Le processus d'aluminisation dans les sols acides, conduit à la formation de minéraux argileux hydroxy-alumineux (HIMs). La fixation d'aluminium dans l'espace interfoliaire diminue la réactivité des feuillets expansibles (feuillets HI). La caractérisation des HIMs issus d'un Alocrisol a été réalisée par modélisation des diffractogrammes de rayons X (raies 00l) de la fraction <2 µm et de ses sous-fractions (<0.05, 0.05-0.1, 0.1-0.2 et 0.2-2 µm). Cette étude a montré que les HIMs sont des minéraux interstratifiés à deux ou trois types de feuillets (HI, illites et/ou expansibles). La proportion relative de feuillets HI par rapport à celle des feuillets expansibles diminue avec la taille des particules. La persistance de feuillets illitiques a été observée dans la fraction fine (<0.05 µm). Afin de tester l’effet de la taille des particules sur l'aluminisation, des expériences d'auto-aluminisation de vermiculites saturées K ou Ca séparées en trois fractions (0.1-0.2, 1 2 et 10-20 µm) ont été tentées. Toutes montrent l'importance du couple taille-cation interfoliaire sur le contrôle de l'échange et de la dissolution qui sont les processus de premier ordre pour l'aluminisation. C'est dans les expériences mettant en jeu les K vermiculites que la compétition entre ces deux processus conduit à la formation de minéraux interstratifiés aluminisés à trois composantes similaires à ceux identifiés dans les sols. L'effet de la taille des particules se marque par la persistance de feuillets illitiques comme cela avait été observé dans les fractions infra-micrométriques des sols. La compétition entre échange et dissolution sont donc très probablement le moteur des évolutions minérales dans les sols. / The aluminization process of clay minerals in acidic soils, leads to the formation of hydroxyl interlayered minerals (HIMs). It decreases the reactivity of the clay fraction by the fixation of aluminium in the interlayer space of expandable layers (HI). The characterization of HIMs from an Alocrisol was investigated through X-Ray Diffraction profile modeling (00l reflections) of the <2 µm size fraction and its sub-fractions (<0.05, 0.05-0.1, 0.1-0.2 and 0.2-2 µm). The results obtained highlight the mixed layer structure of HIMs which is composed of two or three different layers (HI, illites and/or expendables). The relative proportion of HI layers compared to that of expandable ones decreases with the particle size. In addition, the persistence of illite layers has been observed in the <0.05 µm size fraction. Auto aluminization experiments of K-or Ca- vermiculite separated in three-sized fraction (0.1-0.2, 1-2 and 10-20 µm) have been conducted in order to test the influence of the particle size on the aluminization process. These experiments exhibit the key role played both by the interlayer cation and the particle size on the cationic exchange and the crystal dissolution. The competition between of ion-exchange reactions and that of mineral dissolution on the K-vermiculite experiment, leads to the formation of 3 component MLMs (HI, illite and expandable) similar to those found in acidic soils. A similar effect of particle size leading to the persistence of illite layers was observed between the experiment products and the infra-micrometric particles of soils. Consequently, it is highly probable that both cation exchange and dissolution are the main processes governing the mineral evolutions in soils.

[pt] No presente trabalho são avaliados os fatores físicos e químicos que influenciam o processamento do minério sulfetado de mais baixo teor de ouro conhecido no mundo. A amostra de minério estudada é proveniente da Rio Paracatu Mineração S.A - RPM e é identificada como minério Calha Brava Cl-4, pertencente ao Banco 716, Bloco 508-B da mina. Alguns circuitos de beneficiamento de minérios auríferos incluem processos de concentração gravítica e flotação visando atingir máximas recuperações de ouro e, conseqüentemente, elevada produção a baixo custo. A seleção das técnicas de processamento do minério depende, basicamente, da mineralogia e distribuição das partículas minerais no minério, do tamanho da partícula de ouro ou dos minerais e outros metais associados ao minério. A distribuição do teor de ouro nas diferentes frações granulométricas do minério Calha Brava Cl-4 revelam que 80,4 por cento do ouro encontra-se na fração acima de 104 um e 25 por cento encontram-se na fração fina (< 28 um). A recuperação total de ouro, enxofre e arsênio obtida nos ensaios de concentração gravítica por meio do concentrador centrífugo Knelson e flotação foram 80,44 por cento, 64,9 por cento e 58,22 por cento, respectivamente. A recuperação em massa dessa etapa foi 10,14 por cento. A recuperação total de ouro, enxofre e arsênio obtidos na concentração de jigagem e flotação foi 88,91 por cento, 86,82 por cento e 49,07 por cento, respectivamente. A recuperação em massa do concentrado recuperado foi de 19,5 por cento. Nos ensaios de flotação direta, a maior recuperação de ouro (87 por cento) foi obtida para o minério cominuído a uma granulometria com P80 = 86 um e recuperado por flotação na presença de 30 g/t do coletor amil xantato de potássio (AXP), 20 g/t de metil isobutil carbinol (MIBC), pH 6,3 e potencial de polpa 0,209 V vs Eh, em relação ao eletrodo de hidrogênio. A recuperação em massa do concentrado obtida foi 4 por cento. No caso das partículas grossas do minério (P80 = 130 um), constatou-se a necessidade de maiores concentrações do coletor. A maior recuperação de ouro (85,33 por cento) foi obtida com a concentração de 60 g/t para o AXP, pH 6,3 e potencial de polpa de 0,218 V vs Eh. A recuperação em massa do concentrado foi de 9 por cento. / [en] The work involves the evaluation of physical and chemical factors that influence the processing of sulphide ores, with the lowest grade of gold known in the world. The studied sample is from Rio Paracatu Mining S.A. and is described as Calha Brava Cl-4, belonging to the 716 bench, block 508-B in the mine. Some industrial processing of gold include gravity concentration and flotation processes in order to reach the maximum gold recovery, aiming at raising production levels with lower costs. The selection of the mineral processing depends on several factors as mineralogy, particle size distribution and other minerals associated with the ore. The distribution of gold grades to the different size fractions in the studied ore, reveals that 80.48 percent of gold occur in the particle size fraction above 104 um, and 25 percent of gold occur in the fine fraction (< 28 um). The global gold, sulphur and arsenic recoveries, obtained by centrifuge gravity concentration (Knelson)and flotation tests, were 80.44 percent, 64.90 percent and 58.22 percent, respectively. To these processes, the mass recovery was 10.14 percent. The total gold, sulphur and arsenic recoveries obtained in concentration processes by jig and flotation techniques were 88.91 percent, 86.82 percent and 49.07 percent, respectively. The mass recovery was 19.5 percent. In the flotation tests, the maximum gold recovery (87 percent) was obtained with the grounded ore (P80 = 86 um), using 30 g/t collector potassium amyl xanthate (PAX), 20 g/t methyl isobuthyl carbinol (MIBC), pH = 6.3 and potential of pulp 0.209 V vs Eh. The mass recovery was approximately 4 percent. When coarse particles (P80 = 130 um) were floated, the need of am increase in the collector concentration was observed. The maximum ore recovery (85.33 percent) was obtained at concentration of 60 g/t PAX, pH = 6.3 and potential of pulp 0.218 V vs Eh. The mass recovery was 9 percent.

