Orientador: Clóvis Augusto Ribeiro / Banca: Arnaldo Sarti / Banca: José Fernando de Andrade / Resumo: O Brasil é um país rico em diversas biomassas, como resíduo de cana de açúcar, bagaço de laranja, entre outros. Uma fonte de biomassa são os resíduos de poda de árvores, o qual toda cidade possui. Para garantir a saúde pública, o tratamento de água para o abastecimento de uma cidade é fundamental. Nas ETAs, estações de tratamento de água, o processo de tratamento gera um resíduo, o lodo, cuja destinação é precária e muitas vezes inadequada. De acordo com a Lei Federal Brasileira No 12.305/2010, Política Nacional de Resíduos Sólidos, deve haver aproveitamento de resíduos de forma economicamente viável e ambientalmente correta dos resíduos sólidos e disposição apropriada quando não possível tal aproveitamento. Assim, o objetivo deste trabalho foi produzir um biocarvão da união destes dois resíduos, de forma a propor possível substituição do carvão antracitoso, utilizados nas ETAs. Desta forma foram coletadas amostras de serragem de poda de árvores e lodo de ETA. Estes materiais foram com- binados (blendas) nas proporções 10 % a 80 % em massa de lodo (LD) por massa de poda (BM) e submetidos à pirólise sob baixa temperatura (torrefação)(260 ◦C). Todas as amostras foram submetidas à análise termogravimétrica e através da estabilidade térmica em meio aquoso, e peletização, o biocarvão BB20 (20% de LD e 80% de BM) apresentou os melhores resultados e foi selecionado dentre as misturas. Foram efetua- das caracterizações por AI, FTIR, densidade, MEV, EDS, análise elementar, isotermas d... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: Brazil is a country rich in several biomasses, such as sugarcane residue, orange bagasse, among others. A source of biomass is pruning waste of trees, which every city has. To ensure public health, the water treatment for supplying a city is crucial. In the WTPs, water treatment plants, the treatment process generates a residue, the sludge, whose destination is precarious and often inadequate. According to the Brazilian Federal law number 2010/12.305, National Solid Waste Policy, should use of waste in an economically viable and environmentally sound way of solid waste and appropriate disposal where such use is not possible. Thus, the objective of this work was to produce a biochar of the union of these two residues, in order to propose possible substitution of the anthracyte coal, used in the WTPs. In this way, samples of sawing of trees pruning and WTP sludge was collected. These materials were combined (blends) in the proportions 10% to 80% by mass of sludge (LD) per mass of pruning sawdust (BM) and subjected to pyrolysis at low temperature (torrefaction) (260 C). All samples were submitted to thermogravimetric analysis and thermal stability in aqueous medium, and pelletizing, BB20 (20% of LD and 80% BM) showed the best results and was selected of the blends. Characterizations were performed by AI, FTIR, density, SEM, EDS, elemental analysis, nitrogen adsorption isotherms, porosity by mercury intrusion and adsorption tests with methylene blue. The density was of 0.3 g cm−... (Complete abstract click electronic access below) / Mestre

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina. Centro de Ciencias Fisicas e Matematicas / Made available in DSpace on 2012-10-16T05:09:59Z (GMT). No. of bitstreams: 0Bitstream added on 2016-01-08T18:10:36Z : No. of bitstreams: 1 90935.pdf: 5579008 bytes, checksum: 76c068b4ada370f648fdd343a2b49bcf (MD5) / O presente trabalho descreve a reação de graftização de manômeros acrílicos sobre quitina/quitosana, utilizando o íon Ce(IV) como iniciador redox. Os efeitos da variação das concentrações do iniciador Cério(IV) e da acrilamida sobre a porcentagem e eficiência de graftização foram realizadas a fim de compreender o mecanismo do processo estudado. A evidência da graftização foi confirmada através do mecanismo da reação da mistura física, da espectroscopia infravermelho e micro-análise. As soluções dos copolímeros graftizados de quitosana e poliacrilamida com grau de graftização de 5% e 15% foram adicionadas à superfície de papel kraft, resultando na melhoria das propriedades mecânicas, sem alterar a sua isolabilidade. O copolímero de quitina graftizada com ácido poliacrílico mostrou uma capacidade máxima para complexação de íons Ca2+ através de estudos de efeito do pH, isotermas e cinética de adsorção visando uma possível aplicação como ionômero de vidro.

