Orientador: Rubens Maciel Filho / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Quimica / Made available in DSpace on 2018-08-14T23:30:05Z (GMT). No. of bitstreams: 1 QuinteroPerez_HendersonIvan_M.pdf: 5296726 bytes, checksum: d5b7f9703a780332ae4b5f19905a3810 (MD5) Previous issue date: 2009 / Resumo: O biolubrificante é um lubrificante alternativo obtido a partir de fontes renováveis e representa um importante avanço nos produtos de lubrificação por ele ser biodegradável e não tóxico para os seres humanos e para o ambiente. O desenvolvimento destes produtos vem crescendo devido a eles adquirirem melhores propriedades requeridas para os lubrificantes como alto índice de viscosidade, volatilidade baixa e boa lubricidade. Neste trabalho foi realizada a síntese do biolubrificante pela transesterificação de óleo de mamona com o álcool isoamílico em presença de hidróxido de sódio ou hidróxido de potássio como catalisador. O óleo de mamona foi selecionado devido a que ele tem características singulares porque contém aproximadamente 90% de ácido ricinoleico, que apresenta 03 oxigênios em sua molécula, e permite proporcionar à molécula produzida boa estabilidade térmica e boa viscosidade. Através do planejamento fatorial foi analisada a influência na conversão das variáveis do processo de transesterificação, sendo estudados os efeitos da temperatura de reação, concentração de catalisador, nível de agitação e razão molar álcool isoamílico: óleo de mamona. Com os resultados do planejamento foi obtido um modelo codificado de segunda ordem que descreve a conversão em éster em função das variáveis analisadas, utilizando-se este modelo foram geradas as superfícies de resposta para determinar os pontos que fornecem maior conversão. Os melhores resultados foram obtidos a razão molar álcool isoamilico: óleo de mamona igual a 15:1, 1,5% p/p de hidróxido de potássio e temperatura de reação de 65°C tendo sido atingida uma conversão em éster de 93%. Neste estudo foi utilizada a destilação molecular para a separação dos produtos e co-produtos da reação, tendo sido de grande utilidade na separação de produtos ésteres com as características dos biolubrificantes por se tratar de moléculas termicamente sensíveis e de alto peso molecular. A caracterização do produto foi realizada avaliando-se propriedades importantes como: Teor de umidade, índice de acidez, densidade, viscosidade dinâmica e cinemática, índice de viscosidade e análises térmicas e reológicas. / Abstract: Biolubricant is an alternative lubricant made from renewable sources; it is an important advance to lubrication products because it is biodegradable and non toxic for humans and the environment. The development of these products is increasing because they have better lubricant properties such as high viscosity index, low volatility and good lubricity. In this work, it was performed the biolubricant synthesis by transesterification of castor oil with isoamyl alcohol in the presence of sodium hydroxide or potassium hydroxide as catalyst. It was selected the castor oil due to its unique characteristics because it contains approx 90 % of ricinoleic acid which has three oxygen atoms in its molecule, and this allows to promote good thermal stability and good viscosity to the molecule developed. Through the factorial design it was analyzed the influence to ester conversion of the transesterification process variables and the effects of reaction temperature, catalyst concentration and agitation level and alcohol-oil molar ratio were studied. One secondorder model was obtained to predict the ester conversion as a function of analyzed variables and this model was used to generate the response surface to identify areas that provide higher conversion. Ester conversion of 93 % was obtained at 65 °C, with 15:1 isoamyl alcohol: castor oil molar ratio and catalyst concentration of 1.5% of potassium hydroxide by weight of castor oil. In this study, it was used the molecular distillation for separation of the reaction products. This technique has great utility in the separation of ester products with biolubricants characteristics because those molecules are thermally sensitive and they have high molecular weight. Biolubricant characterization was performed to validate important properties such as water content, acidity index, dynamic and Kinematic viscosity, viscosity index, thermal and rheological analysis. / Mestrado / Desenvolvimento de Processos Químicos / Mestre em Engenharia Química

Orientador: Maria Regina Wolf Maciel / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Quimica / Made available in DSpace on 2018-08-14T23:37:55Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Ardila_YuranyCamacho_M.pdf: 2250925 bytes, checksum: 064d7ee71f7d0822b8434eb1a5680fca (MD5) Previous issue date: 2009 / Resumo: O biodiesel pode ser definido como sendo um monoalquil éster de ácidos graxos derivado de fontes renováveis, como óleos vegetais e gorduras animais, obtidos através do processo de transesterificação. Alem dos ésteres, a corrente de saída do reator de transesterificação contém a glicerina (subproduto da reação), excesso de álcool, água e poucas quantidades do catalisador. De acordo com o grau de solubilidade destes compostos, pode-se ter como efeito que quantidades consideráveis de ésteres (biodiesel) fiquem na fase rica em glicerina e que a fase rica em ésteres contenha uma importante quantidade de impurezas. Devido a este comportamento torna-se necessário entender os equilíbrios de fases líquido - líquido formados com as misturas envolvidas para poder proceder com a purificação do biodiesel. Tais dados não são encontrados na literatura atualmente, assim, inviabilizam o real entendimento da separação de fases bem como a construção de plantas virtuais e a realização de simulações computacionais. Sendo assim, o principal objetivo desta dissertação foi determinar dados de equilíbrio líquido-líquido (ELL) para sistemas ternários do