Submitted by Edileide Reis (leyde-landy@hotmail.com) on 2014-10-07T12:14:43Z No. of bitstreams: 1 Roberta Batista de Jesus.pdf: 2164083 bytes, checksum: 65394e83dd807d32539c3cb401ecd1b3 (MD5) / Approved for entry into archive by Jose Neves (neves@ufba.br) on 2016-07-22T19:35:07Z (GMT) No. of bitstreams: 1 Roberta Batista de Jesus.pdf: 2164083 bytes, checksum: 65394e83dd807d32539c3cb401ecd1b3 (MD5) / Made available in DSpace on 2016-07-22T19:35:07Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Roberta Batista de Jesus.pdf: 2164083 bytes, checksum: 65394e83dd807d32539c3cb401ecd1b3 (MD5) / Esta pesquisa buscou analisar as transformações socioambientais advindas do processo produtivo do minério bentonita no Distrito de Pradoso, localizado no município de Vitória da Conquista- BA. A fundamentação teórico-conceitual baseia-se, principalmente, no conceito de espaço, organização socioespacial e problemática socioambiental. Para alcançar os objetivos propostos houve o levantamento de dados em órgão públicos e outras instituições ligadas ao distrito, entrevistas com representantes do Poder públicos, da empresa mineradora e da comunidade. Foram ainda aplicados questionários aos moradores do distrito no intuito de verificar a percepção destes em relação aos efeitos da atividade de mineração em seu dia a dia. Além disso, foram feitas observação em campo registrada através de imagens. Após a análise dos dados, pode-se verificar que apesar de recente, a mineração já traz mudanças para o distrito, impondo novas dinâmicas ao espaço. À medida que a empresa mineradora estabelece sua organização socioespacial, conflitos socioambientais são identificados. A pesquisa também revelou que a comunidade não está alheia a presença da mineração, alguns enfatizam seus aspectos positivos, mas a maioria preocupa-se com os aspectos negativos no desenvolvimento da atividade.

Tese (doutorado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. Programa de Pós-Graduação em Engenharia Química / Made available in DSpace on 2012-10-19T11:43:38Z (GMT). No. of bitstreams: 0Bitstream added on 2014-09-25T23:11:20Z : No. of bitstreams: 1 181229.pdf: 5845047 bytes, checksum: 44dad3a90c50aa049cd81fbf99adc18b (MD5) / Duas amostras de argilas bentoníticas argentinas de composições mineralógicas diferentes foram ativadas com ácidos clorídrico e sulfúrico, em diferentes concentrações e tempos, com o intuito de se avaliar a influência de suas propriedades estruturais, decorrentes do tratamento ácido, sobre a clarificação de óleos vegetais. Inicialmente foi realizado um conjunto de ensaios de caracterização nas amostras em seu estado natural, o que permitiu constatar que as argilas em questão eram constituídas principalmente de argilominerais esmectíticos, contendo impurezas tais como quartzo, feldspato, caulinita e gesso. Para o estudo dos efeitos do ataque ácido nas estruturas das argilas, as amostras naturais e depois de ativadas foram caracterizadas através de análise química, difração de raios-X, análise térmica diferencial e termogravimétrica, e espectroscopia de infravermelho. Dos ensaios de clarificação de óleo, observou-se uma influência das propriedades estruturais dos produtos (argilas ativadas) sobre seu desempenho para a clarificação de óleos. As argilas ativadas apresentaram um poder de clarificação de óleos vegetais comparável ou superior ao de argilas comerciais utilizadas como referência. As argilas foram também avaliadas para outras aplicações de interesse: a) verificar seu potencial para uso como fluidos de perfuração de poços de petróleo; (b) determinar suas propriedades catalíticas para a reação de isomerização do b-pineno.