Tese (doutorado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. Programa de Pós-Graduação em Engenharia Química / Made available in DSpace on 2012-10-25T18:32:03Z (GMT). No. of bitstreams: 1 303902.pdf: 2038184 bytes, checksum: 05c2d4e5d478dfd91b1484ae9837baf7 (MD5) / Novos insumos têm sido investigados para que possam atender às exigências do mercado consumidor atual, mais consciente da relação entre alimentação e saúde, que deseja produtos com benefícios múltiplos, associados ao sabor e à aparência. Em contrapartida, as indústrias tentam aproveitar, cada vez mais, os "resíduos" materiais provenientes das linhas de diversos produtos por meio do isolamento de compostos, muitas vezes com valor agregado muito maior do que o produto principal. Inulina do tipo frutanas, ou mais especificamente, frutooligossacarídeos (FOS) são abundantemente encontrados nas raízes de yacon. Devido a seus efeitos benéficos sobre a saúde, além do baixo valor calórico, os FOS estão se tornando cada vez mais importantes para a indústria, especialmente na alimentação de diabéticos. No entanto, durante o processamento o extrato de yacon rico em FOS sofre reações de escurecimento devido à presença de compostos fenólicos, prejudicando suas características sensoriais e visuais. Estes compostos, em contrapartida, apresentam grandes perspectivas de aplicações nas indústrias cosmética, farmacêutica e alimentícia, devido a possíveis efeitos antioxidantes. O presente trabalho avaliou a remoção dos principais compostos responsáveis pelo desenvolvimento da cor em extrato de yacon, usando o processo de adsorção em carvão ativado comercial. Foram testados cinco adsorventes com características diferentes. Foi selecionado aquele com melhor resposta para a descoloração do extrato e menor adsorção de açúcares totais e redutores. São mostrados os resultados da caracterização físico-química do adsorvente selecionado como ponto de carga zero, grupos funcionais de superfície, porosidade, área superficial e composição química. Isotermas e cinéticas de adsorção foram determinadas para o extrato de yacon e para dois compostos puros encontrados em quantidade significativa no yacon: ácidos gálico e cafeico. Os dados de equilíbrio foram ajustados aos modelos de Langmuir e Freundlich, enquanto os dados cinéticos foram ajustados aos modelos de pseudo-primeira ordem e pseudo-segunda ordem. Parâmetros termodinâmicos de entalpia, entropia e energia livre de Gibbs, a 20, 30, 40, 50 e 60 ?C foram também determinados. Os resultados indicaram um processo de adsorção físico, melhor descrito pela isoterma de Langmuir. As características dos adsorbatos influenciaram o grau de afinidade com o adsorvente, e ácido cafeico foi adsorvido em maior quantidade do que ácido gálico. Considerações a respeito do processo de purificação e os fatores responsáveis pela clarificação foram levantados. Visando agregar valor ao vegetal estudado, procedeu-se à recuperação dos compostos adsorvidos no carvão por processo de dessorção e uma avaliação de seu potencial como antioxidantes. Diferentes solventes, temperaturas e condições de pH foram testados, e o melhor rendimento para a recuperação de compostos fenólicos totais (58,5 ± 1,0%) foi obtido com a solução de etanol 60%, a uma temperatura de 30 ?C. Os testes de capacidade antioxidante realizados no extrato dessorvido indicaram um sequestro de radicais DPPH de 78,6%, equivalente a uma concentração de fenólicos totais de 203,5 ± 3,5 mg.L-1 EAG. Após a purificação parcial, o extrato de yacon foi concentrado e submetido a um processo de precipitação com solvente, para sua obtenção na forma de pó. Foram comparadas as diferenças entre os produtos nas formas pó e extrato, antes e após a clarificação com carvão ativado comercial. Depois da adsorção não foi detectada a presença de proteínas, observou-se melhora na cor e redução nos conteúdos de compostos fenólicos totais (85,2%), açúcares redutores (2,0%), carboidratos totais (8,1%) e FOS (10,8%) no produto na forma de extrato. No produto em pó, a purificação mostrou variações na temperatura de transição vítrea (Tg) e decomposição térmica, além de deslocamento e inversão de algumas bandas no espectro de FTIR, assim como variações na solubilidade. As análises de MEV e DSC contribuíram na explicação da instabilidade das amostras na forma de pó na temperatura ambiente, evidenciando o fenômeno de plastificação pela água. Os resultados de CLAE confirmam um grau de polimerização máximo de 10, evidenciando a presença de FOS no yacon. / New inputs have been investigated in order to satisfy the market demands of current consumers, who are more aware of the relationship between food and health. Consumers want products with multiple benefits combined with agreeable flavor and attractive appearance. In order to satisfy such demands, industries increasingly utilize waste materials from different processes, which often have greater value than the main product. Inulin-type fructans or, more specifically, fructooligosaccharides (FOS) are found abundantly in yacon roots. Due to their beneficial effects