Made available in DSpace on 2016-12-08T17:19:20Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Patrik Americo P Lopes.pdf: 19215385 bytes, checksum: b9a68e9cabd2bb83d1daa99db32ea92d (MD5) Previous issue date: 2013-02-21 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / Portland cement is a material used in large scale in Brazil and worldwide. However, its manufacturing process is attached to impacting environmental problems. Thus, the use of recyclable materials with pozzolanic characteristics has been studied to partially replace cement in applications such as mortars and concretes. Therefore, this work aims to study the effect of partial replacement of Portland cement with clay brick waste (CBW) on properties of lime-cement mortars (cement and hydrated lime) for building applications. A statistical study using a fractional factorial design 33-1 considered three factors and three levels for each factor, which were the residue content for cement mortars (%CBW of 10%, 25% and 40%), his particle size (PS of 125&#956;m, 75&#956;m and 45&#956;m) and water/cement ratio (W/C of 2.50, 2.85 and 3.20). The properties measured were the consistency index for fresh and the compressive strength at various ages for hardened properties. The physical, chemical and microstructural characterizations of mortars with and without RPT were performed in order to correlate their mechanical and microstructural properties. Thus, the CBW has been shown to act as a pozzolanic material, with an addition of up to 40% could be performed without the physical and mechanical properties were impaired. The particle size was found to be important in the pozzolanicity of the waste, being more efficient at lower values than 75&#956;m, inclusive. Through the characterization of the mortars was observed the consumption of calcium hydroxide, caused by the pozzolanic reaction of the CBW, forming the calcium silicate hydrate gel, increasing the density of the cementitious matrix and improving the cohesion between the elements of the mixture. / O cimento Portland é um material consumido em grande escala no Brasil e no mundo. Porém, seu processo de fabricação é ligado a problemas ambientais impactantes. Com isso, a utilização de materiais recicláveis, com características pozolânicas, vem sendo estudado para substituir parcialmente o cimento em aplicações como argamassas e concretos. Portanto, este trabalho tem como finalidade estudar o efeito da substituição parcial do cimento Portland por resíduo particulado de tijolo (RPT) nas propriedades de argamassas mistas (cimento e cal hidratada) para aplicação na construção civil. Um estudo estatístico utilizando um projeto fatorial fracionado 33-1 levou em consideração três fatores e três níveis para cada fator, os quais foram o teor de resíduo em substituição ao cimento (%RPT de 10%, 25% e 40%), o tamanho de partícula do resíduo (TP de 125&#956;m, 75&#956;m e 45&#956;m) e o fator água/cimento (W/C de 2,50, 2,85 e 3,20). As propriedades medidas foram o índice de consistência para o estado fresco e a resistência à compressão em várias idades para o estado endurecido. A caracterização física, química e microestrutural das argamassas com e sem RPT foram realizadas a fim de correlacionar suas propriedades mecânicas e microestruturais. Com isso, o RPT se mostrou capaz de agir como material pozolânico, sendo que uma adição de até 40% pôde ser realizada, sem que as propriedades físicas e mecânicas fossem prejudicadas. A granulometria mostrou-se importante na pozolanicidade do resíduo, sendo mais eficiente em valores menores do que 75&#956;m, incluindo este. Através da caracterização das argamassas foi observado o consumo do hidróxido de cálcio causado pela reação pozolânica do RPT, formando o gel de silicato de cálcio hidratado, densificando a matriz cimentícia e melhorando a coesão entre os elementos da mistura.

