MENSAGEM DOS EDITORES

MENSAGEM DOS EDITORES: Como é do conhecimento de nossos leitores, a Revista de Ciências Exatas Aplicadas e Tecnológicas da Universidade de Passo Fundo (CIATEC-UPF) visa, principalmente, propiciar um espaço para divulgação da produção técnico-científica nas áreas afins do conhecimento das ciências exatas e engenharias como forma de promover o desenvolvimento científico e tecnológico regional. Assim, como principais responsáveis pela edição da revista, é com imensa satisfação que apresentamos nossa primeira edição especial, resultado de uma parceria entre a Revista e Centro Tecnológico de Pedras, Gemas e Joias do Rio Grande do Sul, CT-Pedras. Os trabalhos reunidos na presente edição da CIATEC foram elaborados para a oitava edição da já tradicional Mostra de Pesquisas, Produtos e Tecnologias Aplicadas ao Arranjo Produtivo de Gemas e Joias do Rio Grande do Sul. A Mostra ocorre junto à Feira Internacional de Pedras Preciosas (EXPOSOL 2019), reconhecida como a maior feira de joias e pedras preciosas da América Latina, e que ocorre no município de Soledade, RS. Neste sentido, agradecemos aos organizadores da Mostra pela cuidadosa seleção e organização dos trabalhos, bem como pela oportunidade de colaborar na divulgação da produção científica originada a partir do esforço das instituições parceiras do CT-Pedras. Esperamos que essa seja apenas a primeira iniciativa conjunta entre a CIATEC e o CT-Pedras. Em razão da presente edição especial, a CIATEC contará com três números no ano de 2019, ao invés dos dois números habituais. Com isso poderemos, além da divulgação dos trabalhos desenvolvidos no âmbito do CT-Pedras, apresentar a nossos leitores estudos e pesquisas de qualidade vinculados também a outras áreas relacionadas às ciências exatas e engenharias. Desejamos uma boa leitura a todos! Passo Fundo, abril de 2019 Carlos Ariel Samudio Pérez Moacir Kripka Editores

APRESENTAÇÃO DA EDIÇÃO ESPECIAL

apresentação da edição especial 2019 Desde sua fundação em 2006, o Centro Tecnológico de Pedras, Gemas e Joias do Rio Grande do Sul (CT-Pedras) vem atuando no desenvolvimento de atividades que visam contribuir para o avanço científico e tecnológico da cadeia produtiva de gemas e joias, objetivando a apresentação de temas relevantes ao setor e incentivando a discussão desses temas entre a comunidade, empresários e pesquisadores. Com isso, formou-se uma grande rede de instituições e pesquisadores parceiros que abrange todo o Brasil, incluindo a Universidade de Passo Fundo (UPF), entidade mantenedora do CT-Pedras, Universidade Federal do Rio Grande do Sul (UFRGS), principal instituição colaboradora no desenvolvimento dos projetos de pesquisa, além de outras instituições que foram parceiras em diversos projetos desenvolvidos para o setor como a UFSM, UNIVATES, UEMG, UFRJ, SENAI-RS, entre tantos outros. Dada a intensa gama de ações executadas por toda a rede de parceiros, tendo como agente centralizador o CT-Pedras, o ano de 2019 marca a oitava edição do evento anual “MOSTRA DE PESQUISAS, PRODUTOS E TECNOLOGIAS APLICADAS AO ARRANJO PRODUTIVO DE GEMAS E JOIAS DO RIO GRANDE DO SUL”, tradicionalmente realizado junto a EXPOSOL 2019 – Feira Internacional de Pedras Preciosas, em Soledade/RS. O ano de 2019 destaca-se pela a conquista de mais uma importante parceria para a divulgação do conhecimento técnico-científico do setor de Gemas e Joias - a Revista de Ciências Exatas Aplicadas e Tecnológicas da Universidade de Passo Fundo (CIATEC-UPF). A publicação dos trabalhos do evento em uma edição especial deste periódico vem para consolidar a qualidade do evento e originalidade das pesquisas, confirmando sua crescente relevância científica para a comunidade acadêmica, assim como a aplicabilidade de seus resultados em benefício da cadeia produtiva de gemas e joias e setores afins. Os principais temas abordados na VIII edição deste evento e desta edição especial da Revista incluem processos de análise e identificação de gemas, pesquisas sobre irradiação em ametista e quartzo incolor, técnicas de análise via microtomografia de raios-x, perfuração em ágata via jato de água abrasiva, epidemiologia da silicose, estabilização do solo com resíduos do beneficiamento de ágata, padronização e otimização do processo de tingimento a partir da rodamina-B, adsorção da rodamina-B em carvão mineral ativado e tratamento de efluentes oriundo de indústrias de tingimento. A organização compartilhada desta Mostra com o CT-Pedras, seus mantenedores e apoiadores, como a Universidade de Passo Fundo (UPF), a Universidade Federal do Rio Grande do Sul (UFRGS), o Sindicato das Indústrias (SINDIPEDRAS) e a Prefeitura Municipal de Soledade cada vez mais conduz a resultados de excelência acadêmica e de fundamental relevância profissional e industrial para o setor. Soledade, abril de 2019 Carlos Edmundo de Abreu e Lima Ipar Lauren da Cunha Duarte Fernanda da Silva Vilasbôas Organizadores

