Orientadores: Maria Alvina Krahenbuhl, Antonio Jose de Almeida Meirelles / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Quimica / Made available in DSpace on 2018-08-11T21:21:37Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Costa_MarianaConceicaoda_D.pdf: 10674816 bytes, checksum: 76cfbb726dcbf23a7bdf88f2ccf727bd (MD5) Previous issue date: 2008 / Resumo: Os ácidos graxos são importantes não só por serem os principais constituintes dos óleos e gorduras de origem vegetal, mas também por terem grande importância no funcionamento de alguns sistemas lipídicos e porque podem ser usados como matéria prima na fabricação de emulsões, plásticos e produtos de limpeza entre outros. Além da grande influência que causam nas características finais de alguns produtos da indústria alimentícia, recentemente pesquisas também os apontam como bons materiais para o armazenamento de energia (phase change materials ¿ PCMs). Nesse trabalho são apresentados diagramas T-x do Equilíbrio Sólido-Líquido de sistemas binários de ácidos graxos saturados através de uma reinterpretação das curvas térmicas obtidas pela calorimetria exploratória diferencial. Esses diagramas de fase apresentam os pontos peritético e eutético além de transições na fase sólida. Esse trabalho investiga detalhadamente a fase sólida das misturas de ácidos graxos saturados, com a intenção de compreender a existência do ponto peritético e das transições na fase sólida que aparecem nos diagramas de equilíbrio. Para esse estudo foram usadas as técnicas de difração de Raios-X, de espalhamento Raman, a microscopia óptica convencional, a microscopia óptica a altas pressões e a calorimetria exploratória diferencial, através da qual foram determinados os diagramas de fase estudados. Através desse estudo foi possível apresentar um diagrama de fases muito mais complexo do que até agora foi encontrado na literatura. Essa complexidade se deve, além da reação peritética e da reação eutética, já conhecidas desses sistemas, a uma reação metatética que ocorre logo acima da temperatura peritética. Também há a formação de solução sólida nos extremos do diagrama de fases, comprovada através do diagrama de Tamman e a uma região de completa miscibilidade, devido à formação de um composto com ponto de fusão incongruente. / Abstract: Fatty acids are important not just to be the main constituent of oils and fats but also because of the important behavior of lipids systems and that can be used as row materials in the manufacture of emulsions, plastics and products for cleaning and others. Besides of the big influenced that causes in the final characteristics of some products for food industries recent research points that they are excellent phase change materials (PCMs). This work presents T-x diagrams of solid-liquid equilibrium of binary systems of saturated fatty acids through the reinterpretation of the differential thermal curves obtained by differential scanning calorimetry. These phase diagrams presents the peritectic and eutectic points besides the transitions on the solid phase. This work studies the solid phase of saturated fatty acids mixtures looking forward to verify the occurrence of the peritectic point and the transitions on the solid phase. For this study it was used the following techniques: X-ray diffratometry, FT-Raman spectroscopy, conventional optical microscopy, optical microscopy under high pressure and differential scanning calorimetry. The phase diagrams studied were determined by differential scanning calorimetry. The results obtained through these techniques shows a phase diagram more complex than previously reported in the literature. This complexity is due to a peritectic and eutectic, and to a metatectic reaction that occurs closer to the peritectic temperature. Besides these reactions there is formation of solid solution on the extremes of the phase diagram proven by the Tamman plot and the existence of a region with complete miscibility, close to the peritectic point, due the formation of a compound with incongruently melting point. / Doutorado / Desenvolvimento de Processos Químicos / Doutor em Engenharia Química

