das leiras foram monitorados semanalmente, a cada
revolvimento, bem como sólidos totais e sólidos voláteis, pH, condutividade elétrica, carbono
orgânico e nitrogênio total. Caracterizou-se quimicamente os resíduos in natura e os
compostos orgânicos no início e ao final do processo, determinando os macro e
micronutrientes. O segundo ensaio foi implantado no dia 4 de setembro de 2010 e foram
monitorados os mesmos parâmetros anteriormente citados. A temperatura atingiu picos
acima de 60 °C durante o processo de compostagem em todos os tratamentos nos dois
ensaios. O tempo médio de compostagem foi de 67 dias nos dois ensaios. As maiores
reduções de massa foram observadas no segundo ensaio (50,5%). As maiores reduções de
volume ocorreram no segundo ensaio (68%). O pH apresentou aumento até o final do
processo e a CE diminuiu para todos os tratamentos do primeiro ensaio, enquanto que no
segundo ensaio aumentou apenas em um tratamento. Os compostos orgânicos obtidos a
partir da compostagem de resíduos agroindustriais apresentam valor fertilizante significativo,
podendo ser utilizados no solo como fonte de nutrientes para as plantas. Sendo assim, a
compostagem mostrou-se uma alternativa eficiente para o tratamento dos resíduos
agroindustriais, promovendo o saneamento ambiental.
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Compostagem de resíduos agroindustriais: incubatório / Composting of agroindustrial solid waste: hatcheryBernardi, Francieli Helena 01 February 2011 (has links)
Made available in DSpace on 2017-05-12T14:48:16Z (GMT). No. of bitstreams: 1
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Previous issue date: 2011-02-01 / The objective of this study was to evaluate the composting processes with different
percentages of organic residues, identifying the mix that gives the best performance of the
process. The experiment was conducted at the Experimental Center of Agricultural
Engineering (NEEA) of the Western Paraná State University (UNIOESTE). All waste from the
composting process was drawn from the activities of the Agricultural Cooperative Consolata
COPACOL. The following wastes were used as substrates: waste hatchery, flotation sludge,
ash remaining boiler, waste machine pre-cleaning (cereals), composed of poultry carcasses,
remaining coal boiler, solid fraction of pig manure, sausage casing (cellulose casings), solid
fraction of the waste from washing of trucks, bagasse and Breeders bed. The experiment
consisted of two tests: the first test, were mounted compost piles varying the proportions of
waste, in order to test the waste mixtures by observing the behavior of the method, four
mixtures with two replications in the hatchery was the principal for a total of eight piles. In the
second trial, in possession of quantities of waste generated and the seasonality of their
production, others were made four piles, with four replications compositions without varying
the carbon sources. The first experiment was installed on December 22nd and 23rd, 2009.
The residues were individually weighed on digital scales and packed in cartons, layered, and
each windrow initial weight was 500 kg of weight. The temperature of the windrow was
monitored daily. The weight and volume of the windrows were monitored weekly, every
tillage and total solids and volatile solids, pH, conductivity, total organic carbon and nitrogen.
Characterized the chemical waste "in nature and organic compounds at the beginning and
end of the process by determining the macro-and micronutrients. The second test was
implemented on September 4th, 2010, and were monitored the same parameters mentioned
above. The temperature reached highs above 60°C during the composting process in all
treatments in both trials. The average time of composting was of 67 days in two trials. The
largest reductions in weight were observed in the second test (50,5%). The largest
reductions in volume occurred on the second test (68%). The pH showed an increase until
the end of the process and the EC decreased for all treatments in the first test, while the
second test increased only in one treatment. The organic compounds obtained from the
composting of organic residues have significant fertilizer value and can be used in soil as a
nutrient source for plants, so the composting proved to be an efficient alternative for the
treatment of industrial residues, promoting environmental sanitation. / O objetivo deste trabalho foi avaliar o processo de compostagem com diferentes
porcentagens de resíduos agroindustriais, identificando a mistura que proporciona o melhor
desempenho do processo. O experimento foi conduzido no Núcleo Experimental de
Engenharia Agrícola (NEEA) da Universidade Estadual do Oeste do Paraná (UNIOESTE).