São apresentados os aspectos teóricos, práticos e bibliográficos envolvidos no desenvolvimento da tese de doutorado intitulada Modificação estrutural de bentonitas nacionais: caracterização e estudos de adsorção. O trabalho consistiu no desenvolvimento de um material adsorvente a partir de bentonitas, do tipo montmorilonitas, modificadas estruturalmente com o objetivo de aumentar sua capacidade de adsorção de poluentes, orgânicos e inorgânicos. O estudo visa incrementar o valor agregado deste recurso mineral e insere-se na área de tratamento de efluentes líquidos usando adsorventes não tradicionais, eficientes e de baixo custo em substituição ao carvão ativado ou às resinas de troca iônica. Foram estudadas as propriedades físicas e químicas; distribuição de tamanho de partículas, área superficial, potenciais eletrocinéticos, capacidade de troca catiônica, composição mineralógica, morfologia superficial e espaçamento basal, bem como as propriedades adsorptivas dos argilominerais não tratados e modificados, não modificadas e pilarizadas respectivamente. Também são discutidos os mecanismos de adsorção envolvidos e o desenvolvimento de um reator contínuo (adsorção em flocos) e de separação sólido/líquido. As modificações estruturais dos argilominerais foram realizadas via homoionização com cloreto de cálcio e posterior intercalação com compostos orgânicos com ação quelante de metais. A FENAN, bentonita obtida pela intercalação com Orto Fenantrolina (OF), foi a que apresentou melhor viabilidade técnica em termos de adsorção, adsorção/dessorção, floculação e de acumulação de poluentes na forma floculada e não floculada. Adicionalmente os estudos de reversibilidade da intercalação revelaram a alta estabilidade da OF na FENAN, em soluções fortemente ácidas, onde aproximadamente 90% da OF permanece ligada à superfície da argila. A quantidade de OF adsorvida na forma de unidades micelares foi de 112 mg por grama de bentonita a pH 8,5 ± 0,5. A caracterização das bentonitas, via difração de Raios X, análise térmica, microscopia eletrônica de varredura e por microscopia de força atômica, revelou que as FENAN possuem um comportamento estrutural muito estável ao longo da seqüência de adsorção/dessorção e que após a adsorção de poluentes inorgânicos, o quelato metálico formado apresenta alta estabilidade dentro da estrutura da organobentonita. A capacidade de acumulação alcançada nas FENAN foi de 110 mg de Cu/g de bentonita, valor superior à de diversos materiais adsorventes alternativos propostos em outros trabalhos similares. Os estudos de acumulação das FENAN floculadas – FENANFLOC, indicaram que a presença de floculante, na quantidade utilizada, não afeta significativamente a capacidade de remoção das bentonitas modificadas. Este comportamento apresentado, permitiu o desenvolvimento do Reator Expandido de Flocos Adsorventes (REFA), cujas características e parâmetros operacionais são discutidos em detalhe. Finalmente, os resultados são discutidos em termos dos fenômenos interfaciais envolvidos e dos potenciais práticos deste novo adsorvente e da nova técnica de adsorção em flocos no REFA. / This work deals with the structural modification of Brazilian bentonites (montmorillonites) to be used as adsorbent materials for organic or inorganic pollutants present in aqueous solutions. The purpose of this work was to improve the adsorptive capacities to remove pollutants from wastewater and increase the economic value of raw clays. The present work can be included in the wastewater treatment using alternative and cost-effective sorbent media in substitution of activated carbon or ion exchange resins. The chemical and physical properties were studied, as well as particle size distribution; specific surface area, cation exchange capacity, electrokinetic potential, mineralogical composition, morphological surface and basal spacing. The adsorptive capacities of treated and untreated clay were also studied. Furthermore, the adsorption mechanisms involved, and the development of a continuous reactor for adsorption in flocs and liquid / solid separation are discussed. The structural modification of Brazilian bentonites was carried out by homoionization with calcium chloride, followed by intercalation studies with organic compounds. The FENAN, a clay obtained by the intercalation with Ortophenanthroline (OP), showed the best technical viability in terms of adsorption, adsorption/desorption and flocculation works, and it also showed a significant increase in the pollutant adsorbed in the flocculated and not flocculated way. In addition, the desorption experiments revealed high uptake irreversibility and high stability in strongly acid solutions, when about 90% of the OP remains bounded to the bentonite surface. The amount of OP absorbed as a micellar unit was 112 mg per gram of bentonite at about pH 8.5 ± 0.5. The adsorbent phase which was studied by X-Ray Diffraction (XRD), thermal analysis, scanning electron microscopy and atomic force microscopy techniques, showed that the FENAN clays have high structural behaviour during the adsorption/desorption sequence, and after the inorganic pollutant adsorption, the metallic complex formed showed high stability inside the organo-bentonite structure. The adsorptive capacity reached by FENAN was 110 mg of Cu per gram of bentonite. This value is very high compared to some of the values reported by other researchers with other types of adsorbents. The accumulation studies by the flocculated FENAN – FENANFLOC, indicated that flocculation does not alter significantly the adsorption capacity of the modified bentonites. This behaviour allowed the development of the Expanded Floc Adsorber Reactor (EFAR) whose characteristics and operational conditions are also discussed in detail. Finally, the results obtained are discussed in terms of interfacial phenomena associated to the “new” adsorbent and the potential of the new adsorption techniques in flocs in the EFAR.