on health, as well as low calorific value, FOS have become increasingly important to the food industry, especially companies producing dietetic products. However, during the yacon processing, more specifically, during the obtainment of the FOS-rich extract, sensorial and visual aspects are adversely affected due to the browning reactions. Fortunately, compounds resulting from the browning reactions have a wide variety of uses in the pharmaceutical and food industries as antioxidants. Due to this property it is of interest to investigate their recovery. In this context, this study evaluated the removal of the main compounds responsible for the color development in yacon extracts through adsorption onto commercial activated carbon. Five adsorbents with different characteristics were tested and that with the best response to the extract discoloration and lowest adsorption of total and reducing sugars was selected. The physicochemical characterization of the adsorbent was carried out, including point of zero charge, surface functional groups, porosity, surface area and chemical composition. The adsorption isotherms and kinetics were determined for the yacon extract and two pure compounds found in significant quantities in yacon: caffeic and gallic acids. The equilibrium data were fitted using Langmuir and Freundlich models and the kinetic data were fitted with pseudo-first and pseudo-second order models. The thermodynamic parameters of enthalpy, entropy and Gibbs free energy, at 20, 30, 40, 50 and 60 ¢ªC, were also determined. The results indicated that a physical adsorption process occurs which can be described by the Langmuir isotherm. The characteristics of the adsorbate influenced the adsorption and it was observed that caffeic acid was more efficiently adsorbed than gallic acid. As a consequence, the purification process was studied, along with the desorption process and the antioxidant potential. Also, different solvents, temperatures and pH conditions were tested. The highest yield in the recovery of total phenolic compounds (58.5 ¡¾ 1.0%) was obtained with a 60% ethanol solution at a temperature of 30 ¢ªC. The antioxidant capacity indicated a DPPH radical scavenging of 78.6%, equivalent to a total phenolics concentration of 203.5 ¡¾ 3.5 mg.L-1 GAE. After partial purification, the yacon extract was concentrated and submitted to a precipitation process with solvent in order to obtain a solid phase as a powder. Differences between the products in the extract form and powder form were determined, before and after clarification with commercial activated carbon. After adsorption, the presence of protein was not detected; an improvement in the color was observed along with a reduction in the content of total phenolic compounds (85.2%), reducing sugars (2.0%), total carbohydrates (8.1%) and FOS (10.8%) in the extracted product. For the FOS powder, purification led to variations in the glass transition temperature (Tg) and thermal decomposition, and also the displacement and inversion of some bands in the FTIR spectrum, as well as variations in the solubility. The SEM and DSC analyses contributed to explaining the observed instability of the powder samples stored at room temperature, showing the phenomenon of plasticization by water. A maximum polymerization degree of 10, determined by HPLC analysis, confirmed the presence of FOS in the yacon extract.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. Programa de Pós-Graduação em Engenharia Química / Made available in DSpace on 2012-10-25T18:49:04Z (GMT). No. of bitstreams: 1 303904.pdf: 1366893 bytes, checksum: 5acea4ec13af3fe8ca58934ce89aacde (MD5) / As argilas bentoníticas são utilizadas amplamente na indústria em diversas aplicações, devido às suas propriedades como capacidade de troca catiônica, de inchamento, de adsorção e a plasticidade. A propriedade de interesse neste trabalho é a alta capacidade de adsorção que estas argilas têm, principalmente após um tratamento químico com ácido mineral, chamado ativação ácida. A indústria de óleos vegetais utiliza em uma das etapas de refino do óleo, chamada de clarificação, as argilas bentoníticas ácido-ativadas com a finalidade de retirar compostos que conferem cor ao óleo. Estes compostos são adsorvidos na argila, que quando fica saturada, é descartada e encaminhada a aterros industriais. Este resíduo é considerado perigoso por conter material oleoso, que pode entrar em combustão facilmente. Vários estudos foram feitos com a finalidade de recuperar as argilas para reuso no processo. O objetivo deste trabalho foi desenvolver uma metodologia de regeneração da argila usada para reuso no processo industrial. Vários solventes foram estudados e escolhemos o álcool etílico como o agente de eluição, haja vista que apresentou sempre bons resultados na extração das substâncias adsorvidas, comparativamente a outros solventes, além do fato de que este álcool é menos tóxico do que os outros solventes. Foram realizados procedimentos laboratoriais com variação de tempo e temperatura de extração. Entretanto, embora