Made available in DSpace on 2014-07-29T16:11:46Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Marco junio.pdf: 1476076 bytes, checksum: 101c2cff0173a1fc68b6ab8c84454bc2 (MD5) Previous issue date: 2010-06-21 / Among manufacturing processes available, direct compression is indicated for OLZ because this drug is moisture sensitive. Before drug developement, preformulation investigations involving physical and chemical properties of drug and excipient combined and separated must be performed. Thus, drug solubility profile, thermal analysis techniques, mainly DSC and TG, and X rays graphics are used to verify drug behavior. The objective of this work was preformulation study of OLZ, drug development and characterization of OLZ tablets to accomplish pharmaceutical equivalence. DSC and TG tests were performed, as well as X rays diffraction and solubility test in different media. Media used in solubility assay were: water; HCl 0,1 mol/L; and USP buffers pH 2.5; pH 4.5; pH 6.8 and pH 7.4. This test duration was 48h. OLZ showed to be more soluble in acidic pH, HCl medium, in which it reached the concentration of 20,62 mg/mL, without saturation. In buffers pH 2.5 and 4.5 saturation solubility was 2,06 mg/mL and 5,19 mg/mL, respectively; in pH 6.8 and pH 7.4 OLZ reached only 221,45 μg/mL and 79,06 μg/mL, respectively. Concentration of OLZ in water was even lower, 48,87 μg/mL. OLZ did not show incompatibility evidence when mixed with corn starch, croscarmellose, crospovidone, dicalcium phosphate anhydrous and dihydrate, magnesium stearate, microcrystalline cellulose PH-101 and PH-102, sodium lauryl sulfate and titanium dioxide. There was solid state interaction with ethylcellulose and opadry YS-1- 7006®, and incompatibility with silicon dioxide and PEG 4000. There was also evidence of interaction in DSC and TG with both types of lactose tested, 22AN® e monohydrate. Lactose monohydrate sample did not confirm interaction by X rays diffraction analysis. However, lactose is not the best choice of diluent to dosage forms containing OLZ, due to indications of Maillard reaction occurrence between referred substances. Olanzapine tablets were obtained, with 2,5 mg of dosage, by direct compression process, due to drug moisture sensitiveness. When microcrystalline cellulose PH-102 was used in formulations as major diluent, physical specifications were reached. It was used together with dicalcium phosphate anhydrous to improve formulation flowability. Coating suspension formulation contained opadry YS-1- 7006®, methocel K4MPR® and titanium dioxide in total concentration of 10%. Though this film coating appropriate drug release profile was reached, as well as pharmaceutical equivalence. / Dentre os possíveis processos de produção de formas farmacêuticas sólidas, a compressão direta é indicada para a olanzapina (OLZ) devido à sensibilidade do fármaco à umidade. Ainda antes da formulação, devem ser realizadas investigações de pré-formulação, envolvendo as propriedades físicas e químicas do fármaco e dos excipientes isoladamente e quando combinados. Assim, a determinação do perfil de solubilidade, as técnicas de análise térmica, notadamente DSC e TG, a difração de raios X são usadas para verificar o comportamento do fármaco. O objetivo do trabalho foi o estudo de pré-formulação do fármaco olanzapina, o desenvolvimento farmacotécnico de comprimidos equivalentes ao medicamento referência e a caracterização dos mesmos. Foram feitos ensaios em DSC e TG, difração de raios X e teste de solubilidade em diferentes meios. Os meios utilizados no ensaio de solubilidade foram: água; HCl 0,1 mol/L; e os tampões pH 2,5; pH 4,5; pH 6,8 e pH 7,4. O teste foi executado durante 48h. O fármaco mostrou-se comparativamente mais solúvel em pH ácido, no meio HCl, em que atingiu a concentração de 20,62 mg/mL sem saturação. Nos tampões pH 2,5 e 4,5 a concentração de saturação foi 2,06 mg/mL e 5,19 mg/mL, respectivamente; em pH 6,8 e 7,4 a OLZ atingiu apenas 221,45 μg/mL e 79,06 μg/mL, respectivamente. A concentração final da OLZ em água foi ainda menor, 48,87 μg/mL. A olanzapina não apresentou indícios de incompatibilidade com os excipientes amido de milho, celulose microcristalina PH-101 e PH-102, croscarmelose, crospovidona, dióxido de titânio, estearato de magnésio, fosfato dicálcico anidro e dihidratado e lauril sulfato de sódio. Foi verificada interação no estado sólido com etilcelulose e opadry YS-1-7006®, além de incompatibilidade com o dióxido de silício e o PEG 4000. Há ainda evidências de interação em DSC e TG com os dois tipos de lactose testados, 22AN® e monoidratada. No caso da lactose monoidratada, essa informação não foi confirmada através da difração de raios X. Porém, a lactose não é a melhor opção de diluente para formas farmacêuticas contendo OLZ, devido aos indicativos de que ocorre reação de Maillard entre essas duas substâncias. Foram obtidos comprimidos de OLZ, de dosagem 2,5 mg, pelo processo de compressão direta. Quando a celulose microcristalina PH-102 foi usada em formulações como diluente principal, as especificações físicas foram atingidas. Ela foi empregada em conjunto o fosfato dicálcico anidro para melhorar as propriedades de fluxo da formulação. A suspensão usada no revestimento dos núcleos continha opadry YS-1-7006®, methocel K4MPR® e dióxido de titânio em concentração total de 10%. A partir disso, foi conseguido o perfil de liberação do fármaco que conferiu equivalência farmacêutica em relação ao medicamento referência.

