La société Solvay est le plus grand producteur de bicarbonate de sodium raffiné au monde. Le NaHCO3 est un des produits parmi les plus connus et utilisés. Sa production a lieu dans des colonnes à bulles de volumes très importants. La production du bicarbonate de sodium raffiné dans ces réacteurs peut se résumer par la réaction entre une solution saturée de carbonate de sodium (Na2CO3) et le CO2(gaz) <p> <p>Cette production implique la connaissance et le contrôle des réacteurs de type triphasique. En effet dans ce procédé on met en jeu deux types de transferts entre un gaz et un liquide le CO2 et la solution de Na2CO3 et entre un liquide et un solide, NaHCO3 (liq) et NaHCO3 (solide)<p>Le but de ce travail est d’acquérir des informations concernant la cristallisation du NaHCO3 dans une colonne à bulles. L’étude de la cristallisation de ce produit se fait au travers des modèles des cinétiques de cristallisation :la vitesse de croissance G (m•s-1) et la vitesse de nucléation J ( / Doctorat en Sciences de l'ingénieur / info:eu-repo/semantics/nonPublished

Les barres de commande du futur démonstrateur de réacteur à neutrons rapides refroidi au sodium (RNR – Na) nommé ASTRID sont constituées de pastilles de B4C enfermées dans une gaine en acier inoxydable AIM1 (15Cr-15Ni-0,4Ti). En service, les pastilles de B4C sont plongées dans le sodium liquide à une température allant de 500 à 600 °C. Les retours d’expérience des RNR - Na ont mis en évidence que la durée de vie des barres de commande était limitée par leur cinétique de carburation. Cependant, un phénomène de boruration des gaines a été observé lors d’essais réalisés « hors réacteur / hors irradiation ». Afin de maîtriser la durabilité des barres de commandes, il est donc nécessaire d’évaluer précisément la nature de l’interaction entre les gaines en acier et le B4C dans le sodium liquide. Ainsi, deux campagnes d’essai ont été menées : 1. Trois aciers inoxydables (AIM1, 316L et EM10) ont été exposés dans du sodium liquide fortement carburant (ac > 1) à 500, 600 et 650 °C. 2. Les mêmes nuances d’aciers ont été exposées dans du sodium liquide contenant de la poudre de B4C en excès à 500 et 600 °C. La première campagne a été réalisée pour avoir une meilleure compréhension des mécanismes et des cinétiques de carburation des barres de commande. Tout d’abord, l’état de carburation a été caractérisé finement au moyen de différentes techniques d’analyse (microsonde de Castaing, diffraction des rayons X du rayonnement synchrotron, microscopie électronique en transmission). Ensuite, la cinétique de carburation a été simulée à l’aide d’un modèle analytique simplifié de la carburation puis grâce à un outil commercial plus complet de simulation numérique de la diffusion à l’équilibre thermodynamique (DICTRA). Des écarts ont été observés entre les simulations des états de carburation réalisées avec DICTRA et les mesures expérimentales (profil de concentration en carbone et population de carbures). Afin de prédire au mieux l’état de carburation des aciers rencontré à 500 et 600 °C, il a notamment été démontré qu’il est probablement nécessaire de prendre en compte la diffusion du carbone dans les joints de grains et un écart à l’équilibre thermodynamique entre le carbone piégé dans les carbures et le carbone dissout dans la matrice. La deuxième campagne expérimentale a concerné l’étude du système : acier – B4C – Na. Des caractérisations couplées à des études thermodynamique et cinétique ont permis de proposer un mécanisme de carburation et de boruration des aciers. Après la dissolution du B4C dans le sodium, deux phénomènes ont été observés. Le bore réagit avec les aciers pour former une couche duplexe de borures à la surface (MB, M2B) et des borures dans les joints de grains du substrat. La cinétique de formation de la couche de borures dans les aciers suit une loi parabolique. Le carbone entraine une légère carburation des aciers plus en profondeur et le degré de carburation des aciers s’est avéré constant entre 250 et 3000 h d’exposition, ce qui suggère que le phénomène de carburation s’opère probablement avant la formation d’une couche continue de borures. / Pellets of boron carbide, B4C, enclosed in AIM1 (15Cr-15Ni-0.4Ti) stainless steel tubes are constitutive materials of the control rods in the future French Advanced Sodium Technological Reactor for Industrial Demonstration (ASTRID). During reactor operation, the B4C pellets are immersed in liquid sodium in the temperature range 773-873 K. Based on the feedback from operation of former Sodium Fast Reactors (SFR), the lifetime of the control rods has been shown to be limited by their carburization kinetics. Although, boriding of the steels was observed in out-ofpile studies. In order to increase the lifetime prediction of the aforementioned components in service, detailed information on the chemical interaction between the steel and B4C in liquid sodium is required. As a result, two sets of out-of-pile experiments were conducted: 1. Three stainless steels (AIM1, 316L, EM10) were exposed to highly carburizing sodium (ac > 1) at 773, 873 and 923 K. 2. The same grades were exposed to high purity B4C powder in liquid sodium at 773 and 873 K. The first campaign was performed in order to have a better understanding of the carburization phenomenology and kinetics of the control rods. The extent of carburization was evaluated. A good description of the carburization kinetics was obtained by means of two models and a simulation tool (DICTRA). The limits of the simulation tools were exposed. It was shown that the grain boundary diffusion of carbon had to be taken into account. The second set of experiments was carried out in order to study the system: steel – B4C – Na. A thorough examination of the nature of the chemical interaction was performed. The characterizations were combined with a thermodynamic and kinetic study to propose a carburization and boriding mechanism. The B4C powder dissolved in liquid sodium and reacted with the steels to form a boride layer (MB and M2B) at the surface, borides in the grain boundaries and a carburized zone underneath. The growth kinetics of the boron affected zone was shown to be parabolic. The carburization depth did not evolve between 250 and 3000 h and suggested that this phenomenon occurred during a transient stage.