tipo: BIOS + etanol + glicerina, BIOM + etanol + glicerina, BIOS + etanol + água, BIOM + etanol + água, BIOS + glicerina + água, BIOM + glicerina + água e sistemas quaternários envolvendo o catalisador NaOH usando 1% de concentração. Os termos BIOM e BIOS significam biodiesel de mamona e biodiesel de soja. Inicialmente foi feita uma caracterização físico-química dos óleos de soja e mamona visando criar as melhores condições para a efetivação da reação de transesterificação. O biodiesel foi produzido pela transesterificação etílica e, posteriormente, levado para caracterização (com o intuito de conhecer sua pureza, pois é uma propriedade importante para o uso nos experimentos realizados.). O estudo da temperatura do ELL foi feita através de curvas binodais usando o método da determinação do ponto de turbidez, encontrando que a melhor temperatura para a análise de equilíbrio foi de 25 °C. Os experimentos para a construção das linhas de amarração foram realizados em células de equilíbrio, mantendo a temperatura do sistema constante a 25 °C e pressão atmosférica. Através do planejamento fatorial 22, foi determinado o tempo de agitação (03 h) e de repouso (12 h), na faixa experimental estudada, para atingir o equilíbrio. Foi desenvolvida uma metodologia por cromatografia gasosa com detector FID (CG-FID) para a quantificação do biodiesel, etanol e glicerina usando como solvente para as analises cromatográficas o metanol. A água foi analisada por titulação Karl Fischer e o catalisador por titulação potenciométrica. Assim, foram determinadas as concentrações de cada componente nas fases rica em biodiesel, rica em glicerina/água. Posteriormente, usando o simulador comercial Aspen Plus 2006, os dados experimentais foram correlacionados através dos modelos moleculares NRTL, UNIQUAC e NRTL Eletrolitico para o cálculo do coeficiente de atividade de cada componente na fase líquida, com estimativa de novos parâmetros de interação energética. Os resultados foram considerados satisfatórios, observando-se que o modelo NRTL foi capaz de representar melhor os dados de equilíbrio dos sistemas estudados. / Abstract: Biodiesel can be defined as the mono alkyl esters of fatty acids derived from vegetable oils or animal fats, obtained through transesterification process. Besides the esters, the outlet stream of the transesterification reactor contains glycerin (a by-product of the reaction), excess alcohol, water, and small amounts of the catalyst. According to the solubility of these compounds, can have the effect that considerable amounts of esters (biodiesel) remains in the glycerin-rich phase and the ester-rich phase contains a significant amount of impurities. Because of this behavior is it necessary to understand the liquid-liquid phase equilibrium formed with the mixtures involved in order to proceed with the purification of biodiesel. Such data are not currently found in the literature, thus impracticable the real understanding of phase separation and the construction of virtual plants and the computer simulations executions. Therefore, the main objective of this work was to determine liquid-liquid equilibrium (LLE) data for the systems: BIOS + ethanol + glycerin, BIOM + ethanol + glycerin, BIOS + ethanol + water, BIOM + ethanol + water, BIOS + glycerin + water, BIOM + glycerin + water and quaternary systems involving the NaOH catalyst using 1% concentration. The terms BIOM and BIOS mean biodiesel from castor oil and soybean biodiesel. Initially, was made a physicolchemical characterization of soybean and castor oil with the aim to create the best conditions for the realization of the transesterification reactions. Biodiesel is produced by ethylic transesterification, and taken to subsequently characterization (to know its purity, because it is an important property for use in experiments performed). The study of the temperature of LLE was made by binodal curves using the method of determining the turbidity point, finding that the best temperature for the equilibrium analysis was 25 °C. The experiments for the construction of the ties lines were carried out in equilibrium cells, maintaining the system temperature constant at 25 °C and atmospheric pressure. Through factorial design 22, the agitation time (03 h) and rest time (12 h) were determined, in the experimental range studied, to reach the equilibrium. A methodology was developed by gas chromatography with FID detector (GC-FID) for biodiesel, ethanol and glycerin quantification, using methanol as solvent for GC analysis. The water was analyzed by Karl Fischer titration and the catalyst by potentiometric titration. Therefore, were determined the concentrations of each component at biodiesel - rich phases and glycerine / water - rich phase. Later, using the commercial simulator Aspen Plus 2006, the experimental data were correlated through the molecular models NRTL, UNIQUAC and Electrolytic NRTL for the calculation of the activity coefficient of each component in the liquid phase, with estimation of new parameters of interaction energy. The results were considered satisfactory, observing that NRTL was capable to represent better the equilibrium data of the studied systems. / Mestrado / Desenvolvimento de Processos Químicos / Mestre em Engenharia Química