Orientador: Ciniro Costa / Banca: Clóves Cabreira Jobim / Banca: Ulysses Cecato / Banca: Armando de Andrade Rodrigues / Banca: Heraldo César Gonçalves / Resumo: O objetivo deste trabalho foi de avaliar o efeito do processamento (moagem) em dois híbridos de milho (textura dura e mole), conservados secos e grãos úmidos ensilados, sobre a degradabilidade in situ da matéria seca (MS) e da proteína bruta (PB). Determinou-se a granulometria do material onde foi verificada diferença no DGM (Diâmetro Geométrico Médio) dos ingredientes processados, quando submetidos à moagem com diferentes peneiras. Foram utilizados três ovinos adultos fistulados no rúmen, distribuídos em um delineamento inteiramente casualizado, em esquema fatorial 2 x 2 x 3, sendo dois híbridos de milho (textura dura e mole), dois métodos de conservação e três formas de processamento (moído grosso, médio e fino), com cinco tempos de incubação (3, 6, 12, 24 e 48 horas). Os valores verificados para a fração A na SMM (silagem de milho mole) da MS foram superiores ao GMM (grão de milho mole) em todas as granulometrias. O processo de ensilagem aumentou a solubilidade da MS dos ingredientes, diminuindo a fração B quando comparado com o grão seco; disponibilizando mais facilmente para o ataque microbiano. Os valores referentes às frações DP e DE a 5%/h da proteína, foram maiores para SMM e GMM, apresentando maior desaparecimento quando avança o tempo de incubação. Para a MS o processo de ensilagem aumentou a degradabilidade ruminal da MS do milho com textura mole. O mesmo não se verifica com relação ao milho com textura dura. A taxa de fermentação (kd) mostra-se superior para SMM e GMM. O processo de ensilagem tem efeito positivo no desaparecimento da MS e PB quando se compara com o GMM. / Abstract: The objective of this work was to evaluate the effect of the processing (grinding) in two corn hybrids (flint and dent) conserved, dry and humid grains, on the dry matter (DM) and crude protein (PB) degradability in situ. Was determined the material particle size and difference was verified in DGM (Medium Geometric Diameter) of the processed ingredients, when submitted to the grinding with different sieves. Three adult sheeps were used with rumen canulated, distributed in a compltely randomized design, using a factorial outline 2 x 2 x 3, being two corn hybrid (flint and dent), two conservation methods and three processing forms (whole, coarsely and finely ground), with five times of incubation (3, 6, 12, 24 and 48 hours). The values verified for the fraction A in SMM (silage of dent corn) of DM were superior to GMM (grain of dent corn) in all of the particles size. The ensiling process increased the DM solubility of the ingredients, reducing the fraction B when compared with the dry grain; making available more easily for the microbial attack. The values regarding the fractions DP and DE the 5%/hour of the protein, were larger for SMM and GMM, it presents a larger disappearance when it advances the incubation time. For DM show that the ensiling process has increased the DM degradability ruminal of the corn with soft texture. The same is not verified regarding the corn with flint texture. The fermentation rate (kd) is superior for SMM and GMM. The ensiling process has positive effect in the disappearance of DM and CP when it is compared with GMM. / Doutor

O leite ovino se diferencia do das demais espécies devido à sua riqueza em sólidos. Contudo, mesmo no caso de raças especializadas, a produção de leite é representativamente menor, em termos de volume, quando comparado ao leite de vaca. Em função disso, o resfriamento prolongado ou o congelamento do leite podem ser uma alternativa ao produtor e à indústria. Sendo assim, os objetivos do presente estudo foram avaliar o efeito do resfriamento e do congelamento, por sete dias, sobre as características físico-químicas do leite de ovelhas da raça Lacaune, considerando a influência dos meses do ano, sobre o rendimento da coalhada produzida e as características físicas do soro obtido. Também foi verificada a influência do resfriamento e do congelamento no comportamento reológico, viscosidade e distribuição do tamanho de partículas do leite. Foram realizadas coletas mensais de leite, no período de janeiro a dezembro de 2011, em quatro propriedades produtoras de leite de ovelha, localizadas no Rio Grande do Sul, sendo as amostras encaminhadas ao Laboratório LEITECIA, da UFRGS. Cada amostra foi dividida em três alíquotas: a primeira era analisada no mesmo dia e as restantes armazenadas até sete dias, uma em refrigeração (5ºC) e outra em congelamento doméstico (- 18ºC). As análises realizadas foram: determinação da densidade, pH, acidez titulável, estabilidade ao etanol e estabilidade térmica. Uma alíquota de cada amostra era encaminhada ao Laboratório de Qualidade do Leite, da Embrapa Clima Temperado, para determinação da composição química do leite. Avaliou-se o rendimento da coalhada obtida com cada uma das amostras compostas de leite fresco, resfriado e congelado. O volume de soro foi medido e realizou-se análise de determinação da densidade, pH e acidez titulável. A viscosidade das amostras de leite foi determinada utilizando-se viscosímetro rotacional (Brookfield DV-II + Pro Viscometer, modo LVF, spindle CS4-25). A descrição do comportamento reológico foi feita através da relação entre a taxa de deformação e a tensão de cisalhamento e da aplicação do modelo da Lei da Potência. A comparação dos valores de viscosidade quando os fluidos apresentaram comportamento newtoniano foi realizada a 60 rpm. A distribuição do tamanho de partículas do leite foi determinada através da técnica de difração de laser. Os parâmetros utilizados foram diâmetro médio das partículas, uniformidade da distribuição (Span) e a área de superfície específica. A composição do leite não apresentou variação significativa quando comparados os diferentes tratamentos (P>0,05). Contudo, os teores de proteína e lactose apresentaram variação sazonal. O resfriamento do leite afetou as características físicas das amostras, apresentando menor pH e maior acidez titulável, com a consequente diminuição da estabilidade térmica. Na produção da coalhada, o resfriamento e o congelamento do leite ovino não afetaram o rendimento. A densidade dos soros obtidos não apresentou variação. Porém, o soro da coalhada de leite resfriado apresentou-se mais ácido. As amostras de leite de ovelha analisadas demonstraram comportamento newtoniano. A viscosidade das amostras não foi afetada pelo congelamento do leite, porém o resfriamento provocou aumento deste parâmetro analisado. O diâmetro médio das partículas não apresentou variações. Conclui-se que o congelamento do leite, por até sete dias, não interfere na sua caracterização físico-química. / Ewe milk differs from other species due to its richness in solids. However, even in the case of specialized breeds, milk production is representatively smaller in volume compared to cow milk. As a result, prolonged chilling or freezing of the milk can be an alternative to the dairy producer and the industry. The objectives of this study were to evaluate the effect of cooling and freezing for seven days, on the physicochemical characteristics of milk from Lacaune ewes, considering the influence of the months of the year on the income produced curd and physical characteristics of the whey obtained. The effect of chilling and freezing on rheological properties, viscosity and particle size distribution of the milk were also observed. Milk samples were collected monthly from January to December 2011 in four dairy of Lacaune sheep located in Rio Grande do Sul. Samples were sent to the laboratory LEITECIA, UFRGS. Each sample was divided into three aliquots: the first was analyzed on the same day and the remaining stored up to seven days, one under refrigeration (5ºC) and other under freezing (- 18ºC). Density, pH, titratable acidity, ethanol stability and thermal stability were performed in three aliquots. One aliquot of each sample was sent to the Milk Quality Laboratory of Embrapa Clima Temperado for determination of chemical composition. The three aliquots were used to produce cheese. The yield of the obtained curd in each of the samples comprised from fresh, chilled and frozen milk was determined, as well as volume, density, pH and titratable acidity from whey. Viscosity of milk samples was determined using a rotational viscometer. The description of rheological behavior was made using the relationship between shear rate and shear stress by application of Potency Law model. Comparison of viscosity values, as the fluid showed Newtonian behavior, was performed at 60 rpm. Particle size distribution was determined by laser diffraction technique. Parameters used were average particle diameter, uniformity of distribution (Span) and specific surface area. Milk composition did not change significantly when comparing the different treatments (P> 0.05). However, protein and lactose showed seasonal variation. Milk chilling affected the physical characteristics of the samples, with lower pH and higher acidity, with a consequent decrease in thermal stability. In the production of curd, chilling and freezing of ewe milk did not affect yield. Whey density did not change, although chilled milk produced more acidic whey. Viscosity of the samples was not affected by freezing, but chilling caused an increased viscosity. Average particle diameter showed no variations. In conclusion, freezing of ewe milk for seven days does not interfere with its physic-chemical characterization.