Tese (doutorado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico, Programa de Pós-Graduação em Engenharia Química, Florianópolis, 2010 / Made available in DSpace on 2012-10-25T02:36:52Z (GMT). No. of bitstreams: 1 287037.pdf: 1118690 bytes, checksum: 36652b2fce8b1bdb72cdd0ac1217384b (MD5) / As interações existentes entre argilas montmoriloníticas e metais pesados são de grande importância industrial devido, principalmente, à alta toxicidade dos íons metálicos de grande peso atômico. Com isto, são numerosos os trabalhos que aplicam o poder adsortivo destas argilas, naturais ou modificadas, ao tratamento de efluentes industriais. Entretanto, a capacidade de reter espécies metálicas tem despertado um novo interesse, que consiste na produção de materiais antimicrobianos. O poder bactericida de alguns íons metálicos, como o Ag+, o Cu2+ e o Zn2+, associado ao suporte e estabilidade dados pela argila, forma um material de excelente ação contra os mais diversos microorganismos. O presente trabalho teve como objetivo desenvolver um material com atividade antimicrobiana a partir da bentonita nacional do município de Quatro Barras e de seu tratamento com AgNO3. Para a modificação da bentonita, foram realizados alguns pré-tratamentos de natureza mecânica e química que visavam o beneficiamento da argila natural, para facilitar a posterior troca dos cátions interlamelares pelos íons de prata. Foi avaliada, desta forma, a influência de processamentos mecânicos de atrição/peneiramento e sedimentação, e de reações de ativação alcalina com NaOH e Na2CO3 sobre o processo. As amostras de bentonita in natura e as obtidas pelos diferentes tratamentos foram caracterizadas inicialmente através de técnicas de Difração de Raios-X, Fluorescência de Raios-X e Microscopia Eletrônica de Varredura com Espectroscopia de Energia Dispersiva de Raios-X. Ensaios tecnológicos, que analisam propriedades como a Capacidade de Troca Catiônica, Área Superficial e Índice de Inchamento da argila foram aplicados para avaliar as alterações causadas pelos pré-tratamentos. Análises de Absorção Atômica foram executadas sobre as amostras modificadas com prata, para quantificação dos íons trocados e adsorvidos pela argila. As amostras antimicrobianas, por sua vez, foram avaliadas segundo os testes microbiológicos de Disco-Difusão em Ágar e de Concentração Mínima Inibitória (CIM), executados sobre as bactérias Escherichia coli e Staphylococcus aureus. / Interactions between montmorillonites and heavy metals are of great industrial importance, mainly due to the toxicity of metallic ions of high atomic weight. With this, numerous works apply the adsorptive power of such clays, natural or modified, to waste disposal treatments. However, the capacity of retain metallic species is causing a new interest, consisting on the production of antimicrobial materials. The bactericidal power of some metallic ions, such as Ag+, Cu2+ and Zn2+, associated to the suport and stability given by the clay, forms a material of excelent action against the most different microorganisms. The present work had the objective of developing a material with antimicrobial activity from the national bentonite of Quatro Barras# city, and its treatment with AgNO3. For the bentonite modification, some pretreatments of mechanical and chemical nature were made in order to beneficiate the natural clay, and allow better conditions for the posterior ion exchange between the interlayer cations and the silver ions. Hence, the influence of mechanical processings of atriction/sieving and sedimentation, and alkaline activation reactions with NaOH and Na2CO3 on the process were evaluated. Samples of natural bentonite, and the samples obtained after each treatment, were initially characterized through techniques of X-Ray Diffraction, X-Ray Fluorescence and Scanning Electron Microscopy with Energy Dispersive X-Ray Spectroscopy. Technological runnings that analyse properties as Cation Exchange Capacity, Superficial Area and Swelling Index of the clay, were applied to evaluate the alterations caused by all pre-treatments. Atomic Absorption Spectroscopy was executed on the samples impregnated with silver, to quantify the exchanged and adsorbed ions. The antimicrobial samples, by its turn, were tested according to microbiological techniques of Disk Susceptibility Test and Minimum Inhibitory Concentration (MIC), executed on Escherichia coli and Staphylococcus aureus bacteria.

