O estudo da extractibilidade em solventes orgânicos de soluções contendo íons de cobre, azoteto, excesso de 2,2\'-dipiridila e perrenato foi aproveitado como reação analítica para o referido ânion e utilizada para fins quantitativos. Elaboraram-se dois métodos de determinação. O primeiro baseia-se na extração com metil, isobutilcetona e a subsequente medida indireta de íons de cobre, no próprio extrato orgânico, pela técnica de absorção atômica, que permite determinar perrenato em concentrações de 3 a 16 µg/ml. O segundo método é espectrofotométrico e os valores de absorção do extrato orgânico possibilitaram a determinação de perrenato em teores de 16 a 40 µg/ml . O procedimento analítico apresenta seletividade apreciável, sendo aplicável na presença de elevados teores de molibdato e grande número de íons estranhos. As condições de trabalho que tornassem possível a extração quantitativa dos íons perrenato do meio aquoso foram elaboradas mediante um estudo preliminar da influência de vários fatores sobre o decurso da reação. Isolou-se uma substância de composição CuN3ReO4(dipy)2 que se provou corresponder a espécie extraída no processo analítico. Realizou-se estudo visando-se a melhor caracterização do composto isolado que levou a admitir ser a espécie contendo perrenato o composto: ‌CuN3(dipy)2‌ReO4. A execução de uma prova de toque para a identificação de íons periodato foi elaborada mediante o aparecimento de coloração amarela no extrato orgânico a partir de soluções aquosas contendo íons de manganês(II), azoteto, 2,2\'-dipiridila e íons periodato extraídas com metil, isotubilcetona. Foi possível identificar 0,45 µg de 10-4 na presença de 5.000 µg de 10-4. Outros ânions estranhos são também tolerados. / A study on the extractability with ·organic solvents of aqueous solutions containing cooper(II), azide and perrhenate ions in the presence of excess of 2,2\'-dipyridyl led to a new analytical reaction for perrhenate. On the basis of this study two methods for the determination of perrhenate were developed, both through the extraction of the aqueous system referred above with methyl isobutyl Ketone, followed by the indirect determination of cupric ions in the organic extract. In the first one atomic absorption is employed al lowing the determination of perrhenate in the range of 3 to 16 µg/ml. In the second method, through the spectrophotometric measure of the extracted copper(II), 16 to 40 µg/ml can be determined. The analytical procedure is highly selective being applicable in the presence of a large concentration of molybdate and a considerable number of foreign ions. The working conditions were established as a result of a previous systematic study fo the influence of various factors on the extraction efficiency. A product corresponding to the composition CuN3ReO4(dipy)2 was isolated and proved to correspond to the extracted species in the analytical procedure. A careful experimental study showed that this compound should correspond to the formula ‌CuN3(dipy)2‌ReO4. A spot test for the identification of periodate was based on t he yellow color of the organic phase when an aqueous developed solution containing manganese(II), azide, 2,2\'-dipyridyl and periodate ions is extracted with methyl isobutyl Ketone. 0,45 µg of 10-4 can be detected in the presence of 5,000 &#181g of 10-3 as well as of a number of foreign ions which do not interfere in the conditions of the test.

Neste trabalho são apresentados os estudos de formação de diversas especies de ions positivos e negativos de hidrogenio feitos a maquina de plasma quiescente (PQUI-I) do Laboratorio Associado de Plasma do INPE (LAP-INPE) utilizando-se dois metodos para medidas das concentracoes de ions nos plasmas. O metodo das pressões parciais utiliza uma sonda eletrostática de Langmuir e um medidor de pressão por ionização fornecendo resultados relativos dasconcentrações ionicas; o segundo destina-se as medidas de densidadee temperaturas de ions negativos utilizando-se uma sonda sensivel aions negativos construida no LAP-INPE. Também e apresentado o sistema de aquisição e analise de dados por computador instalado naPQUI-I como parte deste trabalho.