Nos últimos anos, a deterioração da qualidade do ar urbano devido ao material particulado atmosférico está recebendo atenção significativa e continuamente ameaça a qualidade de vida dos habitantes das áreas urbanas. A poluição do ar pelas partículas atmosféricas nas zonas urbanas é causada principalmente pelas emissões de fontes antropogênicas em sua maioria veiculares. Além disso, a poluição causada por partículas atmosféricas não está apenas relacionada com a sua concentração, mas também com a distribuição dos seus diferentes diâmetros. As partículas na fração estudada, < 1 μm, apresentam maior risco porque podem penetrar nos pulmões, afetam a função alveolar e ocasionam efeitos nocivos na saúde humana. Contudo, as partículas atmosféricas podem carregar diferentes compostos que são tóxicos e/ou cancerígenos, produzindo riscos para a saúde, como os Hidrocarbonetos policíclicos aromáticos – HPAs. Os HPAs são um grupo de diversos compostos orgânicos complexos, constituídos por carbono e hidrogênio junto com dois ou mais anéis benzênicos condensados. Portanto, foi desenvolvido um procedimento científico apto para estudar material particulado atmosférico < 1 μm (MP1) com a finalidade de analisar quantitativa e qualitativamente os HPAs associados a esta fração, a concentração em número das partículas e a distribuição de tamanho de partículas na Região Metropolitana de Porto Alegre usando técnicas analíticas e de sensoriamento remoto. As amostras foram coletadas em filtros de PTFE nos municípios de Sapucaia do Sul e Canoas, pertencentes à Região Metropolitana de Porto Alegre, usando o amostrador sequencial automático PM162M da Environnement S.A. As amostras foram extraídas utilizando o método EPA TO-13A para analisar 16 HPAs, utilizando um cromatógrafo gasoso acoplado a um espectrômetro de massa (CG-EM). A distribuição do tamanho de partícula nas frações PR1 (0.3-1.0 μm), PR2.5 (1.0-2.5 μm) e PR10 (2.5-10 μm) foi obtida utilizando o analisador de partículas CPM em Sapucaia do Sul. Os dados das concentrações de poluentes atmosféricos relacionados com MP10, óxidos de nitrogênio (NO, NOx, NO2) e ozônio (O3) foram obtidos utilizando os analisadores MP101M, AC32M e O342M da Environnement, respectivamente. Dados das variáveis meteorológicas como velocidade do vento, direção do vento, umidade relativa, radiação solar e temperatura ambiente foram medidos simultaneamente de modo concomitante. Os espectros de emissividade e transmitância, através da espectroscopia no infravermelho, foram obtidos utilizando espectrômetro FTIR D&P e o BOMEM MB-series FTIR-Hartmann & Braun Michelson, respectivamente. A determinação dos resultados usando cromatografia mostraram que no inverno as concentrações de HPAs foram significativamente maiores do que no verão, mostrando assim uma variação sazonal. A identificação das fontes de emissão, aplicando razões diagnóstico, confirmou que os HPAs na área de estudo são originários de fontes móveis, especialmente, das emissões de diesel e da gasolina. A análise por modelo receptor PMF também mostrou a contribuição dessas duas fontes principais, seguido pela combustão de carvão, combustão incompleta/petróleo não queimado e da combustão de madeira. Os fatores tóxicos equivalentes foram calculados para caracterizar o risco de câncer por exposição ao HPA em amostras de MP1, e benzo[a]pireno e dibenzo[ah] antraceno que dominaram os níveis de BaPeq. Com exceção do O3, a análise de tendência do NO, NO2 e NOx mostrou um aumento da concentração destes compostos no inverno. Também a correlação destes poluentes com os parâmetros meteorológicos permitiu evidenciar a influência das fontes móveis na área de estudo. Os resultados das assinaturas espectrais no infravermelho das amostras de MP1 comparando com os padrões e com outros trabalhos mostraram que o maior número de bandas de fortes intensidades ocorreu na região espectral de 680-900 cm-1, devido às deformações angulares CC fora do plano e deformações angulares CH fora do plano dos HPAs. Bandas de média intensidade na região de 2900-3050 cm-1, também foram observadas devido ao estiramento CH, característico de compostos aromáticos. A presente pesquisa foi o ponto de partida para obter um banco de dados das concentrações de HPAs associados à fração MP1 e dos poluentes NOx/NO2/NO/MP10/O3; caracterizar a distribuição de tamanho de partículas atmosféricas, que são de grande importância e preocupação atual; avaliar a sua variação sazonal e sua relação com as condições meteorológicas usando técnicas estatísticas; e aprofundar o conhecimento do comportamento espectral dos HPAs, poluentes cancerígenos e mutagênicos, presentes no material particulado atmosférico na fração fina e ultrafina. / In recent years, the urban air quality deterioration due to atmospheric particulate matter is receiving significant attention; also, it continually threatens the life quality of urban residents. Air pollution by atmospheric particles in urban areas is mainly caused by emissions from anthropogenic sources, mostly vehicular sources. Moreover, the pollution caused by atmospheric particles is not only related to its concentration, but also with the size distribution. The particles studied in the fraction <1μm have a greater risk because they can penetrate into the lungs, affect cellular function and cause adverse effects on human health. However, atmospheric particles can carry different compounds that are toxic and/or carcinogenic, producing health risks, such as polycyclic aromatic hydrocarbons - PAH. PAHs are a group of several complex organic compounds consisting of carbon and hydrogen along with two or more fused benzene rings. Consequently, a scientific procedure was developed to study the atmospheric particulate matter < 1 μm (PM1) in order to analyze qualitatively and quantitatively the PAHs associated with this fraction, also the particle number concentration and particle size distribution in the Metropolitan Region of Porto Alegre using remote sensing techniques. PM1 samples were collected in PTFE filters in Sapucaia South and Canoas sites, in the Metropolitan Region of Porto Alegre using the automatic sequential sampler PM162M of Environnement S.A. The samples were extracted using the EPA Method TO-13A and 16 PAHs were analyzed using a gas chromatograph coupled to a mass spectrometer (GC-MS). The particle size distribution of fractions PR1 (0.3 - 1.0 μm), PR2.5 (1.0 - 2.5 μm) and PR10 (2.5 – 10 μm) was obtained using the particulate analyzer CPM. The data of related air pollutants concentrations such as