Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / The aim of this study was to evaluate the flexural strength, elastic modulus, mass changes and surface roughness of two cobalt-chromium alloys, before and after immersions in four cleaning solutions and distilled water (as control). Co-Cr alloys (Co-Cr®, Dentsply-DeguDent Industria e Comércio, São Paulo, Brasil; and GM 800+®, Dentaurum GmbH & Co KG, Ispringen, Alemanha) were investigated. Fifty bar specimens (25 x 3 x 0,5 mm) for the flexural test, 50 quadrangular specimens (10 x 10 x 1 mm) for mass changes evaluation and 35 cylindrical specimens (10 x 1 mm) for surface roughness measurements were obtained by casting. They were polished by abrasive paper (#240 to #2500) and diamond polishing paste (3μm). Specimens were randomly divided into 5 groups according the following cleaning, solutions: pure white vinegar, 0.2% peracetic acid, sodium perborate - Corega Tabs®, 0.37% sodium hypochlorite and the control, distilled water. Surface roughness (Ra parameter) was analyzed using a profilometer (Mitutoyo SJ 410, Mitutoyo Corp, Kanagawa, Japan) before and after 5, 20 e 90 immersions (10 min each). Ra changes (ΔRa5, ΔRa20 e ΔRa90) were calculated for the different intervals. Qualitative surface analyses were performed by Scanning Electron Microscope (JSM 6360 SEM, JEOL). Both alloys, immersed in pure white vinegar, 0.2% peracetic acid, sodium perborate - Corega Tabs®, 0.37% sodium hypochlorite had similar roughness changes after 90 immersions (ΔRa from -0,012 to 0,022 μm). There was a significant surface roughening in hypochlorite (ΔRa90= 0,064 μm for CoCr®; and ΔRa90 = 0,592 μm for GM 800+). The number of immersions influenced on the roughness changes only in hypochlorite and there were greater changes in the GM 800+ alloy. After 90 immersions, GM 800+ alloy showed mass lost in the hypochlorite solution (-0,3%). This alloy presented higher flexural strength after 90 immersions in SH (σF= 1516 MPa in hypochlorite; 1366 MPa in control). However, there were no elastic modulus changes. CoCr® alloy did not present differences in the σF or in elastic modulus in any solution. The only solution that damaged the alloy surface was 0.37% sodium hypochlorite. / O objetivo deste trabalho foi avaliar a rugosidade superficial,o percentual de variação de massa, a resistência flexural e o módulo de elasticidade de duas ligas de Cobalto-Cromo após submetidas à imersões em quatro soluções limpadoras e água (controle). Foram utilizadas as ligas Co-Cr® DeguDent (Dentsply-DeguDent Industria e Comércio, São Paulo, Brasil) e Remanium® GM 800+ (Dentaurum GmbH & Co KG, Ispringen, Alemanha). De cada liga fundiu-se cinquenta corpos de prova, 50 cilíndricos (10 x 1 mm) para a análise da rugosidade, 50 quadrangulares (10 x 10 x 1 mm) para avaliação da variação de massa e em formato retangular (25 x 2,5 x 0,75 mm) para o teste flexão 3 pontos. O polimento se deu por seqüencia de lixas (#400 a 2500) e pasta diamantada (3μm). A distribuição aleatória foi em 5 grupos, conforme os agentes de limpeza: vinagre branco puro, ácido peracético 0,2% , perborato de sódio (Corega Tabs®), hipoclorito de sódio 0,37% e o controle: água destilada. Foram realizadas avaliações da rugosidade superficial (Parâmetro Ra) através de rugosímetro (Mitutoyo SJ 410, Mitutoyo Corp, Kanagawa, Japan) antes e após 5, 20 e 90 ciclos de imersão de 10 minutos. As alterações de Ra (ΔRa5, ΔRa20 e ΔRa90) foram calculadas entre os diferentes interrupções. Análise complementar da superfície foi realizada em imagens obtidas por microscopia eletrônica de varredura (JSM 6360 SEM, JEOL Ltd., Tokyo, Japan). A pesagens dos corpos de prova para cálculo da variação de massa se deu após 5 e 90 imersões, utilizando-se de balança eletrônica analítica com sensibilidade de 0,0001 g (FA 2004, Coleman E. P. L. Com. e Imp. Ltda. Santo André, São Paulo). Os ensaios de flexão a 3 pontos para determinação da resistência flexural (σF) e do módulo de elasticidade foram realizados após 90 imersões. Os dados obtitos foram analisados quanto a normalidade e testes de comparação entre médias foram aplicados conforme o tipo de