Pós nanocristalinos de zircônia estabilizada com ítria ou escândia (YSZ ou ScSZ) entre 8 e 12 mol% foram sintetizados por meio dos métodos da poliacrilamida, dos precursores poliméricos e da precipitação simultânea de cátions. Os pós de partida foram analisados por difração de raios X (DRX), distribuição de tamanho de partículas por espalhamento laser, adsorção gasosa (BET), microscopia eletrônica de varredura (MEV), microscopia eletrônica de transmissão (MET), análise térmica simultânea, fluorescência de raios X (FRX), e espectroscopia de absorção óptica no infravermelho por refletância difusa (DRIFT). Os métodos de síntese por via úmida orgânica produziram pós nanocristalinos a partir de 550 °C, enquanto que o método da precipitação simultânea de cátions produziu pós amorfos que cristalizaram em torno de 450 °C com entalpias de cristalização -13,7 ± 0,6 kJ.mol-1 para 8YSZ e -11,7 ± 0,5 kJ.mol-1 para 12YSZ. Os valores de área de superfície específica obtidos para os pós sintetizados por meio dos métodos da poliacrilamida, dos precursores poliméricos e da precipitação (calcinados em ~ 650 °C) foram 27, 61 e 110 m2.g-1, respectivamente. Os pós obtidos pelo método da poliacrilamida apresentaram menor estado de aglomeração e maior quantidade de carbonato superficial relativamente ao pó obtido pelo método dos precursores poliméricos. A sinterização dos compactos de pós cerâmicos foi avaliada por meio da técnica de espectroscopia de impedância (EI) e dilatometria. Após sinterização, as cerâmicas foram analisadas por DRX, MEV e EI. Os resultados evidenciaram que os pós apresentaram elevada sinterabilidade, mas baixa densidade final por causa do estado de aglomeração dos pós. A adsorção de água à temperatura ambiente foi medida em um microcalorímetro Setaram Calvet e um sistema de dosagem Micromeritics. Foram feitos experimentos de calorimetria de solução por inserção de amostra em um calorímetro duplo tipo Calvet usando 3Na2O.4MoO3 como solvente. Estes experimentos, combinados com os de calorimetria de adsorção de água, permitiram determinar por meio de um ciclo termodinâmico, as entalpias de superfície para superfícies hidratadas e anidras. / Nanocrystalline yttria or scandia stabilized zirconia (YSZ, ScSZ) powders with fluorite-type structure were synthesized by the polyacrylamide, the polymeric precursor and the precipitation methods. Powders were characterized by X-ray diffraction (XRD), simultaneous (TG and DTA or DSC) thermal analysis, nitrogen adsorption analysis, scanning electron microscopy (SEM), transmission electron microscopy (TEM), and diffuse reflectance infrared Fourier transform absorption spectroscopy (DRIFT). The organic precursor methods produced nanocrystalline powders at approximately 550 °C and the precipitation method produced amorphous powders which crystallized at approximately 450 °C into a fluorite phase with crystallization enthalpies of -13.7 ± 0.6 kJ.mol-1 for 8YSZ and -11.7 ± 0.5 kJ.mol-1 for 12YSZ. The measured surface area of powders after calcination at 650 - 800 °C were 27 m2.g-1, 61 m2.g-1 and 110 m2.g-1 for the polyacrylamide, the polymeric precursor and the precipitation methods, respectively. The sintering process of the pressed ceramic powders was evaluated by direct impedance spectroscopy (IS) measurements and by dilatometry. Thereafter, the sintered pellets were analyzed by XRD, SEM and IS. The sintering studies show that the powders prepared by the chemical route have high sinterability; however, they do not sinter to high density as a result of dense aggregates in the initial powders. The heats of water adsorption at room temperature were measured on samples using a Setaram Calvet microcalorimeter and a Micromeritics gas dosing system. Drop solution calorimetry experiments were performed in a custom made Calvet twin calorimeter using sodium molybdate 3Na2O.4MoO3 solvent. These experiments, combined with water adsorption calorimetry, allowed for deriving, through a thermodynamic cycle, the surface enthalpies for hydrous and anhydrous surfaces.

Introdução: O desmame ventilatório é definido como o processo de liberação do suporte ventilatório e como avaliação dessa fase é conduzido o Teste de Respiração Espontânea (TRE). Um dos mais utilizados modos de TRE é a Pressão Positiva Contínua em Vias Aéreas (CPAP), a qual se aplica uma pressão positiva contínua tanto na inspiração quanto na expiração. Contudo, junto com os modos ventilatórios pode ser utilizado a Compensação Automática do Tubo (ATC) cujo objetivo é compensar a resistência imposta pelo tubo endotraqueal. Objetivos: O principal objetivo deste estudo foi comparar o Consumo de Oxigênio (VO2) a o Gasto Energético (GE) pela calorimetria indireta (CI) durante o TRE em CPAP com e sem a ATC. Métodos: O estudo foi randomizado, controlado tipo cross-over com quarenta pacientes em nove leitos de um Centro de Terapia Intensiva de um hospital terciário universitário (Hospital das Clínicas de Ribeirão Preto Universidade de São Paulo, Brasil). Os participantes foram alocados aleatoriamente no grupo 1, no qual era iniciado o TRE em CPAP em uso da ATC e posteriormente em CPAP sem o uso da ATC, ou no grupo 2, no qual era iniciado o TRE em CPAP sem a ATC e em seguida CPAP com a utilização da ATC. Resultados: Cinco pacientes foram excluídos depois da randomização por falha durante o TRE. Dos trinta e cinco restantes a maioria foi do sexo masculino (51%). A média de idade foi de 61,4 ± 16,1 anos. A diferença de VO2 entre os TREs com ATC e sem ATC foi de -1,6 mL.Kg-1.min-1; p=0,23 e intervalo de confiança de 95%: (-4,36; 1,07). Em relação ao GE a diferença foi de -5,4 kcal/d-1; p=0,5 e intervalo de confiança de 95%: (-21,67; 10,79) durante a comparação dos TREs em CPAP com e sem ATC. Conclusão: Não foram observadas