tenhamos um bom índice de extração do material oleoso, 89,12% em peso, observamos um teor residual em torno de 9% em peso do óleo, verificado após lavagem com solução de hidróxido de sódio, da argila após extração com etanol. Comparando a diferença do clareamento do óleo utilizando a argila lavada e a virgem, verificamos uma diferença acentuada na coloração, quando a argila virgem foi mais eficiente no processo. Portanto, podemos considerar ineficaz o processo de recuperação das argilas usadas utilizando somente extração com solventes, neste caso o álcool etílico anidro, pois não houve regeneração da argila usada com a mesma capacidade de clareamento de uma argila virgem. / The bentonitic clays are widely used in industry in many applications due to their properties such as cation exchange capacity, swelling capacity, the high adsorption power and plasticity. The property of interest in this work is the high adsorption capacity that these clays have, especially after a chemical treatment with mineral acid, called acid activation. The vegetable oil industry uses in one of the stages of oil refining, called clarification, the acid-activated bentonite clay in order to remove compounds that give color to the oil. These compounds are adsorbed on clay, and when it is saturated, it is discarded and sent to landfills. This waste is considered dangerous because it contains fatty material, which can easily ignite. Several studies have been done in order to recover the clay for reuse in the process. The objective of this study was to develop a method of regeneration of clay used for reuse in industrial process. Several solvents were studied and we chose ethanol as the elution agent considering that it always presented good results in the extraction of adsorbed substances, compared to other solvents, besides the fact that this alcohol is less toxic than other solvents. Laboratory procedures were performed with a range of time and extraction temperature However, although we have a good rate of extraction of oil material, 89.12% by weight, we had a residual level of about 9% by weight of oil, observed after washing with solution of sodium hydroxide of the clay after extraction with ethanol. Comparing the difference in the bleaching of oil using washed clay and a virgin clay, we verify a marked difference in coloration, when the virgin clay was more efficient in the process. Therefore, we may consider ineffective the regeneration process of used clays using only solvent extraction, in this case anhydrous ethyl alcohol, because there was no regeneration of the clay used with the same bleaching capacity of virgin clay.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico, Programa de Pós-Graduação em Engenharia Química, Florianópolis, 2011 / Made available in DSpace on 2012-10-25T20:47:15Z (GMT). No. of bitstreams: 0 / A quitosana e seus derivados estão sendo amplamente pesquisados para sua aplicação como agente antimicrobiano. No entanto, estudos demonstram que estes biopolímeros encontram-se aquém dos requisitos necessários para serem utilizados com tal finalidade. Por este motivo, que muitas pesquisas têm buscado a interação da quitosana e seus derivados com substâncias inorgânicas (Ag, Cu, Zn e etc), no intuito de ampliar suas características biocidas. Neste contexto, o presente trabalho visa à incorporação de prata na matriz da quitosana para sua aplicação na área antimicrobiana. A incorporação correu por adsorção química utilizando-se solução aquosa de nitrato de prata. As condições experimentais foram otimizadas num ensaio preliminar com auxílio da técnica de absorção atômica em chama (FAAS) e do teste difusão em agar. Para a caracterização e verificação da atividade antimicrobiana deste copolímero dopado com metal foram utilizadas análises de MEV e EDX, juntamente com o ensaio antimicrobiano de diluições sucessivas. Os resultados obtidos confirmam que a quitosana quando tratada com prata apresenta excelente atividade bactericida frente os microrganismos testados. / Chitosan and its derivatives are being widely researched for its application as an antimicrobial agent. However, studies show that these biopolymers are below the requirements to be used for such purposes. For this reason, many studies have sought the interaction of chitosan and its derivatives with inorganic substances (Ag, Cu, Zn, etc.) in order to broaden its characteristics biocides. In this context, the present work aims the incorporation of silver in the matrix of chitosan for their application in antimicrobial. The merger went by chemical adsorption using aqueous solution of silver nitrate. The experimental conditions were optimized in a preliminary test with the aid of the technique of FAAS and the agar diffusion test. For the characterization and verification of the antimicrobial activity this copolymer doped with metal was used analysis the MEV e EDX, together with the test antimicrobial successive dilutions. The results confirm that chitosan when treated with silver has excellent bactericidal activity against microorganisms, the forehead.