Orientador: Adriano A. Natale / Resumo: Este trabalho foi dedicado ao estudo dos principais aspectos das seções de choque de processos que podem ser intermediados por dois fótons ou troca de dois Pomerons em colisões periféricas de íons pesados, estas são avaliadas para as energias que estarão disponíveis no "Relativistic Heavy-Ion collider" (RHIC) e no "Large Hadron Collider" (LHC). A análise foi realizada no espaço de parâmetro de impacto, sendo imposta a condição de colisões periféricas realistas. Foram estimadas a produção de ressonâncias, pares de píons e produção múltipla de partículas. Foi igualmente avaliado o subprocesso 'gama' 'gama' 'VET.' 'gama' 'gama' RHIC, considerando-se que esta reação pode ser inermediada por uma ressonância composta por quarks ou gluons ou através de um laço de férmions. / Abstract: We study the main aspects of cross sections for processes that can be intermediated by two photon and double Pomeron exchange. The analysis was made in impact parameter space requiring the condition for realistic peripheral collisions. We have also estimated resonance production, pions pair and multiple particle production. Processes leading to two photon final states, ! , are also discussed, when they are intermediated by a resonance made of quarks or gluons or by a fermion loop at RHIC energies. / Doutor

Made available in DSpace on 2014-06-12T23:15:10Z (GMT). No. of bitstreams: 2 arquivo2983_1.pdf: 3892320 bytes, checksum: 1ff9fb296f67883533857a5a7c9ce24c (MD5) license.txt: 1748 bytes, checksum: 8a4605be74aa9ea9d79846c1fba20a33 (MD5) Previous issue date: 2011 / A exposição do homem a radioatividade natural tem sido objeto de excessivos estudos, principalmente em áreas consideradas anômalas, onde se detectam altos níveis de radioatividade natural. O 210Pb, descendente da série natural do decaimento do 238U, encontra-se presente em vários compartimentos do ecossistema e contribui significativamente para exposição do homem à radiação natural. Quando ingerido pode induzir várias doenças, inclusive, o câncer. Estudos realizados no estado de Pernambuco determinaram concentrações elevadas de 210Pb em amostras de água e alimentos. Entretanto, a análise de risco devido à ingestão de 210Pb pela população pernambucana, foi realizada considerando apenas a estimativa da dose de radiação, não sendo realizado nenhum estudo de biomonitoração do 210Pb. Sendo assim, o objetivo do presente trabalho foi determinar as concentrações de 210Pb em urina de habitantes das regiões de elevada radiação natural em Pernambuco, a saber, os municípios de Pedra e Venturosa e a região Urano-fosfática. Para tanto, foram utilizadas amostras de urina de 30 indivíduos saudáveis e não fumantes. Para determinar o 210Pb, utilizou-se a técnica da resina trocadora de íons. Nesse caso, o 210Pb foi precipitado na forma de PbCrO4. As contagens beta do 210Pb foram realizadas num detector Canberra Tennelec S5E, com limite de detecção de 50 mBq. As concentrações de 210Pb nas amostras de urina dos habitantes de Pedra e Venturosa variaram de 65 a 267 mBq/L. Já para os habitantes da região Urano-fosfática foram determinadas concentrações variando de 62 a 440 mBq/L, enquanto que, para os residentes da região controle os valores obtidos variaram de 82 a 712 mBq/L. Os resultados obtidos indicam que todos os indivíduos avaliados apresentaram níveis de contaminação crônica com 210Pb.

Dissertação (mestrado)—Universidade de Brasília, Instituto de Química, 2015. / Submitted by Albânia Cézar de Melo (albania@bce.unb.br) on 2016-03-31T13:29:43Z No. of bitstreams: 1 2015_FernandaSodreRodrigues.pdf: 1913347 bytes, checksum: 024d316b7cbd0d688817e6a725355fa3 (MD5) / Approved for entry into archive by Raquel Viana(raquelviana@bce.unb.br) on 2016-04-12T21:24:39Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2015_FernandaSodreRodrigues.pdf: 1913347 bytes, checksum: 024d316b7cbd0d688817e6a725355fa3 (MD5) / Made available in DSpace on 2016-04-12T21:24:39Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2015_FernandaSodreRodrigues.pdf: 1913347 bytes, checksum: 024d316b7cbd0d688817e6a725355fa3 (MD5) / Os íons lantanídeos (Ln) possuem propriedades únicas que lhes proporcionam um amplo potencial de aplicação, principalmente