Sample records for crystallography
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Mineralogia e cristalografia da fração argila de horizontes coesos de solos nos tabuleiros costeiros/ Crystallography and mineralogy of the clay fraction of hardsetting horizons in soils of coastal tablelands in Brazil

Giarola, Neyde Fabíola Balarezo; Lima, Herdjania Veras de; Romero, Ricardo Espíndola; Brinatti, André Maurício; Silva, Alvaro Pires da
2009-02-01

Resumo em português A coesão de horizontes de solos do Brasil vem sendo associada, principalmente, a fatores físicos e químicos inter-relacionados, mas a influência das propriedades mineralógicas e cristalográficas dos minerais da fração argila também foi aventada por alguns pesquisadores. Neste trabalho, testou-se a hipótese de que a fração argila de horizontes coesos de solos do Sedimento Barreiras da faixa dos Tabuleiros Costeiros é dominantemente caulinítica e apresenta ele (mais) vado grau de cristalinidade e ordenamento, o que pode favorecer o ajuste face a face dos cristais. O objetivo deste trabalho foi avaliar as características mineralógicas e cristalográficas dos minerais da fração argila de horizontes coesos provenientes de solos de sedimentos do Grupo Barreiras e uma possível contribuição para a ocorrência do caráter coeso. Para isso, foram analisados cinco horizontes coesos e um não-coeso de solos distribuídos ao longo da faixa dos Tabuleiros Costeiros. Também foi incluída, como referência, uma caulinita com elevado grau de cristalinidade. Todos os perfis foram analisados para classificação taxonômica e localização dos horizontes de interesse. Nas amostras dos horizontes selecionados, foram removidos a matéria orgânica e os óxidos. Após a dispersão de partículas, a fração argila foi individualizada, tratada e analisada por difração de raios X (DRX) para determinar os minerais e o grau de ordem/desordem estrutural, segundo o Método Especialista de Plançon & Zacharie (1990). Todos os horizontes coesos apresentaram caulinitas com grau de ordenamento estrutural similar ao do horizonte não-coeso e inferior à caulinita de referência, o que não permitiu associar o empacotamento da fração argila com a manifestação do caráter coeso nos horizontes estudados, a partir das avalioações obtidas pelo método utilizado. Resumo em inglês The cohesion of hardsetting horizons of Brazilian soils has been mainly associated to inter-related physical and chemical factors, but an influence of mineralogical and crystallographic properties of clay minerals was also suggested by some researchers. In this study we tested the possibility that clay fraction of hardsetting horizons of soils from the Barreiras sediments of Coastal Tablelands are predominantly kaolinitic and highly crystalline and organized, which can fa (mais) vor a face-to-face arrangement of the crystals. The purpose of this study was to evaluate the crystallographic and mineralogical characteristics of clay minerals in hardsetting soil horizons from the sediment group Barreiras and their contribution to the hardsetting character. One non-hardsetting and five hardsetting horizons were studied along the coastal tableland. A kaolinite sample with high crystallinity degree was also included as reference. All profiles were analyzed for taxonomic classification and location of the horizons of interest. Organic matter and oxides were removed from the samples of the selected horizons. After soil dispersion, the clay fraction was individualized, treated and examined by X-ray diffraction (XRD) to determine the minerals and structure degree of order/disorder, according to the method described by Plançon & Zacarie (1990). The degree of structural organization of the kaolinites of the hardsetting and non-hardsetting horizons was similar to and lower than the kaolinite used as reference. Results indicated that the hardsetting behavior of the studied soils could not be explained by clay packaging.

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Eixo quinário: um elemento de simetria presente em moléculas e quasi-cristais - um experimento didático em cristalografia/ Quinary axis: an element of symmetry that occurs in molecules and quasicrystals - a didactic experiment of crystallography

Neves, Paulo Cesar Pereira das; Freitas, Darcson Vieira de; Baptista, Luis Andre
2010-01-01

Resumo em inglês Axis of quinary symmetry occur in molecular symmetry, as in the case of fullerenes, and in crystalline symmetry, in the quasicrystals. Minerals with pentagonal faces do not have this element of symmetry, as the pyrite (FeS2) which shows a ridge that is different from the other ones, in any face of the crystal. The purpose of this paper is to demonstrate conceptual differences between pyritohedron and regular pentagonal dodecahedron symmetries, discussing students' difficu (mais) lties to identify them. Also is proposed a didactic experiment with spatial models of the above-mentioned forms and the demonstration of its symmetries in clinographic projections.