Indiana University-Purdue University Indianapolis (IUPUI) / Increased electrical activity in peripheral sensory neurons contributes to pain. A unique type of sodium current, fast resurgent current, is proposed to increase nerve activity and has been associated with pain pathologies. While sodium channel isoform Nav1.6 has been identified as the main carrier of fast resurgent currents, our understanding of how resurgent currents are modulated in sensory neurons is fairly limited. Thus the goal of this dissertation was to identify resurgent current modulators. In particular, we focused on sodium channel beta subunits (Navβs) and fibroblast growth factor homologous factors (FHFs) in dorsal root ganglion (DRG) neurons. We hypothesized that Navβ4 and FHF2B act as positive regulators by mediating resurgent currents and modulating Nav1.6 inactivation, respectively. In contrast, we hypothesized FHF2A negatively regulates resurgent current by increasing the probability of channels in inactivated states. Thus, the aims of this dissertation were to 1) determine if Navβ4 regulates fast resurgent currents in DRG neurons, 2) examine the effects of Navβ4 knockdown on resurgent currents, firing frequency and pain associated behavior in an inflammatory pain model and 3) determine if FHF2A and FHF2B functionally regulate Nav1.6 currents, including resurgent currents in DRG neurons. To examine the aims, we used biochemical, electrophysiological and behavioral assays. Our results suggest that Navβ4 is a positive regulator of resurgent currents: in particular, the C-terminus likely mediates these currents. Localized knockdown of Navβ4 decreased inflammation-induced enhancement of resurgent currents and neuronal excitability, and prevented the development of persistent pain associated behavior in an inflammatory pain model. FHF2B increased resurgent currents and delayed inactivation. In contrast, FHF2A limited resurgent currents; an effect that is mainly contributed by FHF2A's N-terminus activity that increased accumulation of channels in inactivated states. Interestingly, in an inflammatory pain model FHF2B was upregulated and FHFA isoforms were downregulated. Together these results suggest that FHF2A/B modulation might contribute to enhanced resurgent currents and increased neuronal excitability observed in the inflammatory pain model. Overall, our work has identified three resurgent current modulators FHF2A, FHF2B and Navβ4. Manipulation of these proteins or their activity might result in novel strategies for the study and treatment of pain.

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Call number: LD2668 .T4 1956 S97 / Master of Science