como compostos de coordenação, pois certos ligantes (bases de Schiff, por exemplo) podem intensificar suas propriedades luminescentes pelo efeito antena. Por outro lado, filmes nanoestruturados automontados contendo nanotubos de carbono (CNTs) são de grande interesse, devido a sua aplicação como sensores eletroquímicos. Diante disso, a incorporação de íons Ln em filmes nanoestruturados alternados com CNT consiste de um sistema inovador. A etapa inicial desse trabalho consistiu na síntese e caracterização de compostos de coordenação de íons lantanídeos obtidos a partir de bases de Schiff derivadas de β-aminoácidos. Primeiramente, foram sintetizados dois ligantes: o 5-bromosalicil-beta-fenilalanina (BS1) e o 5-bromosalicil-beta-alanina (BS2). A partir da BS1 foram sintetizados 4 complexos inéditos: Tb-BS1 (1), Eu-BS1 (2), Gd-BS1 (3) e Gd2-BS1 (4) e por meio do ligante BS2 o complexo inédito Gd-BS2 (5) foi obtido. Todos os complexos foram caracterizados por PF, espectroscopias no IV e UV-Vis e TG. Pela análise de espectroscopia no IV é possível inferir que em todos os complexos, a coordenação do lantanídeo ocorre pelos átomos de oxigênio dos grupos fenol e carboxilato (bidentado) presentes nos ligantes. Porém não foi possível elucidar as composições moleculares dos referidos complexos. Os estudos preliminares de luminescência dos complexos 1 e 2 revelaram seus potenciais como sondas luminescentes. Em uma segunda etapa do trabalho, foram desenvolvidos 2 filmes ultrafinos automontados (nanoestruturados) pela técnica de automontagem LbL, processando íons lantanídeos (Tb3+ e Eu3+) alternados com CNTs: Tb-CNT e Eu-CNT. Tais filmes foram caracterizados por espectroscopia no UV-Vis e Raman. Na espectroscopia no UV-Vis pôde-se acompanhar o crescimento homogêneo dos filmes em cada bicamada. Já pela análise de espectroscopia Raman pôde-se inferir sobre a possibilidade da formação dos filmes automontados por ligações covalentes (provável coordenação dos íons Ln ao CNT). A aplicação como sensor eletroquímico na detecção de dopamina (DA) do filme Tb-CNT foi testada na presença e ausência de um interferente, ácido ascórbico (AA), por meio da técnica de voltametria cíclica. O sensor (filme Tb-CNT) não apresentou seletividade na presença do interferente AA, entretanto apresentou maior sensibilidade quando comparado ao sensor de referência também produzido PDAC-CNT, demonstrando a promissora aplicação do filme Tb-CNT como sensor eletroquímico. / Lanthanide ions (Ln) have unique characteristics, which provide them with a variety of applications, mainly as coordination compounds, since some ligands, like Schiff bases, can intensify their luminescent properties by the antenna effect. On the other hand, nanostructure assembly films with carbon nanotubes (CNTs) are of great interest due to their use as electrochemical sensors. Therefore, the incorporation of Ln ions in films nanolength scale alternated with CNTs would produce an innovative system. The initial stage of this work consisted in the synthesis and characterization of coordination compounds of lanthanide ions obtained from Schiff bases derived from β-amino acids. Initially, 2 ligands were synthetized: 5-bromidesalicylic-beta-phenylalanine (BS1) and 5-brominesalicylic-beta-alanine (BS2). Utilizing the ligand BS1, 4 new complexes where developed: Tb-BS1 (1), Eu-BS1 (2), Gd-BS1 (3) and Gd2-BS1 (4), while the new complex Gd-BS2 (5) was obtained from the ligand BS2. All the complexes where characterized by MP, IR and UV-Vis spectroscopy and TG analysis. From the IR spectra it is possible to infer that in all the complexes the coordination of the lanthanide occurs by the oxygen atoms of the phenol and carboxylate (bidentate) groups present in the ligands, however, it was not possible to clarify their molecular composition. The preliminary luminescence studies of complexes 1 and 2 revealed their potential as luminescent probes. In the second stage of this work, 2 ultrathin film assemblies’ assembly (nanostructure) were developed by the layer-by-layer (LbL) technique, incorporating lanthanide ions (Tb3+ and Eu3+) alternated with CNTs: Tb-CNT and Eu-CNT. These films where characterized by UV-Vis and Raman spectroscopy. The homogeneous growth of the