Relaxometria via RMN na Ciência do Solo e Técnicas Multivariadas para a Avaliação de Biomassas

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Considerando a necessidade de adequação da indústria química aos preceitos do desenvolvimento sustentável (química verde), houve um aumento significativo das pesquisas de aplicação de técnicas analíticas atômicas e nucleares para a determinação elementar em diversas áreas do conhecimento (industrial, geologia, biologia, ambiental e agrícola). Entre essas, podemos citar a relaxometria de 1 H, que é uma técnica não destrutiva baseada na diferença de relaxação dos prótons em diferentes vizinhanças nas quais se encontram as moléculas do fluído. Basicamente, durante os experimentos por RMN, a amostra é submetida a um campo magnético externo estático (B0)(magneto), dessa forma, os spins nucleares passam a precessionar em torno da direção desse campo, gerando uma magnetização resultante paralela a B0 (Mz). Para a obtenção do sinal de RMN, um campo B1 é induzido de forma perpendicular ao campo estático a partir da indução de uma corrente elétrica em uma espira, na forma de pulso. Após o pulso, podem ser observados dois fenômenos de relaxação distintos: a relaxação longitudinal (T1), que está envolvida no retorno da magnetização ao equilíbrio térmico no eixo z através da perda de energia para a rede (spin-rede), e portanto um processo entálpico, e a relaxação transversal (T2) que está relacionado com a perda de coerência da magnetização resultante (spin-spin) no plano xy e independe da transferência de energia do sistema de spins, sendo assim um processo entrópico. Apesar da ampla aplicação da Ressonância Magnética Nuclear (RMN) em baixo campo em diferentes áreas, da petrofísica à ciência e indústria de alimentos, seu uso na Ciência do Solo ainda é discreto com apenas 86 artigos publicados, mas com enorme impacto, com 1.586 citações dos poucos e recentes artigos publicados, resultando em um índice h de 23 e média de 18,4 citações por artigo. Já os métodos multivariados são ferramentas importantes para a interpretação de dados complexos e permitem a avaliação simultânea variáveis, de forma a fornecer as informações mais relevantes de um conjunto de dados, constituindo-se em uma ferramenta muito estudada para o desenvolvimento de modelos para a predição de componentes químicos a partir de dados analíticos obtidos pelas mais variadas técnicas, visando o desenvolvimento de métodos rápidos e precisos. O objetivo deste projeto é desenvolver e aplicar metodologias alinhadas à premissa da química verde, utilizando a relaxometria por RMN e a análise multivariada de dados espectroscópicos como ferramenta na Ciência do Solo e caracterização de biomassas visando a produção de biocombustíveis de segunda geração, respectivamente.

Situação: em execução Data de Início: Sun Jan 01 00:00:00 GMT-03:00 2023 Data de Finalização: Wed Dec 31 00:00:00 GMT-03:00 2025

Unidade Lider: Embrapa Solos

Líder de projeto: Etelvino Henrique Novotny

Contato: etelvino.novotny@embrapa.br