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.

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.

Submitted by Maria Medeiros (maria.dilva1@ufcg.edu.br) on 2018-09-12T12:56:27Z No. of bitstreams: 1 DANIELA DE LOURDES ANJOS COUTINHO SIMÕES ANDRADE - TESE (PPGEP) 2009.pdf: 2248344 bytes, checksum: 28a93ae4236853f59fe35037c2ab6f28 (MD5) / Made available in DSpace on 2018-09-12T12:56:27Z (GMT). No. of bitstreams: 1 DANIELA DE LOURDES ANJOS COUTINHO SIMÕES ANDRADE - TESE (PPGEP) 2009.pdf: 2248344 bytes, checksum: 28a93ae4236853f59fe35037c2ab6f28 (MD5) Previous issue date: 2009 / A proposta deste trabalho foi preparar nanocompósitos de polipropileno/compatibilizante/bentonita, pelo método de intercalação na fusão, utilizando como carga uma argila sódica comercial Argel, fornecida por uma indústria local, purificada e modificada organicamente com um sal quaternário de amônio empregando diferentes métodos de preparação. Ao longo do trabalho foram utilizadas duas matrizes e dois tipos de compatibilizantes: PP H103, PP H401, Polipropileno modificado com anidrido maleico (PP-g-MA) e Copolímero de etileno e álcool vinílico (EVOH), respectivamente. As argilas foram caracterizadas por difração de raios-X (DRX), espectroscopia de infravermelho (FTIR) e análise termogravimétrica (TG) visando determinar o método de preparação mais eficiente para obtenção das argilas organofílicas. Uma vez determinado o melhor procedimento para organofilização, na segunda parte deste estudo, avaliou-se o efeito do tipo e teor de argila organofílica, bem como o tipo e teor de compatibilizante nas propriedades de filmes de polipropileno. De acordo com os resultados preliminares deste estudo, há uma indicação de que os filmes de nanocompósitos PP/PP-g-MA/argila organofílica, contendo 1% de argila organofílica e 15% de polipropileno modificado com anidrido maléico (PP-g-MA) podem ser promissores para o mercado de embalagens e poderão em um futuro próximo serem usados como um novo produto por empresas nacionais. / The purpose of this work is to prepare nanocomposites of polypropylene/compatibilizer/bentonite, by melting intercalation, with a commercial sodium clay – Argel – as filler. This clay was organically purified and modified by different methods, with a quaternary ammonium salt. The clays were characterized by X-Ray diffraction (XRD), infrared spectroscopy (FTIR) and thermogravimetric analyses (TG) to determine the most efficient preparation method. Before that, in the second stage of this study, the influence of the type and contend of organoclay in the properties of the polypropylene films was measured; the same was done for the compatibilizer. The preliminary results indicate that the nanocomposites film with 1% of organoclay and 15% of polypropylene grafted with maleic anhydride show promise as packing materials and may be used, in the near future, as a new product by the national industry.