Tese (doutorado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro de Ciências Físicas e Matemáticas, Programa de Pós-Graduação em Química, Florianópolis, 2011 / Made available in DSpace on 2012-10-25T22:36:18Z (GMT). No. of bitstreams: 1 289355.pdf: 1191840 bytes, checksum: be9fc89df2905b778fa501b4441cbe32 (MD5) / O objetivo deste trabalho foi tornar a quitosana insolúvel em meio ácido utilizando os agentes reticulantes epicloridrina e trifosfato, e realizar estudos de adsorção dos íons Cu(II), Cd(II) e Pb(II), em função do pH, tempo de contato e variação da concentração dos íons metálicos, presentes em soluções individuais e multicomponentes. O novo material adsorvente foi caracterizado por meio de análises de MEV, EDX, IV, CHN, TGA e DSC, as quais permitiram a comprovação da modificação na superfície da quitosana. Testes de solubilidade mostraram que o adsorvente é insolúvel em soluções ácidas. Os resultados obtidos revelaram que a adsorção dos íons metálicos é dependente do pH da solução. A maior adsorção de Cu(II) ocorreu em pH 6,0, enquanto para Cd(II) e Pb(II) foi em pH 7,0 e 5,0, respectivamente. Os estudos cinéticos mostraram que a equação de pseudo segunda-ordem forneceu os melhores ajustes dos dados experimentais. Nos estudos de equilíbrio de adsorção, a isoterma que melhor ajustou os dados experimentais foi o modelo de Langmuir. Os estudos de adsorção competitiva, a partir de soluções binárias e ternárias, revelaram a seguinte ordem de afinidade do adsorvente: Cu(II) > Pb(II) > Cd(II). Por fim, os estudos de dessorção indicaram a possibilidade de regeneração do adsorvente para posterior reutilização na adsorção de íons Cu(II), Cd(II) e Pb(II) presentes em solução aquosa.

Tese (doutorado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. Programa de Pós-Graduação em Engenharia Química / Made available in DSpace on 2012-10-22T14:59:58Z (GMT). No. of bitstreams: 0 / As argilas se constituem em meios adsorventes com uma estrutura muito porosa e fina cujo volume de vazios chega até 50% do volume total das partículas. Uma propriedade a ser considerada durante o processo de adsorção com argilas é o fenômeno de inchamento (swelling) que ocorre quando as partículas de argila entram em contato com soluções aquosas. Estas características inerentes ao material adsorvente dificultam a aplicação destes materiais em coluna de leito fixo devido a compactação do leito aumentando a perda de carga no sistema associada também ao surgimento do fenômeno de colmatação. O presente trabalho tem como objetivo estudar formas de diminuir estes efeitos, através da fixação de argila sobre a superfície de partículas poliméricas ou então, alternativamente, da utilização de uma manta de poliéster (Bidim®), separando e imobilizando camadas de argila, para utilização em colunas segundo processos contínuos de adsorção. Através de ensaios em batelada e em colunas de percolação, foi realizado o estudo da adsorção do corante antocianina comercial proveniente do repolho roxo em argila Tonsil Terrana 580 FF. Com esta mesma argila, e também com argila Spectrogel BP e sílica amorfa Dioxil-RH, foram efetuados alguns testes preliminares para a remoção de sódio residual do biodiesel em sistema batelada. Concluiu-se que o tratamento térmico pelo qual passa a argila no processo de fixação sobre o polímero pouco afetou ou atuou de forma benéfica, aumentando o seu poder adsortivo. Isto foi comprovado pelos ensaios de adsorção em batelada e melhoria nas características de área superficial, diâmetro e volume de poro observadas nas determinações de BET. Também as determinações de difração de raios-X, DTA e TG indicaram que não ocorreu mudança na estrutura cristalina da argila, mas apenas perda de moléculas de água livre. Os pellets formados de polietileno e argila em estufa apresentaram uma fixação homogênea da argila em sua superfície e a espessura da camada após o processo de adsorção e dessorção em batelada mostrou uma redução em torno de 50%. Com a técnica de planejamento experimental, foram analisados cinco fatores de operação (Temperatura, Tempo, Tipo