diferenças quando se comparou os valores relacionados ao VO2 e GE durante o TRE com e sem ATC. / Introduction: Weaning from mechanical ventilation is defined as the process of release of ventilatory support and how the evaluation of this phase is conducted in the spontaneous breathing test (SBT). One of the most used modes of SBT is the Continuous Positive Airway Pressure (CPAP)which applies a continuous positive pressure in both inspiration and expiration. However, together with the mechanical ventilation modes it can be used the Automatic Tube Compensation (ATC) which compensates the resistance imposed by the endotracheal tube. Objectives: The main goal of this study was to compare the Oxygen Consumption (VO2) and Resting Energy Expenditure (REE) by indirect calorimetry (IC) during the SBT in CPAP with and without ATC. Methods: The study was a prospective randomized, controlled crossover trial, that enrolled 40 patients, in a 9-bed Intensive Care Unit of a tertiary University Hospital. (Clinics Hospital of Ribeirão Preto Medical School, University of São Paulo, Brazil). Participants were randomly allocated in Group 1, in which it was started the SBT in CPAP with ATC and later on CPAP without ATC, or in Group 2, which was started the SBT on CPAP without ATC and then CPAP with ATC.Results: Five patients were excluded after randomization for failure of the SBT. The thirty-five remaining patients were most male (51%). The mean age of the sample was 61.4 ± 16.1 years. The difference of VO2 between the SBT with ATC and no ATC obtained a value of -1.6 mL.Kg-1.min-1; p = 0.23 and 95% confidence interval: (-4.36; 1.07). To analyze the difference of REE between the SBT with ATC and no ATC, it was obtained an estimated value of -5.4 kcal/d-1, p = 0.5 and 95% and confidence interval (-21.67; 10.79). Conclusions: There were no differences in the comparison of VO2 and REE during the SBT with and without ATC.

A estrutura básica predomínante encontrada em todos os copolímeros foi a de longos blocos de polipropileno cristalizáveis, separados por unidades isoladas de etileno, que atuaram como defeitos cristalínos, reduzindo o grau de cristalínidade, além da perfeição e da espessura dos cristais. O gradual aumento do teor de etileno nas amostras origínais, até aproximadamente5 moI % provocou redução progressiva no comprimento dos blocos de propileno em ambas as frações cristalizável e elastomérica. Acima daquela concentração, o etileno mostrou por principal efeito a elevação do teor de borracha de etileno-propileno(EPR), refletíndo-seem pronunciado aumento da resistência ao impacto dos copolímeros, com pouca alteração do comprimento das seqüências propiJênicas nas frações cristaJizáveJe elastomérica. A estrutura e a morfologia da borracha EPR gerada foram analisadas, observando-se sua excepcional dispersão na fase contínua cristalína. Análise das curvas de fusão por DSC, utilizando-se conceitos cínéticos, demonstrou a existência de uma energia de ativação aparente de fusão, associada à introdução de unidades etilênicas nas cadeias, e relacionada ao processo de fusão dos cristais poliméricos. A redução de cristalínidade das amostras e o aumento de mobilidade de cadeia da fase amorfa para teores crescentes de etileno resultaram em redução da rigidez dos copolímeros. Propriedades ópticas, como "haze" e brilho mostraram-se dependentesdo balanço entre o teor de cristais e o teor de borracha. Um balanço global das propriedades analisadas sugere uma composição ótima para aplicações típicas de copolímeros de propileno-etileno aquela com teores de etileno entre 4 e 6 moI % (aproximadamente 3 -4 % em massa). / ln this work, one polypropylene homopolymer and six propylene-ethylenecopolymers, showing ethylene composition between 2.4 and 7.9 moI %, were synthesized and characterized. Structure, morphology and physical properties were correlated. The polymers were obtained by buIk polymerization in laboratory reactors, through high activity MgCb / TiC4 based catalysts. The influence of ethylene content on molecular structure, morphology and physical properties was studiedby the application of several techniques. The predominant structure in alI copolymer was concluded to be long crystallizable propylene blocks interrupted by isolated ethylene units, these acting as crystalline deffects, lowering the degree of crystalIinity as welI as crystal perfection and thickness. The gradual increase in the ethylenecontent of the original samples up to about 5 moI% produced progressive reduction in the length of propylene blocks both in crystallizable and elastomeric fractions. For higher concentrations, the main effect of ethylene was the rising of the ethylene-propylenerubber (EPR) content, resulting in sharp impact resistance increase, but not changing significantly the length of propylene sequences in the crystallizable and elastomeric fractions. Structure and morphology of the generated EPR were analysed, showing very high rubber dispersion in the continuous crystalline phase. Analysis of the melting curves from differential scanning calorimetry by using kinetic concepts demonstrated the existence of an apparent melting activation energy associated to the introduction of ethyleneunits in the chains, and related to the melting process of polymer crystals. The decrease in crystallinity and the increase in the amorphous phase chain mobility, observed for increasing ethylenecontents, resulted in reduction of copolymers rigidity. Optical properties like haze and gloss were observed to be dependenton the balance of crystal and rubber contents. A global balance of the properties analysed suggests an optimal composition of 4 to 6 moI % (approximately 3 to 4 weight %) ethylene for typical applications of propylene-ethylene copolymers.