PM10, nitrogen oxides (NO, NOx, NO2), ozone (O3) were obtained using the analyzers MP101M, AC32M, O342M of Environnement, respectively. Data from meteorological variables, wind speed, wind direction, relative humidity, solar radiation and ambient temperature were continuously measured and simultaneously. The emissivity and transmittance spectra through infrared spectroscopy were obtained using FTIR spectrometer D&P and the Bomem MB-series FTIR-Hartmann & Braun Michelson, respectively. The results showed that in winter, the concentrations of PAHs were significantly higher than in summer, thus showing their seasonal variation. The identification of emission sources, applying diagnostic ratios confirmed that PAHs in the study area originate from mobile sources, especially diesel and gasoline emissions. The analysis by PMF receptor model also showed the contribution of these two sources, followed by coal combustion, incomplete combustion/unburned petroleum and wood combustion. The toxic equivalent factors were calculated to characterize the risk of cancer from PAH exposure to PM1.0 samples, and benzo[a]pyrene and dibenz[ah]pyrene dominated BaPeq levels. The trend analysis of O3, NO, NO2, NOx showed a trend of increased concentration at winter, except O3. Also the correlation of these pollutants with meteorological parameters has demonstrated the influence of mobile sources in the study area. The results of the IR spectral signatures of the PM1 samples compared to the standards and other studies showed that the greatest number of strong bands occurred in the spectral region of 680-900 cm- 1 due to the CC out-of-plane angular deformation and CH out-of-plane angular deformation of PAHs. Bands of medium intensity in the 2900-3050 cm-1 region were also observed due to the CH stretch, characteristic of aromatic compounds. This research was the starting point for a concentrations database of PAHs associated fraction PM1 and pollutants NOx/NO2/NO/PM10/O3, characterize the size distribution of atmospheric particles that are of great importance and current concern. Furthermore, to assess their seasonal variation and its relationship with meteorological conditions, using statistical techniques. Also to deepen the knowledge of the spectral behavior of PAHs that are carcinogenic and mutagenic pollutants present in atmospheric particulate matter in the fine and ultrafine fraction.

Submitted by Rosângela Cristina Alves (rosangela.alves@etec.sp.gov.br) on 2018-09-26T02:51:48Z No. of bitstreams: 1 Dissertacao-FINAL Rosangela C. Alves - repositorio.pdf: 1876874 bytes, checksum: 2f37062ec0152ad7c5ccde681207d93b (MD5) / Approved for entry into archive by Ana Paula Santulo Custódio de Medeiros null (asantulo@rc.unesp.br) on 2018-09-26T11:31:00Z (GMT) No. of bitstreams: 1 alves_rc_me_rcla.pdf: 1836538 bytes, checksum: 3798050a36146a32df2e62013e4e7c2a (MD5) / Made available in DSpace on 2018-09-26T11:31:00Z (GMT). No. of bitstreams: 1 alves_rc_me_rcla.pdf: 1836538 bytes, checksum: 3798050a36146a32df2e62013e4e7c2a (MD5) Previous issue date: 2018-07-27 / A grande capacidade da agricultura sucroalcooleira, aliada às suas dimensões continentais, faz do Brasil o maior produtor de cana-de-açúcar do mundo. O bagaço desta matéria-prima é um material lignocelulósico, remanescente da moagem dos seus colmos, é composto principalmente por celulose, hemicelulose e lignina, numa estrutura vegetal organizada que deve ser desestruturada mediante pré-tratamentos para disponibilizar a fração polissacarídica (celulose e hemicelulose). Objetivou-se com a presente pesquisa determinar a influência da granulometria do bagaço de cana-de-açúcar na extração/solubilização de hemicelulose na forma de polissacarídeo (macromolécula) e monossacarídeo (xilose). A extração da hemicelulose macromolecular foi realizada em condições otimizadas para bagaço de cana-de-açúcar, 6 % H2O2 m/v a 25 °C durante 4 h, utilizando bagaço selecionado em peneiras de 16, 30, 40, 50 mesh e base (material que passou pela peneira de 50 mesh). Para extração de hemicelulose na forma monomérica foi utilizado um pré-tratamento com ácido sulfúrico diluído 20 % (m/m), sendo que as amostras foram autoclavadas a 121 ºC por 1 h; a xilose no filtrado foi quantificado por HPLC. Foi realizada também a condutividade, determinação do teor de cinzas totais, solubilidade da hemicelulose. Os resíduos sólidos dos pré-tratamentos foram submetidos a hidrólise enzimática (12 FPU/g – Cellic Ctec) para determinação do rendimento em glicose. O bagaço in natura apresentou conteúdo de glucana de 42,25 %, arabinana de 2,62 %, xilana de 25,39 %, ácido acético de 3,38 % e lignina de 13,83 %. A xilana solubilizada em meio alcalino apresentou variação de 36,18 % (bagaço retido na peneira de 16 mesh) a 71,43 % (bagaço retido na base, inferior a 50 mesh), quanto menor o tamanho da partícula, maior a quantidade de xilana solubilizada. Houve uma tendência nos valores obtidos de glucana, conforme diminuiu o tamanho de partícula, aumentou o teor desse polissacarídeo no bagaço pré-tratado em meio ácido. Os valores variaram de 44,28 % (bagaço retido em peneira de 16 mesh) a 66,70 % (bagaço retido na peneira de 50 mesh). Para os materiais pré-tratados em meio alcalino retidos em peneiras de 40, 50 mesh e base ficaram acima do valor encontrado para o bagaço in natura. Considerando como uma característica importante da hemicelulose, todas as amostras apresentaram solubilidade acima de 96 %. A hidrólise enzimática do material pré-tratado em meio alcalino resultou em maior rendimento em glicose (65,37 % de glicose) para todas as frações/granulometrias estudadas, em comparação com meio ácido (32,12 % de glicose), mostrando tendência em aumento com diminuição da granulometria. Os resultados evidenciaram que a granulometria do bagaço de cana-de-açúcar tem influência na extração/solubilização de hemicelulose na forma de polissacarídeo (polimérica) e monossacarídeo (xilose). Conclui-se que, um melhor aproveitamento em conjunto da hemicelulose e celulose ocorreu com as condições experimentais de estudo do pré-tratamento alcalino. / The great capacity of sugar-alcohol agriculture, combined with its continental dimensions, makes Brazil the largest producer of sugar cane in the world. The bagasse of this raw material is a lignocellulosic material, reminiscent of the milling of its stems, is composed mainly of cellulose, hemicellulose and lignin, in an organized vegetable structure that must be destructured by means of pre-treatments to provide the polysaccharide fraction (cellulose