de EVA, Rotação e Massa de polímero) na fixação de argila Tonsil Terrana 580FF no poli(etileno-co-acetato de vinila) (EVA), utilizando rotavapor adaptado. Verificou-se que os fatores temperatura e massa de polímero foram os mais significativos, sendo que, com o acréscimo da massa de polímero e da temperatura, a massa de argila fixada encontrou-se na região ótima de processo, em temperaturas na faixa de 140 a 170 ºC e massa de polímero de 50 a 80g. Em relação à proporção de massa de argila fixada:polímero, o processo com poliestireno de baixo peso molecular apresentou um valor em torno de 0,30, enquanto que o polietileno apresentou um valor de 0,13 e o EVA um valor de 0,11 g de argila por grama de polímero. Estes pellets recobertos apresentaram vantagens em relação à argila original, tais como facilidade de sedimentação e separação dos sólidos em processos batelada, pela ação da própria força gravitacional, sem a necessidade da adição de floculantes e/ou utilização de centrífugas. Nos processos contínuos de leito fixo, obteve-se melhor escoamento da fase fluida, com uma distribuição mais uniforme e maior velocidade de permeação, praticamente eliminando os problemas de compactação e colmatação. Em relação à opção de utilização da manta de Bidim®, pode-se chegar a um acréscimo de 100% na massa de adsorvente em comparação aos pellets recobertos com argila, atingindo-se um valor máximo testado de 12,5 g de argila em uma coluna com volume total de 16,8 cm3. As dificuldades neste sistema ficam por conta da vedação e uniformidade de molhamento do leito. As duas propostas de arranjo experimental se credenciaram para o processo de adsorção de corante do repolho roxo em argilas, apresentando vantagens consideráveis em relação à utilização do adsorvente "in natura" (pó), em sistemas em batelada e em coluna. No que se refere à remoção do sódio residual do Biodiesel, os três materiais adsorventes testados (argila Tonsil Terrana 580 FF, argila Spectrogel BP e sílica amorfa Dioxil-RH) se mostraram eficientes para a remoção do sódio residual do biodiesel, abaixo da concentração limite fixada pela legislação, ou seja, de 10 ppm.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro de Ciências Físicas e Matemáticas. Programa de Pós-Graduação em Química / Made available in DSpace on 2012-10-22T19:16:13Z (GMT). No. of bitstreams: 1 233926.pdf: 2391303 bytes, checksum: 6f228aab91d9ad1d4906ec949bb6bdc1 (MD5) / O intenso uso dos metais pesados aliados as suas toxicidades, fazem com que novos métodos de análise sejam importantes. No presente trabalho estuda-se um método para determinação de Zn2+ e Cd2+ com diferentes surfactantes (CTABr, SDS, TRITON X-100, Lauril e Palmitil sulfobetaína) por espectrofluorimetria. O método proposto emprega a sonda fluorescente 8-hidroxiquinolina (8-HQ). O realce da fluorescência da 8-HQ pelos íons metálicos Zn2+ e Cd2+, mostra que é possível analisar metais em soluções de composição conhecida. Com base nos resultados verificou-se que a técnica de espectroscopia de fluorescência em meio micelar mostra-se eficiente e de fácil aplicabilidade. A utilização do meio micelar é importante, pois permite a solubilização do complexo formado entre 8-HQ com Zn2+ e Cd2+, o qual logo precipita na ausência de surfactante. Nas condições experimentais de análise ([8-HQ] = 2,0 x 10-4 mol.L-1 e [Me2+] na faixa de 0 até 6,0 x 10-5 mol.L-1), os resultados indicam que o surfactante CTABr é o que atua de forma mais favorável na solubilização do complexo, tanto no caso do Zn2+ quanto Cd2+, e nenhuma precipitação foi observada até 24 horas depois. Os resultados dos testes de viscosidade mostram que adição de Zn2+ afeta a viscosidade macroscópica das soluções de CTABr, fato que pode estar relacionado com a estabilidade do complexo em solução. No caso do CTABr pode-se calcular que o LD é equivalente a 2,39 nano moles de Zn2+ e no caso do Cd2+ 2,74 nano moles. Em ambos casos, em sistemas cromatográficos onde as amostras são injetadas em micro litros, e/ou pré-tratadas em coluna de pré-concentração, o método pode atingir pico moles de metais.