films at each bilayer could be observed by UV Vis spectroscopy. Meanwhile, with the Raman spectroscopy data the possibility of formation of the ultrathin film assembly by covalent bonds (likely coordination between the lanthanide ions and the CNT) could be inferred. The application of Tb-CNT as an electrochemical sensor for the detection of dopamine (DA) was tested in the presence and absence of an interfering agent, ascorbic acid (AA), by the cyclic voltammetry technique. The sensor Tb-CNT was not selective in the presence of AA, although it presented high sensibility when compared to the reference sensor, PDAC-CNT, evidencing its potential application as an electrochemical sensor.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro de Ciências Físicas e Matemáticas, Programa de Pós-Graduação em Química, Florianópolis, 2010 / Made available in DSpace on 2012-10-25T07:29:55Z (GMT). No. of bitstreams: 1 279448.pdf: 1615595 bytes, checksum: 9ce1c78412ed2010322245d104a91e42 (MD5) / Neste trabalho foi sintetizado o ligante [1,2,5]tiadiazolo[3,4-f][1,10]fenantrolina, TDPHEN, juntamente com os ligantes derivados da pirazolona. Com estes ligantes foram obtidos novos compostos de coordenação de íons lantanídeos (Eu3+ e Tb3+). Os mesmos foram caracterizados mediante a determinação do ponto de fusão, análise da composição elementar, voltametria cíclica, espectroscopia de absorção nas regiões UV-vis e Infravermelho e espectroscopia de emissão. Para aqueles compostos nos quais foi possível obter bons cristais, (cristais únicos ou monocristais) sua caracterização foi feita por difração de raio#X. Também foram feitas as análises termogravimétricas (TGA), para determinar a estabilidade térmica dos compostos de coordenação sintetizados. O estudo eletroquímico permitiu obter os valores de - 4,07, - 4,17, - 4,09, - 4,23 eV e # 3,34, - 3,17, - 3,32, - 3,34 eV HOMO e LUMO e de suas diferenças de energia #band gap# 0,73, 1,0, 0,77 e 0,89 eV para os complexos Eu(TDPHEN)(AMPP)3(H2O)3 20, Tb(TDPHEN)(AMPP)3(H2O) 21, Eu(TDPHEN)(AMFPP)3 22 e Tb(TDPHEN)(AMFPP)3 23. As propriedades fotofísicas foram analisadas através de seus espectros de absorção UV-vis e emissão, quer seja em solução quer no estado sólido, no qual os espectros de emissão exibiram bandas características dos íons lantanídeos, sendo em 546 nm (5D4 . 7F5) e 613 nm (5D0 . 7F2) para Térbio e Európio respectivamente. Os complexos 22 e 23 estão octa-coordenados com seus respectivos ligantes, os complexos 20 e 21 além de seus ligantes, também possuem água em suas esferas de coordenação. Os complexos de Eu+3 e Tb+3 apresentam uma estrutura de cristalização triclínico. Os valores médios das ligações entre Eu-O e Eu-N foram 2,35 e 2,61 Å e para Tb-O e Tb-N foram 2,33 e 2, 58 Å. / In the present work [1,2,5]thiadiazolo[3,4-f][1,10]phenanthroline TDPHEN and some ligands based on pyrazolone derivatives were synthesized. These ligands were used to obtain new complexes of Terbium (III) and Europium (III). The mentioned complexes were characterized by melting point, infrared spectroscopy, elemental analysis (CHNS). Two of the four synthesized complexes gave fine crystals and were also characterized by X-ray diffraction. Furthermore the thermal stabilities of these complexes were determined by TGA. The electrochemical study obtained values of - 4.07, - 4.17, - 4.09, - 4.23 eV and - 3.34, - 3.17, - 3.32, - 3.34 eV for HOMO and LUMO and their differences in energy 'band gap' 0.73, 1.0, 0.77 and 0.89 eV for the complexes Eu(TDPHEN)(AMPP)3(H2O)3 20, Tb(TDPHEN)(AMPP)3(H2O) 21, Eu(TDPHEN)(AMFPP)3 22 and Tb(TDPHEN)(AMFPP)3 23. The photophysical properties were analyzed by UV-Vis absorption and emission spectra in solution and in solid estate. The emission spectra exhibit the characteristic peaks of the lanthanide ions at 546 nm (5D4 . 7F5) and 613 nm (5D0 . 7F2) for Terbium and Europium respectively. Complexes 22 and 23 are octa-coordinated with their respective ligands. The complexes 20 and 21 also present as their ligands water in their spheres of coordination. The complex Eu(III) and Tb(III) have a structure of crystallization triclinic. The average values of the connections between Eu-O and Eu-N were 2.35 and 2.61 Å and Tb-O and Tb-N were 2.33 and 2, 58 Å.