Le Calsifrit est un additif cimentaire développé au début des années 2002. Il provient du traitement chimique et thermique des vieilles brasques d'aluminium. Sa composition chimique ainsi que sa structure amorphe lui confère des propriétés pouzzolaniques intéressantes. Son incorporation à des bétons et des mortiers, en substitution partielle au ciment, permet d'améliorer la rhéologie de la pâte fraîche en diminuant la demande en eau, et d'améliorer les propriétés mécaniques et la durabilité à long terme des bétons et mortiers durcis. Parmi les composantes du Calsifrit se trouve [i.e. trouvent] 2 éléments présents à des teneurs non-négligeables; le sodium et les fluorures. L'impact environnemental de l'incorporation de Calsifrit à des bétons et des mortiers doit être connu, que ce soit en usage normal ou au terme de leur vie utile, lors de la réutilisation de bétons concassés comme granulats recyclés ou de leur enfouissement. Dans cette optique, des essais de lixiviation statique, dynamique, et de diffusion ont été réalisés sur des bétons et des mortiers binaires de différents rapports E/L et à 25% et 45% de Calsifrit en substitution au ciment. Les résultats obtenus démontrent que la lixiviabilité du sodium dans les bétons et mortiers contenant 25% de Calsifrit en substitution au ciment se stabilise après 6 mois de cure, mais qu'elle continue de croître chez les bétons et mortiers contenant 45% de Calsifrit en substitution du ciment. La lixiviabilité des fluorures s'avère quant à elle très faible et les concentrations obtenues dans les lixiviats sont inférieures aux normes environnementales du ministère du développement durable, de l'environnement et des parcs du Québec. Deux mécanismes de libération du sodium dans la matrice cimentaire sont proposées [i.e. proposés], et nécessitent d'être validées [i.e. validés] dans le cadre d'un projet distinct.Le premier mécanisme propose une solubilisation progressive du sodium par la solution interstitielle.Le deuxième suggère plutôt une conséquence de la réaction pouzzolanique, qui libérerait les ions sodium emprisonnés dans la structure du Calsifrit ou qui participent à l'équilibre des charges.

Le canal sodique épithélial sensible à l'amiloride (ENaC) est une protéine composée de trois sous unités similaires [alpha][bêta][gamma] codées par trois gènes distincts et associées en un complexe hétérotétramérique [alpha]2[bêta][gamma]. ENaC est localisée au niveau de la membrane apicale des cellules épithéliales à jonctions serrées. C'est une protéine clé de la réabsorption du sodium au niveau du néphron distal, des voies aériennes supérieures et du colon distal. Son rôle dans la régulation du volume extracellulaire et la pression sanguine a été renforcé par la découverte de deux maladies génétiques humaines liées à la fonction du canal : le syndrome de Liddle et le pseudoaldostéronisme de type I (PHA I) due respectivement à un gain et une perte de fonction du canal. L'activité et l'expression de ce dernier sont finement régulées. Sa régulation par les sérines protéases et le sodium extracellulaire (auto-inhibition) a été mis en évidence par Chraïbi et collaborateurs en 1997, mais peu de choses sont connues sur les mécanismes et le rôle fonctionnel de la boucle extracellulaire dans ces différentes voies de régulation. Notre objectif est d'identifier les sites potentiels impliqués dans ces différentes voies de régulation. Pour ce faire, des mutations au niveau de la partie terminale de la boucle extracellulaire des sous unités [alpha], [bêta] et [gamma] du canal ont été réalisées par mutagenèse dirigée et l'effet des sérines protéases et du sodium extracellulaire a été étudié. Nos résultats, obtenus par la technique de voltage-clamp à deux électrodes, montrent que le domaine WPS (un domaine conservé dans les trois sous unités des différentes espèces et situé au niveau de la partie terminale de la boucle extracellulaire du canal) est impliqué dans la régulation d'ENaC par les sérines protéases et le sodium extracellulaire. Nous avons montré plus particulièrement que le tryptophane [alpha]W453 a un rôle fonctionnel majeur dans ces deux voies de régulation. Sa substitution par une arginine au niveau de la sous unité [alpha] rend ENaC résistant à la trypsine et abolit totalement l'inactivation du canal par le sodium extracellulaire. Par contre, la même mutation au niveau de la sous unité [gamma] ne change ni la réponse du canal à la trypsine ni sa sensibilité au sodium extracellulaire, alors que les canaux portant la mutation W/R au niveau de la sous unité [bêta] ont une sensibilité intermédiaire. L'ensemble de ces résultats montre le rôle fonctionnel de la boucle extracellulaire d'ENaC dans la régulation du canal par les sérine-protéases et le sodium extracellulaire.