nÃo hà / The general objective of this work is to analyze the productive potential of the castor oil in the state of Cearà from a technical, social and economic approach. To obtaining the results, the research followed the following steps: initially, a study took place to tabulate and describe primary data collected through the application of 118 questionnaires to the growers and 120 to the not growers of the castor oil plant in the districts of Boa Viagem, CanindÃ, Itatira, Pedra Branca, QuixadÃ, Quixeramobim, QuiterianÃplois and TauÃ. Secondly, a binary probit regression was made to verify whether the farmer is a castor oil plant grower or not. Thirdly, a multiple lineal regression of the equation of castor oil plant offer in the State of Cearà was made concerning the period from 1980 to 2007 and this was possible due to secondary data collected in IBGE and IPECE. The analysis of the data allowed to identify the profile of the growers of castor oil plant and of the techniques used in the production. Thus, one can conclude that the farmer's propensity to plant castor oil plant is being influenced by the area, agricultural income, family total income, financing, participation in association and in the credibility of the program. Finally, it was verified that the castor oil plant offer is strongly related with the planted area and with its own price, being necessary investments in technologies and fairer prices. / Este trabalho tem como objetivo geral analisar o potencial produtivo da mamona no estado do Cearà a partir de uma abordagem tÃcnica e socioeconÃmica. Para a obtenÃÃo dos resultados, a pesquisa seguiu as seguintes etapas: inicialmente realizou-se um estudo tabular e descritivo de dados primÃrios coletados atravÃs da aplicaÃÃo de 118 questionÃrios aos produtores e 120 para os nÃo produtores de mamona dos municÃpios de Boa Viagem, CanindÃ, Itatira, Pedra Branca, QuixadÃ, Quixeramobim, QuiterianÃplois e TauÃ. Na segunda parte do estudo, foi realizada uma regressÃo binÃria probit, sobre a chance de o agricultor plantar mamona e, por Ãltimo, realizou-se uma regressÃo linear multipla da equaÃÃo de oferta de mamona no Estado do Cearà no perÃodo de 1980 a 2007, usando dados secundÃrios coletados no IBGE e IPECE. A anÃlise dos dados permitiu identificar o perfil dos produtores de mamona e das tÃcnicas usadas na produÃÃo. Conclui-se entÃo, que a propensÃo do agricultor a plantar mamona està sendo influenciada pela Ãrea, renda agrÃcola, renda total, financiamento, participaÃÃo em associaÃÃo e na credibilidade do programa. Por fim, identificou-se que a oferta de mamona està fortemente relacionada com a Ãrea plantada e com o seu prÃprio preÃo, fazendo-se necessÃrios investimentos em tecnologias e preÃos mais justos.

FundaÃÃo Cearense de Apoio ao Desenvolvimento Cientifico e TecnolÃgico / Dada a necessidade de se conhecer melhor a viabilidade econÃmica e energÃtica da mamona (Ricinus communis) para o Estado do CearÃ, enquanto um dos maiores produtores de oleaginosas no Nordeste do Brasil, o presente trabalho foi desenvolvido com o objetivo de elaborar um balanÃo econÃmico e energÃtico da produÃÃo de mamona para obtenÃÃo de biodiesel no Estado do CearÃ. Concomitantemente, analisou-se o perfil dos produtores de mamona nos aspectos sociais, pessoais e organizacionais, alÃm de mensurar o nÃvel tecnolÃgico dos mesmos. A pesquisa foi realizada nos MunicÃpios de Boa Viagem, Tauà e Pedra Branca. Foram utilizados dados secundÃrios, obtidos junto a instituiÃÃes de pesquisa, e dados primÃrios recolhidos dos produtores em entrevistas diretas. Na caracterizaÃÃo do perfil socioeconÃmico, foram usados dados referentes à idade, estado civil, grau de instruÃÃo, local de residÃncia, condiÃÃo de moradia, acesso à assistÃncia tÃcnica, participaÃÃo em organizaÃÃes sociais e acesso a financiamento. Na identificaÃÃo do nÃvel tecnolÃgico foram consideradas as tÃcnicas recomendadas para o cultivo da mamona. Na anÃlise da rentabilidade foram consideradas as receitas e os custos de produÃÃo por hectare nos municÃpios selecionados. Os principais resultados obtidos na pesquisa indicam alto percentual de agricultores homens, casados, com baixo grau de instruÃÃo, com acesso à assistÃncia tÃcnica, considerada por mais de 50% dos agricultores de mÃdia e baixa qualidade e elevada participaÃÃo em associaÃÃes. Em mÃdia, 12,91% dos agricultores entrevistados empregam mais de 80% da tÃcnica recomendada para o cultivo da mamona. A produÃÃo de mamona cearense nos trÃs municÃpios analisados mostrou-se rentÃvel, tendo sido a utilizaÃÃo de mÃo-de-obra familiar um fator primordial para se ter o baixo custo de produÃÃo. Em relaÃÃo ao balanÃo energÃtico, constatou-se que foi positivo para os municÃpios analisados, assumindo o valor igual a 1,52 para amostra total, significando que, na cultura da mamona, para cada unidade de energia que entra no sistema, produz-se 1,52 unidades de energia. / Due to the need to know the economic and energetic viability of castor (Ricinus communis) for the State of CearÃ, one of the main producers of oil seed in Northeast of Brazil, the present work has been developed aiming to elaborate economic and energetic balance of castor production for obtaining the biodiesel in Cearà State. Simultaneously, it was analysed the castor producers profile in the social, personal and organizational. In addition the technological level of the same. The data were collected in Boa Viagem, Tauà and Pedra Branca municipalities. Secondary data were tomeasure obtained from research institutions. Primary data for characterizing the social economic profile of castor producers age, marital status, education level, living conditions, access to technical assistance, participation in social organizations use of recommended techniques were considered. In for profit analysis, income and production cost per hectare of castor in selected municipalities were considered. The main results of the research were: the high percentage of castor producers are men, married, with low level of schooling, having access to technical assistance, consider by more that 50% of them as medium or low quality, high participation in associations, and access to credit facilities. It also observed that on the average, 12,91% the interviewed farmers are using more than 80% of the recommended techniques. The castor production in all the three selected municipalities is economically feafible (profitable), without considering the cost related to family labor. Energy production e consumption ratio of 1.52 indicates that the system for of energy spent on producing castor, biodiesel generates 1.52 unit of energy.