Todos os resíduos do processo de compostagem foram oriundos das atividades
desenvolvidas pela Cooperativa Agrícola Consolata - COPACOL. Foram utilizados como
substratos os seguintes resíduos: resíduo de incubatório, lodo de flotador, cinza
remanescente da caldeira, resíduos da máquina de pré-limpeza (cereais), composto de
carcaça de aves, carvão remanescente da caldeira, fração sólida de dejeto de suíno,
invólucro de embutidos (tripa celulósica), fração sólida do resíduo da lavagem de
caminhões, bagaço de cana e cama de matrizeiro. O experimento foi composto por dois
ensaios: no primeiro ensaio, foram montadas leiras de compostagem variando-se as
proporções dos resíduos, com a finalidade de testar as misturas dos resíduos observando o
comportamento do método, sendo quatro misturas com duas repetições, em que o resíduo
de incubatório foi o principal, num total de oito leiras. No segundo ensaio, de posse das
quantidades de resíduos gerados e da sazonalidade de sua produção, foram
confeccionadas outras quatro leiras, sendo quatro composições sem repetições variando-se
as fontes de carbono. O primeiro ensaio foi implantado nos dias 22 e 23 de dezembro de
2009. Os resíduos foram inicialmente pesados, dispostos em camadas, sendo que cada
leira teve como peso inicial 500 kg de massa fresca. A temperatura da leira foi monitorada
diariamente. A massa e o volume das leiras foram monitorados semanalmente, a cada
revolvimento, bem como sólidos totais e sólidos voláteis, pH, condutividade elétrica, carbono
orgânico e nitrogênio total. Caracterizou-se quimicamente os resíduos in natura e os
compostos orgânicos no início e ao final do processo, determinando os macro e
micronutrientes. O segundo ensaio foi implantado no dia 4 de setembro de 2010 e foram
monitorados os mesmos parâmetros anteriormente citados. A temperatura atingiu picos
acima de 60 °C durante o processo de compostagem em todos os tratamentos nos dois
ensaios. O tempo médio de compostagem foi de 67 dias nos dois ensaios. As maiores
reduções de massa foram observadas no segundo ensaio (50,5%). As maiores reduções de
volume ocorreram no segundo ensaio (68%). O pH apresentou aumento até o final do
processo e a CE diminuiu para todos os tratamentos do primeiro ensaio, enquanto que no
segundo ensaio aumentou apenas em um tratamento. Os compostos orgânicos obtidos a
partir da compostagem de resíduos agroindustriais apresentam valor fertilizante significativo,
podendo ser utilizados no solo como fonte de nutrientes para as plantas. Sendo assim, a
compostagem mostrou-se uma alternativa eficiente para o tratamento dos resíduos
agroindustriais, promovendo o saneamento ambiental.
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Espectrorradiometria do visível e infravermelho próximo em povoamento de Eucalyptus grandis W. Hill ex Maiden / Visible and near infrared spectroradiometry in a Eucalyptus grandis W Hill ex Maiden populationBrandelero, Catize 20 April 2010 (has links)
Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / Aiming to develop studies relating laboratory spectroradiometry with macro and micronutrients contents of vegetative materials of forest populations of Eucalyptus grandis W Hill ex Maiden, of different ages, an experimental área was selected for the study at the
Fundação Estadual de Pesquisas Agropecuárias FEPAGRO FLORESTAS, at Santa Maria, Rio Grande do Sul, Brazil. Departing from the purpose of studying the spectral behaviour, the specific objectives were: 1) to evaluate the leaves of E. grandis contents of macro and
micronutrients, in the four climatic seasons, under differente types of soil managements; 2) to evaluate the leaves of E. grandis spectral behaviour including the waveband of 475 to 980ηm and approach the interaction between: climatic seasonal periods, different soil
managements and the cardinal points locations of the sampled trees; 3) evaluate the nutritional status of E. grandis young trees leaves through leaf analyses and
spectroradiometry, and generate models capable to estimate macro and micronutrients from reflectancy data. Results indicate that the E. grandis population, of 44 months old, shows deficiencies of P, S, B; Cu and Mn showed high contents; N was the only nutrient showing significant differences; there is no significant differences between climatic seasons. For the E. grandis population of 20 months old, variations observed in the nutrients contents