Tese (doutorado)—Universidade de Brasília, Faculdade de Ciências da Saúde, 2008. / Submitted by Luis Felipe Souza (luis_felas@globo.com) on 2009-03-11T19:28:11Z No. of bitstreams: 1 2008_Tese_LilianiVieira.PDF: 2837811 bytes, checksum: f0bb9858dbc033e0333c69a65c3b3ea5 (MD5) / Approved for entry into archive by Guimaraes Jacqueline(jacqueline.guimaraes@bce.unb.br) on 2009-03-19T12:55:47Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2008_Tese_LilianiVieira.PDF: 2837811 bytes, checksum: f0bb9858dbc033e0333c69a65c3b3ea5 (MD5) / Made available in DSpace on 2009-03-19T12:55:47Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2008_Tese_LilianiVieira.PDF: 2837811 bytes, checksum: f0bb9858dbc033e0333c69a65c3b3ea5 (MD5) / A Fibrose Cística (FC) é uma doença hereditária autossômica, recessiva e letal que apresenta certas dificuldades na realização do diagnóstico precoce e preciso. Devido ao comprometimento patológico essa doença assume grande importância e o diagnóstico precoce é decisivo para um melhor prognóstico. Este estudo teve por objetivo determinar a composição inorgânica e análise proteômica da saliva total de indivíduos com FC e identificar biomarcadores para uso no diagnóstico da doença. Foram coletadas amostras de saliva de habitantes da região Centro Oeste do Brasil: 12 indivíduos homozigotos para a mutação ?•F 508 (4 mulheres, 8 homens), 12 heterozigoto para ?ýF 508 (5 mulheres, 7 homens), 13 indivíduos com FC com mutações não identificadas (6 mulheres, 7 homens), 8 indivíduos com diagnóstico duvidosos para FC ( 5 mulheres, 3 homens) e 43 indivíduos saudáveis (23 mulheres e 20 homens). Indivíduos com dúvida no diagnóstico para FC ou que não cumpriram os requisitos para compor o grupo controle foram excluídos das análises. Os teores dos elementos traço Al, As, B, Ba, Ca, Cd, Co, Cr, Cu, Fe, Hg, K, Mg, Mn, Mo, Na, Ni, Pb, Se, Si, Sr, Ti, V e Zn na saliva foram avaliados por espectrometria de massa com plasma de argônio acoplado indutivamente (ICP-MS), espectrometria de emissão óptica com plasma de argônio acoplado indutivamente (ICP-OES) e espectrometria de absorção atômica (AAS). O perfil protéico foi estudado por eletroforese em gel de poliacrilamida na presença de Sodium Dodecyl Sulfate (SDS-PAGE), por eletroforese bidimensional (2-DE) e análise de bases peptídicas por espectrometria de massa (MS/MS). Os elementos Na e K apresentaram, em média, teores mais elevados, enquanto, V, Cr e Se menos elevado quando comparados a indivíduos saudáveis, o elemento As foi detectado apenas no grupo de indivíduos saudáveis (p<0,05). Nas análises por eletroforese, o grupo com FC apresentou uma banda nítida de massa molecular de 38 kDa, não visualizada nos indivíduos sem a doença. A espectrometria de massa identificou a uma imunoglobulina (IgA), a qual esta visivelmente expressa nos indivíduos com FC. Existe diferença significante entre a saliva de indivíduos com FC e às de indivíduos saudáveis. Foi também identificado diferenças no perfil protéico. Com os resultados deste trabalho podemos inferir que a saliva total estimulada é uma fonte potencial para estudos que possam corroborar no desenvolvimento de um método de diagnóstico precoce e preciso da FC. ______________________________________________________________________________________ ABSTRACT / Cystic Fibrosis (CF) is an autossomic recessive lethal inherited disease that presents certain difficulties for an early and accurate diagnosis. Due to its pathological character this disease assumes great importance and early diagnosis is of paramount importance for a good prognostic. The objective of this study was to determine the inorganic composition and the proteomic analysis of stimulated whole saliva obtained from CF and identify biomarkers for CF diagnosis. Samples were collected from individuals living in the Brazilian West Central Region: 12 homozygous for mutation ?•F 508 (4 females; 8 males); 12 heterogeneous for mutation ?•F 508 (4 females; 8 males); 13 with unidentified CF mutations (6 females; 7 males); 8 with doubtful CF diagnosis (5 females; 3 males); and 43 healthy individuals (23 females; 20 males) for the control group. Samples from individuals with doubtful diagnosis as well as from those that did not fulfill the basic requirements to compose the control group were discarded. Concentration of trace elements Al, As, B, Ba, Ca, Cd, Co, Cr, Cu, Fe, Hg, K, Mg, Mn, Mo, Na, Ni, Pb, Se, Si, Sr, Ti, V e Zn were evaluated using mass spectrometer with inductively coupled argonium plasma (ICP-MS), optical emission spectrometer with inductively coupled argonium plasma (ICP-OES), and atomic absorption spectrometer (AAS). Protein profile was accessed by polyacrylamide gel electrophoresis 15% in presence of Sodium Dodecyl Sulfate (SDS-PAGE), by bidimensional electrophoresis (2D), and analysis of the peptide bases by mass spectrometry (MS) In every analyses, results obtained for CF individuals were compared to those for healthy subjects. Average concentration values for Na and K were higher in CF patients as compared to healthy individuals. In contrast, V, Cr, and Se, were lower. Element As was detected only in the healthy group (p<0,05). In the SDS-PAGE analysis CF patients presented a distinct band with molecular mass between 30 and 45 kDa not visualized in the healthy subjects. By 2D electrophoresis associated with mass spectrometry it was possible to identify a heavy chain immunoglobulin (C region) of Iga¥(IgA) clearly visible in CF patients. There were significant differences between saliva from healthy and CF individuals as well as in their protein profile. Results obtained in the present study indicate that stimulated whole saliva is a potential source for studies that may corroborate the development of an early and accurate screening method.