and hemicellulose). The objective of this research was to determine the influence of sugarcane bagasse granulometry on the extraction/solubilization of hemicellulose in the form of polysaccharide (macromolecule) and monosaccharide (xylose). Macromolecular hemicellulose extraction was performed under optimized conditions for sugarcane bagasse, 6 % H2O2 m / v at 25 °C for 4 h, using bagasse selected in 16, 30, 40, 50 mesh sieves and base (material which passed through the 50 mesh screen). For the extraction of hemicellulose in the monomeric form, a pretreatment with sulfuric acid diluted 20 % (m/m) was used, and the samples were autoclaved at 121 ºC for 1 h; the xylose in the filtrate was quantified by HPLC. Conductivity, determination of total ash content and solubility of hemicellulose were also performed. The solid residues of the pre-treatments were submitted to enzymatic hydrolysis (12 FPU/g - Cellic Ctec) to determine the glucose yield. The bagasse in natura had glucan content of 42.25 %, arabinana of 2.62 %, xylan of 25.39 %, acetic acid of 3.38 % and lignin of 13.83 %. The solubilized xylan in alkaline medium showed a variation of 36.18 % (bagasse retained in the 16 mesh sieve) at 71.43 % (bagasse retained at the base, less than 50 mesh), the smaller the particle size, the greater the amount of solubilized xylan. There was a tendency in the values obtained of glucana, as the particle size decreased, the content of this polysaccharide increased in the acid treated bagasse. The values varied from 44.28 % (bagasse retained in 16 mesh sieve) to 66.70 % (bagasse retained in the 50 mesh sieve). For materials pretreated in alkaline medium retained in 40, 50 mesh and base sieves were above the value found for the in natura bagasse. Considering as an important characteristic of hemicellulose, all samples had solubility above 96 %. The enzymatic hydrolysis of the pretreated material in alkaline medium resulted in a higher glucose yield (65.37 % of glucose) for all fractions/granulometry studied, compared to acid medium (32.12 % glucose), showing a trend in increase with decreasing granulometry. The results showed that the sugarcane bagasse granulometry influences the extraction/solubilization of hemicellulose in the form of polysaccharide (polymeric) and monosaccharide (xylose). It was concluded that a better use of hemicellulose and cellulose occurred with experimental conditions of the alkaline pretreatment.

O leite ovino se diferencia do das demais espécies devido à sua riqueza em sólidos. Contudo, mesmo no caso de raças especializadas, a produção de leite é representativamente menor, em termos de volume, quando comparado ao leite de vaca. Em função disso, o resfriamento prolongado ou o congelamento do leite podem ser uma alternativa ao produtor e à indústria. Sendo assim, os objetivos do presente estudo foram avaliar o efeito do resfriamento e do congelamento, por sete dias, sobre as características físico-químicas do leite de ovelhas da raça Lacaune, considerando a influência dos meses do ano, sobre o rendimento da coalhada produzida e as características físicas do soro obtido. Também foi verificada a influência do resfriamento e do congelamento no comportamento reológico, viscosidade e distribuição do tamanho de partículas do leite. Foram realizadas coletas mensais de leite, no período de janeiro a dezembro de 2011, em quatro propriedades produtoras de leite de ovelha, localizadas no Rio Grande do Sul, sendo as amostras encaminhadas ao Laboratório LEITECIA, da UFRGS. Cada amostra foi dividida em três alíquotas: a primeira era analisada no mesmo dia e as restantes armazenadas até sete dias, uma em refrigeração (5ºC) e outra em congelamento doméstico (- 18ºC). As análises realizadas foram: determinação da densidade, pH, acidez titulável, estabilidade ao etanol e estabilidade térmica. Uma alíquota de cada amostra era encaminhada ao Laboratório de Qualidade do Leite, da Embrapa Clima Temperado, para determinação da composição química do leite. Avaliou-se o rendimento da coalhada obtida com cada uma das amostras compostas de leite fresco, resfriado e congelado. O volume de soro foi medido e realizou-se análise de determinação da densidade, pH e acidez titulável. A viscosidade das amostras de leite foi determinada utilizando-se viscosímetro rotacional (Brookfield DV-II + Pro Viscometer, modo LVF, spindle CS4-25). A descrição do comportamento reológico foi feita através da relação entre a taxa de deformação e a tensão de cisalhamento e da aplicação do modelo da Lei da Potência. A comparação dos valores de viscosidade quando os fluidos apresentaram comportamento newtoniano foi realizada a 60 rpm. A distribuição do tamanho de partículas do leite foi determinada através da técnica de difração de laser. Os parâmetros utilizados foram diâmetro médio das partículas, uniformidade da distribuição (Span) e a área de superfície específica. A composição do leite não apresentou variação significativa quando comparados os diferentes tratamentos (P>0,05). Contudo, os teores de proteína e lactose apresentaram variação sazonal. O resfriamento do leite afetou as características físicas das amostras, apresentando menor pH e maior acidez titulável, com a consequente diminuição da estabilidade térmica. Na produção da coalhada, o resfriamento e o congelamento do leite ovino não afetaram o rendimento. A densidade dos soros obtidos não apresentou variação. Porém, o soro da coalhada de leite resfriado apresentou-se mais ácido. As amostras de leite de ovelha analisadas demonstraram comportamento newtoniano. A viscosidade das amostras não foi afetada pelo congelamento do leite, porém o resfriamento provocou aumento deste parâmetro analisado. O diâmetro médio das partículas não apresentou variações. Conclui-se que o congelamento do leite, por até sete dias, não interfere na sua caracterização físico-química. / Ewe milk differs from other species due to its richness in solids. However, even in the case of specialized breeds, milk production is representatively smaller in volume compared to cow milk. As a result, prolonged chilling or freezing of the milk can be an alternative to the dairy producer and the industry. The objectives of this study were to evaluate the effect of cooling and freezing for seven days, on the physicochemical characteristics of milk from Lacaune ewes, considering the influence of the months of the year on the income produced curd and physical characteristics of the whey obtained. The effect of chilling and freezing on rheological properties, viscosity and