ANÁLISE DA HOMOGENEIDADE DE AMOSTRAS BIOCIMENTADAS ATRAVÉS DE MICROTOMOGRAFIA A RAIO-X

A busca por métodos sustentáveis de reforços em solos, proporcionou um estudo sobre a técnica de biocimentação, em solo arenoso. De acordo com estudos recentes sobre a biocimentação, há muito a ser estudado sobre a homogeneidade (MONTOYA et al., 2012), e em alguns estudos como o de (CHENG E CORD-RUWISCH, 2012) relatam a ocorrência de cimentação a certas profundidades, no entanto não apresentam dados da distribuição porosa na estrutura. Através destas considerações, esta pesquisa buscou analisar a homogeneidade de solo biocimentado, com areia de Osório/RS, construindo parâmetros para retratar a biocimentação no microtomógrafo a raio-x, modelo InspeXio SMX-90CT, da marca Shimadzu. Por ser um equipamento de analise não destrutiva, tornando sua análise de maior interesse para pesquisas que pretendem contribuir com estudo da técnica biocimentante. Obtendo com estas varreduras a distribuição da homogeneidade na estrutura biocimentada. Comparando os volumes de vazios com os laudos obtidos no microtomógrafo a raio-x, do solo composto por areia de Osório/RS, sem adição de agentes bioestimulante.

AVALIAÇÃO DO POTENCIAL DE QUARTZO INCOLOR PARA PRASIOLITA DO DISTRITO MINEIRO DE AMETISTA DO SUL

O Distrito Mineiro de Ametista do Sul no Estado do Rio Grande do Sul é famoso como um importante fornecedor de ametista, citrino e quartzo hialino. A região é responsável pelo abastecimento do mercado mundial em geodos e pedras para lapidação. Uma minoria do quartzo hialino no mundo tem potencial para obtenção da cor verde (prasiolita) após irradiação. Para avaliação do potencial de prasiolita foi calculado o fator ametista (fa) a partir de espectros FTIR obtidos no Centro Nacional de Desenvolvimento da Tecnologia Nuclear (CDTN). Foram obtidos valores de 1.13 a 1.24. indicando positivamente a obtenção da cor verde após doses de radiação maiores que 900 kGy. Os principais picos de absorbância foram identificados nas bandas 3436 cm-1, 3585 cm-1 e 3595 cm-1. O valor da banda 3436 cm-1 encontrado está relacionada às ligações AlsiOH/Na+, FeSi-OH/H+ e Si-OH (também conhecido como silanol) em quartzo e logo às causas de cor nas amostras. Os cristais foram irradiados em doses de 200 e 900 kGy obtendo-se a cor verde para todas as amostras. Não houve diferença na tonalidade de verde entre as doses de irradiação, indicando que o uso de doses maiores que 200 kGy trazem mais custos aos empreendedores e resultado inócuo. A distribuição da cor não foi homogênea em algumas poucas amostras. Não foi identificada proporcionalidade da intensidade de cor com o fator ametista (fa).