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As controvérsias a respeito da participação de Rosalind Franklin na construção do modelo da dupla hélice

Silva, Marcos Rodrigues da
2010-03-01

Resumo em português Em The double helix, James Watson narra sua versão da construção do modelo da dupla hélice do DNA, na qual indica que Rosalind Franklin, física especialista em cristalografia de raios X, desenvolveu trabalhos empíricos fundamentais para a construção do modelo de Watson e Crick. O relato de Watson dá origem a um problema historiográfico: por que Franklin, que dispunha dos dados empíricos produzidos por ela mesma, não decifrou a estrutura molecular do DNA? O pr� (mais) �prio Watson fornece uma resposta, ao sugerir que Franklin não teria nenhuma inclinação teórica para a representação helicoidal do DNA, fazendo trabalho estritamente experimental. Essa sugestão tem recebido réplicas de historiadores, de modo que o problema historiográfico subentendido no relato de Watson se manteve até hoje. No entanto, é possível obter pistas de que, antes de estar envolvida com a construção de uma estrutura para o DNA, Franklin estava preocupada em mapear todos os aspectos da molécula. Este artigo tem dois objetivos: mostrar que a linha de defesa de Franklin adotada por alguns de seus defensores muitas vezes acaba, na verdade, por comprometê-la e apresentar um esboço de interpretação alternativa que, ao não atribuir a Franklin o objetivo principal de construção da estrutura molecular para o DNA, acaba por dar-lhe um papel muito mais confortável do ponto de vista histórico (o que não significará negar que ela tivesse o objetivo secundário de alcançar uma estrutura para o DNA). Resumo em inglês In The double helix, James Watson narrated his version of the building of the DNA double-helix model, in which he indicates that Rosalind Franklin, a physicist specialized in X-Ray crystallography, developed empirical fundamental works to Watson and Crick's model construction. Watson's report gave rise to a historiographical problem: why Franklin, who disposes of the empirical data produced by herself, did not decipher the DNA molecular structure? Watson himself provides (mais) an answer, suggesting that Franklin had no theoretical inclination for a helicoidal representation of DNA, making strictly experimental work. This suggestion has received replies by historians, so that the historiographical problem subjacent to Watson's report maintains its actuality. Nevertheless, it is possible to obtain clues that, rather getting involved in the building of a new structure for DNA, Franklin was concerned with mapping all the aspects of the molecule. This article has two aims: showing that Franklin's line of defense adopted by some of her defenders in fact occasionally end up compromising Franklin, and presenting an outline of an alternative interpretation which, not attributing to Franklin the main goal of building a molecular structure for DNA, ends up giving her a much more comfortable role according to the historical point of view (which does not mean denying that she had the secondary goal of reaching a structure for DNA).

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Terpenos e ácidos graxos de Dipteryx lacunifera Ducke/ Terpenes and fatty acids from Dipteryx lacunifera Ducke

Vieira Júnior, Gerardo Magela; Silva, Hilris Rocha e; Bittencourt, Thaís Chaves; Chaves, Mariana H.; Simone, Carlos Alberto de
2007-01-01

Resumo em inglês This paper describes the isolation of the furanocassane-type diterpene, named vinhaticoic acid, along with beta-farnesene and spatulenol from fruit shells of D. lacunifera. Structural determinations were accomplished by chemical derivatization and spectral analysis, including 1D and 2D NMR and X-ray crystallography. The fatty portion was extracted from the fruit kernels, transesterfied and analysed by HRGC/MS. Oleic acid (75.8 ± 4.3%) was the major component. Essen (mais) tial oil extracted from the fruit shells of D. lacunifera was analysed by HRGC/MS and nine sesquiterpenes were identified; beta-farnesene (48.6%) and spatulenol (21.61%) were the major constituents.

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Descrições estruturais cristalinas de zeólitos/ Descriptions of crystalline structures of zeolites

Braga, Ataualpa A. C.; Morgon, Nelson H.
2007-02-01

Resumo em inglês Crystalline structures of zeolites can be studied using different representations: the internal symmetry obtained by X-Ray or neutron diffraction crystallography techniques or a systematic analysis of the basic structural units which can be arranged to build the geometries of each kind of zeolite. In this work the basic concepts of three building units, SBU (Secondary Building Units), SSU (Structural SubUnits) and PBU (Periodic Building Units) are presented. The propertie (mais) s of the resulting crystalline structures are discussed (pores, cavities, channels), describing the influence of each one of these properties in processes of physical-chemical interest. Representative case studies of known zeolite crystalline structures are also discussed in terms of their space group classification.