A crescente demanda por produtos poliméricos com propriedades cada vez mais estritas tem forçado o desenvolvimento de técnicas de monitoramento em linha cada vez mais precisas e robustas. Infelizmente, grande parte das principais propriedades poliméricas não são quantificáveis em linha a partir das metodologias analíticas atualmente disponíveis e, portanto, na prática, as propriedades finais dos látices poliméricos são obtidas através da caracterização off line de amostras discretas coletadas do processo, resultando em um tempo de análise longo e indesejado para qualquer algoritmo de controle em tempo real. Por outro lado, como as reações de polimerização são altamente exotérmicas é possível quantificar continuamente a taxa de calor gerado pela reação a partir das medidas de temperatura e do balanço de energia que, por sua vez, pode ser usada para obter importantes informações acerca do estado do processo. Entretanto, esta técnica requer a atualização contínua do coeficiente global de troca térmica ao longo da reação, uma vez que este parâmetro está sujeito a variações temporais significativas. Portanto, o presente trabalho tem por objetivo analisar a viabilidade da aplicação conjunta dos conceitos da calorimetria e dos observadores não-lineares para a estimação dos estados de um processo químico. Para isso, serão analisadas duas reações químicas distintas: a) uma reação de hidrólise de anidrido acético, b) uma reação copolimerização em emulsão. Os resultados obtidos mostraram que essa metodologia é extremamente dependente dos parâmetros de sintonia do observador de estado, inviabilizando o seu uso para o monitoramento em linha de um processo químico. Por outro lado, a aplicação direta do balanço de energia para estimação do calor gerado pela reação, mostrou-se uma forma alternativa simples e viável para a estimação em tempo real dos estados de uma reação de polimerização. / The increasing demand for the production of polymers with more tight properties has placed great emphasis on the development of accurate and robust online monitoring techniques of polymerization reactions. Unfortunately, most of the main characteristics are not measurable online from analytical methodologies currently available and, therefore, in practice, the final properties of polymer latexes are obtained through off line characterization of discrete samples collected from the process, resulting in measurement delay which is undesirable for real-time control. On the other hand, since most of the polymerization reactions are highly exothermic, it is possible to quantify continuously the heat release rate based on temperature measurements and energy balance equations that, in turn, can be used to infer valuable information about the state of process. However, this approach requires up-dating the value of the global heat exchange coefficient through reaction, once this parameter is subject to significant time variations. Therefore, this work aims to examine the feasibility of joint implementation of the concepts of reaction calorimetry and nonlinear state observers for estimation of the states of a chemical process. In order to do that, two distinct chemical reactions will be considered: a) a hydrolysis of acetic anhydride reaction, b) an emulsion copolymerization reaction. The results showed that this approach shows a strong dependence of the tuning parameters, preventing its use for online monitoring of a chemical process. On the other hand, applying the heat balance it is possible to infer continuously the heat release rate and the states of polymerization reactions.

Neste trabalho são apresentadas estratégias para a estimação, em processos químicos, de estados, parâmetros e covariâncias do ruído de processo e das medidas que são testadas com dados experimentais. Para a estimação de estados e parâmetros foram implementadas desde a técnica mais tradicional, o filtro estendido de Kalman (EKF) até as mais modernas da literatura, como o filtro de Kalman Unscented (UKF) e o Moving Horizon Estimator (MHE). A técnica Autocovariance Least-Squares (ALS) permite a estimação das matrizes de covariância do processo e das medidas a partir dos estados medidos dos processos analisados. Três processos foram analisados com as técnicas citadas: a reação de hidrólise de anidrido acético, o aquecimento de um reator de polimerização completamente carregado (sem iniciador) e por fim oito reações diferentes de polimerização em emulsão. Os resultados mostraram que uma sintonia por tentativa e erro para as matrizes de covariância não apresenta um desempenho adequado. Adicionalmente, o UKF mostra um melhor desempenho, quando comparado com o EKF para o monitoramento de processos de polimerização regime em batelada com covariâncias obtidas através de otimização direta. Quando a estimação da covariância com a técnica ALS é implementada e os resultados utilizados em estimadores estocásticos, o desempenho dos estimadores recursivos melhora consideravelmente. Além disso, o MHE mostrou ser uma ferramenta robusta para o monitoramento do coeficiente global de troca térmica (UA) e do calor gerado pela reação para a polimerização em emulsão em regime semi-contínuo. Finalmente, duas características vantajosas da metodologia proposta devem ser destacadas: a independência em relação ao valor inicial para o estado UA e o fato de um único conjunto de matrizes de covariância (quando obtida pela técnica ALS) poder ser utilizado em reações diferentes, sem necessidade de sintonizar novamente as matrizes para cada reação. / In this work, strategies for state, parameter and covariance estimation in chemical processes are presented and tested with experimental data. For state and parameter estimation techniques have been implemented that spread from the traditional Extended Kalman Filter (EKF) to the most modern techniques from literature, such as the Unscented Kalman Filter (UKF) and the Moving Horizon Estimator (MHE). The Autocovariance Least-Squares technique (ALS) allows the covariance matrices of the process and measurement noise to be estimated based on the measured states of the processes analyzed. Three cases were studied using these techniques: the hydrolysis of acetic anhydride, the warming-up stage of a fully charged polymerization reactor (without initiator) to the desired temperature and finally, eight different emulsion polymerization reaction runs. Results showed that determining covariance matrices by trial and error does not lead to an adequate performance. Additionally, the UKF presents a better performance than the EKF for batch polymerization processes with covariance matrices obtained by direct optimization. When the estimation of the covariance is performed by the ALS technique and they are used in a stochastic estimator, the performance of the recursive estimators is considerably improved. Furthermore, the MHE proved to be a robust tool for monitoring the overall heat transfer coefficient (UA) and the heat of reaction for fedbatch emulsion polymerization. Finally, two positive features of the proposed methodology must be highlighted, its low dependency on the initial state condition of UA and the fact that a unique set of covariance matrices (when obtained by the ALS technique) can be used for different reaction runs, without the necessity of tuning the matrices again for each reaction.