FundaÃÃo Cearense de Apoio ao Desenvolvimento Cientifico e TecnolÃgico / Dada a necessidade de se conhecer melhor a viabilidade econÃmica e energÃtica da mamona (Ricinus communis) para o Estado do CearÃ, enquanto um dos maiores produtores de oleaginosas no Nordeste do Brasil, o presente trabalho foi desenvolvido com o objetivo de elaborar um balanÃo econÃmico e energÃtico da produÃÃo de mamona para obtenÃÃo de biodiesel no Estado do CearÃ. Concomitantemente, analisou-se o perfil dos produtores de mamona nos aspectos sociais, pessoais e organizacionais, alÃm de mensurar o nÃvel tecnolÃgico dos mesmos. A pesquisa foi realizada nos MunicÃpios de Boa Viagem, Tauà e Pedra Branca. Foram utilizados dados secundÃrios, obtidos junto a instituiÃÃes de pesquisa, e dados primÃrios recolhidos dos produtores em entrevistas diretas. Na caracterizaÃÃo do perfil socioeconÃmico, foram usados dados referentes à idade, estado civil, grau de instruÃÃo, local de residÃncia, condiÃÃo de moradia, acesso à assistÃncia tÃcnica, participaÃÃo em organizaÃÃes sociais e acesso a financiamento. Na identificaÃÃo do nÃvel tecnolÃgico foram consideradas as tÃcnicas recomendadas para o cultivo da mamona. Na anÃlise da rentabilidade foram consideradas as receitas e os custos de produÃÃo por hectare nos municÃpios selecionados. Os principais resultados obtidos na pesquisa indicam alto percentual de agricultores homens, casados, com baixo grau de instruÃÃo, com acesso à assistÃncia tÃcnica, considerada por mais de 50% dos agricultores de mÃdia e baixa qualidade e elevada participaÃÃo em associaÃÃes. Em mÃdia, 12,91% dos agricultores entrevistados empregam mais de 80% da tÃcnica recomendada para o cultivo da mamona. A produÃÃo de mamona cearense nos trÃs municÃpios analisados mostrou-se rentÃvel, tendo sido a utilizaÃÃo de mÃode- obra familiar um fator primordial para se ter o baixo custo de produÃÃo. Em relaÃÃo ao balanÃo energÃtico, constatou-se que foi positivo para os municÃpios analisados, assumindo o valor igual a 1,52 para amostra total, significando que, na cultura da mamona, para cada unidade de energia que entra no sistema, produz-se 1,52 unidades de energia / Due to the need to know the economic and energetic viability of castor (Ricinus communis) for the State of CearÃ, one of the main producers of oil seed in Northeast of Brazil, the present work has been developed aiming to elaborate economic and energetic balance of castor production for obtaining the biodiesel in Cearà State. Simultaneously, it was analysed the castor producers profile in the social, personal and organizational. In addition the technological level of the same. The data were collected in Boa Viagem, Tauà and Pedra Branca municipalities. Secondary data were tomeasure obtained from research institutions. Primary data for characterizing the social economic profile of castor producers age, marital status, education level, living conditions, access to technical assistance, participation in social organizations use of recommended techniques were considered. In for profit analysis, income and production cost per hectare of castor in selected municipalities were considered. The main results of the research were: the high percentage of castor producers are men, married, with low level of schooling, having access to technical assistance, consider by more that 50% of them as medium or low quality, high participation in associations, and access to credit facilities. It also observed that on the average, 12,91% the interviewed farmers are using more than 80% of the recommended techniques. The castor production in all the three selected municipalities is economically feafible (profitable), without considering the cost related to family labor. Energy production e consumption ratio of 1.52 indicates that the system for of energy spent on producing castor, biodiesel generates 1.52 unit of energy.