were equal to those of the former area; the winter sesason showed a differente behaviour from the other climatic seasons. For the different soil managements, the macro and
micronutrients did not vary significantly. Evaluating the reflectancy data for the leaves of E. grandis, of 20 months old, it was concluded that: 1) the summer and spring seasons statistically interfered on the reflectancy; 2) samples of vegetative material may be
collected independently of the type of soil management; and, 3) the spectral wavebands that better expresses the vegetation behaviour were the 12, 8, 7 and 3; and, 4) the
evaluation of points where the leaves were sampled (East, West, North, South and central) in the no-tillage soil management treatment indicated that: a) sampling of vegetative material should be done separating the central part of the bordering population; and, b) the waveband that better characterized the spectral response of the vegetation was that of number eight. Analysis of the main components indicated the 8, 11 na 12 wavebands as
responsible for a total of 98.10% of the reflectancy values under study. The elements P and K showed low adjusted correlation coefficients while generating models considering the elements as dependent variables from reflectancy and climatic seaso;n interacting with
wavelengths; the r2aj. values for the remaining elements varied from moderate to high. / Com o intuito de desenvolver estudos relacionando a espectrorradiometria de laboratório com os teores de macro e micronutrientes em materiais vegetativos de povoamentos
florestais de Eucalyptus grandis W. Hill ex Maiden, com diferentes idades, uma área experimental foi selecionada para estudo na Fundação Estadual de Pesquisas Agropecuárias FEPAGRO FLORESTAS, Santa Maria, Rio Grande do Sul, Brasil. A partir da proposta de estudar o comportamento espectral, os objetivos específicos foram: 1) avaliar os teores de macro e micronutrientes de folhas de E. grandis nas quatro estações
climáticas do ano em diferentes tipos de preparo de solo; 2) avaliar o comportamento espectral de folhas de Eucalyptus grandis abrangendo o intervalo de comprimento de onda
de 475 a 980ηm, e abordar as interações: períodos sazonais, preparos de solo e a localização cardeal das árvores amostradas; 3) avaliar o estado nutricional de folhas de
plantas jovens de E. grandis por análise foliar e espectrorradiometria e gerar modelos capazes de estimar os teores de macro e micronutrientes a partir de dados de reflectância. Os resultados indicam que o povoamento de E. grandis, com 44 meses de idade, apresenta deficiência de P, S e B; Cu e Mn apresentam teores elevados; N é o único nutriente que apresenta diferença significativa; entre as estações climáticas não existem diferenças significativas. Para o povoamento de E. grandis com 20 meses, as variações obtidas para os teores de nutrientes foram iguais as da área anterior; a estação inverno apresentou comportamento diferenciado das demais estações. Para os diferentes preparos de solo os macro e micronutrientes, não variaram significativamente. Avaliando os dados de reflectância de folhas de E. grandis, com 20 meses de idade, conclui-se que: 1) as estações verão e primavera interferiram estatisticamente na reflectância; 2) as amostras de material
vegetativo podem ser coletadas independentemente do tipo de manejo do solo; 3) as bandas espectrais que melhor expressaram o comportamento da vegetação, foram as
bandas 12, 8, 7 e 3; e, 4) a avaliação das posições em que as folhas foram coletas (Leste, Oeste, Norte, Sul e central) no tratamento com preparo de solo plantio direto indicaram que: a) as coletas de material vegetativo devem ser realizadas separando a parte central do povoamento da bordadura; e, b) a banda que melhor caracterizou a resposta espectral dessa vegetação foi a de número oito. A análise de componentes principais indicou as bandas 8, 11 e 12, como responsáveis por um total de 98,10% dos valores de reflectância em estudo. Ao gerar modelos considerando os elementos como variáveis dependentes da reflectância e estação do ano interagindo com comprimentos de onda, os elementos P e K apresentaram os valores dos coeficientes de correlação ajustados baixos; os valores de r2aj. dos demais elementos variaram de moderados a altos.