Submitted by Renata Lopes (renatasil82@gmail.com) on 2016-04-15T19:16:37Z No. of bitstreams: 1 edilenebolutaribaptista.pdf: 6189497 bytes, checksum: 9b5a9896c31c59b43d9001520bb0f8c9 (MD5) / Approved for entry into archive by Adriana Oliveira (adriana.oliveira@ufjf.edu.br) on 2016-04-24T03:18:16Z (GMT) No. of bitstreams: 1 edilenebolutaribaptista.pdf: 6189497 bytes, checksum: 9b5a9896c31c59b43d9001520bb0f8c9 (MD5) / Made available in DSpace on 2016-04-24T03:18:16Z (GMT). No. of bitstreams: 1 edilenebolutaribaptista.pdf: 6189497 bytes, checksum: 9b5a9896c31c59b43d9001520bb0f8c9 (MD5) Previous issue date: 2015-12-11 / As dermatofitoses são doenças fúngicas que nos animais são causadas principalmente por microrganismos dos gêneros Microsporum spp e Trichophyton spp. Afetam os tecidos queratinizados resultando no aparecimento de lesões em anel e alopecia e podem ser transmissíveis ao homem. Na busca por tratamentos naturais alternativos aos fármacos sintéticos de toxicidade conhecida, os óleos essenciais destacam-se por possuírem uma composição química complexa e diversas ações farmacológicas conhecidas. O objetivo do presente trabalho foi desenvolver uma formulação veterinária de uso tópico com óleo essencial para tratamento da dermatofitose e avaliar a sua estabilidade. Foram realizadas a caracterização morfológica dos fungos Trichophyton mentagrophytes ATCC 11480, Microsporum canis ATCC 32903 e Microsporum gypseum ATCC 14683; a identificação e quantificação dos componentes químicos dos óleos essenciais da Pimenta pseudocaryophyllus (Gomes) L.R. Landrum e do Eucalyptus smithii e, posteriormente, a análise de seus potenciais antifúngicos. Uma formulação tópica (creme aniônico tipo O/A) com o óleo da P. pseudocaryophyllus foi desenvolvida e submetida a 50 °C e 90% de Umidade Relativa - UR por 3 meses para o estudo de estabilidade acelerada. Durante esse período, foram avaliados os parâmetros organolépticos e físico-químicos da formulação, além do estudo termoanalítico, espectroscópico na região do infravermelho e de cromatografia gasosa (CG). Os resultados para a P. pseudocaryophyllus foram mais promissores indicando uma concentração inibitória mínima (CIM) de 250 μg/mL para os três fungos e uma concentração fungicida mínima (CFM) de 250 μg/mL para o M. canis e de 1000 μg/mL para T. mentagrophytes e M. gypseum. A formulação contendo o óleo da P. pseudocaryophyllus na concentração de 1% (m/m) mostrou-se eficaz no combate fúngico e, por meio da microscopia eletrônica de varredura (MEV), foram observadas as principais alterações morfológicas nas hifas e macroconídeos dos fungos causadas pelos óleos e pela formulação. Durante o estudo de estabilidade a formulação manteve-se estável em relação aos parâmetros organolépticos e físicoquímicos, apresentando apenas uma perda na concentração de eugenol (composto majoritário do óleo essencial) comprovada por CG. Por meio de técnicas termoanalíticas foi possível verificar a estabilidade térmica e avaliar a compatibilidade entre os excipientes e o óleo essencial. De forma geral, os resultados encontrados para a formulação foram satisfatórios, porém vale ressaltar que os estudos termoanalíticos ainda não substituem os estudos convencionais de estabilidade e que para avaliar a real toxicidade dessa formulação, testes de segurança precisam ser realizados antes da comercialização do produto. / Dermatophytosis are fungal diseases and they are caused in animals by microorganisms of the genus Microsporum spp and Trichophyton spp. Tissues containing keratin are affected resulting in ring lesions and alopecia and it can be transmitted to humans.Trying to find alternative natural treatments, the essential oils are notable for having a complex chemical composition and many known pharmacological actions. The objective of this study was to develop a veterinary formulation for topical use with essential oil to treat the dermatophytosis and evaluate its stability. A morphological characterization of the fungi Trichophyton mentagrophytes ATCC 11480, Microsporum canis ATCC 32903 and Microsporum gypseum ATCC 14683 was performed and also the identification and quantification of chemical components of the essential oils of Pimenta pseudocaryophyllus (Gomes) L.R. Landrum and the Eucalyptus smithii and, subsequently , the analysis of their potential antifungal. A topical formulation (anionic cream type O/A) with the oil of P. pseudocaryophyllus was developed and submitted to 50 °C and 90% relative humidity for 3 months to study of accelerated stability. During this period, physical, chemical and organoleptic parameters of the formulation were evaluated, in addition to thermoanalytical, infrared spectroscopic and gas chromatography (GC) study. The results for P. pseudocaryophyllus were more promising indicating a minimum inhibitory concentration (MIC) of 250 μg mL-1 for all three fungi and minimum fungicidal concentration (MFC) of 250 μg mL-1 for M. canis and 1000 μg mL-1 for T. mentagrophytes and M. gypseum. The formulation containing the oil of P. pseudocaryophyllus with a concentration of 1% (w/w) was effective in combating fungal and, by scanning electron microscopy (SEM), the main morphological changes in hyphae and fungal macroconidia caused by oils and the formulation were observed. During stability study, the formulation was stable in relation to physical, chemical and organoleptic parameters, with only a loss in eugenol concentration (major compound of the essential oil) confirmed by GC. It was possible to verify, by thermoanalytical techniques, the thermal stability and to evaluate the compatibility of the excipients and the essential oil. In general, the results of formulation were satisfactory, but it´s important to emphasize that the thermoanalytical studies does not replace conventional stability studies. To evaluate the real toxicity of this formulation, safety tests need to be performed before to marketing the product.