Tendo em vista a busca por matérias-primas de fontes renováveis e menos poluentes, e o crescente aproveitamento de subprodutos gerados por estas fontes, surgiu o interesse em estudar a síntese do carbonato de glicerina a partir da glicerina obtida como subproduto principal na fabricação de biodiesel. Sintetizou-se este composto no Laboratório de Química Orgânica Aplicada. Este tensoativo não é disponível no Brasil e possui propriedades cosméticas interessantes, que, no entanto, ainda devem ser mais exploradas na atualidade. No estudo, adicionou-se o carbonato a sabões líquidos obtidos a partir dos ácidos graxos provenientes dos óleos de soja e de mamona. Os sabões produzidos apresentaram baixa alcalinidade, reduzindo, assim, as adições de agentes químicos que podem ser agressivos à pele, como mostraram os resultados parciais. A partir do planejamento experimental, verifica-se a influência da temperatura e o tempo de reação da síntese do carbonato, assim como o tipo de catalisador utilizado. Análises de espectroscopia vibracional Raman e infravermelho, juntamente com ensaios de viscosidade, mostraram que a temperatura ideal para a carboxilação é de 140 °C, sendo que o tempo reacional deve ser de 6 a 7 h, utilizando-se como catalisador o sulfato de magnésio. Demonstrou-se também, a sensibilidade das duas técnicas na identificação dos picos das reações de síntese de carbonato de glicerila. Comparativamente, foram realizados testes de espuma dos sabões adicionados de carbonato de glicerila e de lauril sulfato de sódio. De um modo geral, a adição de carbonato de glicerila aos sabões propiciou a formação de uma espuma mais densa e persistente. A utilização de água dura reduziu o volume de espuma formado para todas as amostras. Comparando os dois óleos vegetais, soja e mamona, percebeu-se que os sabões produzidos a partir de óleo de mamona apresentaram menor formação de espuma. A adição de dietanolamina reduziu significativamente a estabilidade das espumas em todas as amostras. Estudos reológicos demonstraram que o tensoativo carbonato de glicerila é um fluido newtoniano, comportamento semelhante ao da glicerina pura. / In order to search for raw materials from cleaner and renewable sources, and the growing use of byproducts generated by these sources, has appeared the interest in studying the synthesis of glycerol carbonate from glycerol obtained as a main byproduct in the manufacture of biodiesel. This compound was synthesized at the Laboratory of Applied Organic Chemistry. This surfactant is not available in Brazil and has interesting cosmetic properties, which, however, should be more exploited at present. In the study, carbonate was added to liquid soaps from the fatty acids from soybean oil and castor oil. Soaps produced had low alkalinity, thereby reducing the additions of chemicals that can be aggressive to the skin, as partial results showed. From the experimental design, the influence of temperature and reaction time of the synthesis of carbonate is investigated, as well as the type of catalyst used. Analysis of partial Raman vibrational spectroscopy, together with viscosity experiments showed that the optimal temperature for carboxylation is 140 °C, and the reaction time should be from 6 to 7 h, using magnesium sulphate as the catalyst. It also demonstrated the sensitivity of both techniques in identifying the peaks of the reactions of synthesis of glycerol carbonate. In comparison,foam tests were made of soaps added glycerol carbonate and sodium laurylsulfate. Overall, the addition of glycerol carbonate to soap provided the formation of denser and persistent foam. The use of hard water reduced the volume of foam formed for all samples. Comparing the two vegetable oils, soy and castor bean, it was noticed that soaps produced from castor oil had lower foaming. The addition of diethanolamine significantly reduced the stability of foams in all samples. Rheological studies demonstrated that the surfactant glycerol carbonate is neuwtonian fluid, behavior similar to that of pure glycerin.

O objetivo deste estudo foi a análise da interface entre o implante derivado do polímero da mamona (Ricinus communis) com o canal medular ósseo, por meio dos estudos de diagnósticos por imagem (radiografias simples e tomografias computadorizadas) e análise histológica (microscópica de luz). Foram selecionados 44 coelhos machos, Oryctolagus cuniculus, da linhagem Nova Zelândia, albinos, divididos em dois grupos, sendo o grupo 1, composto por 12 animais controle, cujas fresagens do canal medular foram produzidas bilateralmente nas tíbias e não preenchidas, o grupo 2, com 30 animais, cujos canais medulares da tíbia, após fresagem, foram preenchidos bilateralmente com os cilindros derivados da poliuretana da mamona. Os 30 animais foram divididos aleatoriamente em 3 subgrupos experimentais (G2a, G2b e G2c) de 10 animais, conforme as datas de eutanásia pré-determinadas em 90, 120, 150 dias após o ato operatório. O mesmo foi feito no grupo controle, com mesma data de eutanásia, sendo realizadas em 3 grupos de 4 animais. Um animal não foi submetido ao procedimento de fresagem, sendo utilizado para controle histológico e outro foi morto após o implante do polímero, sendo utilizado para controle do estudo com tomografia computadorizada. Decorridos os períodos experimentais, os animais foram mortos, as peças removidas e submetidas ao processamento histológico. A análise histológica foi realizada subjetivamente em microscópio óptico, observando-se a presença ou não de um processo inflamatório, tipo e grau do mesmo quando presente, de uma cápsula fibrosa envolvendo o material implantado e da seqüência biológica envolvida no reparo do tecido ósseo. No grupo experimental, aos 90 dias, a interface com o polímero apresentava espessa camada de tecido ósseo neoformado rico em osteócitos. Este tecido encontrava-se em processo de amadurecimento. No período de 120 dias, a superfície interna do osso neoformado encontrava-se em franco processo de amadurecimento, com poucos osteócitos no interior da matriz e a organização das fibras colágenas em lamelas concêntricas. Aos 150 dias, havia uma diminuição de osteócitos, com formação tecido ósseo bem organizado. No grupo controle, a superfície interna junto ao canal medular apresentava-se revestida por osteoblastos, seguida de faixa de tecido ósseo, com poucas lacunas preenchidas por osteócitos. O amadurecimento do tecido da superfície interna medular acontece na região interior, sendo o osso alamelar, constituído por fibras colágenas menos amadurecidas que o osso lamelar. A avaliação por radiografias simples não demonstrou ser um método eficaz para identificar a interação do polímero e o tecido ósseo. Nos grupos de animais mortos após 90, 120 e 150 dias, as imagens tomográficas demonstraram não haver espaço entre a superfície do material e do osso na interface implante/medula óssea. A densidade dos tecidos medida junto a esta interface foi igual à densidade das demais porções da medula óssea. A análise histológica demonstrou que o polímero é biocompatível, osteoindutor e osteocondutor. A análise radiográfica permitiu documentar a posição intramedular do polímero e as imagens tomográficas demonstraram limites mal definidos entre o implante e o canal medular, evidenciando, assim, a boa interação entre ambos. / The purpose of this study was to analyze the interface