L’objectiu principal d’aquesta Tesi Doctoral és l’estudi de les propietats de transport de diferents ions metàl·lics a través d’una membrana d’intercanvi catiònic comercial (IONICS 67-HMR-412). Els metalls estudiats són el níquel, el coure, el zinc, el cobalt i el manganès, i són normalment utilitzats en els processos d’electrodeposició del níquel i dels seus aliatges. Per a obtenir aquestes dades es va utilitzar un mètode de caracterització electroquímica anomenat cronopotenciometria. Aquest mètode consisteix en aplicar un pols d’intensitat entre dos elèctrodes situats en els extrems d’un reactor electroquímic i mesurar la caiguda de potencial a través de la membrana, en un règim no estacionari. L’estudi es desenvolupà en distintes etapes basades en la configuració del reactor electroquímic i en les dissolucions utilitzades. Els reactors que es varen fer servir eren de dos o tres compartiments i els elèctrodes emprats eren de grafit o de Ag/AgCl, depenent de la configuració del reactor electroquímic. Inicialment es va treballar en dissolucions de clorur de sodi, que són les normalment utilitzades en els estudis de cronopotenciometria, i de les que es disposa de dades relatives a les propietats de transport a través de la membrana. Després s’estudiaren la resta del ions metàl·lics en medi sulfat i clorur, així mateix es varen utilitzar dissolucions de clorur de níquel a les que es va afegir àcid bòric, clorur d’amoni o hipofosfit sòdic, que són els additius que normalment acompanyen al níquel en els processos d’electrodeposició d’aquest metall. Les dades obtingudes de potencial front a temps, foren utilitzades per a calcular els valors del corrent límit i del nombre de transport dels ions metàl·lics a través de la membrana d’intercanvi utilitzada. A més, aquestes dades varen proporcionar informació addicional relativa tant al sistema de mesura utilitzat, com a la heterogeneïtat de la membrana, amb els efectes secundaris produïts per la polarització per concentració (dissociació de l’aigua, convecció gravitacional i electroconvecció), o referida a l’embrutiment de la membrana pels hidròxids metàl·lics formats. Finalment es va obtenir informació sobre les propietats de transport del níquel en presència d’altres compostos, com l’àcid bòric, el clorur d’amoni i l’hipofosfit de sodi. / O objetivo principal da presente Tese de Doutorado é o estudo das propriedades de transporte de diferentes íons metálicos (níquel, cobre, zinco, cobalto e manganês), empregados em processos de eletrodeposição de níquel e suas ligas, através de uma membrana íon-seletiva catiônica comercial (IONICS 67-HMR-412). Para a obtenção das propriedades de transporte destes metais foi utilizado o método de caracterização eletroquímico denominado cronopotenciometria, onde um pulso de corrente é aplicado entre dois eletrodos dispostos nas extremidades de uma célula eletroquímica e a queda de potencial através da membrana, em regime não-estacionário, é medida. O estudo foi realizado em distintas etapas, de acordo com a configuração da célula eletroquímica e das soluções empregadas. Foram utilizadas células eletroquímicas de dois e três compartimentos e eletrodos de grafite ou de Ag/AgCl. Em primeiro lugar foram realizados ensaios com soluções de cloreto de sódio, normalmente utilizadas em estudos cronopotenciométricos e para as quais se dispõe de dados relativos às propriedades de transporte através da membrana. Posteriormente foram realizados ensaios com os íons metálicos em meio sulfato e cloreto, e com soluções de cloreto de níquel, às quais se adicionaram ácido bórico, cloreto de amônio e hipofosfito de sódio, que são aditivos que acompanham o níquel nos processos de eletrodeposição deste metal. Os dados de potencial-tempo obtidos foram empregados para obter os valores da corrente limite e do número de transporte dos diferentes metais através da membrana íon-seletiva. Além disso, estes dados proporcionaram informação adicional com relação ao sistema de medida adotado, assim como informação relacionada com a heterogeneidade da membrana, com os efeitos secundários causados pela polarização por concentração (dissociação da água, convecção gravitacional e eletro-convecção), ou com a deposição de hidróxidos metálicos sobre a superfície da membrana. Da mesma maneira, foi obtida informação sobre o transporte de níquel na presença de