Submitted by isabela.moljf@hotmail.com (isabela.moljf@hotmail.com) on 2017-07-21T15:18:26Z No. of bitstreams: 1 davispereirabarbosa.pdf: 59375438 bytes, checksum: b4bcce98691deb4c521a6546b7bb6083 (MD5) / Approved for entry into archive by Adriana Oliveira (adriana.oliveira@ufjf.edu.br) on 2017-08-08T18:22:42Z (GMT) No. of bitstreams: 1 davispereirabarbosa.pdf: 59375438 bytes, checksum: b4bcce98691deb4c521a6546b7bb6083 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-08-08T18:22:42Z (GMT). No. of bitstreams: 1 davispereirabarbosa.pdf: 59375438 bytes, checksum: b4bcce98691deb4c521a6546b7bb6083 (MD5) Previous issue date: 2012-07-03 / CAPES - Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / Atualmente, o LHC é o maior e mais energético colisionador de partículas em fun-cionamento, colidindo prótons com energias de 7 TeV no centro de massa a cada 50 ns. Vários detectores estão posicionados para medir as características das partículas após a colisão, sendo então utilizadas para verificar a validade das novas teorias de física de partículas. O ATLAS é o maior dos detectores do LHC, estando em operação desde 2009 e fornecendo uma grande quantidade de dados para as análise físicas para a busca do Higgs. Um dos principais responsáveis pelas qualidade das informações adquiridas pelo ATLAS é o seu sistema de seleção de eventos online que foi desenvolvido para rejeitar informações irrelevantes das colisões, excluindo a enorme quantidade de ruído de fundo do experimento. Entretanto, o LHC passará por atualizações visando o au-mento da sua luminosidade em uma ordem de grandeza (103' para 1035) nos próximos dez anos, gerando assim uma maior quantidade de eventos por colisão, aumentando a probabilidade de empilhamento de eventos. Desta forma, o ATLAS e o seu sistema de seleção de eventos online também deverão sofrer modificações para atender aos novos requisitos do experimento. O presente trabalho realizou estudos sobre a utilização de novos algoritmos para estimação da energia de jatos no primeiro nível de seleção de eventos do detector ATLAS. Inicialmente, uma janela bidimensional é aplicada na região onde o jato foi identificado, visando a redução do impacto do empilhamento dos eventos nas bordas desta região. Em seguida, é proposta a utilização da informação de profundidade do calorímetro hadrônico do ATLAS na estimação de energia do jato, através de técnicas de otimização linear (mínimos quadrados) e não-linear (redes neu-rais artificiais). Os resultados obtidos, através de simulações Monte Carlo, mostraram que a informação de profundidade do TileCal reduz o erro de estimação da energia dos jatos em aproximadamente 23%, enquanto que a utilização da janela bidimen-sional melhora o comportamento inicial da curva de acionamento de jatos indicando sua efetividade em cenários de empilhamento de eventos. / The LHC is the biggest and most energetic particle collider, performing proton-proton collisions with 7 TeV on center of mass at 50 ns rate. Several detectors are placed along the LHC in order to measure the collisions results, envisaging the validation or rejection of the new particle physics theories. The ATLAS experiment is the biggest detector at LHC, operating very well since 2009 and providing large amount of data for the physics analysis envisaging the search for the Higgs Particle. The online event selection system (trigger) is one of the major reponsibles for the quality of the acquired data in ATLAS, it was designed to reject the huge amount of background noise generated at LHC. However, the LHC upgrade for high luminosity (10' to 1035) in the following ten years will increase the amount of events per collison, increasing the event pileup probability. In order to cope with the new luminosity requirements, the ATLAS and its trigger system will also upgrade its components and algorithms. This work presents the studies about the use of new algorithms for jet energy estimation in the first level of the ATLAS trigger system. Envisaging the reduction of the pileup effect, a bidimensional window is applied on the region where the event was identified (RoI). Additionally, the longitudinal information from the ATLAS hadronic calorimeter (TileCal) is used in order to improve the jet energy estimation, using linear (Least Square) and nonlinear (Artificial Neural Networks) optimization techniques. The achieved results, through Monte Carlo simulations, show that the TileCal logitudinal information reduces the energy estimation error by 23%, while the bidimensional window slightly improves the jet turn on curve indicating the reduction of the pileup effects.