Tese (doutorado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. Programa de Pós-Graduação em Engenharia Química. / Made available in DSpace on 2012-10-22T22:12:26Z (GMT). No. of bitstreams: 1 233701.pdf: 6761763 bytes, checksum: b6dc1d517c055b53d3ef86256eb53763 (MD5) / As argilas são utilizadas como matéria-prima para diversas aplicações na indústria. Nestes processos industriais as argilas mais procuradas são as bentonitas. As bentonitas são argilas amplamente encontradas na natureza e possuem propriedades tecnológicas bastante atraentes para o desenvolvimento de produtos para as mais variadas áreas. As propriedades tecnológicas que mais despertam o interesse industrial são: (a) capacidade de troca de cátions, (b) grau de inchamento, e (c) alto poder de adsorção. Estas propriedades podem ser modificadas através de tratamentos térmicos e também por tratamentos químicos. Os métodos de obtenção de argilas organofílicas têm sido estudados extensivamente. As argilas organofílicas são argilas quimicamente modificadas sendo o agente transformador a espécie química de amina quaternária. O processo para obtenção de argilas organofílicas consiste na preparação de uma solução de sal quaternário de amônio que contém os cátions orgânicos. Esta solução é adicionada à suspensão de bentonita proporcionando assim a troca dos cátions trocáveis inorgânicos da bentonita pelos cátions trocáveis orgânicos da solução de sal quaternário. O Brasil possui depósitos de bentonitas policatiônicas na região nordeste nos estados da Paraíba, Piauí, Pernambuco e Bahia. Também na região sudeste nos estados de São Paulo e Minas Gerais. Na Região Sul no estado do Paraná também foram observadas jazidas de bentonita. A produção interna bruta de bentonita ainda é modesta. Em 2002 as reservas brasileiras de bentonita totalizaram 78 milhões de toneladas das quais 46,1% são relativos às reservas medidas. A produção nacional de bentonita bruta obteve um aumento expressivo de 62% e a beneficiada um acréscimo mais modesto de 9,1% por isso a exportação da bentonita brasileira é ainda pouco significativa. O Brasil continua importando cerca de 27% dessa matéria-prima principalmente de países da América latina como Argentina, de onde são importados 48% destes bens primários. Neste trabalho de tese três tipos de bentonitas de formações distintas foram usadas como matéria-prima para a obtenção de organofílicas. Uma bentonita nacional do estado do Paraná, município de Quatro Barras e duas outras importadas da Argentina. As bentonitas da Argentina são da província de Neuquén (região centro-oeste), e da província de San Juan (região oeste). O agente transformador utilizado foi um sal quaternário de amônio importado e comercializado pela Fluka, denominado cloreto de alquil benzil dimetil amônio ou cloreto de benzalcônio. O objetivo da pesquisa é estudar o grau de adsorção das bentonitas organofílicas desenvolvidas com relação às micotoxinas. Micotoxinas são poluentes orgânicos encontrados em grãos e rações administradas aos animais. Existem pelo menos 200 tipos de micotoxinas catalogadas. Dentre estas, 14 são carcinogênicas. Nesta tese dois tipos de micotoxinas chamadas Aflatoxina B1 e Fumonisina B1 foram estudadas. Elas são as de maior ocorrência no Brasil e em países da América latina. A etapa inicial do trabalho de tese foi realizar um estudo químico e mineralógico nas bentonitas naturais usando técnicas e métodos como análise química, difração de Raiox X, análises térmicas, densidade real, porosidade, microscopia eletrônica de varredura, espectroscopia na região do infravermelho e cromatografia líquida de alta eficienciência. A segunda etapa foi realizar a transformação organofílica utilizando o sal quaternário cloreto de benzalcônio. Na terceira etapa, um estudo químico e mineralógico foi realizado com o objetivo de verificar as transformações efetivadas com o processamento organofílico nas três bentonitas organofílicas desenvolvidas. E o teste de adsorção in vitru foi realizado nas amostras organofílicas. Os resultados mostram que as três bentonitas organofílicas desenvolvidas conseguem adsorver melhor as aflatoxinas B1 e fumonisinas B1 que antes do tratamento com o sal quaternário de amônio. Numa comparação entre as três bentonitas estudadas os melhores níveis de adsorção para as micotoxinas estudadas foram observados para a bentonita de Neuquén. Clays are used as row material for different applications in industrial processes. In addition, bentonites are mainly searched to use in these Bentonites are a kind of clay widely found in nature and they have technological properties being suitable for the development of products used in several areas. The main technological properties are: (a) cation exchange capacity, (b) swelling degree, and (c) high adsorption. These properties can be modified by way of thermal treatments and also by chemical ones. Methods to obtein organophilic clays have been studied deeply. Organophilic clays are obteined by modifying natural clays with chemical processes by using the quaternary amine. The obtention process of organophilic clays is made up of the preparation of a solution of ammonium quaternary salt which has organics cations. This solution is added to a bentonite suspention given, in this way, the interchange between inorganic interchanging cations of the bentonite and the organic ones of the solution of salt. Brazil has deposits of policationic