outros compostos, como ácido bórico, cloreto de amônio e hipofosfito de sódio. / The main objective of the present Thesis is the study of the transport properties of different metallic ions (nickel, copper, zinc, cobalt and manganese), which are employed in nickel and nickel alloys electroplating processes, through a commercial cation-exchange membrane (IONICS 67-HMR-412). To obtain the transport properties of these metals, the electrochemical characterization method called cronopotentiometry was employed. This method consists on applying a current pulse among two electrodes arranged in both sides of an electrochemical cell and measuring the membrane potential drop, in a non – stationary state. The study was carried on in different steps according to the electrochemical cell configuration and the solutions used. Two- and three- compartments electrochemical cells and graphite or Ag/AgCl electrodes were used. At the beginning, experiments with sodium chloride solutions, usually used in chronopotentiometric studies, were accomplished, since for these solutions data of transport properties through the membrane are already known. Later on, experiments were carried on with the metallic ions in sulphate and chloride medium and with nickel chloride solutions, to which were added boric acid, ammonium chloride or sodium hypophosphite because these chemicals are usually used with nickel on electroplating processes. The obtained potential-time data were used to obtain the limiting current and the transport number values of the different metallic ions through the membrane. Besides, these data provided additional information regarding to the adopted measure system, as well as information related to the membrane heterogeneity, to the secondary effects caused by polarization by concentration (water splitting, gravitational convection and electro-convection), or to the membrane scaling phenomena. Information on the transport properties of nickel in presence of other compounds, as boric acid, ammonium chloride and sodium hypophosphite, was also obtained. / El objetivo principal de la presente Tesis Doctoral es el estudio de las propiedades de transporte de diferentes iones metálicos (níquel, cobre, cinc, cobalto y manganeso), empleados en procesos de electrodeposición de níquel y sus aleaciones, a través de una membrana de intercambio catiónico comercial (IONICS 67-HMR-412). Para la obtención de las propiedades de transporte de estos metales se utilizó la cronopotenciometría, que es un método de caracterización electroquímico, mediante el cual se aplica un pulso de intensidad entre dos electrodos dispuestos en los extremos de un reactor electroquímico, y se mide la caída del potencial a través de la membrana en régimen no estacionario. El estudio se llevó a cabo en distintas etapas, de acuerdo con la configuración del reactor electroquímico y de las disoluciones empleadas. Se utilizaron reactores electroquímicos de dos y tres compartimientos y electrodos de grafito o de Ag/AgCl, dependiendo de la configuración del reactor electroquímico utilizado. En primer lugar se trabajó con disoluciones de cloruro de sodio, que son las que se utilizan normalmente en estudios cronopotenciométricos, y para las cuales se dispone de datos relativos a las propiedades de transporte a través de la membrana. Posteriormente se trabajó con los demás iones metálicos en medio sulfato y cloruro, y con disoluciones de cloruro de níquel a las que se añadió ácido bórico, cloruro de amonio o hipofosfito sódico, que son los aditivos que acompañan al níquel en los procesos de electrodeposición de este metal. Los datos de potencial-tiempo obtenidos se emplearon para obtener los valores de la corriente límite y del número de transporte de los distintos metales a través de la membrana de intercambio iónico. Además, estos datos proporcionaron información adicional relativa al sistema de medida adoptado, como información relacionada con la heterogeneidad de la membrana, con los efectos secundarios causados por la polarización por concentración (disociación del agua, convección gravitacional y electro-convección), o con el ensuciamiento de la membrana por hidróxidos metálicos. Asimismo, se obtuvo información sobre las propiedades de transporte del níquel en presencia de otros compuestos, como el ácido bórico, el cloruro de amonio y el hipofosfito sódico.