Orientador: Waldir Antonio Bizzo / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Mecânica / Made available in DSpace on 2018-08-24T20:40:56Z (GMT). No. of bitstreams: 1 FrancoJacome_DiegoLuis_M.pdf: 6974773 bytes, checksum: 66b68efde995c3ab7c55a3d28e15cc19 (MD5) Previous issue date: 2014 / Resumo: A cadeia produtiva da cana-de-açúcar tem focado grande interesse no aproveitamento integral dos seus principais subprodutos: a palha e o bagaço (sendo a palha constituída das porções foliares e ponteiras da cana-de-açúcar). Isto tem sido feito através da mudança das rotas produtivas, onde o bagaço será utilizado para a produção de etanol de segunda geração e a palha como substituta do bagaço nas caldeiras de geração de vapor. Atualmente a palha não está consolidada como combustível e, portanto, seu comportamento nos geradores de vapor permanece desconhecido. Sabendo que as incrustações devido à fusão das cinzas durante a combustão de combustíveis sólidos representa um dos maiores problemas na operação dos equipamentos de geração de vapor, neste trabalho, foi caracterizada a palha de cana como combustível a fim de prever seu possível comportamento em caldeiras industriais. Amostras de palha de cana-de-açúcar foram recolhidas em duas condições: diretamente da planta e recolhida no solo após a colheita mecanizada. Foram estudados e analisados os comportamentos das cinzas da palha integral e seus componentes (pontas, folhas verdes e folhas secas), por meio das técnicas de análise térmica simultânea (STA) e da espectrometria de energia dispersiva (EDS). Desta forma, foram identificadas temperaturas de evaporação e a composição dos principais constituintes voláteis das cinzas, representados por uma reação endotérmica com perda de massa. Igualmente, a temperatura de fusão foi detectada como reação endotérmica sem envolver perdas de massa. As análises apresentaram composição e comportamentos diferentes para cada um dos componentes da palha baseados principalmente no teor de metais álcali, cloro e das temperaturas de preparação das cinzas prévias às análises. Neste sentido, as porções correspondentes às pontas e folha verdes da cana-de-açúcar, apresentaram impactos relacionados com incrustações (fouling/slagging) superiores às de folhas secas e palha integral. Baseados nos resultados obtidos a palha de cana-de-açúcar perfila-se como uma possível biomassa substituta ao bagaço nas caldeiras de geração industriais / Abstract: The sugarcane supply chain has lately placed great interest on the comprehensive use of its main by-products: straw and bagasse (the straw constituted by leaves and tops). By changing the production routes, sugarcane bagasse will be used as an energy source for the production of second generation ethanol and straw will substitute bagasse in steam generators. However, sugarcane straw is not currently used as fuel; therefore, its behavior in industrial boilers remains unknown. Slagging and fouling depositions due to fly ash melting within the boiler during combustion of solid fuel represents one of the most significant issues in the operation and maintenance of steam generation equipment. The main objective of this work was to characterize sugarcane straw as a fuel in order to predict its performance in industrial boilers. Samples of straw were collected in two different conditions: directly from the plant and off the field after mechanized harvest. The behavior of the ashes produced at different temperatures (575°C, 785°C and 985/950/850°C) from the integral sugarcane straw and its individual components (tops, dry leaves and green leaves) were analyzed by simultaneous thermal analysis (STA) and energy dispersive spectroscopy (EDS). Evaporation temperature and composition of the main volatile constituents of ashes formed, represented by an endothermic reaction involving changes in mass were identified. Also, fusion temperature was determined to be an endothermic reaction without mass loss. Results showed different elemental compositions and behaviors of ashes for each constituent of sugarcane straw, mainly based on alkali and chlorine percentage, and ashing temperature. In this regard, the fractions corresponding to sugarcane tops and green leaves showed major impacts on slagging and fouling depositions compared to dry leaves and raw straw fraction possibly due to its high levels of potassium and chlorine. Based on the results obtained from this research, sugarcane straw is profiled as an excellent substitute biomass for bagasse in industrial steam generation boilers, instead of being burned as a pre-harvest technique / Mestrado / Termica e Fluidos / Mestre em Engenharia Mecânica