This dissertation combines several new observations of the Io sodium cloud to create a consistent picture of the extended Io atmosphere and its interaction with the Jovian plasma torus. I used the LPL echelle spectrograph to obtain three types of high-resolution spectra of the extended sodium cloud at the sodium D-lines (5890, 5896Å). The first class of observations made use of the mutual satellite eclipses of 1985 to probe the density profile of the atmosphere in the range 1.4 to 10 Io radii, a previously unstudied region. The second type of observation examined the sodium emission in Io's immediate vicinity, allowing an accurate measurement of the velocity structure around Io. The final method employed a high-sensitivity detector to study faint jets of high-speed sodium farther out in the extended cloud. The synthesis of these three data sets results in a better understanding of how sodium is distributed about Io as a function of position and velocity. Io's extended atmosphere is composed of many kinematically distinct components. The distribution in space is linked to their characteristic velocities, with low-energy sodium confined near Io and faster atoms (10 to 100 km sec⁻¹) prevalent beyond ∼25 Io radii. The sodium density profile is steep near Io and shallower outside 5.6 Io radii, the effective limit of Io's gravity. The data indicate that the atmosphere is collisionally thick near the surface, but becomes thin by an altitude of ∼700 km. The upper limit of the exobase location is derived from reliable sodium density measurements made during the satellite eclipses. The lower limit is indirectly inferred from the velocity distribution of sodium near Io and the nature of high-speed jets far from Io. The high-speed sodium jets reveal a new type of close interaction between the corotating plasma and Io's atmosphere. The morphology and brightness of the jets require a two-reaction process, in which atmospheric sodium is ionized, accelerated to high speeds, and then charge-exchanges with other sodium atoms. These processes must occur near the atmospheric exobase, indicating that Io's atmosphere is not completely protected from the plasma flow.

BACKGROUND:The glycolytic nature of malignant tumors contributes to high levels of extracellular acidity in the tumor microenvironment. Tumor acidity is a driving force in invasion and metastases. Recently, it has been shown that buffering of extracellular acidity through systemic administration of oral bicarbonate can inhibit the spread of metastases in a mouse model for metastatic breast cancer. While these findings are compelling, recent assessments into the use of oral bicarbonate as a cancer intervention reveal limitations.METHODS:We posited that safety and efficacy of bicarbonate could be enhanced by dichloroacetate (DCA), a drug that selectively targets tumor cells and reduces extracellular acidity through inhibition of glycolysis. Using our mouse model for metastatic breast cancer (MDA-MB-231), we designed an interventional survival study where tumor bearing mice received bicarbonate, DCA, or DCA-bicarbonate (DB) therapies chronically.RESULTS:Dichloroacetate alone or in combination with bicarbonate did not increase systemic alkalosis in mice. Survival was longest in mice administered bicarbonate-based therapies. Primary tumor re-occurrence after surgeries is associated with survival rates. Although DB therapy did not significantly enhance oral bicarbonate, we did observe reduced pulmonary lesion diameters in this cohort. The DCA monotherapy was not effective in reducing tumor size or metastases or improving survival time. We provide in vitro evidence to suggest this outcome may be a function of hypoxia in the tumor microenvironment.CONCLUSIONS:DB combination therapy did not appear to enhance the effect of chronic oral bicarbonate. The anti-tumor effect of DCA may be dependent on the cancer model. Our studies suggest DCA efficacy is unpredictable as a cancer therapy and further studies are necessary to determine the role of this agent in the tumor microenvironment.

Master of Science / Department of Grain Science and Industry / Cassandra Jones / Salmonella contamination in animal food production facilities is a growing concern. The bacteria has been the cause of 40% of pet food recalls in the past 5 years, and there are potential human health implications because pet food is a direct human contact food. A potential method to reduce Salmonella contamination in pet food is through the use of acidifiers and desiccants to destroy and inhibit growth of bacteria. The objective of this thesis was to quantify Salmonella contamination in livestock feed and pet food manufacturing facilities, and propose mitigation measures to mitigate the presence of pathogens in animal food. Therefore, the objective of Experiment 1 was to investigate sources of Salmonella contamination throughout livestock feed (n = 2) and pet food (n = 2) manufacturing facilities on a specific sampling day. Salmonella was present in all four facilities. However, one of the livestock feed manufacturing facilities had more than double the Salmonella-positive locations than all other facilities. This experiment demonstrated that surface type and location should be taken into consideration when controlling Salmonella contamination. In Experiments 2 and 3, the use of a commercial powdered dry acidulant, sodium bisulfate, was studied as a coating of dog kibble to reduce and prevent Salmonella growth over time. The coating reduced Salmonella concentration, and its efficacy was not impacted by altering the bulk density or surface area of the kibble. Experiment 4 was conducted to determine the efficacy of sodium bisulfate added to poultry mash to reduce or prevent Salmonella growth over time. The inclusion of the dry acidulant did not reduce Salmonella concentration; however, storage time reduced Salmonella contamination in poultry feed. In summary, Salmonella contamination exists in manufacturing facilities, but the location and magnitude of contamination differs. Furthermore, sodium bisulfate effectively reduces Salmonella contamination when applied as a pet food coating, but not in poultry feed.