particle size distribution of the milk were also observed. Milk samples were collected monthly from January to December 2011 in four dairy of Lacaune sheep located in Rio Grande do Sul. Samples were sent to the laboratory LEITECIA, UFRGS. Each sample was divided into three aliquots: the first was analyzed on the same day and the remaining stored up to seven days, one under refrigeration (5ºC) and other under freezing (- 18ºC). Density, pH, titratable acidity, ethanol stability and thermal stability were performed in three aliquots. One aliquot of each sample was sent to the Milk Quality Laboratory of Embrapa Clima Temperado for determination of chemical composition. The three aliquots were used to produce cheese. The yield of the obtained curd in each of the samples comprised from fresh, chilled and frozen milk was determined, as well as volume, density, pH and titratable acidity from whey. Viscosity of milk samples was determined using a rotational viscometer. The description of rheological behavior was made using the relationship between shear rate and shear stress by application of Potency Law model. Comparison of viscosity values, as the fluid showed Newtonian behavior, was performed at 60 rpm. Particle size distribution was determined by laser diffraction technique. Parameters used were average particle diameter, uniformity of distribution (Span) and specific surface area. Milk composition did not change significantly when comparing the different treatments (P> 0.05). However, protein and lactose showed seasonal variation. Milk chilling affected the physical characteristics of the samples, with lower pH and higher acidity, with a consequent decrease in thermal stability. In the production of curd, chilling and freezing of ewe milk did not affect yield. Whey density did not change, although chilled milk produced more acidic whey. Viscosity of the samples was not affected by freezing, but chilling caused an increased viscosity. Average particle diameter showed no variations. In conclusion, freezing of ewe milk for seven days does not interfere with its physic-chemical characterization.

Nos últimos anos, a deterioração da qualidade do ar urbano devido ao material particulado atmosférico está recebendo atenção significativa e continuamente ameaça a qualidade de vida dos habitantes das áreas urbanas. A poluição do ar pelas partículas atmosféricas nas zonas urbanas é causada principalmente pelas emissões de fontes antropogênicas em sua maioria veiculares. Além disso, a poluição causada por partículas atmosféricas não está apenas relacionada com a sua concentração, mas também com a distribuição dos seus diferentes diâmetros. As partículas na fração estudada, < 1 μm, apresentam maior risco porque podem penetrar nos pulmões, afetam a função alveolar e ocasionam efeitos nocivos na saúde humana. Contudo, as partículas atmosféricas podem carregar diferentes compostos que são tóxicos e/ou cancerígenos, produzindo riscos para a saúde, como os Hidrocarbonetos policíclicos aromáticos – HPAs. Os HPAs são um grupo de diversos compostos orgânicos complexos, constituídos por carbono e hidrogênio junto com dois ou mais anéis benzênicos condensados. Portanto, foi desenvolvido um procedimento científico apto para estudar material particulado atmosférico < 1 μm (MP1) com a finalidade de analisar quantitativa e qualitativamente os HPAs associados a esta fração, a concentração em número das partículas e a distribuição de tamanho de partículas na Região Metropolitana de Porto Alegre usando técnicas analíticas e de sensoriamento remoto. As amostras foram coletadas em filtros de PTFE nos municípios de Sapucaia do Sul e Canoas, pertencentes à Região Metropolitana de Porto Alegre, usando o amostrador sequencial automático PM162M da Environnement S.A. As amostras foram extraídas utilizando o método EPA TO-13A para analisar 16 HPAs, utilizando um cromatógrafo gasoso acoplado a um espectrômetro de massa (CG-EM). A distribuição do tamanho de partícula nas frações PR1 (0.3-1.0 μm), PR2.5 (1.0-2.5 μm) e PR10 (2.5-10 μm) foi obtida utilizando o analisador de partículas CPM em Sapucaia do Sul. Os dados das concentrações de poluentes atmosféricos relacionados com MP10, óxidos de nitrogênio (NO, NOx, NO2) e ozônio (O3) foram obtidos utilizando os analisadores MP101M, AC32M e O342M da Environnement, respectivamente. Dados das variáveis meteorológicas como velocidade do vento, direção do vento, umidade relativa, radiação solar e temperatura ambiente foram medidos simultaneamente de modo concomitante. Os espectros de emissividade e transmitância, através da espectroscopia no infravermelho, foram obtidos utilizando espectrômetro FTIR D&P e o BOMEM MB-series FTIR-Hartmann & Braun Michelson, respectivamente. A determinação dos resultados usando cromatografia mostraram que no inverno as concentrações de HPAs foram significativamente maiores do que no verão, mostrando assim uma variação sazonal. A identificação das fontes de emissão, aplicando razões diagnóstico, confirmou que os HPAs na área de estudo são originários de fontes móveis, especialmente, das emissões de diesel e da gasolina. A análise por modelo receptor PMF também mostrou a contribuição dessas duas fontes principais, seguido pela combustão de carvão, combustão incompleta/petróleo não queimado e da combustão de madeira. Os fatores tóxicos equivalentes foram calculados para caracterizar o risco de câncer por exposição ao HPA em amostras de MP1, e benzo[a]pireno e dibenzo[ah] antraceno que dominaram os níveis de BaPeq. Com exceção do O3, a análise de tendência do NO, NO2 e NOx mostrou um aumento da concentração destes compostos no inverno. Também a correlação destes poluentes com os parâmetros meteorológicos permitiu evidenciar a influência das fontes móveis na área de estudo. Os resultados das assinaturas espectrais no infravermelho das amostras de MP1 comparando com os padrões e com outros trabalhos mostraram que o maior número de bandas de fortes intensidades ocorreu na região espectral de 680-900 cm-1, devido às deformações angulares CC fora do plano e deformações angulares CH fora do plano dos HPAs. Bandas de média intensidade na região de 2900-3050 cm-1, também foram observadas devido ao estiramento CH, característico de compostos aromáticos. A presente pesquisa foi o ponto de partida para obter um banco de dados das concentrações de HPAs associados à fração MP1 e dos poluentes NOx/NO2/NO/MP10/O3; caracterizar a distribuição de tamanho de partículas atmosféricas, que são de grande importância e preocupação atual; avaliar