between the implant derived from castor oil polymer (Ricinus communis) and the bone medullary canal by diagnostic imaging (conventional radiography and computed tomography) and histological analysis (optical microscopy). For such purpose, 44 rabbits (Oryctolagus cuniculus, New Zealand, albinus) were selected and assigned to two groups. In group 1, composed of 12 animals (control), reamings of the medullary canal were produced bilaterally in the tibiae of the rabbits and were not filled. In group 2, composed of 30 animals, the medullary canals of the tibiae, after reaming, were filled bilaterally and implanted with cylinders derived from castor oil polyurethane. The 30 animals were randomly divided into 3 experimental subgroups (G2a, G2b and G2c), according to the periods of predetermined euthanasia, i.e., 90, 120 and 150 days postoperatively. The same protocol was carried out for the control group, with the same euthanasia dates (3 groups of 4 animals each). One animal was not submitted to the reaming process and served as a histological control; another animal was sacrificed after placement of the polymer implant and served as a control for computed tomography imaging. Euthanasia was performed at the established experimental periods and the pieces were removed and submitted to standard histological processing. The histological analysis was carried out subjectively in optical microscopy and the following events were assessed: presence or not of inflammatory process, type and severity of the inflammatory process (if present), presence of a fibrous capsule surrounding the implanted material and the biological sequence involved in bone tissue healing. In the experimental group, at 90 days, the interface with the polymer presented a thick layer of neoformed bone tissue rich in osteocytes. This tissue was in an ongoing maturating process. In the 120-day period, the internal surface of the neoformed bone was in frank maturating process, with few osteocytes within the matrix and collagen fibers organized in concentric lamellas. At 150 days, there was a decrease in the number of osteocytes, with the formation of a well-organized bone tissue. In the control group, the internal surface close to the medullary canal was lined with osteoblasts, followed by a bone tissue zone with few lacunae filled with osteocytes. The maturation of the tissue of the medullary internal surface occurs in the inner region, the bone being alamellar, i.e., constituted of collagen fibers less maturated than the lamellar bone. The evaluation by conventional radiography demonstrated not to be an effective method to identify the interaction between the polymer and the bone tissue. In the groups of animals sacrificed at the 90th, 120th and 150th postoperative days, the computed tomography images showed no space between the material surface and the bone at the implant/bone marrow interface. The density of the tissues, measured close to this interface was similar to the density measured in the other areas of the bone marrow. The histological analysis demonstrated that the polymer is biocompatible, osteoinductive and osteoconductive. The radiographic analysis allowed documenting the intramedullar position of the polymer, while the tomographic images demonstrated ill-defined limits between the implant and the medullar canal, therefore evidencing a good interaction between them.

O crescente interesse pelo uso de combustíveis renováveis nos últimos anos fez com que culturas oleaginosas, como a mamona, se tornassem importante objeto de estudo. No entanto, para a instalação de campos desta cultura, é imprescindível sementes de boa qualidade. Como não existem defensivos químicos registrados para a ricinocultura, avaliou-se o efeito de tratamentos fungicidas no tratamento de sementes de mamona (Ricinus communis L.), com produtos fungicidas recomendados para sementes de outras espécies oleaginosas. Três lotes do cv. IAC-2028 (provenientes, respectivamente, dos racemos primário, secundário e terciário) e dois lotes do cv. Guarani (lotes comerciais com todos os racemos) foram tratados com os fungicidas: Captan 500 TS, Derosal Plus, Vitavax-Thiram 200 SC, Maxim XL, Thiram 480 TS, Captan 500 TS + Derosal, Vitavax-Thiram 200 SC + Terraclor 750PM, Fegatex e Trichodermil EP. As amostras foram armazenadas em sacos de papel Kraft por um período de seis meses em condições não controladas de temperatura e umidade relativa do ar. As avaliações contemplaram o potencial sanitário e fisiológico das sementes assim que as sementes foram tratadas e após seis meses de armazenamento. O teste de sanidade foi conduzido pelo método de incubação em papel de filtro sem congelamento e a avaliação foi realizada no décimo dia. Os resultados dos testes de sanidade, de germinação, primeira contagem de germinação, envelhecimento acelerado, emergência de plântulas em campo e análise computadorizada de plântulas (SVIS®), mostraram que a maioria dos tratamentos fungicidas reduziram a incidência de patógenos associados às sementes, com destaque para os tratamentos Vitavax-Thiram+Terraclor, seguido de Vitavax-Thiram, Captan+Derosal, Derosal Plus, Captan e Thiram. A análise computadorizada de plântulas apresenta eficiência equivalente aos testes de primeira contagem de germinação e de emergência de plântulas em campo. O teste de raios X é eficiente para avaliar a morfologia interna das sementes e seus reflexos no potencial fisiológico. / The rising interest in using biodiesel as an alternative energy source is turning some oleaginous crops, like castor bean (Ricinus communis L.), become very important. Although its importance, castor bean yields must have high quality seeds. There are no registered chemical products for castor bean crop; this study aimed to verify fungicide treatments in castor bean seeds (Ricinus communis L.), with registered and recommended fungicides for other oil crops species. Three seed lots of the cultivar IAC 2028 (from the first, second and third raceme, respectively) and two seed lots of the cultivar Guarani (commercial lots with the three racemes mixed) were treated using the fungicides: Captan 500 TS, Derosal Plus, Vitavax-Thiram 200 SC, Maxim XL, Thiram 480 TS, Captan 500 TS + Derosal, Vitavax-Thiram 200 SC + Terraclor 750PM, Fegatex and Trichodermil EP. Seeds were stored in paper bags for six months in uncontrolled environment, and the evaluations contemplate the sanitary and physiological quality after seed treatment and after a period of six month storage. The sanitary test was carried out by the blotter incubation method with no freezing and evaluated after ten days. Results of the sanitary test, germination, first count of germination, accelerated aging, seedling emergence in the field and seed vigor imaging system (SVIS®), showed that most of the fungicide treatments reduced fungi incidence of pathogens associated to castor bean seeds. The most efficient fungicides in controlling fungi associated to the seeds, without any damage to the physiological quality, were Vitavax-Thiram+Terraclor, followed by Vitavax-Thiram, Captan+Derosal, Derosal Plus, Captan and Thiram. The computer analysis system has efficiency equivalent to first count germination and seedling emergence in the field. The X-ray test is effective in evaluating the internal morphology of castor bean seeds and its reflection on the physiological potential.