Programa de Pós-Graduação em Geotecnia. Núcleo de Geotecnia, Escola de Minas, Universidade Federal de Ouro Preto. / Submitted by Maurílio Figueiredo (maurilioafigueiredo@yahoo.com.br) on 2014-09-19T18:23:22Z No. of bitstreams: 2 license_rdf: 22190 bytes, checksum: 19e8a2b57ef43c09f4d7071d2153c97d (MD5) TESE_SolosTropicaisBentonita.pdf: 27375639 bytes, checksum: 640ba9de1ff8cae6aae6b420f2da5ff3 (MD5) / Approved for entry into archive by Gracilene Carvalho (gracilene@sisbin.ufop.br) on 2014-11-07T12:01:00Z (GMT) No. of bitstreams: 2 license_rdf: 22190 bytes, checksum: 19e8a2b57ef43c09f4d7071d2153c97d (MD5) TESE_SolosTropicaisBentonita.pdf: 27375639 bytes, checksum: 640ba9de1ff8cae6aae6b420f2da5ff3 (MD5) / Made available in DSpace on 2014-11-07T12:01:00Z (GMT). No. of bitstreams: 2 license_rdf: 22190 bytes, checksum: 19e8a2b57ef43c09f4d7071d2153c97d (MD5) TESE_SolosTropicaisBentonita.pdf: 27375639 bytes, checksum: 640ba9de1ff8cae6aae6b420f2da5ff3 (MD5) Previous issue date: 2014 / Os solos tropicais ocorrem em regiões de climas tropicais e subtropicais, constituindo a maior parte dos solos superficiais brasileiros. Devido a algumas propriedades, como elevada resistência mecânica quando compactados, os solos tropicais são amplamente empregados em obras geotécnicas. Entretanto, dentre as obras geotécnicas, aquelas destinadas à impermeabilização requerem propriedades adicionais muitas vezes não encontradas nos solos tropicais, como baixa condutividade hidráulica, capacidade de sorção e compatibilidade adequada com os fluidos circundantes. Assim sendo, a adição de bentonita pode ser uma alternativa para melhorar propriedades técnicas dos solos tropicais para fins de impermeabilização. Neste contexto, esta tese tem como objetivo estudar o comportamento geotécnico de misturas de solos tropicais e bentonita com ênfase na abordagem coloidal. Especificamente, é escopo desta tese a avaliação de comportamento hidráulico, mecânico e de compatibilidade de três classes distintas de solos tropicais segundo classificação MCT-M – laterítico, transicional e não laterítico – aos quais foram adicionados bentonita nos teores de 3, 6, 9 e 12%. Para concretizar o objetivo proposto, foi elaborado e desenvolvido um programa experimental que compreendeu: (1) ensaios de caracterização químico-mineralógica da bentonita e dos solos tropicais e metodologia MCTM para classificação dos solos tropicais; (2) avaliação das propriedades geotécnicas e físico-químicas dos solos tropicais e das misturas por meio de ensaios limites de Atterberg, massa específica dos sólidos, análise granulométrica conjunta, compactação Proctor Normal, pH, condutividade elétrica do extrato aquoso, capacidade de troca catiônica e superfície específica; (3) determinação da condutividade hidráulica em célula triaxial nas tensões confinantes de 20, 40 e 80 kPa; (4) avaliação compatibilidade indireta através de limites modificados empregando-se soluções químicas (CaCl2 – 1 M, C2H5OH, HNO3 – pH 3, NaOH – pH 11); (5) percolação química em célula triaxial modificada empregando-se as soluções citadas anteriormente para amostras com teor de bentonita ótimo (necessária a obtenção de uma condutividade hidráulica de 5x10-8 cm/s); (6) avaliação da resistência a cisalhamento através de ensaio triaxial consolidado e não drenado. Além disso, foram propostas correlações matemáticas utilizando-se como base as equações de Kozeny- Carman, Gouy-Chapman, e um parâmetro definido como ponto meso plástico. De forma geral, os resultados demonstraram algumas alterações de propriedades e parâmetros dos solos tropicais devido à adição de bentonita, tais como: aumento na plasticidade, na superfície específica e na CTC; diminuição da condutividade hidráulica; diminuição do ângulo de atrito (total e efetiva) e aumento da coesão (total e efetiva). Em termos de compatibilidade, as misturas contendo bentonita demonstraram maior suscetibilidade às soluções de C2H5OH, CaCl2, NaOH e HNO3, nesta ordem. Esta tendência de suscetibilidade foi confirmada pelos ensaios de percolação química, comprovando a validade do método de avaliação de compatibilidade através de limites modificados. Já as correlações matemáticas demonstraram ajustes satisfatórios aos modelos propostos, validando as equações modificadas de Kozeny-Carman e de Gouy-Chapman para a previsibilidade da condutividade hidráulica em misturas de solos tropicais e bentonita. Por fim, esta tese conclui que é viável o emprego de misturas de solos tropicais e bentonita para fins de barreiras impermeabilizantes, desde que sejam ponderados os critérios geotécnicos (resistência e permeabilidade) e os critérios de compatibilidade entre o solo e o contaminante retido. __________________________________________________________________________________________ / ABSTRACT: Tropical soils are found in tropical and subtropical climate regions and comprise the majority of Brazilian soils. Given some peculiarities, such as high mechanical resistance in case of compaction, tropical soils are widely used in geotechnical works. However, among geotechnical works, those aimed at sealing require additional properties often not found in tropical soils, such as lower hydraulic conductivity, sorptive properties and compatibility with surrounding flows. Thus, adding bentonite can be an alternative to improve the technical properties of tropical soils for sealing purposes. In this sense, the purpose of this thesis is to assess the geotechnical behavior of tropical soils and bentonite combinations focused on colloidal approach. More specifically, this thesis encompasses the assessment of hydraulic, mechanical and compatibility behavior of three different types of tropical soils according to the MCT-M classification – lateritic, transitional and non-lateritic – which received the addition of bentonite in the contents of 3, 6, 9 and 12%. So that the purpose could be achieved, an experimental program was designed and developed, including: (1) chemical-mineralogical characterization tests of bentonite and the tropical soils and MCT-M methodology to classify tropical soils; (2) assessment of geotechnical and physicochemical properties of tropical soils through Atterberg limits, specific solid mass, grain size, normal Proctor compaction test, pH, electric conductivity of water extract, cation-exchange capacity and specific surface; (3) assessment of hydraulic conductivity in triaxial cells in the 20, 40 and 80 kPa confining pressure; (4) indirect compatibility assessment through modified limits with the use of chemical solutions (CaCl2 – 1 M, C2H5OH, HNO3 – pH 3, NaOH – pH 11); (5) chemical percolation in modified triaxial cell using the solutions above for samples with optimal bentonite level (hydraulic conductivity of 5x10-8 cm/s needed); (6) shearing resistance assessment through consolidated and undrained triaxial test. In addition, mathematical correlations were suggested, based on Kozeny-Carman, Gouy-Chapman’s equations, and one parameter defined as mesoplastic point. In general, results have showed some properties and parameters changes in tropical soils because of the bentonite addition, such as: increased plasticity, increased specific surface and increased CTC; lower hydraulic conductivity; lower friction angle (total and effective) and higher cohesion (total and effective). As for compatibility, bentonite mixes showed greater susceptibility to the C2H5OH, CaCl2, NaOH and HNO3 solutions, in this order. This susceptibility trend was supported by chemical percolation tests, attesting the validity of the compatibility assessment method mthrough modified limits. The mathematical correlations showed satisfactory adjustments pertaining to the suggested models, validating Kozeny-Carman and Gouy-Chapman modified equations to predict hydraulic conductivity in tropical soils with the addition of bentonite. Finally, the conclusion of this thesis is that it is feasible to use tropical soils with the addition of bentonite mixes for sealing purposes, as long as geotechnical criteria (resistance and permeability) and compatibility criteria between the soil and the retained contaminants are taken into account.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. Programa de Pós-Graduação em Engenharia Química / Made available in DSpace on 2013-12-05T22:19:05Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2012 / Os acabamentos retardantes de chama são substâncias aplicadas nos substratos têxteis com intuito de dificultar a ignição e tornar demorada a propagação da chama, reduzindo os riscos de incêndios. Neste trabalho foi investigada a incorporação de argila no tratamento retardante de chama em tecido de algodão utilizando bentonita sódica juntamente com aditivos fosfatados, a fim de conferir retardância à chama ao substrato têxtil. Estes componentes foram misturados a uma dispersão de copolímeros de acetato de vinila/etileno, formando uma pasta homogênea. O método de recobrimento de faca sobre rolo mostrou-se mais promissor para aplicação do tratamento no tecido do que a impregnação por foulard. A aplicação do recobrimento retardante de chama nas amostras de tecido resultou na extinção do fogo antes da remoção da fonte de ignição, ao submetê-las ao teste de resistência à chama vertical. O uso da bentonita sódica conferiu retardância à chama ao substrato têxtil graças ao efeito sinérgico entre esta e os aditivos fosfatados. A argila provocou a redução substancial no uso dos retardantes de chama, na ordem de 40 a 60%, tornando