distribuição. As duas ligas, imersas nas soluções vinagre puro, ácido peracético, corega tabs® apresentaram comportamento semelhante em relação as alterações de rugosidade superficial (Ra), quando comparadas ao controle, após 90 imersões (ΔRa entre -0,012 e 0,022 μm). Aumento da rugosidade significativo ocorreu na solução de hipoclorito (ΔRa90= 0,064 μm (CoCr®) e 0,592 μm (GM 800+). O número de imersões influenciou na variação de rugosidade, apenas para a solução de hipoclorito, sendo que as maiores variações ocorreram na liga GM 800+. Após 90 imersões a liga GM 800+ demonstrou perda de massa na solução de hipoclorito (-0,3%). Ocorrendo para essa liga aumento da resistência flexural (σF= 1516 MPa em hipoclorito; 1366 MPa no controle) após 90 imersões, sem modificação de seu módulo de elasticidade. A liga CoCr® não apresentou diferenças na σF ou no módulo de elasticidade nas diferentes soluções. A única solução que causou dano à superfície das ligas foi o hipoclorito de sódio 0,37%.

A morbimortalidade dos pacientes em hemodiálise permanece alta apesar da evolução tecnológica do procedimento, sendo que os eventos cardiovasculares são a sua principal causa. Estes desencadeados pela alta prevalência de fatores de risco tradicionais, fatores relacionados ao procedimento dialítico e estresse oxidativo. Considerando o procedimento dialítico e o estresse oxidativo, foi avaliado o quanto a habitual prática de reuso de dialisadores/RD (difundida nas Américas e amparada principalmente por questões econômicas) e uso único de dialisadores, influenciam nos marcadores inflamatórios e de estresse oxidativo. Para isto, foram utilizados como marcadores laboratoriais as medidas de PCR ultrassensível (u PCR), interleucina 6 (IL6), a determinação de substâncias reativas ao ácido tiobarbitúrico (TBARS), superóxido dismutase (SOD), glutationa (GSH) e albumina, em 29 pacientes em tratamento de hemodiálise. Estes pacientes encontravam-se em tratamento com dialisadores de alto fluxo do tipo polieterssulfona e reuso manual, e ao iniciar este estudo foram programados 3 ciclos sequenciais com duração de 6 semanas com as seguintes características: primeiro ciclo (uso único de dialisadores;); segundo ciclo (reuso de dialisadores); terceiro ciclo (reuso de dialisadores e administração de N-acetilcisteína/NAC, na dose de 1200 mg/dia). Foram coletadas amostras de sangue de cada paciente no início e final da última sessão de hemodiálise anteriormente ao início dos ciclos (denominado Período 1) e no início e final da última sessão de hemodiálise de cada ciclo (denominados Períodos 2, 3 e 4 respectivamente). O TBARS aumentou no período de uso único. Todas as demais variáveis não apresentaram diferença significativa. Os resultados indicaram que o RD pode proporcionar uma melhora no estresse oxidativo. O uso único foi associado com maior estresse oxidativo. Não foi encontrado nenhum benefício adicional com NAC / The morbidity and mortality of patients undergoing hemodialysis remains high despite the technological development of this procedure, and cardiovascular events are the main causes of morbidity and mortality. These cardiovascular events are triggered by the high prevalence of traditional risk factors, factors associated with dialysis procedures, and oxidative stress. Considering the factors associated with dialysis procedures and oxidative stress, we assessed how dialyzer reuse (DR; widespread in the Americas, especially because of economic issues) and use of single-use dialyzers influence oxidative stress and inflammatory markers. We used ultrasensitive PCR (u-PCR) to measure levels of the laboratory markers interleukin-6 (IL6), thiobarbituric acid reactive substances (TBARS), superoxide dismutase (SOD), glutathione (GSH), and albumin in 29 patients undergoing hemodialysis treatment. These patients were receiving treatment with polyethersulfone high-flux dialyzers and manual reuse. In the initial phase of this study, the 3 following sequential cycles, each lasting 6 weeks, were scheduled: first cycle (single-use dialyzers); second cycle (DR); and third cycle (DR and administration of N-acetylcysteine [NAC] at a dose of 1200 mg/day). Blood samples were collected from each patient at the beginning and end of the last hemodialysis session that preceded the start of the cycles (termed Period 1), and at the beginning and end of the last hemodialysis session of each cycle (termed Periods 2, 3, and 4, respectively). The levels of TBARS increased during the single-use period. The remaining variables did not show significant differences. The results indicated that DR may ameliorate oxidative stress. Single-use dialyzers were associated with higher oxidative stress. No additional benefit was found with use of NAC