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Crescimento de cristais por nucleação heterogénea: "On the Rocks" revisited

Teixeira, Clementina; André, Vânia; Lourenço, Nuno; Rodrigues, Maria José
2007-01-01

Resumo em português O crescimento de cristais "On the Rocks" utiliza suportes rugosos para estimular a nucleação, a protecção dos núcleos cristalinos e o seu acesso aos nutrientes, levando à formação de grandes cristais [1-10]. Rochas, minerais e conchas são mergulhados em soluções sobressaturadas de substâncias solúveis em água, seleccionadas entre aquelas que cristalizam com relativa facilidade. A beleza dos cristais produzidos, quer na forma de grandes monocristais, maclas, (mais) agregados ou whiskers, incentiva os alunos a aprofundar os seus estudos, não só em relação aos factores intervenientes no crescimento, mas também nas áreas científicas que partilham o interesse por este tema, seja ele por aspectos ligados à purificação, produção, caracterização, ou ao estudo de propriedades apetecíveis para aplicações tecnológicas. Nesta publicação resume-se o método experimental nas suas principais componentes: o que usar como suporte; quais as substâncias que cristalizam com facilidade e qual o interesse do seu estudo; qual a técnica apropriada em cada caso; que reacções ou outros efeitos se estabelecem entre as substâncias e os suportes. Finalmente, ao fazer um levantamento do que tem sido feito, interessa-nos salientar as suas potencialidades no campo do empreendorismo. Como complemento do trabalho experimental sugere-se a exploração de conceitos da química descritiva dos elementos, especialmente a dos metais, o que a torna muito menos árida e susceptível de memorização, pois os alunos ao começarem as suas colecções de substâncias cristalinas, têm tendência a catalogar as suas propriedades físicas e químicas, as suas fórmulas e estruturas. Curiosamente, o método foi testado pela primeira vez em 1993, numa aula de Laboratório de Química Geral de Engenharia de Materiais. Por razões históricas e não só, achamos curial a sua publicação na área de Materiais. Resumo em inglês Crystals are of an increasing importance in our Society. In the beginning of the XXI century, Crystal Engineering started to develop, emerging from the main area of Crystallography. In spite of the dominating Bio- and Bio-logical trends in modern Technology, we cannot ignore our life on Earth (and other planets?) surrounded by natural crystals, in the composition of rocks, minerals, metals, and as the basic units of solids, a lot of them being inorganic. Therefore we must (mais) understand them, improving our knowledge on them. We can’t afford to neglect the classical Sciences like Inorganic and Analytical Chemistry related to their studies: they seem as if they became out of fashion (at least in our country!), but we cannot deny their importance for understanding Mineralogy, Geology, Materials Sciences, Environmental studies, Bioinorganic Sciences (the role of metals in our bodies as active centres of enzymes…) etc.. If we neglect and dismember Chemistry, the future generations will very fast loose the skills to understand our surroundings and furthermore, their own bodies! On the Rocks is a research project for inorganic chemical education, consisting on crystal growth on rough surfaces, (rocks, minerals, shells, metallic wires, etc.)[1-10].These substrates, acting as "hosts", are introduced in supersaturated solutions of chemicals, promoting a faster nucleation and strongly stimulating crystal growth. Only substances that can afford large single crystals easily are chosen. Mainly ionic salts fairly soluble in water have been studied, a few of them here described. The technique requires inexpensive glassware and is feasible in schools poorly equipped, under close surveillance and strict safety rules. The large single crystals embedded on the host rocks look like "minerals" (synthetic!), and their beauty is a powerful tool to attract students for Chemistry and other Sciences sharing a common interest on crystals. Many concepts can be introduced during and after the preparation of the samples, especially those regarding group chemistry, and no background on crystal growth is required. The diversity of compounds and hosts one might choose, plus the reactions and interactions that might occur between them turns the method very interesting and creative. This research project started in 1993 and two years later a large network started as a co-operative project between our University Research Centre, Industry, and many Portuguese schools with very interesting results.

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Análise por difração de raio-x de uma hidroxiapatita carbonatada usando o método de Rietveld/ Analysis of a carbonated hydroxyapatite by X ray difraction using the Rietveld method