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Análise de pastilhas de plantas por espectrometria de emissão óptica com plasma induzido por laser em regimes temporais de nano- e de femtossegundos / Nanosecond and femtosecond laser-induced breakdown spectroscopy for the analysis of pellets of plant materialsCarvalho, Gabriel Gustinelli Arantes de 11 June 2015 (has links)
A influência das variáveis associadas ao laser como a fluência, o comprimento de onda, e a duração do pulso, assim como as relacionadas às propriedades das amostras, como a distribuição do tamanho das partículas e as características químicas da matriz, foram avaliadas visando à determinação quantitativa de macro- (P, K, Ca, Mg) e micronutrientes (Cu, Fe, Mn, Zn, B) em pastilhas de materiais vegetais por espectrometria de emissão óptica com plasma induzido por laser (LIBS). Os efeitos da distribuição do tamanho das partículas e da fluência do laser foram investigados a partir da análise de amostras peneiradas (150-20 µm) empregando-se um sistema LIBS, em regime temporal de nanossegundos (ns-LIBS), montado com um laser de Nd:YAG a 1064 nm (pulsos de 5 ns e 360 mJ)e um espectrômetro com óptica Echelle e detector ICCD. Observou-se um aumento na sensibilidade e na precisão das medições com a diminuição do tamanho das partículas usadas no preparo das pastilhas, e uma diminuição dos efeitos de matriz causados por diferenças no tamanho das partículas, quando pastilhas preparadas com partículas < 75 µm foram analisadas com pulsos de 50 J cm-2. Verificou-se uma melhora significativa na exatidão das medições de Mg, Fe, Mn e Zn feitas em um conjunto de pastilhas de folhas de cana-de-açúcar (partículas < 75 µm) empregando-se esta fluência. Em uma segunda etapa, observou-se que variações no comprimento de onda do laser de Nd:YAG (1064, 532, 355 e 266 nm) não influenciaram de maneira significativa a precisão e exatidão das medições em pastilhas de folhas de cana-de-açúcar, obtendo-se correlações lineares entre as intensidades dos sinais de emissão e as correspondentes frações de massa dos analitos. Variações no comprimento de onda do laser de Nd:YAG não afetaram a análise de um conjunto heterogêneo de amostras, composto por pastilhas de folhas de plantas de diferentes espécies, como soja, cana-de-açúcar, milho, citros, café, por exemplo, por ns-LIBS. No entanto, diferentemente do observado para o conjunto de pastilhas de folhas de cana-de-açúcar, observou-se, uma baixa correlação (r cal < 0,90) entre as frações de massa de Ca, Mg, P, Cu, Fe, Mn e Zn determinadas por ns-LIBS e os valores de referência, o que demonstra a baixa robustez de ns-LIBS frente às variações na composição química das matrizes. Posteriormente, analisou-se este conjunto heterogêneo de amostras com sistema LIBS, em regime temporal de femtossegundos (fs-LIBS), montado com laser de Ti:Safira (pulsos de 60 fs e 1,65 mJ) e espectrômetro com óptica Czerny-Turner e ICCD. Demonstrou-se que o uso de pulsos em regime de fs proporcionou calibrações e validação menos dependentes da composição química das matrizes. As frações de massa de Ca, Mg, P, Fe e Mn previstas por fs-LIBS foram estatisticamente concordantes com os valores de referência, independentemente do modelo de calibração usado. Além disso, o uso de calibração multivariada melhorou a capacidade preditiva de ns-LIBS, assemelhando-se à de fs-LIBS. Concluiu-se que o emprego de fs-LIBS foi a estratégia mais robusta e que ofereceu maior flexibilidade à variabilidade matricial / The influence of laser properties, such as fluence, wavelength and pulse duration, as well as sample characteristics, such as particle size distribution and chemical matrix composition, was evaluated aiming at the quantitative determination of macro- (P, K, Ca, Mg) and micronutrients (Cu, Fe, Mn, Zn, B) in pellets of plant materials by laser-induced breakdown spectroscopy (LIBS). Firstly, the effects of particle size distribution and laser fluence on the analysis of pellets (test samples) prepared with sieved samples (from 150 to 20 µm apertures) were investigated. Experiments were carried out with a nanosecond LIBS (ns-LIBS) system by using a Q-switched Nd:YAG laser at 1064 nm (5 ns; 360 mJ) and a spectrometer with Echelle optics and intensified charge-coupled device (ICCD) detector. Results indicated that smaller particles yielded to sensitivities\' enhancement and attained better measurements\' precision. Moreover, matrix effects were reduced by analyzing pellets prepared from < 75 ?m sieved fractions and pulses