a sua variação sazonal e sua relação com as condições meteorológicas usando técnicas estatísticas; e aprofundar o conhecimento do comportamento espectral dos HPAs, poluentes cancerígenos e mutagênicos, presentes no material particulado atmosférico na fração fina e ultrafina. / In recent years, the urban air quality deterioration due to atmospheric particulate matter is receiving significant attention; also, it continually threatens the life quality of urban residents. Air pollution by atmospheric particles in urban areas is mainly caused by emissions from anthropogenic sources, mostly vehicular sources. Moreover, the pollution caused by atmospheric particles is not only related to its concentration, but also with the size distribution. The particles studied in the fraction <1μm have a greater risk because they can penetrate into the lungs, affect cellular function and cause adverse effects on human health. However, atmospheric particles can carry different compounds that are toxic and/or carcinogenic, producing health risks, such as polycyclic aromatic hydrocarbons - PAH. PAHs are a group of several complex organic compounds consisting of carbon and hydrogen along with two or more fused benzene rings. Consequently, a scientific procedure was developed to study the atmospheric particulate matter < 1 μm (PM1) in order to analyze qualitatively and quantitatively the PAHs associated with this fraction, also the particle number concentration and particle size distribution in the Metropolitan Region of Porto Alegre using remote sensing techniques. PM1 samples were collected in PTFE filters in Sapucaia South and Canoas sites, in the Metropolitan Region of Porto Alegre using the automatic sequential sampler PM162M of Environnement S.A. The samples were extracted using the EPA Method TO-13A and 16 PAHs were analyzed using a gas chromatograph coupled to a mass spectrometer (GC-MS). The particle size distribution of fractions PR1 (0.3 - 1.0 μm), PR2.5 (1.0 - 2.5 μm) and PR10 (2.5 – 10 μm) was obtained using the particulate analyzer CPM. The data of related air pollutants concentrations such as PM10, nitrogen oxides (NO, NOx, NO2), ozone (O3) were obtained using the analyzers MP101M, AC32M, O342M of Environnement, respectively. Data from meteorological variables, wind speed, wind direction, relative humidity, solar radiation and ambient temperature were continuously measured and simultaneously. The emissivity and transmittance spectra through infrared spectroscopy were obtained using FTIR spectrometer D&P and the Bomem MB-series FTIR-Hartmann & Braun Michelson, respectively. The results showed that in winter, the concentrations of PAHs were significantly higher than in summer, thus showing their seasonal variation. The identification of emission sources, applying diagnostic ratios confirmed that PAHs in the study area originate from mobile sources, especially diesel and gasoline emissions. The analysis by PMF receptor model also showed the contribution of these two sources, followed by coal combustion, incomplete combustion/unburned petroleum and wood combustion. The toxic equivalent factors were calculated to characterize the risk of cancer from PAH exposure to PM1.0 samples, and benzo[a]pyrene and dibenz[ah]pyrene dominated BaPeq levels. The trend analysis of O3, NO, NO2, NOx showed a trend of increased concentration at winter, except O3. Also the correlation of these pollutants with meteorological parameters has demonstrated the influence of mobile sources in the study area. The results of the IR spectral signatures of the PM1 samples compared to the standards and other studies showed that the greatest number of strong bands occurred in the spectral region of 680-900 cm- 1 due to the CC out-of-plane angular deformation and CH out-of-plane angular deformation of PAHs. Bands of medium intensity in the 2900-3050 cm-1 region were also observed due to the CH stretch, characteristic of aromatic compounds. This research was the starting point for a concentrations database of PAHs associated fraction PM1 and pollutants NOx/NO2/NO/PM10/O3, characterize the size distribution of atmospheric particles that are of great importance and current concern. Furthermore, to assess their seasonal variation and its relationship with meteorological conditions, using statistical techniques. Also to deepen the knowledge of the spectral behavior of PAHs that are carcinogenic and mutagenic pollutants present in atmospheric particulate matter in the fine and ultrafine fraction.

Um modelo matemático da reação de copolimerização em emulsão de acrilato de butila e estireno em reator batelada e semi-batelada isotérmico foi desenvolvido e apresentou bons resultados quando comparado a experimentos disponíveis em literatura científica. O modelo contemplou a solução do balanço populacional, tanto para a distribuição de tamanho de partículas quando para a distribuição média de radicais por partícula. Contemplou-se também a solução do balanço de momentos, para obtenção da massa molar média numérica e mássica. O problema descrito foi resolvido através da solução numérica de um conjunto de equações algébricodiferenciais e o balanço populacional foi resolvido pelo método dos pivots fixos. Foi possível validar com boa aderência a conversão dos monômeros, o diâmetro médio de partículas, número de partículas por litro de emulsão, número médio de radicais por partícula, a distribuição de tamanho de partículas e a massa molar média numérica e mássica ao longo do tempo para um conjunto de experimentos. / A mathematical model of emulsion copolymerization reaction of styrene and butyl acrylate for batch and semi-batch isothermal reactor was developed and presented good results when compared to experiments available in the scientific literature. The model included the solution of the population balance for both particle size distribution and average number of radicals per particle. The balances of moments of the molecular weight distribution are solved to obtain the weight- and numberaveraged molecular weight of the polymer. The problem described was solved by numerical solution of a set of algebraic-differential equations and the population balance was solved by the method of fixed pivots. The model prediction were validated with a set of experiments with respect to the changes of monomer conversion, average particle diameter, number of particles per liter of emulsion, average number of radicals per particle, particle size distribution, number- and weight-average molecular weight during process time.