Moreira, E.L.; Araujo, J.C.; Moraes, V.C.A.; Moreira, A.P.D.
2007-01-01

Resumo em português A estrutura cristalina da hidroxiapatita (HAP) é conhecida por permitir substituições aniônicas e catiônicas. Dentre essas substituições, a inserção do íon CO32- se destaca por sua importância. Nesse trabalho uma amostra sintética de hidroxiapatita carbonatada nanoestruturada (CHA) foi submetida a um tratamento térmico a 500 ºC por seis horas. Posteriormente, aspectos estruturais, microestruturais e tamanho de cristalitos da amostra foram analisados por difr (mais) ação de Raio-X, com o Método de Rietveld (programa FULLPROF). O refinamento dos parâmetros estruturais, em particular os fatores ocupacionais atômicos, indicou uma distribuição de íons CO32- entre os sítios do PO43- e da OH‑, ocorrendo uma maior inserção no sítio do fosfato. Os parâmetros da célula unitária quando comparados a uma HAP de referência padrão (ICSD 26 -204), mostraram uma contração nos eixos a e b e expansão no eixo c. Os tamanhos de cristalitos estimados nas direções dos eixos cristalográficos sugerem que a amostra tem morfologia equiaxial. O valor obtido para o teor em peso do íon carbonato na amostra pelo refinamento dos fatores ocupacionais foi de 10,7%, estando em boa concordância com o valor de 12,8% obtido pela técnica de dessorção termo programado (DTP). Resumo em inglês The crystal structure of hydroxyapatite (HAP) is known to permit a great variety of substitutions anionic and cationic. Among these substitutions, the insertion of CO3(2-) group is emphasized for its importance in biomaterial applications. In this work, a synthetic sample of nanostructure carbonated hydroxyapatite (CHA) was submitted to thermal treatment at 500ºC for 6 h. Later the structural, microstructural aspects and crystallite size were analyzed for X-Ray diffracti (mais) on by the Rietveld method (program FULLPROF). The refinement of structural parameters, particularly the atomic occupancy factors, indicated a distribution CO3(2-) ions between PO4(3-) and OH- sites, occurring a great insertion in the phosphate site. The unit cell parameters of CHA compared to HAP pattern (ICSD 26-204) showed a decrease in the a-b parameter and an increase in the c parameter. The Rietveld refinement method was used for to estimate quantitavely the inclusion of foreign ions in the HAP structure. The crystallite size in the crystallography axis directions suggests an equiaxial morphology. The content of the carbonate íon for the sample obtained by the refinement of the occupancy factors was 10,7% in good agreement with the 12,8% content by the Temperature Programmed Dessorption (TPD).

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Análise estrutural de uma hidroxiapatita carbonatada pelo método de Rietveld aplicando funções de perfil diferentes/ Structural analyse of a carbonated hydroxyapatite by the Rietveld method using different profile functions

Araújo, Jorge C. de; Moreira, Elizabeth L.; Moraes, Valéria Conde Alves; Moreira, Ana Paula D.
2008-12-01

Resumo em português A estrutura cristalina de uma hidroxiapatita sintética com 12,8(±0,64)% em peso de íons CO3(2-) foi analisada por difração de raios X através do método de Rietveld de refinamento utilizando as funções Pearson VII e pseudo-Voigt para o ajuste do perfil. Os resultados obtidos para os parâmetros da célula unitária, quando comparados à amostra de referência de hidroxiapatita, mostraram contração do parâmetro a (=b) e uma expansão do c, não havendo variaçõ (mais) es significativas para as diferentes funções de ajuste utilizadas. A separação dos alargamentos anisotrópicos das reflexões decorrentes das microdeformações da célula unitária indicou que esse efeito é dominante no alargamento das linhas de reflexão, notadamente para os planos (hkl) com distância interplanar inferior a 2,24 Å. Foram notadas modificações nas coordenadas atômicas dos átomos do C nos sítios referentes aos grupos PO4(3-) (sítio B) e OH- (sítio A). Os tamanhos médios dos cristalitos em nanômetros estimados nas direções (002) e (300) mostraram morfologia aproximadamente equiaxial. Os valores para o teor em peso de íons carbonato na amostra foram de 11,72 (±0,64)% com a Pearson VII e 13,20 (±0,64)% com a função pseudo-Voigt. O refinamento dos fatores ocupacionais dos átomos de C nos dois sítios considerados PO4(3-) (B) e OH- (A) indicou maior presença desse íon no sítio B. Entretanto a ocupação relativa do átomo C no sítio B foi menor do que a observada no sítio A. Resumo em inglês The crystal structure of the synthetic hydroxyapatite with 12.8 (±0,64) wt. % CO3(2-) ion content was analyzed by X-ray diffraction using the Rietveld refinement method employing Pearson VII and pseudo-Voigt functions to fit the X-ray profile. The results obtained for unit cell parameters when compared to pattern hydroxyapatite showed a decrease in the a (=b) parameter and an increase in the c parameter without significant difference between the functions employed. The s (mais) eparation of the anisotropic broadening of reflections originated from unit cell strains indicated that this effect is dominant in reflection line broadening, principally to hkl plans with an interatomic distance lower than 2,24 Å. Modifications in the atomic coordinates of C atom were noted mainly in PO4(3-) (B site) and OH- (A site) sites. The average crystallite size in the crystallography axis directions (002 and 300) suggests equiaxial morphology. The results obtained to CO3(2-) content were 11.72 (±0,64) wt. % to Pearson VII and 13.20 (±0,64) wt. % to pseudo-Voigt function. The refinement of the occupancy factors to C atoms in both sites PO4(3-)(B) and OH- (A) indicated higher insertion in phosphate site than hydroxide site. However, the relative occupancy of the C atom observed in the B site is lower than in the A site.

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