A mamona é uma cultura importante no nordeste brasileiro há muito tempo e é característica de pequenos produtores que utilizam mão de obra familiar. Devido a isso, a maioria deles não utiliza ainda cultivares melhorados e até o momento poucos cultivares de mamona foram liberados pelos programas de melhoramento. Nos últimos anos a cultura da mamona tornou-se importante também em outras regiões do Brasil, devido à importância que adquiriu o óleo extraído das suas sementes para a produção de biodiesel. O objetivo deste trabalho compreende a estimação de parâmetros genéticos e fenotípicos relacionados à produção e caracteres agronômicos de mamona, visando ao entendimento do controle genético de tais caracteres para fins de melhoramento. Para isso utilizou-se 10 genótipos de mamona, divididos em dois grupos: Grupo 1, composto de cinco genótipos de porte baixo, e, Grupo 2, composto de cinco genótipos de porte alto, que foram cruzados segundo um arranjo dialélico parcial, originando 25 cruzamentos. Os 25 tratamentos foram avaliados experimentalmente no ano agrícola de 2005/6 na área experimental do Departamento de Genética da ESALQ/USP, em um delineamento em látice 5 x 5 com quatro repetições e parcelas lineares de 9 metros, espaçadas de 3 metros, contendo 10 plantas. Os seguintes caracteres foram avaliados: produção de sementes (PR), peso de 100 sementes (P100), dias para florescimento (DF), altura da planta (AP), altura do caule (AC), diâmetro do caule (DC), comprimento total do racemo primário (TT), comprimento efetivo do racemo primário (TU), número de nós (NN) e comprimento dos internós (CI). A capacidade geral de combinação (CGC) foi significativa para todos os caracteres dos dois grupos na análise de variância, enquanto que a capacidade específica de combinação (CEC) foi significativa somente para P100, DF, DC, TT, TU e NN. Mesmo assim, a soma de quadrados devido à CGC foi maior que a soma de quadrados devido à CEC em todos estes caracteres. Nos dois grupos detectaram-se genótipos com alelos favoráveis para produção de sementes e caracteres agronômicos. Dois genótipos do Grupo 1 (BRA-5916 e BRA-3908) e dois do Grupo 2 (BRS Paraguaçu e BRS Nordestina) se destacaram pela maior concentração de alelos favoráveis para PR e características agronômicas, havendo complementação entre eles. Com base nestes resultados sugere-se a formação de populações derivadas de cruzamentos duplos, triplos e quádruplos com estes genótipos, visando à seleção de linhagens de alta produção e com características agronômicas favoráveis. / Castor has been a very important crop in northeastern Brazil, and has been characterized as low input agriculture of small farmers. Nowadays it became a very important crop in other places of Brazil, due to the possibility of biodiesel production. Most of castor crop in Brazil is based in landraces and only a few cultivars were released by breeding programs. The objective of the present work was to estimate the genetic and phenotypic parameters related to seed yield and agronomic traits in castor, in order to obtain a better understanding of the genetic control of these traits for breeding purposes. The genetic material comprised two sets of cultivars: Group 1, composed by five short genotypes, and Group 2, composed by five tall genotypes. The two groups were crossed according a partial diallel design, giving rise to 25 hybrid combinations. The 25 entries were evaluated under field conditions in the 2005/6 growing season, at Department of Genetics Experimental Station, College of Agriculture Luiz de Queiroz (ESALQ/USP) in a 5 x 5 lattice design with four replicates. Plots consisted of a 9-meter single row spaced 3 meter apart with 10 plants. The following traits were evaluated: seed yield (PR), 100-seed weight (P100), days to flowering (DF), plant height (AP), height up to primary raceme (AC), diameter of main stem (DC), total length of primary raceme (TT), effective length of primary raceme (TU), number of nodes up to primary raceme (NN) and length of internodes below the primary raceme (CI). General combining ability (GCA) was significant in the analysis of variance for all the traits in the two groups, while specific combining ability (SCA) was significant only for P100, DF, DC, TT, TU and NN. However, GCA sum of squares was higher than SCA sum of squares for all these traits. Both groups showed the presence of genotypes with favorable alleles for yield and agronomic traits. Two genotypes from Group 1 (BRA-5916 and BRA-3908) and two from Group 2 (BRS Paraguaçu and BRS Nordestina) presented a higher concentration of favorable alleles for PR and agronomic traits and were also complementary. We suggest the development of two-way, three-way and four-way populations with these genotypes, in order to select high yielding inbred lines and with other favorable traits.