of 50 J cm-2. In addition, there was a significant improvement on accuracy of Mg, Fe, Mn and Zn measurements in a set of test samples of sugarcane leaves by using this fluence. In a second experiment, variations in the Nd:YAG laser wavelength (1064, 532, 355 and 266 nm) did not affect the analysis of test samples of sugarcane leaves, and provided linear correlations between emission signal intensities and corresponding analytes mass fractions. In addition, variations within Nd:YAG laser wavelength did not affect the analysis of a heterogeneous sample set composed by pellets of leaves from different crops, such as soy, sugarcane, maize, citrus and coffee by ns-LIBS. However, in contrast to previous findings, the univariate calibration models for ns-LIBS presented lower linearity (r cal < 0.90) for Ca, Mg, P, Cu, Fe, Mn and Zn, no matter the laser wavelength used for the analysis. These circumstances reflect the low robustness of ns-LIBS to variations within matrix chemical composition among test samples. Afterwards, test samples from different crops were analyzed by a femtosecond LIBS (fs-LIBS) by using a Ti:Sapphire laser, including a mode-locked oscillator and an ultrafast amplifier (60 fs; 1.65 mJ per pulse), and a spectrometer with Czerny-Turner optics and ICCD. Findings indicated that the pulse duration was a decisive variable for providing accurate quantification of nutrients in different plant species, which present substantial differences in terms of matrix chemical composition. Close agreement between Ca, Mg, P, Fe and Mn mass fractions predicted by fs-LIBS and those determined by ICP OES was evidenced, whatever the modeling approach used. Contrarily, for ns-LIBS analysis of test samples from different crops, only the use of multivariate partial least squares (PLS) regression appears capable for resolving the non-linear transformations of the emission intensities according to the physical mechanisms governing this temporal regime of ablation. Thus, when using multivariate modeling, the figures-of merit reflecting the predictive capabilities of ns-LIBS resemble to those achieved by fs-LIBS. Either way, fs-LIBS is a more robust approach that better offers larger flexibility to the matrix variability
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Análise de pastilhas de plantas por espectrometria de emissão óptica com plasma induzido por laser em regimes temporais de nano- e de femtossegundos / Nanosecond and femtosecond laser-induced breakdown spectroscopy for the analysis of pellets of plant materialsGabriel Gustinelli Arantes de Carvalho 11 June 2015 (has links)
A influência das variáveis associadas ao laser como a fluência, o comprimento de onda, e a duração do pulso, assim como as relacionadas às propriedades das amostras, como a distribuição do tamanho das partículas e as características químicas da matriz, foram avaliadas visando à determinação quantitativa de macro- (P, K, Ca, Mg) e micronutrientes (Cu, Fe, Mn, Zn, B) em pastilhas de materiais vegetais por espectrometria de emissão óptica com plasma induzido por laser (LIBS). Os efeitos da distribuição do tamanho das partículas e da fluência do laser foram investigados a partir da análise de amostras peneiradas (150-20 µm) empregando-se um sistema LIBS, em regime temporal de nanossegundos (ns-LIBS), montado com um laser de Nd:YAG a 1064 nm (pulsos de 5 ns e 360 mJ)e um espectrômetro com óptica Echelle e detector ICCD. Observou-se um aumento na sensibilidade e na precisão das medições com a diminuição do tamanho das partículas usadas no preparo das pastilhas, e uma diminuição dos efeitos de matriz causados por diferenças no tamanho das partículas, quando pastilhas preparadas com partículas < 75 µm foram analisadas com pulsos de 50 J cm-2. Verificou-se uma melhora significativa na exatidão das medições de Mg, Fe, Mn e Zn feitas em um conjunto de pastilhas de folhas de cana-de-açúcar (partículas < 75 µm) empregando-se esta fluência. Em uma segunda etapa, observou-se que variações no comprimento de onda do laser de Nd:YAG (1064, 532, 355 e 266 nm) não influenciaram de maneira significativa a precisão e exatidão das medições em pastilhas de folhas de cana-de-açúcar, obtendo-se correlações lineares entre as intensidades dos sinais de emissão e as correspondentes frações de massa dos analitos. Variações no comprimento de onda do laser de Nd:YAG não afetaram a análise de um conjunto heterogêneo de amostras, composto por pastilhas de folhas de plantas de diferentes espécies, como