o objetivo do presente trabalho foi desenvolver um material adsorvente alternativo de íons sulfato a partir de um resíduo industrial abundante e renovável. Apesar da baixa toxicidade, concentrações elevadas destes íons inviabilizam o reciclo, o reuso e o descarte de efluentes. Para tanto, foi utilizado o resíduo do processamento de camarão que, após etapas de desmineralização, desproteinização e desacetilação, forneceu materiais quitinosos em forma de flakes com diferentes graus de desacetilação (GD), tendo sido selecionada a quitina com GD da ordem de 25% como sólido adsorvente. Os estudos de adsorção de íons sulfàto, realizados em frascos agitados com soluções sintéticas, mostraram valores de remoção da ordem de 92%, correspondente a uma capacidade de adsorção de 3,2 mEq.g-l. Estes resultados foram obtidos com o emprego de uma razão sólido/SO/- de 8,5 mg.mg-I, tempo de contato de 15 minutos e um pH de equilíbrio de 4,3 :t 0,3. Além da adsorção de íons sulfato, os resultados revelaram que quiti.na adsorve também íons molibdato (82% em 15 minutos e 92% em 60 minutos) sem qualquer interferência na adsorção de íons sulfato, fato considerado relevante no tratamento de efluentes de mineração de cobre e molibdênio. A adsorção dos íons sulfàto por quiti.na ocorre através do mecanismo de fisissorção por atração eletrostática, seguindo um modelo cinético de pseudo-segunda ordem, onde as etapas de transferência de massa dos íons não foram limitantes. A reversibilidade da adsorção, uma das características de processos que envolvem interações eletrostáticas, foi confirmada através de estudos de dessorção utilizando soluções de NaOH e permitiram verificar a possibilidade de regeneração do adsorvente. A cinética de adsorção em coluna de percolação, para uma granulometria de sólido e pH inicial do meio inferiores, foi maior do que a obtida no sistema de frascos agitados. Por outro lado, a capacidade de adsorção obtida a partir da curva de saturação em coluna de percolação foi praticamente a mesma obtida no sistema de :fIascosagitados. Nos estudos com efluentes industriais, o desempenho da quitina foi praticamente similar ao obtido com efluentes sintéticos, tendo sido atingidos elevados percentuais de adsorção. Estes resultados confirmam o potencial deste bioadsorvente para o tratamento de efluentes contendo altas concentrações de íons sulfato. Finalmente, são discutidas as considerações gerais do processo no contexto geral do tratamento de efluentes líquidos contendo compostos inorgânicos.

Canais iônicos são nanoporos aquosos formados por proteínas imersas na membrana celular. Sua função biológica básica é permitir o transporte de íons no sentido de seu gradiente eletroquímico. Dada a enorme quantidade de processos biológicos relacionados ao movimento iônico, a importância dos canais iônicos em biologia e medicina dificilmente pode ser exagerada. Neste trabalho, apresentamos uma introdução à vasta área do conhecimento de canais iônicos, discutimos suas perspectivas em pesquisa básica e aplicada e, em especial, a importância do estudo computacional da permeação iônica por canais. Seguimos analisando o estado da arte em relação a modelos computacionais de canais iônicos e discutindo criticamente as vantagens e desvantagens das abordagens existentes, fazendo considerações sobre suas perspectivas. Concluindo que a técnica de Dinâmica Browniana apresenta potencial para o estudo de propriedades básicas da condução iônica por nanoporos, propomos um modelo simples de canal iônico unidimensional através desta técnica para uma geometria que permite solução analítica da equação de Poisson, a qual é apresentada. A simplicidade do modelo proposto lhe confere grande eficiência computacional, a qual é ampliada com a proposta de um critério de “tempo de injeção” dos íons no canal, cuja expressão é demonstrada e que poupa o simulador de considerar explicitamente dois reservatórios eletrolíticos junto ao canal. O simulador desenvolvido baseado neste modelo é estudado e comparado com a literatura, mostrando bons resultados em sua região esperada de validade. Dado o estágio atual do estudo computacional de canais iônicos, é importante dispormos de modelos conceitualmente simples e computacionalmente eficientes. A sua existência possibilita, por exemplo, estudos de Dinâmica Molecular muito eficientes considerando a água explicitamente, algo importante para a análise de novos modelos da água adequados a nanoporos. / Ion channels are nanopores formed through the cell membrane by proteins. Their basic biological function is allowing ionic transport down the electrochemical gradient. Given the huge amount of biological processes that are related to ionic fluxes, the biological and medical importance of ion channels hardly can be overstated. In this work we present a brief introduction to the vast field of ion channels and discuss its perspectives in basic and applied research, emphasizing the importance of computational approaches to study ion permeation through channels. Next, we analyze the state of the art regarding computational models of ion channels, critically discussing the advantages and disadvantages of the current approaches and considering the perspectives of each. We conclude that the Brownian Dynamics approach has potential to be used to study ionic conductance through nanopores and we propose a simple Brownian Dynamics unidimensional channel model for a geometry that allows analytical solution of the Poisson equation, which is presented. The simplicity of the proposed model grants it great computational efficiency, which is further amplified with the proposal of an “injection time” criterion to allow ions to enter the channel. The formula for the “injection time” is demonstrated and its implementation lifts the requirement to simulate two reservoirs next to the channel. The simulator developed based on this model is studied and its results are compared with the literature, showing good agreement in its expected region of validity. Given the current state of computational study of ion channels, it is important to have simple and efficient models, such as ours, available. For instance, their existence allows the realization of very fast Molecular Dynamics studies that consider water explicitly, something very important for the analysis of new explicitly polarizable water models that are required for nanopores.