bentonites in the northeast region in the states of Paraíba, Piauí, pernambuco and Bahia. In the southeast region in the states of São Paulo and Minas Gerais, too. In the south region, more precisely, in the states of Paraná deposits of bentonite were observed. However, the internal production is still modest. In 2002 the Brazilian reserves of bentonites were 78 millions of tons which 46,1% were relative to measured reserves. The national production of row bentonite has shown an important increase of 62%. An the other hand, the production of improved bentonites has had a modest increment of 9,1%. For this reason, the explotation of Brazilian bentonites is not very significant. Brazil imports almost 27% of this kind of clay, mainly of coutries of latin American as Argentina. In this Thesis, three kinds of bentonites were used as row material to obtain organophilic clays. One national bentonite from Paraná, Quatro Barras and two imported from Argentina. The Argentinian bentonites were from Neuqén province (West Center Region) and San Juan province (West Region). A imported ammonium quaternary salt which is called as dimethil benzil alquil ammonium chloride or benzalkonium chloride was used as transforming agent. The objective of this research is to study the degree of adsorption of the developed organophilic clays when they are used to adsorb mycotoxins. Mycotoxins are organic pollutes found in animal feed as for example corn grains. There are aproximately 200 sorts of identified mycotoxins. Among them, 14 are cancerogenic. The latter set, two mycotoxins were studied, namely Aflatoxin B1 and Fumonisin B1 since they appears frequently in Brazil and the rest of countries of latin America. First at all, the chemical and mineralogic study of the natural bentonites were performed by using methods and techniques as chemical analysis, X ray diffraction, thermal analysis, real density porosity, scanned electronic microseopy, infrared spectroscopy and high efficiency liquid chromatography. After that, the transformation in organophilic clay by using the benzalkonium chloride salt took place. Finaly, a chemical and mineralogic study was corried out in order to verify the organic transformations into the three developed organophilic bentonites. The in vitru adsorption test was made with the organophilic samples. Its results showed that the three organophilic bentonites adsorb Aflatoxins B1 and Fumonisins B1, being their adsorption degrees larger than the respective ones for the natural bentonites. By comparing these results, it is possible to see that the better result was obtained for the bentonite of Neuquén.

Tese (doutorado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. Programa de Pós-graduação em Engenharia Química / Made available in DSpace on 2012-10-23T03:52:05Z (GMT). No. of bitstreams: 1 244801.pdf: 5471553 bytes, checksum: a342dc2f9c0a1c26a0aa61fa12009dce (MD5) / A emissão de gases provocada pelos veículos automotores é significativamente importante para o meio ambiente devido à sua rápida taxa de crescimento. A procura por tecnologias mais limpas para a produção de combustíveis automotivos, a preocupação pelo aquecimento global e as alterações climáticas cada vez mais freqüentes induziram as indústrias e os órgãos governamentais a impor novos limites cada vez mais rigorosos para os teores de contaminantes nos combustíveis comercializados, os quais impactam diretamente nas emissões atmosféricas. Em particular, as futuras especificações da gasolina brasileira projetam uma significativa redução no teor de enxofre. A dessulfurização por adsorção com adsorventes modificados e seletivos é um processo alternativo promissor com relação à hidrodessulfurização convencional por se tratar de um processo que não necessita de condições severas de operação que comprometam a octanagem da gasolina e o custo final de operação. Neste trabalho, dois adsorventes zeolíticos, CuY1 e CuY2, submetidos à troca iônica com cobre por procedimentos diferentes, foram sintetizados e os materiais resultantes caracterizados química, textural e estruturalmente. Estudos preliminares cinéticos e de equilíbrio de adsorção de enxofre somados aos resultados da caracterização dos materiais zeolíticos permitiram determinar o adsorvente com melhor desempenho de adsorção. Com o adsorvente escolhido, CuY1, determinou-se a cinética e o equilíbrio de adsorção do enxofre em batelada a partir de uma gasolina sintética preparada no laboratório. Estudos de adsorção do enxofre em colunas de leito fixo também foram realizados para o mesmo sistema, considerando-se as concentrações do enxofre propostas para as futuras legislações de comercialização. Dois programas computacionais foram desenvolvidos em linguagem MATLAB utilizando as equações do modelo agrupado de difusão nos poros para descrever o comportamento da cinética de adsorção na partícula em batelada e em coluna de leito fixo. O método de volumes finitos foi empregado para a solução numérica das equações dos modelos. A função de interpolação espacial, utilizada nas equações do modelo cinético em coordenadas esféricas para o sistema em batelada, foi a linear e, nas equações do modelo de leito fixo em coordenadas cilíndricas, foi a função de interpolação WUDS. Os resultados numéricos foram confrontados com os experimentais apresentando muito boa concordância para o adsorvente CuY1 utilizado na adsorção do enxofre da gasolina.