soja, cana-de-açúcar, milho, citros, café, por exemplo, por ns-LIBS. No entanto, diferentemente do observado para o conjunto de pastilhas de folhas de cana-de-açúcar, observou-se, uma baixa correlação (r cal < 0,90) entre as frações de massa de Ca, Mg, P, Cu, Fe, Mn e Zn determinadas por ns-LIBS e os valores de referência, o que demonstra a baixa robustez de ns-LIBS frente às variações na composição química das matrizes. Posteriormente, analisou-se este conjunto heterogêneo de amostras com sistema LIBS, em regime temporal de femtossegundos (fs-LIBS), montado com laser de Ti:Safira (pulsos de 60 fs e 1,65 mJ) e espectrômetro com óptica Czerny-Turner e ICCD. Demonstrou-se que o uso de pulsos em regime de fs proporcionou calibrações e validação menos dependentes da composição química das matrizes. As frações de massa de Ca, Mg, P, Fe e Mn previstas por fs-LIBS foram estatisticamente concordantes com os valores de referência, independentemente do modelo de calibração usado. Além disso, o uso de calibração multivariada melhorou a capacidade preditiva de ns-LIBS, assemelhando-se à de fs-LIBS. Concluiu-se que o emprego de fs-LIBS foi a estratégia mais robusta e que ofereceu maior flexibilidade à variabilidade matricial / The influence of laser properties, such as fluence, wavelength and pulse duration, as well as sample characteristics, such as particle size distribution and chemical matrix composition, was evaluated aiming at the quantitative determination of macro- (P, K, Ca, Mg) and micronutrients (Cu, Fe, Mn, Zn, B) in pellets of plant materials by laser-induced breakdown spectroscopy (LIBS). Firstly, the effects of particle size distribution and laser fluence on the analysis of pellets (test samples) prepared with sieved samples (from 150 to 20 µm apertures) were investigated. Experiments were carried out with a nanosecond LIBS (ns-LIBS) system by using a Q-switched Nd:YAG laser at 1064 nm (5 ns; 360 mJ) and a spectrometer with Echelle optics and intensified charge-coupled device (ICCD) detector. Results indicated that smaller particles yielded to sensitivities\' enhancement and attained better measurements\' precision. Moreover, matrix effects were reduced by analyzing pellets prepared from < 75 ?m sieved fractions and pulses of 50 J cm-2. In addition, there was a significant improvement on accuracy of Mg, Fe, Mn and Zn measurements in a set of test samples of sugarcane leaves by using this fluence. In a second experiment, variations in the Nd:YAG laser wavelength (1064, 532, 355 and 266 nm) did not affect the analysis of test samples of sugarcane leaves, and provided linear correlations between emission signal intensities and corresponding analytes mass fractions. In addition, variations within Nd:YAG laser wavelength did not affect the analysis of a heterogeneous sample set composed by pellets of leaves from different crops, such as soy, sugarcane, maize, citrus and coffee by ns-LIBS. However, in contrast to previous findings, the univariate calibration models for ns-LIBS presented lower linearity (r cal < 0.90) for Ca, Mg, P, Cu, Fe, Mn and Zn, no matter the laser wavelength used for the analysis. These circumstances reflect the low robustness of ns-LIBS to variations within matrix chemical composition among test samples. Afterwards, test samples from different crops were analyzed by a femtosecond LIBS (fs-LIBS) by using a Ti:Sapphire laser, including a mode-locked oscillator and an ultrafast amplifier (60 fs; 1.65 mJ per pulse), and a spectrometer with Czerny-Turner optics and ICCD. Findings indicated that the pulse duration was a decisive variable for providing accurate quantification of nutrients in different plant species, which present substantial differences in terms of matrix chemical composition. Close agreement between Ca, Mg, P, Fe and Mn mass fractions predicted by fs-LIBS and those determined by ICP OES was evidenced, whatever the modeling approach used. Contrarily, for ns-LIBS analysis of test samples from different crops, only the use of multivariate partial least squares (PLS) regression appears capable for resolving the non-linear transformations of the emission intensities according to the physical mechanisms governing this temporal regime of ablation. Thus, when using multivariate modeling, the figures-of merit reflecting the predictive capabilities of ns-LIBS resemble to those achieved by fs-LIBS. Either way, fs-LIBS is a more robust approach that better offers larger flexibility to the matrix variability
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