o método atrativo no aspecto econômico e ambiental. A análise termogravimétrica evidenciou que a camada de recobrimento atua como uma barreira protetora no tecido, tornando a degradação térmica do algodão lenta e gradual. As análises de difração de raio X e de microscopia eletrônica de transmissão mostraram que a estrutura formada pela argila e a matriz polimérica está na fronteira entre compósito e nanocompósito. O tratamento proposto é eficiente e os tecidos foram classificados como auto-extinguíveis pela norma ISO 6941. A utilização de bentonita sódica no recobrimento retardante de chama apresenta potencial tecnológico no segmento têxtil. Flame retardant finishes are chemicals added to textile substrates to render them into a more resistant ignition process in order to prevent the fire from spreading. By doing so, the risk of fire damage in the textile is minimized. Having this in mind, this study investigated the incorporation of clay in the flame retardant treatment of cotton fabric by using sodium bentonite with phosphorous additives, in order to impart flame retardancy to the textile substrate. These compounds were blended with vinyl acetate-ethylene copolymer dispersion to form a homogeneous coating paste. The knife over roll coating method proved to be more promising than the padding technique for the application of the chemical formulations on textile. When the back coating fabrics were put through vertical flame testing, the flame extinguished itself from the samples before the ignition source was removed. The use of sodium bentonite attributed flame retardancy to cotton textile due to the synergic effect between clay and phosphorus based additives. Furthermore, the clay resulted in 40 to 60% of reduction in the utilization of phosphorus containing flame retardants, which transforms the method into an economic and environmental attractive one. The thermogravimetric analysis served as evidence to show that back coating works as a protective barrier in the textile and which makes the thermal degradation of the cotton fabric slow and gradual. The x-ray diffraction and the transmission electron microscopy showed that the interaction between clay and polymer matrix formed structures in the border line of composite and nanocomposite. As a conclusion, it is possible to perceive that the proposal treatment is efficient and the back coating fabrics can be classified as self-extinguishing according to ISO 6941. Hence, there are high potential applications of sodium bentonite in flame retardant coating in the textile industry.

Resumo: A remediação de água contendo compostos orgânicos clorados foi avaliada neste trabalho usando um processo redutivo com Ferro Zero (FZ) e um sistema de adsorção com argila organofílica (BM). Testou-se, também, a utilização de Ferro Zero Modificado (FZM), que são partículas de ferro cuja superfície foi alterada pelo revestimento com o surfactante brometo de cetil trimetil amônio. Realizaram-se dois tipos de ensaios, sendo um por agitação e o outro por escoamento em leito fixo. Em ambos os casos, o composto teste foi o tricloroetileno (TCE), organoclorado utilizado principalmente em desengraxamento de metais. A concentração inicial foi de 30 mg L-1 para ambos os casos. Os ensaios redutivos de destruição em sistema por agitação, com FZ e FZM, apresentaram taxa de degradação de 0,146(±0,015) h-1 e 0,379 (±0,003) h-1, respectivamente, e de 0,131(±0,001) h-1 e 0,345 (±0,001) h-1 para as colunas com 5% e 20% de FZ em velocidade de percolação de 8 cm/min. Já para as colunas com 5 e 20% de FZM, obteve-se taxa redutiva de 0,154 (±0,001) h-1 e 0,184 (±0,001) h-1 para as velocidades de 8 e 20 cm/min, respectivamente. De acordo com as taxas obtidas, para o FZ, ambas as técnicas apresentaram resultados semelhantes, sendo que se verificou uma maior eficiência do sistema por percolação em leito fixo devido à diminuição da deposição de hidróxidos sobre a superfície das partículas. No entanto, para o FZM, os ensaios em coluna apresentaram taxas menores em relação ao sistema por agitação. Tal comportamento provavelmente foi ocasionado pela característica estrutural das nanopartículas que possuem o CTAB adsorvido. Com este tipo de material redutivo, é necessário que o TCE migre da superfície para o interior da partícula, processo dificultado em escoamento por leito fixo. Nos ensaios com bentonita modificada, a cinética de sorção apresentou perfil de pseudo segunda ordem, com concentração de equilíbrio na fase sólida de 5,865 (±0,002) mg g-1 para os experimentos por agitação. Para o ensaio de equilíbrio, a isoterma que descreveu de forma mais adequada a sorção de tricloroetileno (TCE) em BM foi a de Freundlich e para o Percloroetileno (PCE), a de Freundlich e Linear.