Abstract This thesis examines three different areas of water treatment technology: the application of organic peracids in wastewater treatment; the removal of organic residues from boiler make-up water; and the use of geopolymers as sorbents. The main advantages of peracids as alternative wastewater disinfectants are their effective antimicrobial properties and high oxidation power, as well the absence of harmful disinfection by-products after their use. Performic, peracetic and perpropionic acids were compared in laboratory-scale disinfection, oxidation and corrosion experiments. From the techno-economical point of view, performic acid proved to be the most effective disinfectant against E. coli and fecal enterococci. However, in the bisphenol-A oxidation experiments, no advantages compared to hydrogen peroxide use were observed. It was also determined that corrosion rates on stainless steel 316L were negligible, while carbon steel seemed unsuitable in terms of corrosion for use with peracids even in low concentrations. Organic compounds in the boiler plant water-steam cycle thermally decompose and form potentially corrosive species. Activated carbon filtration was confirmed to be a suitable method for the removal of organic residue from deionized boiler make-up water. No significant differences in terms of treatment efficiency between commercial activated carbons were observed. However, acid washing as a pre-treatment reduced the leaching of impurities from new carbon beds. Nevertheless, a mixed-bed ion exchanger was required to remove leached impurities, such as silica and sodium. Geopolymers, or amorphous analogues of zeolites, can be used as sorbents in the treatment of wastewater. Metakaolin and blast-furnace-slag geopolymers showed positive potential in the treatment of landfill leachate (NH4+ ) and mine effluent (Ni, As, Sb). / Tiivistelmä Tämä väitöskirja käsittelee kolmea erillistä vedenkäsittelyteknologian osa-aluetta: orgaanisten perhappojen käyttöä jäteveden käsittelyssä, orgaanisten jäämien poistoa suolavapaasta kattilalaitoksen lisävedestä ja geopolymeerien sovelluksia vedenkäsittelysorbentteina. Orgaanisten perhappojen pääasialliset edut verrattuna kilpaileviin tekniikoihin ovat hyvä desinfiointiteho, korkea hapetuspotentiaali ja desinfioinnin sivutuotteiden muodostumattomuus. Permuurahais-, peretikka- ja perpropaanihapon vertailu osoitti permuurahaishapon olevan kemikaaleista tehokkain E. coli - ja enterokokkibakteerien inaktivoinnissa kustannus- ja teknisistä näkökulmista. Hapetuksessa, jossa käytettiin bisfenoli-A:ta malliaineena, ei kuitenkaan havaittu etua verrattuna edullisempaan vetyperoksidiin. Ruostumattoman teräksen (316L) pinnalla ei havaittu merkittävää korroosiota, kun taas hiiliteräs ei sovellu käytettäväksi perhappojen kanssa. Orgaaniset jäämät kattilalaitoksen vesi-höyrykierrossa hajoavat termisesti pienen moolimassan hapoiksi ja aiheuttavat korroosioriskin. Aktiivihiilisuodatuksen todettiin olevan soveltuva menetelmä orgaanisten jäämien poistoon lisävedestä. Aktiivihiililaatujen välillä ei havaittu merkittäviä eroja, mutta happopesu aktiivihiilen esikäsittelynä vähensi hiilestä liukenevien epäpuhtauksien määrää. Geopolymeerit ovat zeoliittien amorfisia analogeja ja niiden ioninvaihtokykyä voidaan hyödyntää vedenkäsittelysovelluksissa. Metakaoliini- ja masuunikuonapohjaisten geopolymeerien todettiin olevan lupaavia materiaaleja malliliuosten, kaatopaikan suotoveden ja kaivoksen purkuveden käsittelyssä poistettaessa ammoniumia, nikkeliä, arseenia ja antimonia.