PRODUÇÃO MINERAL NO BRASIL: ENSAIO TEÓRICO SOBRE A EPIDEMIOLOGIA DA SILICOSE

A silicose corresponde a um dos principais danos à saúde provenientes da exposição à sílica cristalina, em especial nos locais de trabalho nos quais o contato com este mineral é intenso. No Brasil, a silicose é considerada a doença pulmonar proveniente do trabalho, com maior prevalência. Objetivo: Este ensaio tem por objetivo discutir dados epidmiológicos deste setor, avaliando a exposição ocupacional à sílica e as maneiras de contribuir na prevenção de novos casos, bem como na progressão de seus agravos. Material e Método: Ensaio teórico com ênfase nos dados epidemiológicos dos trabalhadores de mineração, em especial aqueles expostos à sílica cristalina. Além disso, neste ensaio são discutidos aspectos relacionados aos órgãos reguladores da extração mineral e da área da saúde do trabalhador, refletindo sobre estratégias para prevenção do adoecimento ou evolução dos agravos relacionados à silicose. Resultados e Discussão: A exposição à sílica pode ser verificada em diversos ramos de atividade. A importância econômica da produção mineral no Brasil é indiscutível, e seu crescimento gera impactos positivos na geração de emprego e renda. Contudo, esta atividade, nos diferentes ramos, não pode ser responsável pelo adoecimento dos trabalhadores e comunidade envolvida. Conclusão: Apesar de o setor mineral representar parcela importante da economia brasileira, as iniciativas tanto do setor público quanto do privado para manter a saúde e prevenir o adoecimento decorrente desta atividade parecem ainda não ser efetivas.

ESTUDO DA ETAPA DE PERFURAÇÃO EM ÁGATA NO PROCESSO DE JATO DE ÁGUA ABRASIVA (AWJ)

O processo de usinagem por jato de água com abrasivo (AWJ) é uma importante ferramenta utilizada em praticamente todas as áreas industriais e apresenta inúmeras vantagens em relação a outros processos. O presente trabalho visa, de maneira experimental, investigar o efeito de alguns parâmetros de entrada do processo no tempo e qualidade final (diâmetros de entrada e saída) da peça durante a fase de perfuração inicial quando o material a ser cortado é ágata. Para isso, utilizou-se o método experimental de superfície de resposta para se identificar e quantificar o efeito que os fatores exercem sobre as variáveis de saída. Todos os parâmetros escolhidos como variáveis de entrada se mostraram influentes em pelo menos alguma das variáveis de saída, destacando-se a estratégia de perfuração e espessura do material para o tempo de perfuração e a estratégia de perfuração, a distância de afastamento da tubeira e a vazão mássica de abrasivo para os diâmetros de entrada e saída. Ainda, foram geradas as equações de regressão para as três variáveis de saída estudadas, tornando-se possível efetuar a sua predição com base nos valores escolhidos das variáveis de entrada.

RUBI E SAFIRA TRATADOS COM VIDRO ADICIONADO DE CHUMBO COMERCIALIZADOS NO BRASIL

A análise para fins de certificação de um lote de gemas lapidadas do mineral coríndon, nas variedades rubi e safira, indicou que esse material possui fraturas preenchidas por vidro com chumbo. Esse processo tem como objetivo melhorar a qualidade de cristais de coríndon muito fraturados e por isso geralmente opacos, sem qualidade gemológica. O preenchimento das fraturas desse mineral por vidro com chumbo se mostra muito efetivo em reduzir o efeito de turbidez provocado pelo excesso de fraturas, deixando as pedras translúcidas e às vezes quase transparentes, melhorando muito a sua qualidade para lapidação. A adição de chumbo confere ao vidro um índice de refração próximo ao do coríndon, dificultando assim sua identificação, já que o seu brilho fica praticamente idêntico ao do rubi e safira.