As fraturas em equinos são responsáveis por grande prejuízo financeiro devido às dificuldades encontradas para instituir seu tratamento nessa espécie, principalmente em animais adultos. Entre as dificuldades técnicas no tratamento de fraturas em equinos estão a alta resistência óssea, que acarreta fraturas com grande transmissão de energia, e a escassez de materiais e técnicas de osteossíntese específicos para a espécie, gerando mau prognóstico em muitos casos. Estas fraturas, quando cominutivas acarretam em falhas ósseas, criando um espaço entre os fragmentos de maior tamanho e ainda extensa lesão de tecidos adjacentes, o que dificulta e prolonga o tempo de consolidação óssea. Atualmente a terapia com células tronco vem sendo bastante estudada em ortopedia, contudo o ambiente onde essas células são depositadas determina o caminho para onde elas vão se diferenciar. Para a utilização de células tronco em ortopedia, estas devem sem implantadas junto a um suporte tridimensional, por exemplo os biopolímeros, que além de fornecer um meio para a multiplicação e diferenciação dessas células, também deve apresentar características biomecânicas semelhantes ao tecido a ser reparado, que no caso da ortopedia é o tecido ósseo. O objetivo desse estudo foi avaliar as propriedades biomecânicas de dois biopolímeros a poliuretana de mamona com carbonato de cálcio e uma formulação de quitosana com fosfato de cálcio. Foram preparadas duas formulações diferentes de cada biopolímero, em corpos de prova cilíndricos de 12 mm de comprimento e 6 mm de diâmetro, sendo: poliuretana de mamona porosa e compacta, e quitosana com secagem a 38 e 60 graus Celsius. Essas formulações foram submetidas a ensaios compressivos nos momentos 3, 24, 48 e 72 horas após o preparo e avaliadas quanto sua resistência à compressão, deformação relativa e módulo de elasticidade. A poliuretana de mamona compacta apresentou o maior valor de resistência à compressão (45,805 N/mm2) após 48 horas. A fórmula de quitosana com secagem a 38oC apresentou a menor deformação relativa (3,952 %) após 72 horas de preparo e o maior valor de módulo de elasticidade encontrado foi na poliuretana de mamona compacta após 72 horas (1354,284 N/mm2). Sendo assim a poliuretana de mamona compacta apresenta maior resistência à compressão do que o osso esponjoso de terceiro metacarpiano equino e semelhante aos substitutos ósseos comerciais mais resistentes. A fórmula de quitosana 38oC apresentou valores similares aos observados no osso esponjoso equino. Podemos concluir com esses dados que a poliuretana de mamona compacta e a fórmula de quitosana 38oC apresentam características biomecânicas desejáveis nos materiais para enxerto ósseo. / Equine fractures are responsible for great economic losses due to difficulties in establishing their treatment, mainly regarding adult animals. Among technical difficulties faced in the equine fractures treatment, there are high bone strenght, which results in high energy fractures and the lack of materials and specific osteosynthesis techniques for the specimen, resulting bad prognostic in many cases. When cominutives, these fractures result in bone gaps, creating spaces between bigger fragments and still extensive surrounding tissue damages, which difficults and extends time for bone consolidation. Nowadays, therapy with steam cells is focused in orthopedy, but environment where these cells are established determines the path they will take. For the use of steam cells in orthopedy, they must be implanted together with a tridimensional support such as biopolymers which, besides offering conditions for replication and differentiation of these cells, they must present biomechanic characteristics similar to the tissue to be healed, which is the bone. The target of this study was to evaluate biomechanic properties of two biopolymers, a castor oil polyurethane with calcium carbonate and a formulation of chitosan with calcium phosphate. Two different formulations of each biopolymer were prepared, in cilindric parts of 12mm lenght and 6mm diameter: porous and compact castor oil polyurethane, and chitosan drying at 38oC and 60oC. These formulations were submitted to compressed tests at 3, 24 and 72 hours after preparation and evaluated for compressive strenght, relative deformation and modulus of elasticity. The compact castor oil polyurethane presented greater compressive value (45,805 N/mm2) after 48 hours. Chitosan formulation drying at 38oC presented lower relative deformation (3,952%) 72 hours after prepared, and the highest value for modulus of elasticity found was compact castor oil polyurethane after 72 hours (1354,284 N/mm2). Thus, compact castor oil polyurethane presents higher compressive strenght than trabecular bone of the third equine metacarpal and similar to strenghter comercial bone grafts. The formulation chitosan 38oC presented similar values to those observed in equine trabecular bone. With these data, we can conclude that the compact castor oil polyurethane and the formulation of chitosan 38oC present desirable biomechanic characteristics in materials for bone grafts.