ESTABILIZAÇÃO GRANULOMÉTRICA DO SOLO DE SOLEDADE COM RESÍDUO DE BENEFICIAMENTO DE ÁGATA

Com o passar dos anos, as obras de engenharia tiveram que evoluir constantemente, desenvolvendo novas técnicas construtivas, bem como a utilização de materiais sustentáveis. Uma técnica bastante conhecida que busca uma maior vida útil ao projeto é a estabilização granulométrica do solo. Ela tem por finalidade melhorar as propriedades mecânicas do solo. Se substituirmos o material granular pelo resíduo proveniente da extração e processamento de gemas preciosas do município de Soledade/RS, estaremos promovendo, assim, um manejo e disposição adequada para esses materiais residuais, que hoje se encontram estocados nos pátios das empresas, ocasionando danos ambientais. As vantagens desta técnica para melhoramento do solo do município de Soledade/RS foram estudadas em laboratório, através dos dados obtidos dos ensaios do Índice de Suporte Califórnia – ISC, mais conhecido como ensaio de CBR. Foram realizados ensaios do solo natural do município para comparar com a amostra de solo resíduo. Os resultados apresentaram um aumento de resistência mecânica de 129% se utilizado o resíduo para estabilização granulométrica.

ADSORÇÃO DE RODAMINA B EM CARVÃO ATIVADO COMERCIAL

O corante rodamina B tem sido amplamente utilizado no tingimento de pedras semipreciosas (ágata), que são exportadas para vários países do mundo todo e, nesse processo de tingimento, são gerados efluentes coloridos. O objetivo principal deste trabalho foi utilizar carvão ativo comercial para remoção do corante rodamina B. Estudos de adsorção foram realizados, para avaliar os efeitos da massa de carvão, do pH da solução de corante e a cinética de adsorção. Os resultados mostraram que para a concentração inicial de corante de 100 mg.L-1 a massa de carvão que apresentou a maior capacidade de adsorção (73,72 ± 1,35 mg.g-1) foi de 0,1g, quando a solução de corante apresentou pH 8 verificou-se a maior capacidade de adsorção (79,38 ± 0,33 mg.g-1). Também observou-se que após 75 minutos foi atingido o equilíbrio sendo o modelo de pseudo-segunda ordem, que melhor representou os dados experimentais, em que R² e R²ajst ficaram acima de 0,97 e EMR ficaram abaixo 3,9%. Assim o carvão ativado testado apresentou um bom adsorvente para remoção do corante rodamina empresas de tingimento de ágata

PADRONIZAÇÃO E OTIMIZAÇÃO DE TRATAMENTO TERMOQUÍMICO A PARTIR DE RODAMINA-B PARA ÁGATAS DO RIO GRANDE DO SUL

A ágata do sul do Brasil, apresenta colorações pouco interessantes ou salientes, sendo predominante os tons acinzentados. Tais qualidades, foram fatores determinantes para o início do processo de tingimento de ágata do Rio Grande do Sul, no século XVIII. Atualmente, o segmento mineral, apresenta carências relacionadas a tecnologias e processos de produção, além de infraestruturas inadequadas, resultando em prejuízo para as comunidades produtoras. Nesse cenário, a pesquisa se estrutura para avaliar técnicas operacionais viáveis para o setor, objetivando a melhoria do valor agregado às gemas beneficiadas e qualidade da cor. Para o desenvolvimento do tratamento de ágatas, o sistema foi replicado, padronizado e otimizado no Laboratório LAPROM da UFGRS e Centro Tecnológico de Pedras, Gemas e Joias do Rio Grande do Sul. A amostragem foi classificada em quatro padrões de deposição e analisada em espectrofotômetro em três etapas distintas. Ao término, se tem a comparação dos resultados do tingimento otimizado e o industrial, com as curvas de distribuição espectral medidas antes e após o tratamento termoquímico da ágata. Com o sistema otimizado, foi possível reduzir custos operacionais, tempo de energia envolvida no sistema, além de manter e elevar a qualidade da cor, sendo possível estabelecer relação com aspectos quanti e qualitativos dos reagentes utilizados.